基于知識圖譜的三峽庫區水環境研究熱點與展望

黃恒粵 陳垚 劉臻 陳人瑜 袁紹春

摘要：自三峽工程論證以來，三峽庫區水環境研究就已成為熱點問題。為探究其多年的研究成果，基于2000～2020年WOS和CNKI數據庫中三峽庫區水環境相關研究的文獻樣本數據，利用文獻可視化分析軟件CiteSpace，對年度發文量、學科分布、關鍵詞共現及突現詞探測等進行文獻計量與內容分析。結果表明：① 2000～2020年，關于三峽庫區水環境研究的論文總體呈現逐年穩定上升的趨勢，研究涉及多學科領域知識;② 香溪河、洞庭湖、時空變化、環境因子、沉積物、澎溪河是當前研究的前沿問題;③ 消落帶、富營養化、香溪河庫灣、澎溪河、水華、沉積物、浮游植物、重金屬、洞庭湖、水質、生物群落、生物群落、動力學、氮、磷、生態系統、環境因子等是該領域的熱點內容，主要體現在三峽庫區水體富營養化研究、三峽庫區消落帶研究、三峽工程對長江中下游影響研究、三峽庫區面源污染問題研究、三峽庫區沉積物研究等5個方面。基于研究結果，指出了現有研究存在的一些不足，并提出了三峽庫區水環境的研究展望。

關 鍵 詞：水環境研究; CiteSpace軟件; 文獻圖譜分析; 富營養化; 消落帶; 面源污染; 三峽庫區

中圖法分類號： X321，G353

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.05.009

0 引 言

三峽水庫是世界上規模最大的水利大壩工程，也是中國有史以來建設的最大型水利工程項目。大壩建成后形成的三峽水庫面積達1 080 km2，壩高185 m，最高蓄水位可達175 m。2003年6月1日起，三峽大壩開始實行一期蓄水，到6月10日蓄水水位至135 m，實現首次成庫;在2006年10月進行了二期蓄水;在2008年11月進行三期175 m實驗性蓄水之后，于2010年10月26日水位首次達到了175 m的設計目標。在三峽大壩一期蓄水形成水庫之后，三峽庫區內支流河道便出現了水華暴發和富營養化現象，引起眾多研究者的關注[1]。

隨著三峽水庫的正式運行，引發的富營養化、水華暴發及對下游江河湖泊水環境的影響等一系列水環境問題成為了研究者關注的焦點，眾多研究學者對三峽庫區水環境領域進行了大量研究，并取得了一系列顯著的研究成果。例如，黃真理[2]通過總結三峽庫區水污染控制進展，提出泥沙對水質的影響問題、支流富營養化問題、水質評價標準問題、下泄水體中氣體過飽和問題、庫首三維水溫計算模型的改進問題、滾動驗證問題為今后重點研究領域。卓海華[3]等研究發現，三峽水庫蓄水前至175 m蓄水運行期，庫區的懸浮物、高錳酸鹽指數、總磷等主要污染因子之間存在一定的相關性。王曉青等[4]采用垂線平均的二維水流、水質數學模型對小江水域的水環境容量變化情況進行研究。曹承進等[5]對長江、嘉陵江、烏江3條主要入庫河流的水文變化特征、磷營養鹽的季節性分布規律、形態組成及富營養化狀態進行了探究。Ma等[6]采用輸出系數模型對非點源污染對三峽庫區氮、磷負荷的影響了進行評估，發現氮磷負荷與水體富營養化之間存在相關性。Zheng等[7]使用相關分析法分析了水庫不同放水作業方式對藻華的影響。

但目前還未有論文從圖譜分析的角度對三峽庫區水環境的研究情況進行評述。基于此，本文采用可視化圖譜與文獻計量學相結合的方法，對三峽庫區水環境研究領域的熱點、前沿進行系統梳理，分析當前研究中存在的問題與不足，對未來三峽庫區水環境研究提出展望，希望能為后續更深入地開展三峽水庫水環境研究提供參考。

1 文獻來源與研究方法

1.1 文獻來源

文獻數據選自（CNKI）核心期刊和Web of Science（WOS）核心合集，檢索時間為2020年8月1日，檢索時段為2000年1月至2020年8月。CNKI檢索式為“SU=三峽 AND FT=水環境”，WOS檢索式為“TS=（′Three Gorge*′ OR′3 Gorge*′）AND TS=（′water environment* ′）”，文獻類型為研究文章（article）和綜述文章（review）。為確保分析結果的客觀性和準確性，對檢索文獻進行除重與整理，剔除無關文獻，最終篩選出1 034篇CNKI中文文獻和636篇WOS英文文獻，導出格式為download _ *.txt。

1.2 研究工具與方法

CiteSpace軟件的基本原理是分析信息知識單位的相似性及測度，采用不同的方法和技術繪制不同類型的科學知識圖譜，用來探測和可視化學科演化路徑、發展前沿與研究熱點[8]。傳統的科學計量學研究為把握一學科領域的研究現狀，需查閱該研究領域的幾乎所有文獻。但人的精力和時間是有限的，海量的研究文獻使得這一工作難以進行。而知識圖譜方法，只需要將檢索出的文獻數據導進CiteSpace軟件，根據所需繪制出圖譜，就能將一個研究領域的演進歷程集中展現在一幅圖譜上，直觀地展現科學知識領域的信息全景，識別某一科學領域中的關鍵文獻、熱點研究和前沿方向、重要引文節點文獻[8]。 本文以CNKI和WOS兩大數據庫的載文數據為數據源，利用CiteSpac 軟件統計并繪制出學科、關鍵詞共現和關鍵詞突現可視化圖譜，并對圖譜進行分析。將學科、關鍵詞共現和關鍵詞突現可視化圖譜的分析結果作為長江三峽庫區水環境研究領域的研究熱點、研究前沿、發展趨勢分析的參考依據。結合文獻計量學的分析方法，對相關度較高文獻的內容和觀點進行分析和梳理，揭示長江三峽庫區水環境研究領域的研究熱點與前沿，為探尋三峽庫區水環境研究領域未來研究方向和趨勢提供借鑒。

2 文獻總體特征

發文總量一定程度上反映出該研究領域受到的重視程度，根據中文和英文文獻的年度發文量統計圖（見圖1），可對三峽庫區水環境研究領域形成初步認知。從整體上看：2000～2020年期間，三峽庫區水環境研究領域的相關文獻年度發文量呈現逐年穩定上升的勢態;從年度發文量的增長率看：不同年份之間有一定波動，表明長江三峽庫區水環境研究領域的文獻規模和影響力得到了提升，相關研究受到的關注度顯現增長的勢態。D2C364C0-115D-496C-A8A4-2A5A980EDC20

研究學科分布可體現研究者來自的學科領域，并一定程度上體現研究者關注的問題。從相關研究學科分布看（見圖2）：中文文獻相關研究學科來源主要集中在環境科學、水利水電工程、生物學、地球物理學、農業基礎科學、水產和漁業、資源科學、經濟與管理科學及地質學等學科領域;英文文獻則以環境科學與生態學、工程學、地質學、農業學、生物學、湖沼學等學科領域為主。綜合分析表明：長江三峽庫區水環境研究是一個涉及眾多學科的學術研究領域，主要包括環境科學、地質學、資源科學、水利學、農業學、生態學、生物科學、湖沼學、水資源科學和經濟學與管理科學等諸多學科的特點。運用多學科理論知識對長江三峽庫區水環境相關問題進行研究成為一種趨勢，也是對該研究領域進行更深入、更全面研究發展的需要。

3 研究現狀

3.1 研究前沿與發展趨勢

運用CiteSpace軟件對中文文獻進行關鍵詞的突現詞探測算法分析，得出了三峽庫區水環境研究領域的突現詞圖譜。其基本原理是根據標題、摘要、關鍵詞等的詞頻增長率來確定哪些是熱點詞匯，進而識別研究前沿與發展趨勢[8]。本文對中文文獻共探測到18個重要的突現詞，由文獻突現圖譜可知，香溪河、澎溪河、環境因子、沉積物是如今三峽庫區水環境研究領域的前沿（見圖3）。

同時，從關鍵詞的突變過程可體現出三峽庫區水環境研究的發展歷程。結合三峽庫區水環境研究的年度發文量（見圖1）可知，年度發文量的增長規律與關鍵詞的突變規律呈現一定的相關性。2003年之前，該時期介于三峽大壩初建與一期蓄水運行的階段，在這個時期，研究者們更多關注于三峽庫區的移民、庫區的經濟建設及可持續發展問題，關于三峽庫區本身水環境的研究相對較少。2003～2010年，突現詞包括富營養化、生態環境和三峽。自2003年和2006年三峽水庫2次蓄水運行后，庫區上游支流出現水華暴發和水體富營養化，引起研究者廣泛關注。正是在2003年之后，“富營養化”這個關鍵詞高頻次出現，在這期間“富營養化”一詞的突現強度高達8.1。也就是從這個時期開始，三峽庫區水環境的相關研究迎來快速式的發展，年度發文量也呈暴發式增長。之后，關于三峽庫區水環境研究內容涉及的面越來越廣泛。2011～2016年出現的突現詞包括次級河流、小江回水區、香溪河庫灣、消落區、非點源源污染。研究地點主要分布在三峽庫區上游的主要支流，研究內容則主要集中于三峽庫區水環境與生態響應研究。這個時間段，關于三峽庫區水環境相關研究年度發文量持續增長，并于2012年與2015年出現了2個高峰值。2015～2020年出現的突現詞包括香溪河、洞庭湖、時空變化、環境因子、沉積物、澎溪河，這些最新出現的突現詞表示該研究內容是當前的前沿問題。正是因為這些前沿問題的出現，關于三峽庫區水環境研究依舊保持較高的發文量。

3.2 三峽庫區水環境研究進展

一篇文獻的關鍵詞高度概括和體現了這篇文獻的主要內容。本文利用CiteSpace軟件繪制中英文文獻的關鍵詞共現圖譜（見圖4～5），關鍵詞出現頻次越高，在圖譜中顯示的節點越大，表明該關鍵詞受到的關注度越高，不同關鍵詞節點之間的連線，則反映它們之間的共現關系。同時，對重要關鍵節點文獻進行研讀分析，可進一步認識相關研究領域的研究現狀與熱點[8]。

關鍵詞共現可視化圖譜分析結表明：在三峽庫區水環境研究領域，在中文文獻中，三峽庫區、消落帶、富營養化、香溪河庫灣、澎溪河、水華、沉積物、浮游植物、重金屬、洞庭湖、水質等關鍵詞出現的頻次最高;在英文文獻中，水質、生物群落、浮游植物、沉積物、生物多樣性、香溪河庫灣、富營養化、水華、動力學、氮、磷、生態系統、環境因子等關鍵詞出現的頻次相對較高，表明這些關鍵詞得到更多的關注，是該領域的研究熱點。由于大多數英文文獻由中國研究者獨立完成或與國外研究者相互合作完成，只有少部分研究論文是國外研究者獨立完成，從而表現為英文文獻的關注點與國內基本一致，出現大部分高頻關鍵詞一致的現象。

對關鍵詞共現圖譜中重要節點的文獻研讀發現，三峽庫區水環境研究領域熱點內容主要體現在：三峽庫區水體富營養化研究、三峽庫區消落帶研究、三峽工程對長江中下游影響研究、三峽庫區面源污染問題研究和三峽庫區沉積物研究5個方面。本文將從上述5個方面對三峽庫區水環境研究進展進行闡述。

3.2.1 庫區水體富營養化研究

三峽水庫蓄水以來，由于干流的回水作用，支流回水區由天然河流演變為庫灣[9]。Zhao[10]對大壩建成后長江干流水質變化的研究表明，大壩建成后造成長江主干道水質惡化。自2003年和2006年三峽庫區2次蓄水運行后，在三峽庫區的上游多條支流出現大量的水體水華暴發和水體富營養化問題，引起了研究者的廣泛關注[11-14]。關于三峽庫區水華與富營養化問題，研究地點主要集中在香溪河庫灣、大寧河、高陽平湖、小江回水區等;主要包括水華暴發、富營養化的狀況、評估預測、機理及治理措施以及水華期間藻類的群落結構、營養鹽狀況與水華的相關性等研究內容。邱光勝等[15]研究表明，三峽水庫蓄水后，庫區支流富營養化程度由蓄水前的貧-中富營養轉變為中-富營養狀態，且呈現出春夏兩季富營養化程度較高的季節變化特征。庫區支流水華的頻發，使得研究者致力于探尋庫區水華的生消機理。水華暴發的認識機理從早期認為流速變緩是導致水華暴發的主因，到提出分層異重流驅動下的“混合層”與“臨界層”關系是導致水華暴發的主要因素[16-17]，對水華生消機理得到更加深入的認識。

針對庫區水體富營養化，有研究者提出應在健全立法規范排污基礎上，加強點源和面源污染管理、庫產業結構調整，實施生態修復工程多管齊下的防治方案[9]。面對水華暴發，相關研究學者提出了水庫生態調度的控藻措施[18-19]。水華優勢藻種及優勢種的分布區域會隨季節、水溫及水動力條件、濁度、水深、氧化還原電位、電導率、溶解氧和營養水平等環境條件的不同而存在差異[20-23]。藍藻、綠藻、甲藻、硅藻、隱藻、擬多甲藻、微囊藻、冠盤藻、蛋白核小球藻等是三峽庫區水華暴發期間常見的藻類。D2C364C0-115D-496C-A8A4-2A5A980EDC20

三峽庫區水華暴發和富營養化導致水質問題的研究中，數值模擬、二維水質模型、BP神經網絡、三維水力模型、WASP生態動力學模型、一維水動力模型等這些模型方法也是高頻出現的關鍵詞，研究者們既把這些模型方法作為研究三峽庫區水質的方法和手段，又作為研究的內容。杜富芝等[24]通過建立BP網絡模型，對三峽庫區小流域——嘉陵江的次級支流流域進行了水質綜合評價。張平等[25]采用模糊數學評價模型，對香溪河庫灣2010年不同斷面水質富營養化進行了評價，評價結果與實地觀測結果相符。封麗等[26]利用模糊綜合評價模型和修正的卡爾森營養狀態指數法，對澎溪河的3個斷面水質富營養化進行了評價，結果表明：模糊綜合評價結果更接近實際觀測結果，效果優于修正的卡爾森營養狀態指數法。肖鳴等[27]采用基于多重優化灰色模型實現了對香溪河水華暴發的預測。總體而言，三峽大壩建設引起的庫區水體水華暴發和富營養化問題是研究者們重要的關注點，庫區許多水體水華暴發、富營養化現象和機理得到揭示，模型系統在庫區水質的管理控制上也得到研發與實踐應用。

3.2.2 三峽庫區消落帶研究

三峽水庫冬季水位為175 m，夏季水位為145 m，庫區兩岸形成30 m的垂直水位落差和總面積達400 km2的消落帶[28]。三峽庫區消落帶研究地點主要集中在澎溪河，其次是香溪河和大寧河，其中澎溪河消落帶面積比例最大，以該區域為研究對象的論文最多[29]。

三峽庫區消落帶的研究內容主要涉及消落帶土壤、植被、生態環境、生態環境修復與重建等方面[30]。在土壤方面，具體研究涉及土壤、沉積物的理化性質，氮、磷及其各種形態以及重金屬的含量、遷移轉化與時空分布特征。Cui等[31]通過采集重慶市忠縣消落帶和非消落帶區的土壤樣本，研究淹沒時間對土壤物理質量的影響。Zhong等[32]研究發現，植物根系對三峽庫區消落帶土壤剖面中的土壤養分分布具有顯著影響。在植被方面，主要集中于研究植被種類、植被群落結構、分布特征、種子庫變化的植被演替問題以及植被的生理變化與消落帶環境變化的響應2個方面[29-30]。Zhu等[33]使用地理信息系統（GIS）技術、現場調查、物種重要性值計算和文獻數據，對三峽庫區自然環境狀況、植被演替狀況和優勢植物物種的生態效益進行了研究。孫榮等[34]通過對三峽庫區澎溪河開縣段植被進行樣方調查，研究了該段流域消落帶的植物群落物種多樣性的梯度變化和空間分布特征。在生態環境方面，主要研究涉及水庫消落帶的地質災害、滑坡、水土流失、土壤侵蝕、生物多樣性等等。鮑玉海等[35]研究表明消落帶土壤侵蝕會影響水庫水質安全，加劇庫岸的失穩，影響水庫運行。在生態環境修復方面，主要集中在植物篩選與配置以及生態保護與修復模式的研究[30]。Jian等[36]選擇峽谷地形區消落帶中的4個永久樣地來評估河岸植物對2008～2015年水位波動的長期響應，并篩選出候選植物進行生態恢復，研究結果表明，狗牙根或與其他物種的組合是消落帶生態修復的良好選擇。

總體而言，對有關三峽庫區消落帶研究論文進行總結和分析可知，三峽庫區消落帶的研究正從基礎調查研究逐步向機制研究和應用層面推進。

3.2.3 三峽工程對長江中下游水環境的影響研究

長江下游江河湖泊的各種變化與上游水沙變化過程有著千絲萬縷的聯系，上游三峽水利工程建設勢必會改變長江中下游的水沙情勢，對下游水環境造成影響[37]。三峽大壩建成后，有學者從長江流域全局的角度出發，探究了三峽庫區對長江中下游典型水體的影響。主要聚焦于三峽大壩建成后對下游江流湖泊的泥沙量變化、水位波動、水質變動等研究[38-43]。郭小虎[44]等研究發現三峽大壩蓄水后，三峽水庫下泄沙量大幅度減少，壩下河道年排沙量變化大。Xu等[45]研究發現蓄水后，進入三峽大壩的泥沙中有60%被截留在汛期，輸往長江口的泥沙量減少，同時下游發生了大量的河道侵蝕。三峽大壩的運行，引起壩下河段水位的變化，Guo等[46]研究發現，三峽大壩的運行對長江下游流量和水位的影響程度沿河流位置不同而有所差異，三峽大壩附近（宜昌站）的最大影響程度是下游（大同站）影響的5倍，同時長江流量的變化改變了河流與鄱陽湖之間的相互關系，干擾了鄱陽湖的水文過程。三峽水庫不同調度運行期間，壩下江河湖泊的水情必然會出現相應的響應，使得壩下江河湖泊的水生態環境發生相應改變。為探究三峽工程對洞庭湖、鄱陽湖水環境的影響，帥紅等[47]對三峽大壩蓄水前后典型年（1986，1991，1998，2004，2006，2010年）洞庭湖的水環境質量、營養化水平和水生生物狀況進行評價研究，結果顯示，三峽大壩蓄水運行之后，洞庭湖在典型年份表現出水質總體變差、營養化指數上升、生物多樣性有所下降的趨勢。

三峽大壩的建設不僅對庫區河流水生態環境產生影響，同時也會與長江中下游江河湖泊產生關聯作用。關于三峽大壩的建設與長江中下游江河湖泊的水生態響應，得到了研究者的關注，在輸沙量變化、水質變化、下游江河湖泊的防洪抗旱、生物多樣性狀況等方面的研究得到發展。

3.2.4 面源污染研究

三峽庫區水質受點源和面源污染共同影響。與點源污染相比，面源污染具有分散性、隱蔽性、隨機性、潛伏性、范圍廣、總量大、難以防治的特點，是三峽庫區水質污染的熱點研究對象。三峽庫區面源污染主要可以分為農業面源污染、工業面源污染、生活污水面源污染三大類[48-49]。對于工業排放產生的面源污染，在三峽水庫建設運行初期，有關部門通過限制庫區上游兩岸的工業污染物排放進行了控制;城鎮生活污水造成的面源污染，則通過在沿岸建設污水處理廠對其進行了限制[50]。但由于農業面源污染來源具有廣泛性和復雜性;排放過程受地理、氣候、土壤、土地利用方式、植被覆蓋等因素影響，具有不確定性和不可計量性;同時監測、控制、處理和管理難度大[51]。由于農業面源污染問題沒有很好的限制辦法，三峽庫區面源研究多集中于農業面源污染。D2C364C0-115D-496C-A8A4-2A5A980EDC20

三峽庫區面源污染研究具體涉及面源污染的形成機理、影響因素、污染負荷與模型模擬、防治4個方面。張玉珍等[52]指出，面源污染的形成機理主要經過降雨徑流、土壤侵蝕和污染物遷移轉化 3 個過程。李樂等[53]認為，三峽庫區非點源污染受到土地利用、自然地理特征、農業活動、社會經濟等因素的影響。Shen等[54]使用SWAT模型和小規模流域擴展方法（SWEM）對三峽庫區面源污染物負荷進行了模擬，結果表明，污染物負荷的時空分布與年降水量和人類活動呈正相關。Ma等[55]通過自然降雨條件下的田間樣地實驗，發現三峽庫區農業坡地中氮的平均損失率為1.90%，磷的平均損失率為1.54%。而Zhang等[56]通過構建坡地、水田、水波動帶生態系統（SPHES），在坡地上可攔截80%～90%的沉積物，20%～30%的氮和25%～35%的磷。

經過多年研究，三峽庫區面源污染研究內容較為全面，涉及基礎理論、流失規律、負荷量化、控制措施，研究尺度由微觀到中觀到宏觀，研究方法包括傳統方法、模型模擬和新技術，從初期的定性化轉向定量化，由統計調查轉向機理模型模擬及實用治理。

3.2.5 沉積物研究

沉積物是湖庫水生態系統的重要組成部分，是營養鹽及其他污染物在水體中的重要歸宿和儲存場所[57]。關于三峽庫區沉積物的研究主要集中在沉積物中重金屬和營養鹽兩個方面。在重金屬方面，主要研究重金屬污染物來源分析、含量水平、時空變化及潛在生態風險變化趨勢。藍巧娟等[58]研究指出庫區重金屬主要污染源是流域內機械制造業的廢水、船舶排放的油污廢水、大氣沉降及農藥化肥的施用。其中，以銅、鉛、錳、砷、汞等為代表的重金屬總體含量處于較低或者至中等富集水平，潛在生態風險為低至中等[59-61]。在空間分布上，Huang等[61]研究發現三峽庫區表層沉積物中重金屬的濃度沿干流方向略有增加，干流中的重金屬濃度高于支流中的重金屬濃度，同時，重金屬濃度通常與水深呈正相關，而與溶解氧、濁度和中值沉積物大小呈負相關。在營養鹽方面，主要是研究關于總氮、總磷以及氮磷不同賦存形態的總量和空間分布特征及二次釋放的

生態污染風險。潘婷婷等[62]對三峽庫區內的長江干流和香溪河、大寧河及小江3條主要支流斷面的沉積物研究發現：庫區內沉積物中總磷主要由無機磷組成，有機磷占的比重較低;無機磷中又以鈣磷為主要賦存形態，鐵/鋁磷比例較低;在空間分布上，干流中總磷含量的空間差異不顯著，含量高于支流，支流中各形態磷含量的空間差異顯著，香溪河的磷含量大于大寧河、小江。沉積物是營養鹽累積和再生的重要場所，沉積物內氮磷等營養鹽的釋放是引起水質富營養化的一個重要因素[63]，其中主要的生態風險主要來自于總氮和總磷的釋放[64]。劉心愿等[65]研究表明，三峽水庫蓄水后，由于沉積環境的改變，如沉積物間隙水上覆水的pH升高，會增加沉積物磷的釋放風險。

關于三峽庫區沉積物的研究起步比較晚，該方面論文2010年之前比較少，2010年之后研究和發表的相關論文量急劇增長，說明關于三峽庫區沉積物的研究近幾年成為三峽庫區水環境的一個研究熱點。

4 研究存在不足

目前，關于長江三峽庫區水環境問題，研究者開展了大量的研究工作，研究時空范圍廣，涉及的學科領域多。時間范圍上，從三峽庫區初建伊始便受到關注，到未來產生的影響的預測;空間范圍上，從庫區小流域擴展到整個庫區。在這些時空范圍內，涉及不同學科領域，成果豐碩，但仍有不足之處。本文作者根據所讀文獻，總結出以下不足之處，為相關研究者提供一些借鑒。

4.1 富營養化研究

目前主要對庫區水體富營養化變化狀況、藻類生長變化及水華暴發的機理進行了大量研究。對于水華暴發機理，早期認為流速變緩是導致水華暴發的主因，后來提出分層異重流驅動下的“混合層”與“臨界層”關系是導致水華暴發的主要因素。但水華暴發預測研究相對較少，同時，利用生態動力學模型對三峽庫區水華暴發進行模擬預測時，在受時間、氣候、地域等不可控因素影響的情況下，如何提高模擬的精準度，實現水華預報是一個薄弱點。對于庫區水體生態調度控藻技術的工程應用效果，也需要進行進一步的科學論證。

4.2 三峽庫區消落帶研究

目前關于三峽庫區消落帶植被、生態環境的演變等研究多采用常規的研究手段，利用電子信息技術進行的研究較少。隨著電子信息技術的高速發展，應用3S技術、計算機模擬等數字化手段對庫區消落帶面積變化、植被演替、地形、水文特征、生物群落結構等進行實時監控，結合野外觀察和采樣，形成一套相應的技術方法，是值得重視的研究方向。

4.3 三峽工程對長江中下游江湖影響研究

目前，關于三峽工程對長江中下游泥沙量變化研究考慮的因素不全面，多為單一因素影響，而實際上長江中下游江水的含沙量還會受到生態變化的影響，比如水土流失、河岸沖刷、采砂工程等因素的綜合影響;同時，三峽大壩的運行，對下游江水的流速會產生影響，對受流速變化影響下，下游河岸的沖刷和河床演變的研究不足。

4.4 三峽庫區面源污染問題

關于庫區農業面源污染治理措施多以工程技術措施為主，且多側重于對農業污染過程中的部分或某一要素的控制，缺乏系統的綜合治理體系。最佳管理措施（BMPs）源自于20世紀70年代的美國，在水環境防控治理中發揮重要作用，現已被多國采納，但三峽庫區在這方面研究較少。應加強構建適合三峽庫區實地情況的面源污染防控BMPs框架體系，探尋不同BMPs的優化組合，實現從源頭、遷移途徑、末端三方面有效解決三峽庫區面源污染。

4.5 三峽庫區沉積物研究

關于庫區沉積物中重金屬的研究，主要集中于沉積物中重金屬來源、含量水平、時空變化特征以及潛在生態風險變化趨勢的評價分析，但在水溫、氣候、其他鹽類等環境因子變化情況下，對于沉積物中重金屬向江水中遷移造成的水體污染問題缺乏相應的研究，以及缺乏對大型底棲動物生物擾動導致的重金屬釋放方面的研究。在營養鹽方面，鮮有針對庫區環境因子的變化，比如水溫、氣候、微生物、其他鹽類含量變化等對氮、磷的釋放影響的研究。D2C364C0-115D-496C-A8A4-2A5A980EDC20

5 結論及展望

5.1 研究結論

（1） 2000～2020年期間，關于三峽庫區水環境研究論文總體上呈現逐年穩定上升的趨勢，研究涉及多學科領域知識，多學科交叉性研究明顯。

（2） 突現圖譜特征說明香溪河、洞庭湖、 時空變化、環境因子、沉積物、澎溪河是當前三峽庫區水環境的前沿問題。

（3） 關鍵詞共現圖譜說明消落帶、富營養化、香溪河庫灣、澎溪河、水華、沉積物、浮游植物、重金屬、洞庭湖、水質、生物群落、生物多樣性、動力學、氮、磷、生態系統、環境因子等是該領域的研究熱點。研究熱點內容主要體現在：三峽庫區水體富營養化研究、三峽庫區消落帶研究、三峽工程對長江中下游影響研究、三峽庫區面源污染問題研究、三峽庫區沉積物研究等5個方面。

5.2 研究展望

針對目前關于長江三峽庫區水環境研究的概況，筆者對三峽庫區水環境研究提出如下展望。

（1） 對于三峽庫區水環境研究應把握整體性原則。三峽庫區水環境是一個涉及人與自然、社會與自然的整體環境，庫區水環境的變化不僅受內部自然因素的影響，而且也會受到外部人類與社會活動對其造成的影響。因此，今后對三峽庫區水環境研究需要綜合考慮人-社會-自然之間的整體相互作用，使科研成果更好地服務于實際決策。

（2） 加強多學科、多領域綜合性研究。對三峽庫區水環境方面的研究者眾多，涉及學科面廣。目前，三峽庫區水環境研究面臨著跨學科綜合性研究不足的問題，研究者來自不同的學科領域，其關注點不同。為此，建議開展多學科融合、多領域交叉的三峽庫區水環境研究，借用多學科的交叉理論來研究長江三峽庫區水環境問題，實現對三峽庫區水環境更全面和深入的認識。

（3） 建立三峽庫區水環境長時間監測數據庫。三峽庫區水生環境還在不斷發育形成發展過程中，目前所揭示出的規律，只是三峽庫區生態環境在發展過程中的階段性認知。因此，有必要對長江三峽庫區的研究成果建立一個數據倉庫，以便從更長時間尺度開展研究，也可為之后揭示可能有別于當前認知的新現象提供數據支撐。

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（編輯：劉 媛）

Research hotspots and prospects of water environment in Three Gorges Reservoir area based on knowledge graph analysis

HUANG Hengyue1，CHEN Yao1，2，LIU Zhen1，2，CHEN Renyu1，YUAN Shaochun1，2

（1.School of River and Ocean Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China; 2.Engineering Laboratory of Environmental Hydraulic Engineering of Chongqing Municipal Development and Reform Commission，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China）

Abstract：

Since the demonstration of the Three Gorges Project，the research on its water environment has become hot issues.Sample data on water environment of the Three Gorges Reservoir Area in WOS and CNKI databases from 2000 to 2020 was visualized by using CiteSpace.In specific，the annual literature quantity，discipline distribution，keyword co-occurrence and emergent word detection were analyzed.The results indicate that from 2000 to 2020，the related researches involving multi-disciplinary knowledge have increased steadily year by year;Xiangxi River，Dongting Lake，temporal and spatial changes，environmental factors，sediments and Pengxi River are the frontier issues currently;water-level fluctuation zone，eutrophication，Xiangxi River reservoir bay，Pengxi River，water bloom，sediment，phytoplankton，heavy metals，Dongting Lake，water quality，biological community，biome，dynamics，nitrogen，phosphorus，ecosystem and environmental factors are the hot topics in this field，mainly are manifested in water eutrophication，the fluctuating zone，non-point source pollution and sediment in the Three Gorges Reservoir area，and the impact of the Three Gorges Project on the middle and lower reaches of the Yangtze River.Furthermore，some shortcomings of the existing research are pointed out，and the research prospect of the water environment of the Three Gorges Reservoir area is proposed.

Key words：

water environment research;Citespace software;literature atlas analysis;eutrophication;water-level fluctuation zone;non-point source pollution;Three Gorges Reservoir areaD2C364C0-115D-496C-A8A4-2A5A980EDC20