基于Citespace計量分析的城市景觀生態學研究進展

劉 玲, 楊巧琦, 鄧林昊, 林灼熔, 吳小剛

(福建農林大學藝術學院園林學院(合署), 福建福州 350000)

[通信作者]吳小剛(1965—)，男，碩士,副教授，研究方向為風景園林規劃與設計。

1 研究背景

景觀生態學追溯于1937年，在《航空象片制圖和生態學的土地研究》中，德國地植物學家Carl Troll通過航拍照片的判斷和解讀，試圖將景觀科學的區域分異研究與生態學的結構和功能研究相結合，并進行比較[1]。自20世紀80年代末以來，景觀生態學逐漸演變為國內外環境、資源和生態學的一個熱門研究領域，吸引了許多地理學家和生態學家投身于這一領域[2]。從城市角度來看，城市是一個以人為主體的景觀生態單元，建筑同時也是景觀的主體。另外，還分布有綠地、花園和其他一些不常見的景觀要素等[3]。隨著人們需求的增加和環境污染的加劇，城市景觀生態規劃顯得尤為重要[4]。

2 數據與方法

2.1 數據來源

中國期刊全文數據庫涵蓋了具有一定影響力且經各專家審議的會議論文集和高水平期刊，所收錄論文在一定程度能夠反映該學科的研究水平和最新動態。本文以中國期刊全文(CNKI)作為數據分析來源。為保證檢索詞能夠基本覆蓋城市景觀生態學高質量研究文獻，檢索策略定為：以“城市景觀”和“景觀生態學”組合為主題詞。檢索時間限定為2000—2020年，檢索時間為2021年5月2日，共得到相關文獻1 336篇。經過人工查閱并剔除通知、專利、會議論文、報紙以及標題不符合等相關性較弱的文獻，最終共計得到有效樣本文獻1 280篇。

2.2 研究方法

知識圖譜最早出現在管理學學科領域，其通過對數據的挖掘與對信息的處理、科學計量以及圖形的繪制并利用信息學、應用數學、計算機技術來展現某一學科或是某領域的知識體系的一種可視化分析方法[5]。伴隨著信息時代的可視化發展，citespace已經演化為目前具有代表性且使用廣泛的繪制知識圖譜工具之一。Citespace通過統計學方法來示范文獻載體及文獻知識，并通過此方法來分析和構建知識間的相互聯系，為相關方面的研究進展提供較為重要的技術支持[6]。本文將 2000—2020年檢繪制索整理的文獻數據導入 Citespace(版本號5.7.R5) 中，通過調試相關參數的設定以期刊、學科共現網絡圖譜、關鍵詞共現網絡圖譜和研究領域分布圖譜等。

3 結果與分析

3.1 城市景觀生態學研究文獻的概況

3.1.1 發文量與時間分析

通過文獻發文量態勢來看(圖1)，城市景觀生態學的發展可以分為3個階段：

(1)2000—2002年為起始階段，發文量逐年增加，并于2002年達到一個小高潮，各年發文量均在50篇以內。

(2)2003—2008年為迅速攀升階段。年均發文量達到70篇左右，研究主題也日益多樣化。

圖1 城市景觀生態學文獻數量的時間分布

(3)2009—2020為研究深化階段，發文量逐漸趨于平緩。在這一階段，雖然城市景觀生態學的基礎性研究浪潮已過，但是學術界仍然對景觀格局保持著非常高的關注度，研究也更加深入，研究主題亦更加具有創新性。

3.1.2 發文作者分析

筆者運用Citespace對中文文獻進行可視化分析，選擇發文作者為分析對象，得出城市景觀生態學領域發文作者聚類圖譜(圖2)?？梢钥闯鰣D2分布有5個較大聚類，其中劉傳立發文量最多，劉傳立的研究方向主要為景觀格局對城市熱環境的有影響研究[7]。徐建華研究城市土地利用格局的景觀生態學分析[8]，并以遙感和地理信息系統為技術支持,運用分離度、優勢度、破碎度、多樣指數等指標,研究20世紀下半葉以來上海城市景觀鑲嵌結構及其演變的數量特征[9]。張明亮主要研究了城市景觀生態與生物多樣性的關系，提出了改善城市景觀異質性、景觀連通性等保護城市多樣性的具體措施[10- 11]。

3.1.3 研究機構及其合作分析

從研究機構聚類圖譜(圖3)來看，可以看出圖3分布有3個較大聚類，分別為西南林業大學園林學院、江西理工大學土木與繪測工程學院、四川大學建筑與環境學院。其中江西理工大學土木與繪測工程學院發文量位居第一，為20篇。另外還可以從圖3看出，我國在城市景觀生態學領域的研究機構間合作較少，基本為獨立聚類，少有交叉研究。為更好的促進城市景觀生態學在我國的發展，應加強各機構學者之間的合作與交流。

圖2 作者共現可視化網絡圖譜

圖3 研究機構共現可視化網絡圖譜

3.2 研究熱點分析

關鍵詞凝聚了各文章的關注領域及其核心思想，對城市景觀生態學文獻關鍵詞的詞頻分析可以反映出該領域的研究趨勢。從關鍵詞聚類圖譜(圖4)來看，可以分析得出39個節點，其中最核心的節點為景觀生態學，出現頻次高達314次。隨后為景觀生態、景觀格局、城市生態、景觀設計、規劃、城市綠地系統、景觀生態規劃等關鍵詞。其中景觀生態學和景觀格局的節點外圈為黃綠色，代表此關鍵詞具有較高的中心性。

圖4 關鍵詞共現可視化網絡圖譜

3.2.1 土地利用格局、生態過程及尺度效應

景觀生態學研究的核心旨在景觀格局與生態過程的相互作用及其尺度效應。為了展示土地利用格局對土壤水分、營養物質和土壤侵蝕的影響機制，對于黃土高原地區傅伯杰研究團隊將尺度、格局與過程進行結合，有序的開展了土地利用格局與生態過程的相互作用機制及生態系統服務功能動態變化評價[12-15]。

3.2.2 城市景觀演變的環境效應與景觀安全格局構建

對于景觀格局變化，其引發緣由可歸納為：景觀的破碎化、景觀的離碎化、綠化面積的下降、水景的減少以及不透水地面面積的不斷增加。而其恰好也是城市化進程的表現[16]。針對城市景觀格局演變及其環境效應中國學者展開了一系列研究，主要集中4個方面:

(1)城市景觀格局發展與空間擴展模式[17]。

(2) 城市景觀格局與地表熱環境的定量關系[18]。

(3)城市景觀格局演變的生態服務效應[19-21]。

(4)城市不透水面與城市水文過程[22]。

3.2.3 景觀生態規劃與自然保護區網絡優化

對于景觀生態規劃與生物多樣性保護，景觀生態學一直將其作為重點關注的內容[23]，而景觀多樣性和物種保護和自然保護區人類活動對景觀結構的影響往往是關注的重點[24-25]。對于保護生物多樣性的重要手段，自然保護區設計固然重要，但根據研究發現創建獨立的自然保護區有時并未能夠起到保護生物多樣性的作用，相反的是，有時自然保護區隔離了不同種群之間的基因聯系，進而增加了物種瀕危滅絕的風險。

3.2.4 景觀破碎化與物種遺傳多樣性

生物多樣性喪失的主要原因之一是景觀碎裂化，根據研究表明，景觀碎裂化對物種遺傳多樣性的威脅主要包括3方面:減少生境總面積；分隔種群進而使得局部種群遭受干擾；限制或阻斷種群間的基因流[26]。

4 研究總結

通過近20年研究文獻的計量化與可視化分析表明，隨著對生態環境的關注度上升及國內科技科研水平的不斷提高，可以發現我國在城市景觀生態學網絡領域的關注度日益增加，研究主題內容日益創新化。學科研究涉及多個學科的交織融含，結合作者共現圖譜、研究機構共現圖譜及關鍵詞共現圖譜與相關文獻內容，梳理研究發展脈絡及該領域的研究熱點及趨勢，根據關鍵詞研究聚類總結了四大研究重點集群。

隨著現在科技的創新和進步，出現了越來越多的人工智能模型與算法。因此城市景觀學研究越來越深入化，國內外的城市景觀生態規劃也愈加成熟，并且具有強大的發展前景。但對于國內而言，現代景觀生態規劃理論相較于歐美國家晚，主要集中于向國外研究成果的引進和內化，這也需要我們付出更多的努力。另外值得一提的是，盡管高新科技的進步推動了城市景觀生態學的發展，但由于人口不斷增長以及全球氣候溫度的變化，對于城市景觀學的考慮也應將其變化所帶來的挑戰納入考慮范圍內。