近30年国内外生态约束下农村产业适宜性研究进展

刘 畅,周燕凌,何洪容

(重庆交通大学建筑与城市规划学院，重庆 400074)

2018年《中共中央 国务院关于实施乡村振兴战略的意见》指出，良好生态环境是农村最大优势和宝贵财富，只有尊重自然、顺应自然、保护自然、推动乡村自然资本增值，才能实现百姓富、生态美的统一[1]。自然系统的复杂性不仅决定着生态服务的多样性，而且使以土地利用为标志的人类活动趋于多样化，也从另一角度反映出自然生态系统对人类活动具有约束性[2-3]。产业振兴是实现乡村振兴的基础，相较于城市，农村生态功能更为重要，生态环境也更为敏感脆弱[4-5]。该文借助CiteSpace软件可视化分析功能与文献计量学分析方法，归纳总结近30年来国内外生态约束下产业适宜性研究的不同发展阶段、研究热点及成果，科学、客观、定量地描述相关研究进展，提出当前我国生态约束下农村产业发展存在的主要问题及未来发展方向。

1 数据来源与研究方法

学术界对于农村产业的研究历史悠久，但以生态约束为限定的交叉研究起步较晚。自1962年蕾切尔·卡森(Rachel Carson)《寂静的春天》面世，现代生态意识开始觉醒，人们开始关注产业发展带来的生态问题；20世纪60年代后期，美国经济学家肯尼斯·鲍尔丁(Kenneth E Boulding)首次提出生态经济学概念，环境保护与经济发展的交叉研究开始兴起。1987年可持续发展理念被提出，产业发展考量因素中增加了生态约束，20世纪90年代起，关注生态约束下农村产业适宜性的相关研究开始出现。选择中国知网(CNKI)数据库核心期刊和Web of Science数据库1992—2020年文献作为研究对象，分别以生态约束、农村产业、适宜性和ecological constraint(生态约束)、rural industry(农村产业) + ecological(生态的)、suitability(适宜性)为主题词进行检索，检索完成时间为2020年9月25日，得到中文文献466篇，英文文献928篇。1992—2020年国内外关于生态约束下农村产业适宜性研究整体呈现快速增长趋势，发文量有较大幅度增加(图1)。其中1992—2000年国内相关研究处于起步阶段，中文发文量明显低于国际水平；2001—2010年开始有明显增加，同英文发文量接近，2004年中文发文量首次超过国际同期；2011—2020年英文发文量开始快速增加，但中文发文量却相对停滞，与英文发文量差距加大。

采用CiteSpace软件进行关键词知识图谱分析，并显示研究发展进程和结构关系[6]。选择关键词为节点，时间段设置为1992—2020年，时间切片设置为1 a，其他采用默认设置，由此得到不同时段关系图谱。其中，关键词聚类视图主要体现聚类间结构特征，突出关键节点和重要连线；节点大小反映关键词生命周期与影响力，节点颜色层次表示不同年份；节点之间连线表示两个不同关键词共同出现的频率，连线越粗表示共同出现次数越多[7]。

2 国内生态约束下农村产业适宜性研究进展

近30年来国内与生态约束下农村产业适宜性有关的文献共检索到466篇，1992—2000、2001—2010和2011—2020年3个时间段发文量分别为20、166和280篇，分别占总数量的4%、36%和60%。采用CiteSpace软件绘制的知识图谱可以较好反映关键词出现频次和关键词之间的关联，关键词词频能反映研究主要热点领域[7]。表1显示，2001—2010年相关关键词出现频率整体较1992—2010年增加5～6倍，且农村产业结构是1992—2010年第1高频关键词，表明该阶段该领域交叉研究更强调产业优先；2011—2020年GIS、生态适宜性、生态约束和适宜性评价等逐渐成为新的研究热点，表明该阶段该领域的研究更加突出生态优先。

表1 国内生态约束下农村产业适宜性相关研究不同年限前7位高频词

2.1 1992—2000年国内研究态势

1992—2000年中文文献聚类视图分析结果(图2)表明，该阶段生态约束下农村产业适宜性相关研究以农村产业结构为主要研究内容，应用生态经济学原理和系统论方法，揭示农村产业结构的内容和内在规律，以求实现农、林、渔、牧、副各农村产业的协调发展[8]，并提出了“林-农”复合生态系统模式[9]、“稻-鱼-麻”复合生态技术工程[10]、以农村产业结构调整为目标的土地利用结构调整等一系列具体措施。研究方法主要采用模糊综合评价和结构负熵方法，对产业结构生态效益与经济效益进行评价；利用模糊理论中模糊相似优选方法，进行聚类分析，得到农产品生态适宜性区域，进而优化农村产业结构。由于我国农村环境情况复杂，有研究[11]指出应结合农村地域实际与自身优势，以生态安全为前提，打破传统农业发展限制，积极探索农业产业链延伸途径，培育和发展新的支柱产业和主导产品，优化农村产业结构，推动农村经济可持续发展。

2.2 2001—2010年国内研究态势

2001—2010年中文文献聚类视图分析结果(图3)表明，与上一阶段相比，该阶段出现不少新的研究热点。其中，国家“十一五”规划纲要提出新农村建设，发展农村产业经济与保护生态环境是其两大主要内容，并在2000年提出生态安全概念[12]，进一步强调了生态保护的重要性。因此，部分学者围绕资源节约型和环境友好型农业建设需要，聚焦农业生态化改造和农村生态安全体系构建两个方面[13-14]开展相关研究。

同时，2002年国家将“可持续发展能力不断增强”作为全面建设小康社会的主要目标之一，部分学者将提升产业生态适宜性作为实现可持续发展这一目标的重要途径，研究了如何应对乡村旅游产业发展带来的污染和生态破坏问题，提出了乡村生态旅游发展新模式[15-16]；该阶段还将GIS技术与层次分析法和多因素模糊综合评价方法相结合，对土地、气候进行评价以确定产业生态适宜性与产业发展结构[17-19]；高吉喜等[20]提出以动态和开放的视角开展生态资产耗损、生态资产转化研究，并构建生态资产研究体系和应用框架。该阶段研究从类型产业、技术方法和研究视角等多个方面，创新深化了对农村产业发展的约束和引导方面研究，特别是生态资产概念的提出，为后续研究提供了新方向，并开始出现生态环境具有适宜性特征的观点。

2.3 2011—2020年国内研究态势

2011—2020年中文文献聚类视图分析结果(图4)表明，ArcGIS、生态适宜性、生态约束、适宜性评价和生态环境成为该阶段新的研究热点，随着生态对产业发展约束作用的凸显，生态约束的概念正式出现，研究关注的焦点不再限于生态适宜性的单向研究。

一方面，生态适宜性研究不断深化，在2001—2010年研究基础上基于GIS开展大量研究，一部分研究采用层次分析法对气候、土壤等要素进行评价指标提取、筛选，采用专家打分法确定指标权重；另一部分研究采用不同时段气候变化数据分析热量、降水等农业气候资源空间分布特征及时间变化趋势，以此对农村种植产业生态适宜性进行评估，对地方政府、职能部门和生产企业的产业管理决策[21-28]进行指导。另一方面，以水、土资源供给为短板约束，通过系统分析水、土资源供给主要指标，并综合生态保护红线的空间限定，探讨生态资源对产业发展形成生态约束的内涵。如利用模型与实地勘察确定合理的地下水水位，计算合理灌溉定额，定量分析生态约束条件下节水潜力[29]；从生态环境约束、物种多样性约束及环境敏感区约束方面构建生态约束评价指标体系，建立生态约束评价模型，对农村水电站收益进行综合研究[30]。

3 国际生态约束下农村产业适宜性研究进展

1992—2020年共检索到928篇英文文献，1992—2000、2001—2009和2010—2018年发文量分别占总文献量的6%、23%和71%，发文量呈快速增长趋势。数据分析显示各阶段均出现的高频关键词有management(管理)、agriculture(农业)和environment(环境)等，表明国际上一直注重从资源管理视角开展农业、环境相关研究。同时，随着社会经济发展，biodiversity(生物多样性)、climate change(气候变化)、system(系统)等新的研究热点开始出现，生物多样性、气候变化等生态因素对产业系统的影响得到更多关注。

表2 国际生态约束下农村产业适宜性研究不同年限前7位高频词

3.1 1992—2000年国际研究态势

1992—2000年英文文献聚类视图(图5)显示，1992—2000年国际研究关注的热点可分为两大部分。第1部分为农业技术变革和环境承载力研究，通过当前环境负荷、临界环境负荷测算，评估农业与环境的生态相容性，并从环境负荷与可持续农业的视角，对农业技术生产效率、农业生态系统结构强度[31]进行研究。如HARRIS等[32-33]提出建立可持续农业生态系统的区域模型，对农业土地利用、产量和环境影响等方面承载力进行计算和预测。第2部分为农业土壤环境保护研究，针对农业大量施用的化学氮肥料所引起的经济和环境问题，从农业土壤角度进行研究。如以可持续发展为目标，寻找氮肥替代品，以生物固氮技术建立固氮系统，减少外部投入和改善内部消耗，保证经济和生态效益提高[34]。总体来说，该阶段研究集中在生态保护原理性研究方面。

3.2 2001—2010年国际研究态势

2001—2010年英文文献聚类视图(图6)显示，2001—2010年国际研究热点内容为农村产业发展与生物多样性的关联研究，并对农村产业可持续发展开展进一步研究，开始重视农业在生态保护中的多重潜在效能挖掘。一部分研究者细分农业用地类型，评估不同农业用地类型的生态多样性，提出农业创新发展模式，提升农业空间生物多样性潜力[35-40]，利用生物与经济结合的空间显示模型对生物多样性和市场经济回报影响进行研究，并提出采用农业补助等方式以保证经济效益的解决策略[41-42]。另一部分研究者构建综合模型对农村环境保护与恢复目标的实现路径进行研究，采用如CLUE-S模型与其他模型组合的多模型比较方法，综合考虑农业经济回报、景观质量、自然保护和修复以及环境质量等多因素指标，平衡产业生产与生态保护的多方述求，并强调农业多重功能潜力的挖掘[43-45]。该阶段研究开始以生物多样性为主要对象，进一步深化农村产业经济效益发展与生态保护的交叉研究。

3.3 2011—2020年国际研究态势

2011—2020年英文文献聚类视图(图7)显示，这一阶段国际研究的热点内容在发展上一阶段的同时，还聚焦到气候变化引发的产业适宜性和生态资源向资产管理转化等方面。

一部分学者以气候变化引发的产业适宜性为研究对象，开展了对作物焚烧物转化为生物炭[46]、衡量气候变化对农业的影响[47-48]、评估气候变化下的作物适应性[49-51]等研究。另一部分学者围绕水资源、土地资源集约节约利用以及碳排放管理，试图找到生态资产语境下的生态保护措施。如利用模型对农业水资源利用与污染方面进行大量研究，寻找集约化的农业发展方式[52-54]；结合种植业、林业、畜牧业与“碳循环”“碳汇”的关联效应[55]，基于碳汇市场的构建，实现相关产业生产过程中生态资产的价值转化。对于农村产业经济效益发展与生态保护的交叉研究进一步提出通过荟萃分析,可以准确地量化不同环境和社会经济背景下的气候和土壤相互作用变化[56]。以种群生存力为关键要素，采用生物经济模型分析方法，明确农田生物多样性与农业的共变性，并据此提出兼顾生物多样性保护与农业产出需求的农作物生产刺激手段[57]。这一阶段的研究不再限于资源承载力生成的生态约束，出现了一些生态资产语境下的相关研究。

4 未来研究方向与重点解析

通过对1992—2020年国内外研究成果的系统梳理，发现国际、国内生态约束下农村产业适宜性相关研究动态变化呈现明显阶段特征(表3～4)。同时，分析国内外相关研究发展进程可知，国外更早、更多地关注生态约束量化测算、经济诉求对生态约束实现的促进等前沿方向，率先提出千年生态系统服务价值评估、碳排放交易市场等创新理念[58]。受此影响，国内也开始更为全面地思考生态安全及其与产业发展的关系，如高吉喜[59]从区域生态学角度，提出了产业生态适宜性评价方法，采用发展方式、经济规模、产业结构、产业布局、资源和环境等生态指标构建了评价概念模型；刘焱序等[60]在生态资产核算与生态系统服务评估中将生态资产作为区域景观管理与农户生计决策的重要绩效评估与情景优选工具；李王锋[61]基于地市级战略环境评价与“三线一单”环境管控研究提出区域产业系统影响识别框架，建立产业经济与资源环境耦合关系的三角形评估框架。

由些可见，明晰化与度量化、协同化与资产化、政策化与底线化已逐渐成为生态约束与农村产业发展相关研究关注的重点，其中明晰化与度量化强调生态安全约束边界的明晰和测算；协同化与资产化强调生态保护同产业发展目标的一致性，强调生态资源观向生态资产观的转化；政策化与底线化强调生态约束的实效性与权威性，强调约束的有限性。

表3 国际生态约束下农村产业适宜性研究动态

表4 国内生态约束下农村产业适宜性研究动态

5 结论

1992—2020年生态安全约束下农村产业适宜性研究英文文献数量保持持续增长态势，2012年之后发文量加速增加，近10年相关文献数量占总数量的71%。文献计量分析结果表明，英文相关文献发文量最多的国家为美国和中国，均超过200篇，发文量最多的科研机构为中国科学院，但中介中心性均未超过0.1，说明各国及各机构在相关研究方向上积累了一定基础，但他们之间的合作度还处于较低水平。国际上生态安全约束下农村产业适宜性相关研究发展主要受全球生态保护和社会需求的驱动，对资源环境承载力以及气候变化、土地利用、水资源管理等生态约束表征下的产业适宜性，生态系统服务价值及其实现途径相关研究具有前沿性。

相比较而言，1992—2010年关于生态约束下农村产业适宜性相关研究的中文发文量与英文发文量变化同步，维持持续增长状态，甚至在2004年超过国际同期，但2011年之后中文发文量保持稳定，与英文发文量之间差距被逐渐拉大。中文发文量最多的研究机构为中国科学院，其中介中心性也最高，说明在相关研究方向上中国科学院的科研能力和影响力具有明显优势。关于生态约束下农村产业适宜性研究的中文文献受国际研究和生态意识演进的影响，早期更多地集中在资源环境承载力测评研究上，基于短板理论，通过精确量化不同生态资源的弹性力，明确不破坏生态系统恢复能力的特定产业极限状态，强调的是在生态资源语境下对产业发展说“不”的约束力。近年来，随着生态文明建设的持续推进，国内对生态保护内涵有了更为全面的理解，学者们开始尝试构建“绿水青山”向“金山银山”转化的科学路径。