青藏高原自然保護區(qū)研究的知識圖譜量化分析

王恒穎 羅含敏 付婉瑩 陸穎,3

1.國家林業(yè)和草原局西南調(diào)查規(guī)劃院，云南 昆明 650031；2.云南大學(xué)國際河流與生態(tài)安全研究院，云南 昆明 650500；3.云南省國際河流與跨境生態(tài)安全重點實驗室，云南 昆明 650091）

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境正遭遇前所未有的威脅。為保護日益惡化的生態(tài)環(huán)境與生物多樣性，建立自然保護區(qū)（地）已成為全球公認保護生物多樣性、維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能穩(wěn)定、拯救瀕危動植物等最有效的方法［1，2］。自然保護區(qū)是指為實現(xiàn)生物多樣性保護、生態(tài)系統(tǒng)保護、景觀保護等目標而劃定的特定地域范圍，旨在維護自然生態(tài)系統(tǒng)和文化遺產(chǎn)的完整性、穩(wěn)定性和可持續(xù)性［3］。

青藏高原位于中國西南地區(qū)，是世界上海拔最高、面積最大、最為年輕的高原，平均海拔在4000m 以上，被譽為“地球第三極”“世界屋脊”，總面積約250萬km2，擁有類型豐富的高原草甸和高山湖泊資源，同時是我國重要的生態(tài)安全屏障與戰(zhàn)略資源儲備基地，也是亞洲重要的雪域生態(tài)系統(tǒng)和水源涵養(yǎng)區(qū)［4，5］。青藏高原對中國西部和中南部經(jīng)濟社會發(fā)展起到關(guān)鍵作用，也對世界生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定和氣候調(diào)節(jié)作用具有重要意義［6］。截至2018年，青藏高原已建成國家級自然保護區(qū)41 個，省級自然保護區(qū)64 個，面積達82.24 萬Km2，約占高原總面積的31.63%，占中國陸地型自然保護區(qū)總面積的57.56%［7］。

針對青藏高原的自然保護區(qū)已開展部分研究，且多局限于某一區(qū)域或某一類型的研究。Hua 研究發(fā)現(xiàn)自2000年以來青藏高原的人類足跡增加了22%，人類足跡的持續(xù)增長有可能損害青藏高原自然保護區(qū)的利益［8］；Li 等人運用代表性-脆弱性框架，發(fā)現(xiàn)青藏高原現(xiàn)有保護區(qū)在生物多樣性、水土保持、沙塵暴防治和固碳服務(wù)等方面存在顯著的保護缺口［9］；張鐿鋰等基于高寒草地植被凈初級生產(chǎn)力（NPP）數(shù)據(jù)，比較分析自然保護區(qū)與其相鄰等面積區(qū)域的NPP 差異，以比較自然保護區(qū)建立前后及內(nèi)外的生態(tài)狀態(tài)變化［10］；魯春霞等采用直接市場法與虛擬市場法對羌塘地區(qū)草食性野生藏羚羊的生態(tài)經(jīng)濟價值進行評估，結(jié)果表明其生態(tài)服務(wù)價值為7.51 億元/a［11］；袁志勝等總結(jié)了黑頸鶴的繁殖、遷徙與越冬行為，并建議未來應(yīng)加強合作，形成系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)以促進黑頸鶴的保護［12］。

綜上所述，關(guān)于青藏高原自然保護區(qū)相關(guān)研究已取得一些成果，但多為定性分析，定量分析的研究仍較為缺乏，利用可視化方法探究發(fā)展歷程的文獻更少。因此，本文運用可視化軟件VOSviewer 與Cite Space 對青藏高原自然保護區(qū)相關(guān)文獻進行圖譜可視化，梳理研究網(wǎng)絡(luò)脈絡(luò)和交叉關(guān)系，以期更清晰地揭示該領(lǐng)域研究歷程和現(xiàn)狀，為我國青藏高原自然保護區(qū)相關(guān)研究工作方向提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文選擇知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源并進行高級檢索，檢索詞為SU=′青藏高原′×′保護區(qū)′，檢索時間范圍為1975 年至2022 年，經(jīng)篩選去除報紙、會議以及不相關(guān)的主題文獻后，最終獲得文獻共計410篇。將篩選后的文獻以“Refworks”格式導(dǎo)出，利用可視化軟件VOSviewer與Cite Space進行圖譜可視化。

1.2 研究工具與方法

文獻計量學(xué)是運用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)處理文獻信息關(guān)系，定量分析某一知識領(lǐng)域的研究規(guī)律，其計量對象多為文獻量、作者數(shù)和詞匯數(shù)等［13］。知識圖譜可視化是人工智能的重要分支，VOSviewer 與CiteSpace是常用的兩款可視化軟件。VOSviewer 是荷蘭萊頓大學(xué)科技研究中心2009 年開發(fā)的一款基于JAVA 的知識圖譜軟件，能夠進行關(guān)鍵詞、作者、期刊與機構(gòu)等共現(xiàn)圖譜的繪制，實現(xiàn)科學(xué)知識圖譜的分析，同時VOSviewer 可基于關(guān)聯(lián)強度進行類聚分析，具有較強的圖譜呈現(xiàn)能力［14，15］。Cite Space 可創(chuàng)建作者、機構(gòu)、主題和引用之間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜，用戶還可根據(jù)需求進行移動與調(diào)整，以清晰地展示知識網(wǎng)絡(luò)與聯(lián)系強度［16］。

2 青藏高原自然保護區(qū)研究歷史與現(xiàn)狀分析

2.1 發(fā)文數(shù)量與研究方向分析

在1984—2022 年期間，青藏高原自然保護區(qū)研究領(lǐng)域的發(fā)文量總體呈波動性增長趨勢（圖1），顯示出學(xué)者和機構(gòu)們對該領(lǐng)域研究的關(guān)注度愈發(fā)提高，本文將青藏高原自然保護區(qū)研究趨勢分為三個階段：起步萌芽、探索發(fā)展和快速增長。（1）起步萌芽階段（1984—1999 年），發(fā)文量共計21 篇，年際發(fā)文量1～3 篇（不包括未發(fā)文的4 年），表明該時期對青藏高原自然保護區(qū)的關(guān)注度較低。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該階段相關(guān)研究較為分散，研究主要內(nèi)容為從政策制定角度探究青藏高原自然保護區(qū)的建設(shè)現(xiàn)狀及其對生物多樣性的意義（圖2）。次旦倫珠發(fā)表的《珠穆朗瑪峰自然保護區(qū)概況》一文從自然地理與社會經(jīng)濟兩個角度闡述了珠峰自然保護區(qū)的相關(guān)情況，為珠峰自然保護區(qū)的建設(shè)、發(fā)展與研究提供了堅實的知識基礎(chǔ)［17］。該文被引次數(shù)為35，表明其為珠峰自然保護區(qū)的建設(shè)與研究奠定了基礎(chǔ)。（2）探索發(fā)展階段（2000—2013 年），發(fā)文量呈緩慢上升趨勢，研究成果較之前有所增加，年平均發(fā)文量約12 篇。21 世紀以來，我國政策繼續(xù)加大對青藏高原的投入與管理力度，建立了系列自然保護區(qū)和文化遺產(chǎn)保護項目，一定程度上促進了西藏高原保護區(qū)的研究。該階段主要關(guān)注自然保護區(qū)的植物多樣性與生態(tài)環(huán)境的變化情況（圖3）。鐵路的建設(shè)能促進地方經(jīng)濟發(fā)展，青藏高原的地理位置獨特性導(dǎo)致其生態(tài)環(huán)境具有一定的獨特性，對此孫士云表示青藏鐵路鐵路工程設(shè)計中應(yīng)遵守“預(yù)防為主，保護優(yōu)先”的原則［18］。三江源自然保護區(qū)作為青藏高原的腹地，其豐富的植物區(qū)系備受關(guān)注。孫海群揭示了三江源自然保護區(qū)的種子植物區(qū)系的特點，表明三江源自然保護區(qū)中高寒植物具有明顯的生存優(yōu)勢［19］。（3）快速增長階段（2014—2022 年），基于國家“大力推進生態(tài)文明建設(shè)”的戰(zhàn)略決策、《生態(tài)文明體制改革總體方案》通過審議的背景下，自然保護區(qū)建設(shè)的重要性越來越突出，年際發(fā)文量幾乎為前一時期的兩倍，9年間發(fā)文量共214 篇，學(xué)術(shù)界對青藏高原自然保護區(qū)的討論廣度與深度進一步擴大，研究成果不斷涌現(xiàn)。值得注意的是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）作為交叉研究方法在青藏高原自然保護區(qū)得到了迅速發(fā)展（圖4）。張繼承運用AHP-GPCA 模型對1970 至2000年青藏高原生態(tài)環(huán)境變遷開展綜合評價，并探討了生態(tài)環(huán)境的時空分異特征，為青藏高原生態(tài)環(huán)境變遷研究提供基礎(chǔ)［20］。

圖1 1984—2022年青藏高原自然保護區(qū)研究發(fā)文數(shù)量

圖2 1984—1999年青藏高原自然保護區(qū)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

圖3 2000—2013年青藏高原自然保護區(qū)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

圖4 2014—2022年青藏高原自然保護區(qū)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

青藏高原自然保護區(qū)研究涉及二十余個學(xué)科領(lǐng)域，排名前十的研究方向如圖5所示，環(huán)境科學(xué)與資源利用方向載文量最多，其次是生物學(xué)與林業(yè)。在環(huán)境科學(xué)與資源利用領(lǐng)域主要開展青藏高原自然保護區(qū)生態(tài)安全與環(huán)境保護研究。傅伯杰等提出建立以國家公園群為主體的自然保護地體系和加快實施青藏高原生態(tài)安全屏障保護修復(fù)工程以保障青藏高原生態(tài)安全［21］。李明森表示由于青藏高原局部地區(qū)水、土、生物與礦產(chǎn)等資源的過度開發(fā)與不合理利用，導(dǎo)致局部地區(qū)環(huán)境惡化，亟需加強環(huán)境整治與自然保護區(qū)建設(shè)［22］；從生物學(xué)角度研究科學(xué)管理、生態(tài)建設(shè)對生物多樣性保護的重要性，劉敏超等科考調(diào)查顯示，由于自然和人類活動的雙重作用，三江源保護區(qū)生物多樣性種類和數(shù)量銳減，恢復(fù)和重建其生態(tài)系統(tǒng)和棲息地環(huán)境，才能使該區(qū)域生物多樣性得到有效保護［23］；從林業(yè)角度研究國家森林建設(shè)與自然保護區(qū)體系規(guī)劃，徐增讓等以羌塘國家級自然保護區(qū)為例，建議建立青藏高原國家公園體系，探索野生動物觀光等自然資源合理利用途徑［24］。目前青藏高原自然保護區(qū)研究主要集中在以上三個學(xué)科領(lǐng)域，其余蠶蜂與野生動物保護、旅游、資源科學(xué)、自然地理學(xué)和測繪學(xué)、氣象學(xué)、畜牧與動物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟等學(xué)科領(lǐng)域缺乏研究。

圖5 1984—2022年青藏高原自然保護區(qū)研究方向

2.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞一定程度上能反映相關(guān)領(lǐng)域的研究熱門。圖6 為關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，圖中節(jié)點的大小表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率的高低，節(jié)點間連線的粗細表示各關(guān)鍵詞的聯(lián)系的緊密程度。青藏高原自然保護區(qū)的研究主要可以分為三類：一是探究氣候變化對保護區(qū)的影響，主要研究內(nèi)容包括氣候變化對物種數(shù)量及其棲息地的影響情況。氣候變化是近年來全球研究的重點內(nèi)容，也是影響青藏高原物種變化的潛在因素之一。此外，隨著遙感與計算機技術(shù)的發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)與模型模擬在青藏高原自然保護區(qū)研究中運用更加廣泛。王秋生運用最大熵模型探究氣候變化對藏羚羊的分布區(qū)影響，對藏羚羊種群的監(jiān)測、保護與管理具有重要意義［25］。二是態(tài)系統(tǒng)格局與生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險變化研究。青藏高原環(huán)境的脆弱性與敏感性使青藏高原成為生態(tài)系統(tǒng)研究的熱點區(qū)域。靳錚等研究表明在全球氣候變暖背景下，近60年三江源地區(qū)極端高溫事件的出現(xiàn)率呈上升趨勢，進一步解釋了氣候變化與極端天氣的空間格局，為三江源地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性研究及未來氣候變化預(yù)估提供了科學(xué)依據(jù)［26］。王潔基于土地覆被數(shù)據(jù)，開展青藏高原生態(tài)風(fēng)險評價研究，并分析景觀生態(tài)風(fēng)險的時空特征，為青藏高原土地利用生態(tài)風(fēng)險防范提供科學(xué)依據(jù)［27］。三是從人文社科角度探究青藏高原自然保護區(qū)的可持續(xù)性發(fā)展。青藏高原資源豐富但生態(tài)環(huán)境脆弱，為促進青藏高原可持續(xù)發(fā)展，徐增讓探討了影響青藏高原可持續(xù)發(fā)展的因子，并提出可通過加大科教投入、提高資源利用等系列可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略［28］。

圖6 1984—2022年青藏高原自然保護區(qū)研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

2.3 作者共現(xiàn)分析

作者網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)分析可以反映出青藏高原自然保護區(qū)研究領(lǐng)域中具有影響力的作者及研究群體間的合作關(guān)系，圖7 展示出青藏高原自然保護區(qū)研究雖已初步形成部分作者合作網(wǎng)絡(luò)群，但各群體間的合作效果不明顯，研究力量較為分散，合作的開展多以地域、機構(gòu)為基礎(chǔ)。例如，具有合作關(guān)系的張鐿鋰、鄭度和擺萬奇同屬中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，杜軍、次旺頓珠等雖不屬同一機構(gòu)，但同在西藏。

圖7 1984—2022年作者共現(xiàn)圖

對圖中作者深入挖掘，各作者發(fā)文量如表1所示。張鐿鋰是青藏高原保護區(qū)研究領(lǐng)域的中堅力量，其為中國科學(xué)院大學(xué)的教授,主要從事植物地理學(xué)、生物地理學(xué)和自然地理綜合研究，重點開展青藏高原土地利用和土地覆被變化及其生態(tài)效應(yīng)與區(qū)域適應(yīng)研究［29，30］。張鐿鋰與鄭度、擺萬奇、丁明軍等［10］基于高寒草地植被凈初級生產(chǎn)力數(shù)據(jù)和樣區(qū)對比法分析青藏高原自然保護區(qū)保護成效，以期為自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)管理和國家制訂宏觀政策提供科學(xué)依據(jù)。杜軍、次旺頓珠與周刊社主要對羌塘國家級自然保護區(qū)進行合作研究［31，32］。平均發(fā)文年是一個衡量學(xué)者研究活躍度與研究時間長度的重要指標，通常可以反映出學(xué)者對青藏高原保護區(qū)的研究傾向與熱度，從表中可以看出各學(xué)者多集中于探索發(fā)展和快速增長階段開展青藏高原保護區(qū)研究，由于起步萌芽階段的研究學(xué)者較少，無法在表中體現(xiàn)。其中鄭度是首批國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目“青藏高原形成演化及其環(huán)境、資源效應(yīng)”首席科學(xué)家，早期進行青藏高原范圍與界限位置的定位定量分析［33］、生態(tài)系統(tǒng)價值評估研究［34］等，對于青藏高原的自然環(huán)境及其地域分異研究在理論與方法上均有創(chuàng)新，2016年左右與張鐿鋰等共同開展青藏高原保護區(qū)研究，例如保護區(qū)成效分析［10］、可持續(xù)發(fā)展研究［28］，目前多聚焦于自然地理的綜合研究［35］。

表1 1984—2022年青藏高原自然保護區(qū)研究作者代表

2.4 機構(gòu)共現(xiàn)分析

圖8展示了青藏高原自然保護區(qū)研究的部分權(quán)威機構(gòu)，從圖中可以看出主要研究力量集中于高校和科研院所，且各節(jié)點間連線不緊密，反映出各機構(gòu)間合作較為稀疏。中國科學(xué)院大學(xué)、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、西藏自治區(qū)氣候中心、西藏高原大氣環(huán)境科學(xué)研究所等是青藏高原自然保護區(qū)研究的主體力量，中國科學(xué)院成都生物研究所、西藏高原大氣環(huán)境研究重點實驗室、中國科學(xué)院動物研究所、四川省林業(yè)科學(xué)研究院等在該領(lǐng)域頗有建樹。此外，現(xiàn)有合作多發(fā)生在同一單位或同一地域的機構(gòu)之間，例如中國科學(xué)院大學(xué)及其下屬機構(gòu)間合作較多，并初步形成了以中國科學(xué)院大學(xué)為核心的合作網(wǎng)絡(luò)，其中中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所發(fā)表的論文數(shù)量最多有25篇，而同在西藏地區(qū)的機構(gòu)間形成合作網(wǎng)絡(luò)。各個機構(gòu)關(guān)注的研究方向與區(qū)域有所差別，如西藏高原大氣環(huán)境科學(xué)研究所、西藏自治區(qū)氣候中心、西藏高原大氣環(huán)境研究重點實驗室聚焦羌塘自然保護區(qū)的氣候特征研究，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所的研究范圍主要涵蓋珠穆朗瑪峰、羌塘以及三江源保護區(qū)，圍繞冰川變化、國家公園建設(shè)、生態(tài)保護等方向開展研究工作。值得注意的是，青藏高原自然保護區(qū)研究不僅備受西北地區(qū)機構(gòu)的關(guān)注，也備受華中、華南地區(qū)機構(gòu)的關(guān)注，尤其隨著近年來持續(xù)開展的青藏高原二次科考工作，青藏高原自然保護區(qū)相關(guān)研究已成為全國科研競爭的熱點與戰(zhàn)略高地。

圖8 1984—2022年青藏高原自然保護區(qū)研究的機構(gòu)共現(xiàn)圖

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論

基于中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫，運用VOSviewer、CiteSpace 可視化工具，對青藏高原自然保護區(qū)研究成果進行圖譜可視化，梳理其研究特點和演進脈絡(luò)，得到以下結(jié)論：

（1）從研究階段和主題上看，青藏高原自然保護區(qū)研究領(lǐng)域的發(fā)展在1984—2022 年間經(jīng)歷了起步萌芽階段、探索發(fā)展階段和快速增長階段三個階段。發(fā)文量總體呈波動性增長趨勢，其與國家生態(tài)文明建設(shè)政策密切相關(guān)。青藏高原研究涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，在環(huán)境科學(xué)與資源利用、生物學(xué)與林業(yè)三個學(xué)科知識基礎(chǔ)上重點開展青藏高原自然保護區(qū)生態(tài)安全與環(huán)境保護、生物多樣性保護與國家森林建設(shè)與自然保護區(qū)體系規(guī)劃等研究。

（2）從研究熱點上看，氣候變化對保護區(qū)的影響、利用遙感數(shù)據(jù)和模型模擬研究生態(tài)系統(tǒng)格局和生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險變化以及推進區(qū)域可持續(xù)性發(fā)展是當前青藏高原自然保護區(qū)的三大研究熱點。主要研究內(nèi)容包括氣候變化對物種數(shù)量及其棲息地的影響情況、生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評估及生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的影響因子等。此外，隨著遙感與計算機技術(shù)的發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)與模型模擬在青藏高原自然保護區(qū)研究中運用更加廣泛。

（3）從研究社會網(wǎng)絡(luò)關(guān)系上看，青藏高原自然保護區(qū)研究已成為全國科研競爭的熱點。但研究力量分散，且多集中于探索發(fā)展和快速增長階段。張鐿鋰作為青藏高原自然保護區(qū)研究的代表學(xué)者之一，在青藏高原土地利用與土地覆被變化及其生態(tài)效應(yīng)、高原區(qū)域適應(yīng)等方面的研究取得了重要進展，為青藏高原的國家生態(tài)安全屏障保護和建設(shè)及區(qū)域發(fā)展做出了重要貢獻。伴隨青藏高原二次科考活動的持續(xù)開展，中國科學(xué)院及其下屬機構(gòu)、有關(guān)科研機構(gòu)和院校在青藏高原自然保護區(qū)研究領(lǐng)域提供了豐富的科研平臺，助力該領(lǐng)域研究逐步向縱深發(fā)展。

3.2 展望

青藏高原作為我國乃至亞洲重要的生態(tài)安全屏障，對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及推進生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。為更好地推進青藏高原自然保護區(qū)研究，未來可在以下方面展開進一步探索：（1）打破單一領(lǐng)域的研究局限，在多學(xué)科綜合基礎(chǔ)上開展合作研究，構(gòu)建協(xié)同安全體系。（2）現(xiàn)階段青藏高原自然保護區(qū)研究多集中于某單一物種的研究，未來可在多學(xué)科知識基礎(chǔ)上結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)種群開展研究，為青藏高原生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。（3）增強各機構(gòu)、學(xué)者間的合作，結(jié)合中英文數(shù)據(jù)庫，探究全球青藏高原自然保護區(qū)研究現(xiàn)狀，為高原生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻。