基于CiteSpace的水足跡文獻計量分析

張燦燦,孫才志,2,*

1遼寧師范大學城市與環境學院,大連　116029 2遼寧師范大學海洋經濟與可持續發展中心,大連　116029

水資源與人類生存和社會經濟發展密切相關,但是在人類社會的發展過程中,一些不合理的水資源利用方式,導致了水資源短缺和水污染問題,水資源越來越成為社會經濟發展的限制性因素。水資源危機的逐步顯現,使得世界各國對準確測度人類對水資源的實際使用情況的要求越來越迫切。

1993年英國學者Tony Allan提出虛擬水(Virtual Water)的概念[1],將其定義為在生產產品和服務中所需要的水資源數量,即凝結在產品和服務中的虛擬水量。2002年荷蘭學者Hoekstra等人在虛擬水的基礎上提出了“水足跡”概念[2],水足跡(Water Footprint)指的是一個國家、一個地區或一個人,在一定時間內消費的所有產品和服務所需要的水資源數量。水足跡的概念是對傳統水資源消費統計指標的補充,水足跡概念的形成發展與在20世紀90年代初加拿大學者Willian E. Rees提出的生態足跡[3]類似,衡量的是在一定的物質生產標準下,生產一定人群消費的產品和服務所需要的水資源的數量,是維持人類產品和服務消費所需要的真實的水資源量。水足跡從消費視角出發計算人類對水資源的真實占用,將水資源利用與人類消費模式關聯起來,同時把水問題的解決思路拓展到社會經濟領域,從而成為當前測度人類活動對水資源系統環境影響的有效指標之一。水足跡概念提出的十幾年來,世界各國學者對水足跡進行了廣泛的關注和應用,目前,關于水足跡的研究主要集中于單個產品的水足跡含量分析[4-5]、水足跡影響因素研究[6-9]、區域或者國家層面的水足跡分析[10-13]、水足跡結構分析[14]等,其中,也不乏對水足跡研究成果的總結和綜述[15-18],但大都是在主觀基礎上進行簡單的文獻統計和分析。

文獻計量學將文獻量、作者數、詞匯數等作為主要的計量對象,運用數學和統計學的方法,對知識載體進行定量分析,而知識圖譜則將文獻計量的結果可視化的展現出來。美國德雷塞爾大學(Drexel University)信息科學與技術學院陳超美博士開發的CiteSpace軟件,通過對某一學科領域研究熱點的分析,并將其可視化的呈現出來,從而成為當下較為流行的可視化科研數據的應用軟件[19]。該軟件自問世以來,在文獻計量與分析和數據可視化方面得到了廣泛的應用[20-24]。

有鑒于此,本文試圖通過文獻計量學的方法,對水足跡相關文獻進行量化分析,運用CiteSpace文獻計量工具、通過繪制知識圖譜展示水足跡領域的研究現狀,對水足跡概念提出以來的研究成果作進一步的總結分析,旨在更加客觀地揭示該研究領域的研究態勢,以期為水足跡領域研究前沿與研究熱點的挖掘提供一種新思路。

1　研究方法與數據來源

1.1　研究方法

本文運用CiteSpace軟件,對水足跡概念提出以來中外文文獻進行文獻量、關鍵詞、作者群體、發文機構、載文期刊的分析,文章數據處理采用的CiteSpace版本為5.0.R2.SE版本,其中文分析板塊由大連理工大學WISE團隊開發。

1.2　數據來源

水足跡的定義較為明確,是指生產某一國家或者區域內人口所消費商品和服務需要的淡水資源總量。同時考慮到虛擬水是水足跡中的重要組成部分,且水足跡的研究是建立在虛擬水的基礎之上的,因此外文文獻檢索條目確定為“water footprint”和“virtual water”,數據樣本選取自WEB OF SCIENCE數據庫中WEB OF SCIENCETM核心合集,以“主題”= “water footprint”OR“virtual water”AND “文獻類型”= “article”,選擇檢索時間范圍為1993—2016年,共得檢索結果1029條,對檢索結果進行去重、刪除無關條目,最終整理得到803篇相關文獻,這803篇相關文獻集中分布于2000—2016年。將中文文獻檢索的條目確定為“水足跡”和“虛擬水”,數據樣本選取自中國學術期刊出版總庫(CNKI總庫),使用高級檢索,以“主題”或者“關鍵詞”=“水足跡”或含“虛擬水”,選擇時間為1993—2016年,精確匹配檢索,共得檢索結果1303條,對檢索結果去重、刪除無關條目,最終整理得到911篇相關文獻,這911篇文獻都分布在2003—2016年。

2　結果分析

2.1　發文量的時間分析

將檢索所得文獻按照發文年份進行文獻數量的統計,得到研究期間水足跡領域中外文文獻發文數量折線圖(圖1),對中外文文獻數量進行對比分析可知,中文文獻起步晚,但是數量增長很快,年發文量僅一年就已超過外文文獻發文量,究其原因,主要是在水足跡概念興起之初,研究主要集中于地區與產品水足跡的測算,而中國地域遼闊、產業類型眾多,因此在這一時期水足跡發文數量較多,隨著地區與產品水足跡測算文獻的飽和,水足跡中文文獻的發文量增長速度逐漸減緩。其后水足跡研究范圍不斷擴大,外文文獻開始轉入水足跡與食品安全、環境變化等相關問題的研究,中文文獻則更加側重于水足跡空間差異及成因的探討。

2.1.1外文文獻發文量的時間分析

由圖1可以看出,研究期間水足跡領域相關外文文獻的發文數量總體上呈現出上升態勢,個別年份發文數量有小幅波動。其文獻數量增長情況大致可以分為3個階段：①2000—2006年,水足跡相關研究的發文數量基本上在低位徘徊,自水足跡概念提出以來,相關的水足跡會議也受到研究人員的密切關注,2002年在世界水貿易專家會議上Hokestra首次提及“水足跡”這一概念,隨后2003年日本舉行第三屆世界水論壇、2005年德國發展研究院召開虛擬水貿易專家會議,但這一階段水足跡作為脫胎于虛擬水的一個全新概念,并未引起廣泛關注,其研究尚處于討論階段,因此發文數量較少。②2006—2013年,水足跡外文文獻數量曲折上升,2006年在墨西哥召開的第四屆水資源論壇、2006年在德國波恩由世界水資源系統項目舉辦的主題為“全球水資源政府治理”會議和在法蘭克福由社會經濟研究所舉行的“虛擬水貿易”等會議上都對水足跡開展了討論,這使得水足跡這一概念得到越來越多的專家學者的關注,因此自2006年后,水足跡相關研究得到國際學界的重視,但這一階段水足跡的研究內容與范圍并未得到確定,因此該階段相關文獻數量增長較為緩慢。③2013—2016年,文獻數量快速增長,尤以2013—2015年度文獻數量增長最為明顯,掀起了水足跡研究的高潮。2015年聯合國氣候變化大會在巴黎召開,氣候變化是關乎地球生命生存的重要問題,而水圈作為地球圈層中的重要組成部分,其三態變化對于氣候變化具有十分特殊的影響作用,因此,應對全球氣候變化問題,對于水資源的研究十分重要,這也使得水足跡的研究進入了一個全新的時期。水足跡作為脫胎于虛擬水概念的一個全新領域,仍存在許多不完善的地方,相關的專家學者在各種學術期刊和學術會議上展開對水足跡和虛擬水的討論,盡管這種討論和質疑時至今日依然存在,但正是這些質疑讓水足跡概念更加快速的完善,成為一個備受關注的研究領域。

圖1　2000—2016年水足跡研究領域中外文文獻發文數量Fig.1　The number of documents in Chinese and foreign language in the research field of water footprint in 2000—2016

2.1.2中文文獻發文量的時間分析

由圖1可知,自2003年以來,水足跡中文文獻的發文數量除個別年份略有下降外,總體發文數量呈現出增長的趨勢。按照發文數量的增長趨勢,大致分為三個階段：①2003—2005年,是水足跡中文文獻數量的迅猛增加階段,該階段的發文數量從2003年的3篇躍升至2005年的35篇,中國水資源數量的時空分布極不均勻,水足跡概念的引入為中國水資源問題的研究提供了新的思路,該階段水足跡作為一個全新的概念,研究尚處于起步階段,發文量較少但數量增加很快,說明水足跡作為一個全新的研究領域已經引起了相關專家學者的關注,同時也表明中國水資源學界對于新的研究方法的迫切需要。②2005—2012年水足跡中文文獻發文量處于波動上升階段,個別年份略有回落,這一時期水足跡中文文獻的研究主要集中于地區水足跡測算和產品水足跡測算,盡管文獻數量總體仍在增長,但由于研究范圍相對較窄,嚴重限制了水足跡在解決水資源問題方面的優勢,水足跡發展遭遇瓶頸,亟需開拓新的研究方法與研究內容,因此該階段水足跡中文文獻數量波動較大。③2012—2016年,是水足跡中文文獻發文數量的平穩增長階段,這一階段的發文數量一直很高且逐年穩定增長,在該時期,水足跡作為一個有效的水問題解決工具被廣泛應用,眾多水資源相關專家學者對于水足跡的研究進入了一個新的階段,大部分研究開始轉向水足跡時空差異及其成因分析、區域水資源評價等方面。

2.2　關鍵詞分析

關鍵詞作為作者對文章主題的高度提煉,代表了文章的核心觀點,對某一領域的關鍵詞進行可視化分析,有助于挖掘相關領域的研究熱點。將中外文文獻數據分別導入CiteSpace中,將時間跨度設置為1993—2016年,單個時間切片為1年,將聚類詞來源設置為標題(title)、摘要(abstract)、作者關鍵詞(author keywords)和增補關鍵詞(keywords plus)；聚類詞庫選擇突現詞(burst terms)；節點類型選擇關鍵詞(Keyword),選取標準設置為每個時間切片中被引頻次最高的前50個關鍵詞,外文文獻數據生成的關鍵詞圖譜如圖2所示,中文文獻數據生成的關鍵詞圖譜如圖3所示。

2.2.1外文文獻關鍵詞分析

圖2中共有192個節點,408條連接,網絡密度為0.0223,其中節點越大表示該關鍵詞在水足跡領域外文文獻中出現的頻次越高。最大節點是water footprint,與之相關的關鍵詞有footprint,green,consumption,blue等,virtual water是該領域研究的第二大重點。在水足跡領域的相關研究中,主要的關鍵節點有6個,分別是water footprint、virtual water、consumption、resource、trade、footprint,通過對相關關鍵詞的出現頻次的分析,我們可以發現,在水足跡相關的外文文獻中,水資源并不僅僅是作為一種資源存在的,水資源在相關的經濟貿易以及水權的確定中扮演著重要的角色。由可視化圖譜來看,最大的兩個節點water footprint和virtual water是水足跡研究領域的兩大絕對熱點,這兩個關鍵詞的中心度最高,出現頻次最大,與之相關聯的各個分支,屬于水足跡研究領域未來的研究重點和新興的發展方向,應當引起該領域相關科研工作者的關注。

圖2　2000—2016年水足跡外文文獻高頻關鍵詞圖譜Fig.2　The high frequency keywords knowledge map of foreign language literature in the research field of water footprint in 2000—2016

為便于分析關鍵詞的具體內容,給出詞頻超過20的高頻關鍵詞(如表1)。由表可知,在研究內容上,詞頻超過100的關鍵詞中,研究范圍較為明確,研究內容較為具體,大都與社會經濟生活相關,多涉及貿易、資源、消費等方面,國際上對于水資源消費和水資源貿易的研究較為集中,對于虛擬水貿易的關注度很高；另外,氣候變化、環境影響、食品安全、土地利用等高頻關鍵詞的出現,說明水足跡研究與這些方面息息相關；隨著人類對水資源研究的深入,對于生命周期評估、生物燃料、投入產出分析的研究也逐漸增多,這也是可持續發展理念越來越受到科學研究重視的結果。

表1　2000—2016年水足跡外文文獻高頻關鍵詞

2.2.2中文文獻關鍵詞分析

圖3　2003—2016年水足跡中文文獻高頻關鍵詞圖譜Fig.3　The high frequency keywords knowledge map of Chinese literature in the research field of water footprint in 2003—2016

圖3中共有171個節點,94條連接,網絡密度為0.0065,其中節點越大表示該關鍵詞在水足跡領域中文文獻中出現的頻次越高。同時,表2給出2003—2016年水足跡中文文獻的高頻關鍵詞。由圖3可以看出,最大的關鍵節點是“虛擬水”,主要的相關研究包括“虛擬水貿易”“虛擬水戰略”“虛擬水消費”“水資源承載力”“糧食安全”“可持續發展”等；“水足跡”是僅次于“虛擬水”的第二大關鍵節點,與之相關的研究主要包括“水資源”“農產品”等。由表2可知出現頻次較高的關鍵詞主要有“虛擬水”“水足跡”“水資源”“虛擬水貿易”“虛擬水戰略”“農產品”“糧食安全”等,由此可見,“虛擬水”與“水足跡”所涉及的并不僅僅是一種自然資源研究,更是一種社會經濟研究,它將對于水資源問題的研究從單純的自然資源領域拓展到社會經濟領域,拓寬了關于水資源問題的解決思路,使得可持續發展的觀念在水資源問題方面的應用變得更加多元化。

結合圖1中顯示的發文數量增長情況,我們把水足跡領域的研究成果數量增長情況劃分為3個時間段：2003—2005年的迅猛增長階段,2005—2012年的曲折上升階段,2012—2016年的增長趨緩階段。從3個時間段來看,“虛擬水”和“水足跡”的出現頻率都位于前列,是該研究領域內的絕對重點,同時,“水資源”和“虛擬水貿易”這兩個關鍵詞的出現頻率也相當靠前,由此我們可以得知,“虛擬水”和“水足跡”的研究對于解決水資源問題有很大的幫助,同時,虛擬水貿易又是其中的一個重要方法。由關鍵詞年輪我們可以看出,水足跡領域中,對于水資源的應用性研究逐漸成為熱點,在虛擬水研究中,虛擬水戰略、虛擬水消費、水資源承載力、可持續發展逐漸代替虛擬水貿易和生態足跡,成為該領域內的研究熱點。

表2　2003—2016年水足跡中文文獻高頻關鍵詞

對比中外文文獻關鍵詞圖譜,可以看出,外文文獻研究多集中于貿易、消費等方面,而中文文獻的研究則更偏重于糧食安全、水資源評價等方面,主要原因是中國是一個人口眾多的農業大國,糧食安全關乎中國國家安全,且中國水資源時空分布很不均勻,嚴重限制了中國各地區均衡發展。另外,外文文獻的高頻關鍵詞的被引頻次差距較小,使得外文文獻關鍵詞圖譜呈現出團聚狀態,而中文文獻關鍵詞被引頻次差距較大,因此圖譜呈現出以“水足跡”和“虛擬水”為中心的枝狀分布。

2.3　文獻作者群體分析

2.3.1外文文獻作者群體分析

使用CiteSpace軟件對水足跡領域外文文獻的發文作者進行分析,得到作者圖譜(圖4),該圖譜共有193個節點,173條連接,網絡密度為0.0093,發文次數越多的作者在圖中顯示的節點越大。從圖中可以看出,出現次數最多的作者是Hoekstra AY,出現頻次為58次,Hoekstra AY是水足跡概念的提出者,被稱為“水足跡之父”,其次為Mekonnen MM,出現次數為18次,發文量在10篇以上的作者還有Wang YB、Wu PT、Pfister S、Sun SK、Zhao XN、Yang H、Konar M、Liu J、Ridoutt BG,發文量在10篇以上的作者共有11位。圖4顯示外文文獻3個核心作者群分別是：Univ Twente的Hoekstra AY和Mekonnen MM學術團隊；Northwest A&F Univ的Wang YB、Wu PT、Sun SK、Zhao XN學術團隊；Swiss Fed Inst Technol的Pfister S和Yang H學術團隊,同一團隊的研究人員通常來自于同一科研機構,從作者群體來看,外文文獻發文作者群體之間的交流相比于中國學者之間要更為緊密。

圖4　2000—2016年水足跡外文文獻發文作者圖譜Fig.4　The authors knowledge map of foreign language literature in the research field of water footprint in 2000—2016

表3給出2000—2016年水足跡外文文獻發文作者發文數量的排名情況,從發文數量的排名上看,發文量在10篇以上的作者共有11人,其中Hoekstra Arjen Y以58篇的發文數量遙遙領先,發文量在10篇以上的作者所發文獻數量占研究期間發文總量的23.7%,表明水足跡領域外文文獻的發文作者較為集中,少數高頻次發文作者的研究對國際水足跡的理論基礎起到奠基作用,其中以水足跡概念的提出者Hoekstra Arjen Y尤為突出,作為水足跡研究領域的奠基人,其對水足跡的研究引領了國際水足跡研究的方向和熱點,結合圖4也可以看出,其他發文作者的研究多圍繞Hoekstra Arjen Y的研究展開,對Hoekstra Arjen Y的文獻引用較多。

2.3.2中文文獻作者群體分析

使用CiteSpace對水足跡領域中文文獻相關發文作者進行分析,得到發文量高頻作者圖譜(圖5),圖譜共有224個節點,72條連接,網絡密度為0.0029,發文次數越多的作者在圖中顯示的節點越大。從圖中我們可以看出,出現次數最多的的作者是孫才志,其次是秦麗杰,發文數量分別達到21篇和17篇,發文數量在十篇及以上的作者還有田貴良、徐中民、鄒君、楊玉蓉、王新華、王玉寶、韓宇平、吳普特,共有十位作者的發文數量在十篇及其以上。從作者群體來看,這種“滿天星”式的作者圖譜表明中國水足跡研究領域處于“大分散、小集中”的狀態,各個團隊內部聯系緊密,而團隊之間的相關交流比較少,常見的研究團隊通常由同一個機構的研究人員組成。如圖5所示,幾個主要的研究團隊分別是孫才志學術團隊,秦麗杰學術團隊,田貴良學術團隊,徐中民、王新華學術團隊,鄒君、楊玉蓉學術團隊,王玉寶、吳普特學術團隊,韓宇平學術團隊。不同的學術團隊之間通常聯系較少,這種情況不利于水足跡領域的科學發展。

表3　2000—2016年水足跡外文文獻發文作者

圖5　2003—2016年水足跡中文文獻發文作者圖譜Fig.5　The authors knowledge map of Chinese literature in the research field of water footprint in 2003—2016

按照水足跡中文文獻作者的發文量進行統計(表4),發文量在15篇以上的作者僅有孫才志、秦麗杰、田貴良、徐中民4人,發文量在10篇以上的作者所發文獻數量占到水足跡中文文獻發文總量的14.8%,說明水足跡領域中文文獻的發文作者集中于少數幾位研究人員,核心作者的研究對中國水足跡的發展起到奠基作用,尤其是最先在中國進行水足跡研究的學者,如徐中民、王新華、鄒君、楊玉蓉等人,他們的相關研究對于中國水足跡領域的發展作出了先導性的突出貢獻。另外,孫才志、秦麗杰等人在前人研究的基礎上,將水足跡進一步深化拓展,開始研究水足跡的空間分布[25-28]、農作物水足跡的相關情況[29-31]以及膳食水足跡[32-33],為水足跡的研究內容和研究方向拓寬了思路。

2.4　發文機構分析

2.4.1外文文獻發文機構分析

利用CiteSpace對水足跡相關外文文獻檢索結果的發文機構進行分析,得到如圖6所示的圖譜,節點越大表示該機構發文數量越多,圖中共有119個節點,103條連接,網絡密度為0.0147,表明國外相關研究機構之間的共被引關系較多,學術交流相比于中國研究機構來說更為密切。從地域上看,發文量較多的機構大都處于沿海國家,地域分布并不均勻,發文量在10次以上的機構以中國、美國、日本以及歐洲居多,其中歐洲國家主要包括荷蘭、意大利、瑞士,這些國家的科技水平處于世界前列,對于水資源的需求也十分緊迫,這在一定程度上說明了科研能力和用水需求對于水足跡研究的推動作用是十分強大的。

表4　2003—2016年水足跡中文文獻發文作者

圖6　2000—2016年水足跡外文文獻發文機構圖譜Fig.6　The institutions knowledge map of foreign language literature in the research field of water footprint in 2000—2016

以發文量的排名(表5)來看,發文量在10次以上的機構所發文數量占總發文數量的28.39%,說明國際水足跡研究中科研機構之間科研能力差異顯著,在所有水足跡外文文獻的發文機構中,出現次數在10次以上的研究機構共有12個,特文特大學出現次數最多,發文數量最多,為66次,該校位于荷蘭恩斯赫德,是水足跡之父Hoekstra AY所在的研究機構,因此對于水足跡以及虛擬水的研究比較深入,其次是中國科學院,發文數量為30篇,所處國家是中國,中國是一個幅員遼闊的大國,水資源數量時空分布差異巨大,人口眾多,人均水資源量低于世界平均水平,為了緩解缺水問題,對水資源的研究比較深入。

2.4.2中文文獻發文機構分析

使用CiteSpace對水足跡領域911條中文文獻檢索結果的發文機構進行分析,得到水足跡中文文獻發文機構圖譜(圖7),圖中共有107個節點,28條連接,網絡密度為0.0049,表明水足跡中文文獻發文機構之間的學術交流與合作有待加強。合并所有二級機構,出現次數最多的機構是中國科學院,其次是河海大學和遼寧師范大學。從發文機構所處的地域范圍來看,發文機構在全國的分布并不均勻,其中以沿海高校為主,其次是西北內陸等水資源貧乏地區,一定程度上說明了水資源的緊張程度與科研機構對水資源問題的研究力度是成正比的。

表5　2000—2016年水足跡外文文獻發文機構

圖7　2003—2016年水足跡中文文獻相關發文機構圖譜Fig.7　The institutions knowledge map of Chinese literature in the research field of water footprint in 2003—2016

按照發文數量排序分析,出現次數在十次以上的科研機構共有十個,如表6所示。其中出現次數最多的是中國科學院,共64次,中科院作為中國自然科學最高學術機構、科學技術的最高咨詢機構,其研究為中國國家層面的決策提供科學依據,是中國水足跡領域發文量最多的機構,其次是河海大學與遼寧師范大學,分別出現了46次和32次,河海大學是一所以水利為特色的重點高校,同時擁有水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室和水資源高效利用與工程安全國家工程研究中心,是中國水資源研究中的老牌強校,其余這些水足跡中文文獻發文量較多的科研機構一般都有專門的研究團隊作為水足跡領域的研究支撐。

2.5　載文期刊分析

2.5.1外文文獻載文期刊分析

通過CiteSpace軟件統計各外文期刊水足跡研究領域的相關載文數量,表7給出1993—2016年期間載文數量在100篇以上的21個期刊。其中,載文量最多的期刊是由荷蘭Netherlands主辦,Elsevier Science BV出版的《Ecological Economics》,該期刊對于擴大和整合“自然家庭”(生態學)和“人類家庭”(經濟學)的學習和管理關注度較高,其主要的載文領域包括自然資源與評價、可持續農業與發展、生態綜合技術等,另外載文量較多的期刊還有《Environmental Science & Technology》《Global Environmental Change》《Journal of Environmental Management》《Journal of Industrial Ecology》《Energy Policy》等,可見水足跡是一個與環境變化、生態安全、能源安全以及經濟發展有密切關系的領域。在外文載文期刊中,還有一些主要研究水資源問題的期刊,這表明國外已經十分重視水資源的研究,并組織了一批高質量的水資源研究的專門期刊。

表6　2003—2016年水足跡中文文獻相關發文機構

表7　2000—2016年水足跡外文文獻載文期刊

2.5.2中文文獻載文期刊分析

將檢索所得水足跡中文文獻數據按照期刊相關載文數量進行分別統計(表8),其中《資源科學》主要刊載水足跡領域的文章,數量在各期刊中最多,達到34篇。在這19種期刊中,《資源科學》、《中國人口·資源與環境》、《生態學報》、《自然資源學報》、《冰川凍土》、《長江流域資源與環境》、《干旱區資源與環境》7種期刊作為復合影響因子在1.5以上的雙核心期刊,所載相關水足跡文章一定程度上能夠代表水足跡領域中文文獻研究的核心與前沿熱點。其中,《資源科學》《自然資源學報》《干旱區資源與環境》是資源科學方面的核心期刊,《中國人口·資源與環境》、《長江流域資源與環境》是環境科學與資源利用方面的核心期刊,《生態學報》是生態方面的核心期刊,《冰川凍土》是地球物理學方面的核心期刊?？梢?水足跡的研究包含了資源科學、環境科學、資源利用、地球物理科學等諸多學科的特點,屬于一個多領域的交叉研究點。

表8　2003—2016年水足跡中文文獻載文期刊

3　討論與展望

本文基于CiteSpace知識圖譜,對國際水足跡研究領域進行文獻計量分析,主要識別水足跡領域的研究熱點、核心作者群、主要科研機構以及主要載文期刊,通過對1993—2016年國際水足跡研究相關文獻的分析,發現自水足跡概念提出以來,相關研究成果不斷增長,水足跡和虛擬水在水資源管理方面的作用不斷凸顯。但是國際形勢的變化和水資源的日益緊張都對水資源問題的研究提出了新的挑戰,今后水足跡的研究應該重點關注以下幾個方面：

(1)關注新興的研究方向和未來可能的研究熱點

水足跡概念的提出,把水資源管理與水資源問題的解決引入了一個全新的思路,將單純的自然資源問題轉化為社會經濟問題,因此,水足跡的研究重心由“水足跡”和“虛擬水”逐漸向“虛擬水貿易”、“虛擬水戰略”等方面轉移,表明國內外學者對于水足跡的研究開始向更加實用的方向轉變。當前水資源短缺、糧食安全、能源問題成為困擾世界各國經濟社會穩定發展的三大問題,因此“水-糧食-能源”三者的耦合是未來水足跡領域的一個可能的研究熱點問題,水足跡方面的科研工作者應該善于把握這一趨勢,把水足跡用于解決水資源問題的獨特優勢發揮出來。

(2)水足跡相關理論研究與評價體系的建立

自2002年水足跡概念正式提出以來的十幾年里,國內外水足跡領域的相關科研成果十分豐富,已經取得了相當大的成就,但是目前來看這些研究成果總體上更偏重于實證研究和基礎應用,雖然也有對水足跡相關研究的產生背景、研究對象與研究特點等方面的探討,但是水足跡仍不能夠作為一個完整的學科系統,并未形成一個較為統一的認識和理論體系,主要的研究內容與方向依然很不固定,亟待夯實水足跡領域的基礎理論研究。水足跡概念的引入擴大了水資源問題的解決思路,特別是在地區水資源評價方面,水足跡有相當大的優勢,但是水資源評價體系的各自差別較大,沒有形成統一完整的評價體系,使得不同的評價體系對地區水資源評價的結果差異較大,因此,需要對水足跡應用于水資源評價這一研究熱點進行進一步的探索,盡快制定合理的評價體系,這對于水足跡在水資源問題解決方面的應用將大有裨益。

(3)建立和完善廣大農村地區和邊緣產業的水足跡檔案

目前關于地區水足跡的研究多集中于城市地區,而廣大的農村地區擁有大量的水資源,并且進行著大量的水資源消耗,可以考慮著眼于第一產業進行水資源的優化利用,這需要首先對廣大的農村地區進行水足跡檔案的建立。另外,大部分的產業與產品的水足跡核算主要集中于主流產業和主要耗水產品,但是隨著社會生產分工的細化,邊緣產業的水足跡核算也是今后應當受到專家學者高度關注的重點研究方向。

(4)加強研究機構之間的學術交流與合作

本研究發現目前國際水足跡研究中,機構內部研究團隊合作較密切,而研究團隊之間的合作則較少,這種情況不利于水足跡領域的長遠發展,各學術團隊之間應加強交流與合作,通過舉辦相關的學術論壇、學術會議等形式,對領域內的研究動向和研究現狀進行交流討論,使領域內學者之間能夠互相啟發,促進水足跡研究領域的整合與進步。另外,國際水足跡相關研究發文作者的集中度都比較高,這說明水足跡研究工作主要集中于少數研究人員,這些研究人員奠定了水足跡研究的基礎與方向,但是足夠的后備科研力量是水足跡領域得以長遠發展的關鍵因素,加強研究生隊伍培養,創立相關研究生論壇,培養科研后備力量是水足跡領域長遠發展的重要一環。

(5)加快專門期刊的組織與創立

水資源是關乎全人類生存發展的重要自然資源,被稱為“生命之源”,對于水資源的研究是不可忽視的重要研究領域,但是由于專門期刊的缺乏,相關水資源研究成果無法及時得到學界的關注與討論,嚴重限制了水資源領域研究成果的時效性,因此,組織一批高質量的專門期刊對于水足跡領域的發展至關重要,作為學術成果的展示平臺,專門學術期刊能夠更快更準確的傳遞領域內的最新學術成果,助力于水足跡的快速發展。