基于CNKI和WOS的土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)知識圖譜研究

趙光明，王萍

(曲阜師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院，山東 日照 276826)

隨著經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展、城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，人類活動(dòng)和生態(tài)過程變得更為復(fù)雜，多尺度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)使得和諧人地關(guān)系遭受破壞[1]。土地利用格局、深度和強(qiáng)度不斷變化，土地利用類型趨于多樣化[2,3]，全球變暖、海平面上升、大氣和水體污染、土壤沙化、物種滅絕等地域性和累積性的生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)重[4]。生態(tài)學(xué)的研究已從二元生態(tài)鏈(生物—環(huán)境)轉(zhuǎn)向三元生態(tài)環(huán)(生物—環(huán)境—人類)和多元生態(tài)網(wǎng)(環(huán)境—經(jīng)濟(jì)—政治—文化—社會)[5]，土地作為一個(gè)社會自然綜合體在多元生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用。土地利用是指人類為獲取一定的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境或政治福利(利益)，對土地進(jìn)行保護(hù)、改造并憑借土地的某些屬性進(jìn)行生產(chǎn)性或非生產(chǎn)性活動(dòng)的方式、過程及結(jié)果[6]；既是人與土地耦合關(guān)系集成的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，又是人類開發(fā)、利用、改造自然環(huán)境最直觀的表現(xiàn)形式之一[7]。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的內(nèi)涵不斷延伸、轉(zhuǎn)化[8,9]，土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究已成為近年來生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題之一。1992 年美國國家環(huán)保局(U.S. Environmental Protection Agency, EPA)將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)(Ecological Risk Assessment, ERA)定義為“評估暴露于一種或多種壓力因子后，可能出現(xiàn)或正在出現(xiàn)的負(fù)生態(tài)效應(yīng)的可能性過程”[10]。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)為風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持的同時(shí)，也為土地利用定量評估帶來了新思路[11,12]。

目前國內(nèi)外對土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究多集中于土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)部分，有兩種主要模式：一是基于源-匯景觀理論的傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，合理設(shè)計(jì)源-匯景觀空間格局，促進(jìn)非點(diǎn)源污染物質(zhì)的再分配，Walker[13]、王金亮[14]、許學(xué)工[15]等做了相關(guān)研究；二是從景觀生態(tài)學(xué)的視角入手，構(gòu)建基于土地利用變化的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，建立景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型與體系，揭示景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空演變規(guī)律。相對前一種模式，該模式不僅重視對區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的定量評價(jià)，還側(cè)重于分析風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空分異特征以及特定空間格局對生態(tài)功能、過程的風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)[16]。

國內(nèi)外針對具體的研究區(qū)域已有不少關(guān)于土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究成果，是時(shí)機(jī)采用文獻(xiàn)計(jì)量的方法對土地利用與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)這個(gè)交叉研究領(lǐng)域進(jìn)行定量化評析。本文基于CNKI(China National Knowledge Infrastructure)和WOS(Web of Science)核心合集數(shù)據(jù)庫，借助CiteSpace引文分析軟件，對土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，從文獻(xiàn)數(shù)量年度分布、關(guān)鍵詞頻次、聚類分析等方面探究該領(lǐng)域的研究主題變化和前沿發(fā)展，明確研究熱點(diǎn)、知識演變、演化路徑和未來趨勢，以期對土地生態(tài)領(lǐng)域及其相關(guān)研究提供借鑒參考。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

為客觀展示國內(nèi)外土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究前沿，數(shù)據(jù)樣本分別取自于中國知網(wǎng)知識網(wǎng)絡(luò)平臺CNKI和美國Clarivate Analytics公司開發(fā)的科研信息檢索平臺WOS數(shù)據(jù)庫中的核心合集(包括SCI-EXPANDED、SSCI、CCR-EXPANDED和IC)。時(shí)間跨度設(shè)為2001—2018年，并根據(jù)需要去除了重復(fù)、偏離主題的文獻(xiàn)。

CiteSpace是由美國德雷塞爾大學(xué)計(jì)算機(jī)與情報(bào)學(xué)終身教授陳超美博士使用Java開發(fā)的一款用于科學(xué)計(jì)量分析、挖掘潛在知識的引文可視化分析軟件[17]，其主要依靠繪制出的科學(xué)知識圖譜，并結(jié)合文獻(xiàn)計(jì)量法通過文獻(xiàn)數(shù)量分布、關(guān)鍵詞頻次等信息可視化來展現(xiàn)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的知識演變、發(fā)展脈絡(luò)和研究熱點(diǎn)。

2 可視化分析

2.1 文獻(xiàn)數(shù)量年度分布

在CNKI數(shù)據(jù)庫中選擇高級檢索，檢索主題為“土地利用”并“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)”；在WOS數(shù)據(jù)庫中選擇基礎(chǔ)檢索，檢索主題設(shè)為“l(fā)and use AND ecological risk”或“l(fā)and use AND ecological risks”，分別獲得有效中文文獻(xiàn)720篇和外文文獻(xiàn)1883篇，并進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)量年度分布統(tǒng)計(jì)(圖1)。2001—2004年國內(nèi)文獻(xiàn)數(shù)量增長緩慢，學(xué)術(shù)界開始關(guān)注土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究；2005年文獻(xiàn)數(shù)量增加到10篇以上；此后13年間，僅2008、2010年文獻(xiàn)數(shù)量略有下降，整體上一直處于平穩(wěn)增長狀態(tài)，表明土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究持續(xù)受到國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注，但重視程度不夠，需要進(jìn)一步開展突破性相關(guān)研究。相較之下，從2006年起，國際土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究一直保持在相當(dāng)高的水平，年均發(fā)文量高達(dá)134.5篇，基本上呈線性增長的態(tài)勢，表明土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究得到了國際學(xué)術(shù)界的高度重視。土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)已成為全球生態(tài)環(huán)境問題和全球變化研究的熱點(diǎn)話題之一。同時(shí)表明，國際研究仍是該領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”，中國不是主導(dǎo)研究力量，但已是主要研究力量。由于學(xué)校購買的WOS數(shù)據(jù)庫中核心合集僅有2006年至今的文獻(xiàn)，國際文獻(xiàn)數(shù)量存在一定缺陷。

2.2 研究機(jī)構(gòu)與作者

從表1看出，國內(nèi)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究機(jī)構(gòu)分布相對分散，發(fā)表論文較多的機(jī)構(gòu)為中國科學(xué)院大學(xué)、新疆大學(xué)、陜西師范大學(xué)；大部分作者的研究成果相差不大，發(fā)表論文最多的作者為中國科學(xué)院大學(xué)的張永福(7篇)。排名前10的研究機(jī)構(gòu)中有4所師范類院校，接近一半的貢獻(xiàn)力量來自于此，這與國內(nèi)大多數(shù)師范類院校開設(shè)的相關(guān)專業(yè)、方向(土地資源管理、公共管理、地圖學(xué)和地理信息系統(tǒng)等)和碩、博士點(diǎn)關(guān)系密切。

表1 國內(nèi)排名前10研究機(jī)構(gòu)與作者頻次統(tǒng)計(jì)

從表2看出，相較國內(nèi)，國際研究同樣沒有高產(chǎn)作者，但值得關(guān)注的是， Univ.Chinese Acad.Sci.(中國科學(xué)院大學(xué))是發(fā)表論文最多的國際研究機(jī)構(gòu)，發(fā)表172篇論文，占總發(fā)文量的45.7%，該研究機(jī)構(gòu)可視為土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究的核心力量。其次是發(fā)表33篇論文的US Forest Serv.(美國森林服務(wù)公司)，占比8.7%，排在第3位的是發(fā)表28篇論文的Beijing Normal Univ.(北京師范大學(xué))，占比7.4%。中國科學(xué)院大學(xué)與北京師范大學(xué)的發(fā)文量之和占國際高頻研究機(jī)構(gòu)總發(fā)文量的一半以上；國際排名前10研究作者分布中，中國作者有7人，發(fā)表論文總計(jì)41篇，占國際高頻研究作者總發(fā)文量的69.5%。由此可見，國內(nèi)土地生態(tài)領(lǐng)域的科研成果大量外流已成為普遍現(xiàn)象[18]，中國學(xué)者才是國際土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究真正的“主力軍”。

表2 國際排名前10研究機(jī)構(gòu)與作者頻次統(tǒng)計(jì)

2.3 關(guān)鍵詞頻次

關(guān)鍵詞是對論文的高度概括和總結(jié)，聚焦了研究者關(guān)注的核心，對論文關(guān)鍵詞的提煉和系統(tǒng)歸類，通常能夠真實(shí)地反映某個(gè)研究領(lǐng)域和對象的研究價(jià)值[19]。高頻關(guān)鍵詞的引入，更是成為辨識該領(lǐng)域發(fā)展方向和前沿?zé)狳c(diǎn)的重要參考依據(jù)。關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析相比文獻(xiàn)的共被引和耦合分析，其得到的結(jié)果更加直觀明了，即研究者可以直接利用共現(xiàn)分析的結(jié)果，對所研究領(lǐng)域的主題進(jìn)行分析[17]。關(guān)鍵詞的中介中心性能反映其在整個(gè)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的重要程度，代表一定時(shí)期內(nèi)該領(lǐng)域核心的研究主題[20,21]。分別選取國內(nèi)外研究中前30個(gè)高頻關(guān)鍵詞，有助于反映土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的發(fā)展方向和前沿(表3)。

國內(nèi)研究中關(guān)鍵詞主要分為四類：①“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)(中心性高達(dá)0.58)”方面的關(guān)鍵詞，頻次之和共占所有關(guān)鍵詞頻次總和的25.5%，主要含有“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)”“風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)”“風(fēng)險(xiǎn)評估”和“風(fēng)險(xiǎn)管理”等關(guān)鍵詞，代表了國內(nèi)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與前沿。②土地利用及景觀格局變化方面的關(guān)鍵詞,頻次占31.5%，包括“景觀格局”“土地利用變化”“土地利用/覆被變化”“土地利用方式”“空間分析”“景觀指數(shù)”“空間自相關(guān)”和“時(shí)空分異”等關(guān)鍵詞，如田鵬[22]、許鳳嬌[23]和汪翡翠[24]等利用多期土地利用數(shù)據(jù)研究生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空特征變化，程文仕等[25]基于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的空間異質(zhì)性研究土地整治優(yōu)先序。③“生態(tài)安全(中心性高達(dá)0.52)”方面的關(guān)鍵詞，頻次占20.3%，圍繞 “生態(tài)安全”“重金屬”“土壤”“土壤重金屬”“多環(huán)芳烴”和“污泥”等，多從生態(tài)毒理學(xué)的角度針對土地利用進(jìn)行生態(tài)健康評價(jià)，評定人類健康的潛在危害[26]。④“地理信息系統(tǒng)”和“遙感”技術(shù)方面的關(guān)鍵詞，頻次占8.2%，注重各類信息技術(shù)與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合，剖析土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空變化特征。

表3 高頻關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)

國外研究關(guān)鍵詞頻次分析：①“climate change(氣候變化)”“biodiversity(生物多樣性)”“management(管理)”和“conservation(保護(hù))”等關(guān)鍵詞頻次均超過160，共占關(guān)鍵詞頻次總和的30.3%，反映了國際土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿。②中心性大于0.10的關(guān)鍵詞,有 “biodiversity(生物多樣性)”“l(fā)andscape(景觀)”“heavy metal(重金屬)”“pattern(模式)”“vegetation(植被)”“extinction risk(滅絕風(fēng)險(xiǎn))”和“adaptation(適應(yīng))”，是目前國際土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究核心和熱點(diǎn)關(guān)注。③“ecosystem(生態(tài)系統(tǒng))”相關(guān)研究的高頻關(guān)鍵詞較多，且頻次均高于50，主要有“ecolsystem service(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù))”“vulnerability(脆弱性)”“adaptation(適應(yīng))”和“resilience(恢復(fù)力)”等，表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能以及生態(tài)系統(tǒng)脆弱性、適應(yīng)性、恢復(fù)力等研究是土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。④風(fēng)險(xiǎn)源—風(fēng)險(xiǎn)受體方面研究的高頻關(guān)鍵詞,包括“heavy metal(重金屬)”“forest(森林)”“soil(土壤)”“ecosystem(生態(tài)系統(tǒng))”和“sediment(沉積物)”等，頻次均介于60～100左右。由此可見，重金屬、沉積物、殺蟲劑等污染物是土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的罪魁禍?zhǔn)?，危害涉及不同類型的生態(tài)系統(tǒng)(農(nóng)田、水域、森林等)。⑤“China(中國)”和“United States(美國)”的頻次同樣很高，說明中國和美國已成為研究者選取研究對象和研究區(qū)域的熱點(diǎn)關(guān)注，研究者多以此開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究等實(shí)證分析。⑥“model(模型)”“system(系統(tǒng))”和“pattern(模式)”,共占關(guān)鍵詞總頻次的9.1%，說明該領(lǐng)域多進(jìn)行定量化的模型研究和模擬研究。此外，“agricultural soil(農(nóng)業(yè)土壤)” “urban(城市)”“social ecosystem(社會生態(tài)系統(tǒng))”和“surface soil(表層土壤)”等關(guān)鍵詞同樣頻繁出現(xiàn)，未來的研究重心或?qū)⑥D(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、社會生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)及復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、生態(tài)管理和驅(qū)動(dòng)機(jī)制等方面[27,28]。

2.4 聚類分析

CiteSpace軟件中的聚類分析是指在關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，展示共現(xiàn)關(guān)鍵詞之間的親疏關(guān)系，并依據(jù)它們的親疏關(guān)系程度進(jìn)行聚類[29]。根據(jù)表3高頻關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)和圖2所示的聚類情況，國內(nèi)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究主題可劃分為兩大聚類集群(圖2)。

集群1由“#1風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)”“#3生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)”“#4生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)”“#8地理信息系統(tǒng)”和“#9風(fēng)險(xiǎn)管理”構(gòu)成。國內(nèi)土地利用方面的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究較晚，從健康風(fēng)險(xiǎn)過渡到環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)再向生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移經(jīng)歷了近20年的漫長演變歷程[30]，目前尤以土地利用變化生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究居多。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究能夠?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)管理提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，同時(shí)伴隨GIS和RS等新技術(shù)手段的開發(fā)與應(yīng)用，結(jié)合土地統(tǒng)計(jì)分析和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)等方法研究土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)文獻(xiàn)不斷出現(xiàn)，其主要通過構(gòu)建CLUE-S模型、PSR模型等關(guān)系模型對地類轉(zhuǎn)變、土地?fù)p毀和土壤侵蝕等引起的土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)，為區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測及管控提供決策支持，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)土地資源的合理利用與優(yōu)化配置、生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的整體統(tǒng)一。

集群2由“#0低丘緩坡”“#2紅寺堡區(qū)”、“#5土地利用/覆被變化”“#6土地利用變化”和“#7城鎮(zhèn)化”構(gòu)成。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)方面的問題層出不窮，人地關(guān)系矛盾日益突出[31]。因此，從縣域、市域和省域等不同尺度出發(fā)，基于遙感影像數(shù)據(jù)研究土地利用/覆被變化或土地利用變化生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)證案例研究越來越多，其主要對景觀結(jié)構(gòu)、土地用途、植被覆蓋率等地理空間信息進(jìn)行分析處理，探索土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及其時(shí)空分異和空間沖突，如李月月[32]、何莎莎[33]等分別以長汀縣和揚(yáng)州市為研究區(qū)進(jìn)行的相關(guān)研究。而低丘緩坡作為土地綜合利用的后備開發(fā)資源，廣布于我國東南沿海和武夷山區(qū)，已成為我國新型城鎮(zhèn)化空間擴(kuò)展的重要選擇[33]，未來可能會在農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展、土地用途管制和國土空間規(guī)劃中扮演重要角色[34]。同時(shí)，作為生態(tài)移民安置區(qū)的典型代表，紅寺堡區(qū)是近5年來國內(nèi)學(xué)者關(guān)注的典型研究區(qū)，生態(tài)移民對遷入?yún)^(qū)土地利用的深廣度、類型、景觀破碎度、異質(zhì)性和多樣性等的影響逐漸得到重視[35,36]。

國際研究劃分為三個(gè)聚類集群(圖2)：

集群1-風(fēng)險(xiǎn)源，由“#1 climate change(氣候變化)”“#5 phoshorus(磷)”和“#7 surface sediment(表層沉積物)”構(gòu)成。氣候變化是全球變化的最大誘因之一，同時(shí)也給土地利用帶來了巨大的生態(tài)挑戰(zhàn)。氣候變化對土地利用的直接影響一般表現(xiàn)為極端天氣、氣候事件對土地的影響，如暴雨洪水對土地的危害(以農(nóng)田為例)：土壤流失加劇、毒害物質(zhì)堆積、土壤結(jié)構(gòu)破壞等；間接影響表現(xiàn)為氣候變化迫使農(nóng)田作物的播種期、收獲期和全生育期發(fā)生變化以及種植界限的變更，從而影響以土地為載體的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物間及其與環(huán)境間“流”的傳遞(物質(zhì)流、能量流、信息流)[37]。而氮、磷循環(huán)是從微觀尺度研究土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的重要切入點(diǎn)，以磷、氮等為代表的營養(yǎng)元素含量超標(biāo)是造成水體富營養(yǎng)化的主要風(fēng)險(xiǎn)因子[38]，氮磷污染不僅造成湖泊、水庫等水體的水質(zhì)變差、魚蝦及其他生物大量死亡，還會脅迫小區(qū)域范圍內(nèi)物種多樣性空間格局變異和生態(tài)系統(tǒng)多樣性“換血”。另外，針對表層沉積物中的重金屬元素(鉛、鎘、汞、砷、鉻等)和有機(jī)污染物(多環(huán)芳烴、鹵代烴等)的空間分布、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及其來源等方面的研究，是近年來江河、湖泊和海域表層沉積物研究的重點(diǎn)。無機(jī)污染物中重金屬所占比重較大，其在生物體內(nèi)累積、沉淀后的危害相當(dāng)大。因此，預(yù)防重金屬中毒需從源頭抓起。將空氣、泥土、食物和水中重金屬含量控制在安全范圍內(nèi)是一項(xiàng)異常艱巨的任務(wù)，生態(tài)安全問題現(xiàn)已上升到國家高度，如習(xí)近平于2014年提出的總體國家安全觀[39]。

集群2-風(fēng)險(xiǎn)受體，由“#2 home range(家域)”“#4 vegetation(植被)”“#8 transmission(傳遞)”和“#1 biodiversity(生物多樣性)”構(gòu)成。單風(fēng)險(xiǎn)受體向多風(fēng)險(xiǎn)受體和復(fù)合風(fēng)險(xiǎn)受體的轉(zhuǎn)變過程與城市化發(fā)展的演化過程相契合，風(fēng)險(xiǎn)受體的選擇已從個(gè)體、群落、植被、家域、保護(hù)區(qū)等小尺度擴(kuò)展到森林、河流、景觀、生態(tài)系統(tǒng)等中、大尺度，土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究方向也從景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究發(fā)展到區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究，土地利用和景觀格局動(dòng)態(tài)變化對自然植被分布、動(dòng)物棲息地、生物多樣性的影響將更加明顯，生態(tài)系統(tǒng)中生物和無機(jī)環(huán)境的耦合關(guān)系也會更加復(fù)雜[40]。家域中動(dòng)物的生態(tài)需求、活動(dòng)路線和生境選擇對生態(tài)過程的影響為土地利用和森林景觀的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究提供新的視角[41]。植被類型在土壤形成過程中起重要作用(改變土壤物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等)。一方面，植物根系可以固土鎖水、提高土壤抗侵蝕力、優(yōu)化改良土壤；另一方面，森林砍伐、火災(zāi)對植被蓋度、覆蓋率產(chǎn)生不同程度的生態(tài)效應(yīng)，成為定量研究森林生態(tài)系統(tǒng)覆被演替的重要切入點(diǎn)。

集群3-風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，由“#0 biodiversity conservation(生物多樣性保護(hù))”“#3 North America(北美)”“#6 forest management(森林管理)”“#9 remediation(修復(fù))”和“#10 England(英國)”構(gòu)成。美國、澳大利亞、荷蘭、德國、加拿大等國都對土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的框架和指標(biāo)體系做過相關(guān)研究，基本路線為結(jié)合內(nèi)梅羅指數(shù)法、相對風(fēng)險(xiǎn)模型(RRM)、景觀格局指數(shù)等風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法，進(jìn)行問題表述、問題分析、風(fēng)險(xiǎn)表征[42,43]，美國和英國已成為土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的研究區(qū)所在國。生物多樣性保護(hù)有利于全球土地生態(tài)的平衡與可持續(xù)，已發(fā)展為當(dāng)今國際學(xué)術(shù)界重點(diǎn)關(guān)注的問題，特別是對物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的保護(hù)研究已得到世界各國的積極響應(yīng)。森林具有保持水土、涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、生物多樣性等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，一旦遭受破壞將會波及整個(gè)地球生態(tài)系統(tǒng)。森林管理一直處于國際土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)領(lǐng)域的研究前沿，森林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究正逐漸成為森林范疇內(nèi)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的熱點(diǎn)前沿。而當(dāng)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)或即將達(dá)到臨界值時(shí)，就需要采取一定的措施來減少風(fēng)險(xiǎn)損失。生態(tài)修復(fù)方式與技術(shù)(生物、物理與化學(xué)修復(fù)及工程技術(shù))的快速更新與推廣，使土地短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)其原有的生態(tài)價(jià)值變?yōu)榭赡堋?/p>

圖2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聚類

2.5 時(shí)區(qū)圖

時(shí)區(qū)圖是從時(shí)間維度上研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞年度分布的一種表現(xiàn)方式，側(cè)重于展示某年首次出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，有助于某領(lǐng)域的演進(jìn)路徑研究，以后再次出現(xiàn)將在之前年度區(qū)間進(jìn)行累加。如圖3所示，國內(nèi)外土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的主題演進(jìn)分為三個(gè)階段：

起步探索階段(2006年之前)，國內(nèi)關(guān)注土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的思想來源與理論方法，從地理學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和土地科學(xué)等不同學(xué)科領(lǐng)域界定土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究范疇、方向，可稱為基礎(chǔ)層；國外主要涉及風(fēng)險(xiǎn)源-風(fēng)險(xiǎn)受體[如“community(群落)”“forest(森林)”“habitat(生境)”和“l(fā)andscape(景觀)”等]方面的土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，強(qiáng)調(diào)自然風(fēng)險(xiǎn)源對生態(tài)系統(tǒng)管理、恢復(fù)及其生物多樣性保護(hù)的影響機(jī)制研究。

穩(wěn)步發(fā)展階段(2007—2013年)，國內(nèi)出現(xiàn)了大量實(shí)證研究，涉及土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的依托條件(“土地利用/覆被變化”“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”)、技術(shù)層(“地理信息系統(tǒng)”“遙感”)、理論層(“模型”與“指標(biāo)體系”，“風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)”與“風(fēng)險(xiǎn)管理”)；國外研究注重化學(xué)污染物對生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的危害和生物多樣性保護(hù)，包括“water quality(水質(zhì))”“management(管理)”“heavy metal(重金屬)”和“pollution(污染)”等問題，圍繞土地-生態(tài)系統(tǒng)的研究：“resilience(恢復(fù)力)”“vulnerability(脆弱性)”“adaptation(適應(yīng))”及其對策(“conservation(保護(hù))”、“management(管理)”、“restoration(修復(fù))”)，這與關(guān)鍵詞頻次分析的結(jié)果基本一致。

快速發(fā)展階段(2014—2018年)，國內(nèi)開始關(guān)注土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)源(“多環(huán)芳烴”等)、多尺度的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)(“景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)”等)及“評價(jià)模型”和空間分析(“空間沖突”等)等多個(gè)方面。國際研究內(nèi)容不斷細(xì)化，如風(fēng)險(xiǎn)源從“heavy metal(重金屬)”到“trace metal(痕量金屬)”。從農(nóng)業(yè)、社會、自然及復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)視角下探索土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的“spatial distribution(空間分布)”及“desertification(荒漠化)”“environment change(環(huán)境變化)”和 “ecological impact(生態(tài)沖擊)”等問題，“health risk(健康風(fēng)險(xiǎn))”研究再次成為關(guān)注的焦點(diǎn)。

3 討論與結(jié)論

本研究系統(tǒng)梳理了CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中2001—2018年土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的有關(guān)文獻(xiàn)，針對生成的知識圖譜及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探索出該領(lǐng)域的知識演變、研究熱點(diǎn)和演進(jìn)趨勢。結(jié)果表明：①國內(nèi)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的研究雖已初具規(guī)模，但整體發(fā)展較為緩慢，而國際研究日臻成熟。②國內(nèi)的研究熱點(diǎn)為“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)”“景觀格局”“土地利用變化”和“生態(tài)安全”等，國際的研究熱點(diǎn)為 “climate change(氣候變化)”“management(管理)”“conservation(保護(hù))”“biodiversity(生物多樣性)”和“l(fā)and use change(土地利用變化)”等。③國內(nèi)外研究各自形成了主題關(guān)聯(lián)的研究集群，國內(nèi)分為區(qū)域性研究和技術(shù)性研究兩大集群，國外分為風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)受體和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)三大集群。④國內(nèi)外的研究發(fā)展具有相似的階段性特征，皆可分為2006年之前、2007—2013年、2014—2018年三個(gè)階段，國外研究相對發(fā)展較早、內(nèi)容更為深入。

從文獻(xiàn)數(shù)量看，近年來國際土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究已步入發(fā)展的快車道，而國內(nèi)還停留在平穩(wěn)增長階段，未來期待更多學(xué)者和研究群體的投入關(guān)注。大量科技成果外流已成為普遍現(xiàn)象，不利于國內(nèi)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究的長期發(fā)展。從關(guān)鍵詞頻次看，國內(nèi)外皆重視景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究，主要從landscape(景觀)尺度研究土地利用變化、景觀格局、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及過程，通過構(gòu)建土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、評價(jià)模型和評價(jià)體系進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分等定級，解析多源風(fēng)險(xiǎn)的綜合生態(tài)空間表征，進(jìn)而提出土地可持續(xù)利用和降低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的對策建議。結(jié)合關(guān)鍵詞頻次和聚類集群看，重金屬與多環(huán)芳烴相關(guān)研究是國內(nèi)外的共同關(guān)注點(diǎn)。國內(nèi)更注重土地利用變化對人地關(guān)系的影響，而國際側(cè)重于從風(fēng)險(xiǎn)源-風(fēng)險(xiǎn)受體方面對生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)。

本研究文獻(xiàn)數(shù)量有限，雖然在一定程度上可以反映研究主題的客觀性，但也致使研究結(jié)果存在一定的局限性。在關(guān)鍵詞選取上按照國內(nèi)、國際文獻(xiàn)中關(guān)鍵詞頻次的前30位，但這并不意味著那些低頻關(guān)鍵詞不重要，它們成為未來的研究熱點(diǎn)亦有可能。今后應(yīng)多進(jìn)行跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的耦合研究，多視角、多尺度、多層次的共同考量，研究對象和主題緊密契合國家發(fā)展戰(zhàn)略需求，提出適宜的風(fēng)險(xiǎn)響應(yīng)策略與制度政策建議。