基于文獻計量學的我國城市綠地生物多樣性研究

李兆中 武小鋼 趙璐

摘要：文章采用文獻計量學的方法，通過CNKI數據庫獲取1989—2017年關于城市綠地生物多樣性研究的797篇期刊研究性論文，借助于可視化引文分析工具Cite Space分析近30年來該領域的研究現狀與發展趨勢。研究表明，1998年后，我國城市綠地生物多樣性研究日趨增多，2005年后文獻數量呈現爆發式增長，近12年年均發文量達55篇;關鍵詞頻度和聚類分析顯示植物多樣性、綠地景觀格局、植物群落、城市綠地系統規劃中多樣性保護等為主要研究熱點;目前，借助生物多樣性研究指導風景園林設計和植物群落配置受到研究人員的重視;此外，浮游植物多樣性和草本植物多樣性研究將是今后的重要研究方向。

關鍵詞：城市綠地，生物多樣性，文獻計量學，Cite Space

DOl：10.3969/j.issn.1672-4925.2019.00.013

生物多樣性是人類賴以生存和發展的重要基礎，保護生物多樣性對于人類生存及可持續發展具有重要價值[1]。很多研究表明，城市化對自然環境的強烈擾動及生境破碎化是引起大多數當地物種快速減少和滅絕的主要因素[2]。但是，城市綠地建設中外來物種的大量引入使多樣性水平較城市化前明顯提高[3]，而不同土地利用類型的生物多樣性存在顯著差異，部分人為干擾程度較小的城市公園較郊區具有更高的本地物種豐富度[4]，城市綠地成為城市生物多樣性維持與保育的“諾亞方舟”。因此，基于城市社會和經濟可持續發展的現實需求，城市綠地生物多樣性研究，特別是其分布格局[5]及驅動因子等方向的研究仍然是當前及今后生態學的研究熱點。

文獻計量學通過對特定時間范圍內某一特定領域內研究文獻的統計分析，從多方面、多角度揭示學科領域整體發展的方向及動態，可以獲取相關學科布局、整體科研實力和學科優勢等信息，被廣泛應用于多種領域的研究[6-11]。本文運用文獻計量學的研究方法，對近30年來國內城市綠地生物多樣性的研究進行分析，以期了解目前的研究動態，并為把握該領域的研究熱點和發展趨勢提供參考。

1 數據來源與分析方法

本文統計截止日期為2017年12月，研究數據源于CNKI，分別以“城市+多樣性”和“城市綠地+多樣性”為主題檢索關鍵詞，以“期刊”作為檢索類型，共檢索到1989—2017年的2251篇期刊文獻。剔除重復及非學術性文獻（如征稿通知、報告、書籍介紹、會議等）之后，得到與主題相關的有效學術性研究文獻797篇。借助于文獻計量軟件Cite Space，對所檢索到的文獻進行計量學分析，通過繪制關鍵詞聚類圖、關鍵詞時區圖探尋城市綠地生物多樣性研究現狀及研究趨勢。

2 結果與討論

2.1年發文量分析

按照論文發表時間統計年度發文數量的時間分布特征（圖1）可以看出，1989年發表首篇關于城市綠地生物多樣性研究的論文，此后發表論文數量整體呈逐年上升趨勢，其中1998和2005年為兩個重要節點，可根據此節點將城市綠地生物多樣性研究分為3個階段。

第1階段（1989—1997年）為國內城市綠地生物多樣性研究的萌芽階段。1988年，由Wilson和Peters共同撰寫出版的Biodiversit一書介紹了生物多樣性的概念，并在科學界和公眾中普及了這個詞匯，引起了國內外研究人員對生物多樣性的探究興趣。1992年6月，聯合國環境與發展大會（UNCED）在巴西里約熱內盧召開，此次大會通過了1994—2003年為國際生物多樣性十年的決議，同時還通過了《生物多樣性公約》，設定“國際生物多樣性日”。中國領導人也參加了這次盛會并在《公約》上簽字[5]。1993年《生物多樣性》期刊由中國科學院生物多樣性委員會創辦。隨后我國在1994和1997年正式發布《中國生物多樣性保護行動計劃》和《中國生物多樣性國情報告》，完善自然保護的法規建設，同時加強了物種保護建設[12]。但是此階段關于城市綠地生物多樣性研究的年均發文量不足2篇，表明此階段城市綠地生物多樣性研究還沒有受到國內研究人員的過多關注。

第2階段（1998—2004年）研究成果數量呈曲折增長，年均發文量約10篇。聯合國環境與發展大會（UNCED）的召開，大大提高了生物多樣性的地位，基于上一階段的政策，政府有關部門開始重視對生物資源的有效保護。2002年建設部出臺了《關于加強城市生物多樣性保護工作的通知》，強調生物多樣性是人類賴以生存和發展的基礎，要加強城市生物多樣性的保護工作[13]。2003年1月中國科學院倡導啟動一項瀕危植物搶救工程，計劃在15年內將所屬12個植物園保護的植物種類從1.3萬種增加到2.1萬種，并建立總面積為458 km2的世界最大的植物園。這些在一定程度上促進了科研人員對城市生物多樣性研究的重視，此階段發表了很多具有學科引領性的高品質研究成果[14-16]。

第3階段為2005—2017年，2005年后文獻數量呈現爆發式增長，2005—2017年年均發文量達到了55篇，最小值為24篇（2005年），最大值為80篇（2012年）。此階段盡管發文數量呈現波浪狀起伏，但總體上保持了較高的水平，發文量占到了總體的90.0%，城市生物多樣性研究在近12年達到高峰。2009年，中國環境保護部在《中國履行生物多樣性公約——第四次國家報告》中，對生物多樣性給予了更細化的定義。不僅如此，在對中國物種現狀進行總結的同時，還提出生物多樣性是可持續發展的戰略性資源，具有多方面的價值。2015年政府通過了新的環境保護法律，就生態和生物多樣性的養護做出了規定，制訂了生態和生物多樣性狀況的“紅線”。許多城市編制并制定城市生物物種多樣性保護規劃，科研人員也加大了對城市綠地生物多樣性的研究深度及廣度。研究工作的廣泛開展和研究成果的不斷積累，為政府生態環境保護工作提供了強有力的科技支撐[17-18]。

2.2研究熱點分析

關鍵詞是用來表示研究論文主題內容信息的詞語，因此關鍵詞的頻度在某種程度上可以反映特定研究領域的熱點問題。在Cite Space軟件中設置Time Slice Length=1，Node Type=Keywords，Selection Criteria：50 per slice進行文獻關鍵詞共現網絡分析，得出由144個節點和378個連接組成的關鍵詞共現圖譜，將其中頻次大于15的列出，結果見表1。此外，對關鍵詞共現網絡分析結果進行聚類分析，得出6個明顯的聚類，模塊值（Q值）=0.47>0.3，意味著劃分出來的社團結構是相對顯著的，平均輪廓值（Silhouette，S值）=0.5795>0.5，說明該聚類是合理的。

由表1可以看出，關鍵詞植物多樣性、景觀格局和植物群落出現頻次較高，故植物多樣性是城市綠地生物多樣性已有研究的主要關注點，此外，城市綠地生物多樣性的研究常常與綠地景觀格局和植物群落的研究相結合。一般認為，城市建設對原有生境的劇烈干擾以及生境破碎化使城市特別是中心區生物多樣性明顯減少。因此，如何保護生物多樣性，園林綠化建設中的生態策略及規劃途徑也成為研究的熱點。此外，從所篩選出的關鍵詞還可以發現，信息內容相近的詞語使分析結果不能非常明確地反映研究熱點問題，這也意味著研究人員對論文關鍵詞的選擇對分析結果有很大影響。但是，在統計得到的797篇有效性期刊文獻中，有關基因多樣性和動物多樣性方面的文獻量僅占總文獻量的1.1%和4.1%，相比生物多樣性其他方面的研究，無論是產出量還是影響力都有很大的差距，需要得到更多的支持與關注。

借助于Cite Space軟件的Clusters功能進行關鍵詞聚類，結果見表2。由表2可知，研究內容主要有3個方面。

1）聚類1關于城市綠地系統規劃的研究涉及的關鍵詞容量29個，主要高頻關鍵詞是規劃、綠地系統、園林植物、城市、多樣性。此方面的研究主要集中于城市園林植物多樣性配置、城市綠地系統規劃編制工作中多樣性保護策略，以及城市綠地可持續發展研究。

2）聚類2與聚類6既有區別也有很高的相關性。兩類研究均是借助景觀生態學的原理和方法分析城市綠地景觀格局的現狀，提出存在的問題及優化策略。聚類2側重于以遙感和地理信息系統技術與景觀指數分析法相結合對城市綠地景觀格局進行評價，提出景觀格局優化途徑。聚類6則側重于以景觀生態學的系統觀點和整體性分析方法，在生態系統的尺度上對城市進行景觀格局分析，探討城市可持續發展的生態對策。

3）聚類3、4、5分別對應于城市綠化建設、城市生物多樣性和物種多樣性研究。從所包含的關鍵詞可以發現，聚類3主要關注城市綠化中植物的組成特征和群落結構;聚類4集中城市生態園林建設中生物多樣性保護對策，尤其是城市森林在多樣性保護中的價值和方法;聚類5則多從物種多樣性的角度考察植物、動物（主要的研究對象為鳥類和節肢動物）的組成和分布特征。

2.3研究前沿分析

根據關鍵詞頻次與演化路徑生成城市綠地生物多樣性研究關鍵詞時區圖譜，1989～2017年城市生物多樣性研究前沿的演化路徑見圖2。由圖2可將城市生物多樣性研究所關注的主題分為3個時期。

第1個時期為1996—2004年，這一時期重點對城市生物多樣性保護理論進行研究，所涉及的主題主要有植物多樣性、多樣性指數、城市森林、城市綠地系統規劃、園林植物等。

第2個時期為2005—2009年，這一時期研究的主題趨于集中和深入，很多學者針對各類城市綠地生物多樣性現狀進行調查和評價研究，并提出了將景觀生態學與城市生物多樣性相結合的理論，注重各個城市植物多樣性的保護與規劃。同時，研究對象也從植物群落擴展到城市動物[19-21]，尤其是城市化對鳥類分布的影響、城市綠地節肢動物群落組成及結構研究、鳥類與昆蟲的群落變化及多樣性保護等方面都進行了深入研究。值得注意的是，這一時期，在遙感和GIS技術支持下，對城市綠地景觀格局的研究從定性分析轉到了定量分析，提高了對城市綠地的研究水平[22-23]。

第3個時期為2010年之后，這一時期對城市生物多樣性的研究持續深入，呈現出城市生物多樣性保護理論與生態建設實際需求相融合的研究趨勢，城市動植物多樣性保護的具體途徑和方法，特別是如何將生物多樣性研究方法和結果應用于風景園林設計、植物群落配置[24]成為研究重點。自2015年后關鍵詞無明顯突變點，但是從城市綠地生物多樣性研究關鍵詞時區圖譜中可以看出草本植物[25-27]和浮游植物[28-31]是2016年后新出現的重要關鍵詞，說明浮游植物多樣性和草本植物多樣性研究也是未來幾年城市綠地生物多樣性研究領域的重要方向。

3 結論

本研究運用Cite Space可視化軟件對1989—2017年我國城市綠地生物多樣性研究成果進行量化分析，結果表明：1）研究文獻年發文量總體呈逐年增長趨勢，近12年達到高峰;2）植物多樣性、綠地景觀格局、群落結構、城市綠地系統規劃中多樣性保護等為該領域的研究主題熱點;3）本領域的研究呈現為逐步深入并與生態建設實際需求緊密結合的趨勢，城市動植物多樣性保護的具體途徑和方法成為研究重點，借助生物多樣性研究指導風景園林設計和植物群落配置受到研究人員的重視。同時浮游植物多樣性和草本植物多樣性作為城市綠地生物多樣性的重要組成部分，也是今后該領域的重要研究方向。

本研究通過文獻計量學方法對城市生物多樣性研究文獻進行統計分析，其研究方法及結果對該領域的研究現狀及發展趨勢分析有一定啟發意義，但Cite Space軟件對研究熱點的分析主要依賴于論文關鍵詞，這使關鍵詞選取恰當與否以及是否能準確界定論文主題對研究結果影響很大，因此也就會出現本研究中關鍵詞列表無法準確體現該領域熱點關鍵詞的現象，其結果需要研究人員根據經驗和相關文獻予以重新校核。

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收稿日期：2018-04-26

第一作者：李兆中（1992-），女，碩士研究生，研究方向為城市綠地生物多樣性。E-mail：353807859@qq.com

通信作者：武小鋼（1977-），男，教授，博士，研究方向為風景園林。E-mail：wuxg@sxau.cn