流域水資源保護的研究熱點主題和前沿演進——基于CNKI數據庫的CiteSpace分析

唐亮，薛九洋，劉博

（1.阜陽師范大學商學院，安徽阜陽 236037；2.南京師范大學金陵女子學院，江蘇南京 210000）

隨著經濟快速發展和城鎮化步伐加快，重點流域的水資源面臨的水量短缺、水質污染、水生態損害等問題日益嚴重，成為影響經濟社會可持續發展的全局性問題。黨的十九大把生態文明建設擺在了更加突出的地位，強調要著力解決突出環境問題，加快水污染防治，實施流域環境綜合治理，積極參與到全球環境治理的行列中。流域水資源保護將流域水資源與社會經濟發展聯系在一起，進行科學的管理與探索，為實現水資源持續利用。水具有自然、經濟、生態等多種屬性，在流域內水資源各種功能得以實現，研究流域水資源保護的研究熱點與前沿具有一定意義。流域水資源保護事關人民群眾切身利益，是推進生態文明建設的重要舉措，也是建設美麗中國的必然選擇。因此本研究以流域水資源保護為主題對象，運用CiteSpace對1993—2020年的CNKI中的SCI期刊、EI期刊、中文核心期刊、CSSCI期刊和CSCD期刊相關文獻進行了可視化分析，依次對研究領域的發文量、發文期刊和高被引文獻進行分析，對關鍵詞進行共現與聚類圖譜的分析，并結合關鍵詞突現圖對該研究方向進行了相關預測性分析，以期為我國流域水資源保護領域未來研究方向提供相關參考。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本研究數據均來自中國知網（CNKI）的學術期刊網絡出版總庫，為保證原始數據的全面性和可靠性，在中國知網中選擇高級檢索，以流域水資源保護為主題檢索詞在SCI期刊、EI期刊、中文核心期刊、CSSCI期刊和CSCD期刊中進行檢索，檢索時間跨度為1993—2020年，共檢索出文獻429篇（檢索日期為2021年1月8日）。剔除會議通知、機構成立、無作者等類型文獻后，共獲得410篇有效文獻。將選中文獻按照Refworks格式導出，并將導出文件以CiteSpace可識別的download_.txt格式保存。

1.2 研究方法與工具

本研究采用計量可視化軟件CiteSpaceV5.6.R4和EXCEL軟件作為數據分析工具。CiteSpace可對特定領域文獻的集合進行計量，以探尋出該領域的關鍵路徑及知識轉折點，并通過一系列可視化圖譜的繪制使研究者直觀地辨識出學科知識群之間互動、演化的復雜關系，以此展示某一研究領域的整體狀況[1]。

2 結果與分析

2.1 年發文量分析

發文量及對應發表時間是判斷某研究領域的發展趨勢和研究力度的重要依據之一。本文分析研究了1993—2020年的相關文獻，結果如圖1所示。2000年以前，國內流域水資源保護方面的發文數量較少，平均每年只有5篇左右，且增長較為緩慢，甚至1997年全年沒有相關文獻發表；2001年發文數量有所增加，首次突破個位數，至2011年達到最高值38篇，隨后相關文獻的發文量有所下降，這一變化可能與我國2012年出臺的《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》有關，隨著熱度褪去，水資源保護相關的文獻數量有所下降。2016年以后的發文量雖有波動，但整體處于相對穩定水平。

圖1 1993—2020年國內流域水資源保護研究文獻數量變化

2.2 期刊發文量

通過研究文獻的期刊發文情況，可以在一定程度上分析出該領域的主要研究趨勢與學科方向。表1為相關期刊的發文情況，其中排名前三的《人民長江》《人民黃河》《中國水利》均為水資源保護方面具有一定影響力的中文核心期刊?！度嗣耖L江》《人民黃河》長期受到水利部的領導、兩院院士和水利專家的關注，在水資源研究領域具有一定的權威性，故國內外水利方面學者發文較多。同時本文搜集原始論文集時以流域水資源保護為主題，以下期刊更具有針對性?！度嗣耖L江》共發表94篇，占總檢索數量的23%，其次為《人民黃河》《中國水利》分別發表43篇與23篇，分別占總發文量的10%和6%。這也在一定程度上說明，流域水資源保護相關論文在高級別期刊上發文量所占份額相對較大，相關論文數量豐富，且質量高。

表1 1993—2020年流域水資源保護研究文獻的期刊發文量

2.3 高被引文獻分析

文獻的被引頻次反映了學術界對其的關注度與認可度，樣本中高被引文獻如表2所示，這5篇文獻發表時間較早，除了一篇是從法律視角對水資源保護和流域管理進行論述，其他幾篇均是研究流域水資源的合理利用、保護、管理、合作治理等問題。從中可以看出，早期水資源保護方面的文章主要聚焦于水資源承載能力約束和如何開發利用，較少從經濟、社會、市場等方面考慮水資源協同保護機制。

表2 1993—2020年流域水資源保護研究文獻的高被引文獻

2.4 關鍵詞共現分析

關鍵詞是對一篇文獻主要內容的高度概括與凝練，高頻關鍵詞常常被用來確定某個研究領域聚焦的熱點主題[2]。通過關鍵詞可以對文章主題有一定的初步了解，關鍵詞是一篇論文內容的凝練，而論文中給出的幾個關鍵詞往往會存在著一定的聯系，這種聯系可以通過關鍵詞共現的頻次來衡量。一般認為，有聯系的關鍵詞在同一篇文獻中出現的次數越多，則代表這兩個或多個關鍵詞的關系越緊密。共詞分析法就是利用文獻中有聯系的關鍵詞匯一起出現的情況來衡量關鍵詞之間的關系。計算文獻中關鍵詞兩兩之間在同一篇文獻出現的頻率，就可以形成由關聯詞對構成的共詞網絡。本研究選取關鍵詞作為節點，運行Citespace生成了關鍵詞共現網絡圖譜，其中包含545個節點、961條連線，結果如圖2所示。

圖2 1993—2020年流域水資源保護研究文獻的關鍵詞共現網絡圖譜

圖中每一個節點代表相應的關鍵詞，節點越大表明該關鍵詞在相關文獻中出現的頻次越高，節點之間的連線多少則表示關鍵詞間相互聯系密切程度及共現強度。為了更清晰地呈現研究熱點，將出現頻次較多的關鍵詞定義為高頻關鍵詞。節點中心性表明該節點處于整體網絡中的位置是否重要，反映其對整個網絡的影響程度。中介中心性表示節點在整個知識網絡中的“媒介”作用，通常認為大于0.1的節點在知識網絡結構中位置比較重要[3]。因此，本研究從頻次和中介中心性兩方面綜合考慮，作為識別研究熱點的依據，對高頻次和高中心性關鍵詞進行統計排序[4]。頻次排在前15位且中介中心性大于或等于0.1的關鍵詞見表3所示，可以發現這兩列關鍵詞高度重合，說明這些關鍵詞比較準確地呈現出流域水資源保護研究的熱點。

表3 1993—2020年流域水資源保護研究文獻的高頻關鍵詞頻次和高中心性關鍵詞排序

2.5 關鍵詞聚類分析

聚類分析是在關鍵詞共現分析基礎上，運用聚類統計法，將共現關系網絡簡化處理為數目相對較少的聚類過程[5]。本研究使用LLR算法對樣本文獻進行關鍵詞聚類分析，得到的關鍵詞聚類圖譜如圖3所示，其中包含545個節點、961條連線、18個聚類數量。本研究聚類Q值為0.864，平均Silhouette值為0.660，通過數據說明聚類效果明顯，表明流域水資源保護的聚類圖譜具有一定的代表性，并且聚類主題較為明確。其中后三個聚類標簽容量小于10，聚類效果較差，因此選取前16個聚類進行分析。

圖3 1993—2020年流域水資源保護研究文獻的關鍵詞聚類網絡圖譜

在關鍵詞聚類知識圖譜基礎上，在“Cluster”菜單欄中選擇“SummaryTable”得到關鍵詞共現網絡聚類表，如表4所示。

表4 1993—2020年流域水資源保護研究文獻的關鍵詞共現網絡聚類

通過對圖3和表4的關鍵詞共現網絡聚類分析，將現流域水資源保護領域的研究內容大致歸結為以下五個方面。

1）水資源流域研究。共現標識詞主要有：淮河流域、長江流域、塔里木河流域、黃河流域等。以流域為單位分析流域上中下游整體水資源開發和保護，可以從水資源總量和水質綜合考慮如何強化水資源保護。淮河流域由于人口密度大，相應的水污染形勢較為嚴峻，一定程度上制約了流域經濟社會發展，于秀波等[6]研究發現淮河流域水資源供需矛盾突出，仍存在不同程度的水污染，在全國重點流域中處于水質相對較差的地區，迫切需要通過采取整合水環境管理職能、統籌上中下游地區發展、規范監測技術標準與方法等措施進行流域綜合治理。許繼軍等[7]分析了長江流域水環境惡化、水生態損害、水資源短缺與水旱災害等“四水問題”，并提出了應對策略以及建立協同治理方式。趙勇等[8]基于黃河斷流的現象，從全流域視角對比了斷流前后水資源的供需、生態保護情況等，對剛性缺水、彈性缺水進行了概念界定和標準劃分。

2）流域水資源可持續發展。共現標識詞為：綜合治理措施、水資源開發、《水法》、“三條紅線”、保護措施等。水資源的綜合治理是在可持續發展理念的指引下，將綜合性措施運用到水資源整體規劃、開發利用和系統保護的全過程[9]。《水法》明確規定國家對水資源的保護職責，水資源主管部門負責全國水資源的統一管理和監督工作，農業、環保等其他有關部門按照職責分工，負責水資源開發、利用、節約和保護工作。國務院《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》中提出了水資源“三條紅線”，黃昌碩等[9]基于我國水資源管理現狀，系統地分析了最嚴格的水資源管理措施下水資源管理模式的內涵和總體框架，為水資源管理模式的變遷提供了有效支撐。

3）綠色生態系統構建。共現標識詞為：生態補償、生態保護、綠色發展、人水和諧、保護生態環境、對策、措施。流域水資源生態補償是促進流域生態環境保護、區域經濟可持續發展的有益探索和必要舉措。陳伊郴等[10]通過實地案例分析，探討水資源生態補償實踐中關于生態補償的對象、內容和份額分配等具體問題。杜耘[11]根據長江流域生態環境的實際情況，對水資源保護工作存在的具體問題進行梳理和分析，在此基礎上提出了保護水生態環境、促進流域綠色發展的系列建議。

4）流域水資源監控。共現標識詞為：水污染狀況、流域水污染防治、城市污水處理廠、水質監測、水資源水質公報。水資源質量監測是水資源保護和管理的技術性和基礎性工作，為水資源的開發利用提供基礎數據。流域的管理機構和沿岸地市水資源管理部門應持續提高科技含量和技術水平，扎實開展相關檢測和統計工作，為政府制定國民經濟和社會發展規劃提供科學準確的基礎數據。陳進等[12]基于長江流域水質公報檢測數據，對長江流域及各二級水功能區的水質情況進行分析，結果表明，除了個別河段，整個流域各級水功能區水質達標率顯著提升，影響江河湖庫等水域水質的因素主要分為兩部分，即外部的污染源和內部的水域納污能力。

5）流域合作治理。共現標識詞為：合作治理、公眾參與、流域綜合管理、公共信息、區域合作。流域水資源保護需要制定共同行為準則，以便統籌協調不同部門和地區在水量供需、水質改善和水生態保護方面的諸多問題。王樹義等[13]基于協商共治理論，對流域管理的體制機制進行重塑，引入企業、社會組織和公眾共同參與流域的協同治理。李奇偉[14]指出我國流域管理存在行政科層管理機制的局限，在此基礎上提出建立流域共同治理主體機制、協商合作機制、資源信息共享和社會公眾參與的聯合防治機制。彭本利等[15]分析了我國流域生態治理存在體制機制碎片化問題，提出建立生態治理協同路徑，促進立法、執法和司法部門的有效協同。

2.6 關鍵詞突現分析

突現詞是在某一時期內出現頻次陡增的節點，代表了相關學科領域活躍度和研究發展新興趨勢[16]。運行CiteSpace軟件得到具有高突現值的14個節點突現詞如圖4所示，Keywords表示突現關鍵詞，Strength表示突現強度，Begin表示突現性開始年份，End表示突現性終止年份。

圖4 1993—2020年流域水資源保護研究文獻的關鍵詞突現圖

結合高突現值的相關文獻進一步分析，探尋流域水資源保護研究所關注的前沿問題及其演進趨勢。從圖4可知，突現時間較早的詞是“水資源保護”，即水資源保護在早期已成為學者關注的熱點。突現強度最高的關鍵詞是“長江流域”，開始突現時間在2015年，也是突現時間較近的詞，這一突現節點共有3篇節點文獻。長江流域是我國南水北調工程水資源配置的戰略水源地、重要的清潔能源基地、橫貫東西的“黃金水道”，長江流域水資源保護關系到流域內人民的切身利益，也關系到推進生態文明建設的大局。關于長江流域水資源方面的研究成為近年來學術界關注的主題。3篇文獻均以長江流域水資源的開發利用與保護為主題，介紹了長江流域水資源監測信息服務系統的設計與開發[17]、長江流域水資源質量公報發布系統的設計與實現[18]，長江水資源保護與流域經濟社會發展關系研究[19]，為長江流域實施最嚴格水資源管理制度提供充分的技術和數據支撐，增強了長江流域水資源監控與管理能力，拓展了流域水資源與經濟社會發展相關性研究。突現時間最長的關鍵詞是“對策”，共有10篇節點文獻，基本上都是在對不同流域的水資源具體情況進行分析，在此基礎上提出相應的解決對策。

3 結論與展望

本研究基于CNKI數據庫中1993—2020年流域水資源保護的相關文獻，通過CiteSpace計量軟件實現對我國流域水資源保護的知識圖譜可視化研究，得出主要研究結論：1）通過關鍵詞共現與聚類分析，發現現有研究呈現以流域水資源保護為核心向可持續發展、水資源開發利用、生態環境、水環境等方向擴散的趨勢；現有研究已基本形成了不同的研究主題，主要分為流域水資源、水資源保護、水資源利用、長江大保護、可持續發展、流域治理等18個聚類。2）通過突現關鍵詞的探索，發現了流域水資源保護的前沿及熱點主要體現在長江流域、水資源管理、流域水資源、流域水污染、水資源監管、生態補償等方面。

對流域水資源保護研究的文獻計量分析，結合其他相關研究與實踐的進展，對流域水資源保護研究的未來發展提出展望：1）加強重點流域水資源保護研究。結合目前國家生態文明建設和經濟社會發展需求，加強重點流域水資源保護研究工作。特別是近幾年中央提出的長江經濟帶和淮河生態經濟帶等區域發展規劃，將長江、淮河流域的發展提升到了國家戰略層面，如何在國家戰略規劃背景下，實現流域水生態健康和水資源的高效、可持續開發利用，需要理論界持續關注，建言獻策。2）健全流域水資源保護與水污染治理的體制機制，強化企業和社會公眾的參與和監督力度。現有水資源保護以政府為主導，企業和社會公眾受到體制機制限制，難以與政府真正進行有效合作，這種模式忽視了相關利益主體的重要作用。未來水資源保護不僅要注重生態環境保護，也要協調區域經濟發展和民生需求，綜合考慮多方利益，統籌政府、企業和社會各界，構建水資源保護的協同機制，協同推進水資源保護與開發利用，實現流域高質量發展。