基于文献计量学和知识图谱分析的漓江生态环境40年研究进展

刘可慧 ，李广娈 ，李春明 ，赵珂艺 ，张宁宁 ，薛洁怡 ，李艺 ，于方明 *，段敏

1. 广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室（广西师范大学），广西 桂林 541006；2. 广西师范大学生命科学学院，广西 桂林 541006；3. 复旦大学生命科学学院，上海 200438；4. 广西师范大学环境与资源学院，广西 桂林 541006

桂林自古以来就享有“山水甲天下”的美誉，正所谓“桂林山水甲天下，绝妙漓江秋泛图”，漓江更是桂林山水的“魂”。由于漓江及其流域具有重要的国际地位，特别是突出的经济效益和生态价值，因此其生态环境问题也受到了国内外学者的密切关注，相关的研究不断发表（Zhou et al.，2019；Xiao et al.，2021；周振明等，2014；陈朝述等，2015）。中国于2012年把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，首次把“美丽中国”作为生态文明建设的宏伟目标。而习近平主席在2021年4月重访漓江，强调生态保护，在“山水甲天下”之地看生态，意义重大，可视为是对未来的一种指引。在该特定历史时刻，对漓江生态环境领域研究的相关文献进行回顾和梳理，探讨漓江生态环境领域研究主题的发展脉络，分析未来研究趋势，帮助读者全面了解漓江的生态环境及其演变，增加公众对漓江保护的情怀显得尤为必要和重要。

文献计量分析是一种利用数学和统计学定量探索某一科学研究领域发展的科学方法，而知识图谱是文献计量分析的一种可视化表达方式。这些方法可从宏观上勾勒某个特定研究领域或主题的发展历程，厘清其研究热点，探测其研究前沿，并为未来该领域或主题的研究方向提供参考依据（Chen，2004；Busygina et al.，2020；Li et al.，2022；Liu et al.，2022；官晓金等，2021；王薇等，2021）。鉴于此，本文以中国知网（CNKI）和Web of Science核心合集数据库（WoSCC）为数据来源，以漓江生态环境（Lijiang ecological environment，LJEE）为研究主题，对漓江生态环境领域的文献进行分析，从宏观上把握漓江生态环境研究的整体轮廓，探寻其研究主题的演变态势，探索其未来的研究方向，具体包括：随着时间的推进，在漓江生态环境领域的发文量如何，贡献较大的学者和机构有哪些，这些研究主要发表在哪些期刊，研究的关注点有何不同，并根据文献分析的结果，结合漓江自身的生态环境特点，探讨漓江在生态环境领域未来值得进一步研究的主题，帮助读者全面了解漓江在生态环境领域研究的历程和发展脉络，也为漓江未来生态环境的研究及其保护提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 数据库及检索式

本文采集CNKI数据库和WoSCC数据库在漓江生态环境（注：在自然生态系统中生物与环境密切相关不可分割，通常所指的生态保护包括保护环境及其生物，本文研究的主题涉及环境及其生物，为了便于表达，本文统称为“生态环境”）方面的研究。在CNKI数据库，检索式为SU=(漓江)*(植物+植被+群落+物种+鱼+动物+微生物+底泥+土地+土壤+养分+营养+富营养+有机物+污染+河岸带+环境因子+生态风险+生态评估)。检索时间为“不限—2020年”，文献类型选择“期刊”，文献分类目录包含“基础科学”、“工程科技Ⅰ辑”、“工程科技Ⅱ辑”、“农业科技”、“医药卫生科技”及“信息科技”。对上述检索策略获得的结果，进一步进行人工筛选，共获得187篇满足分析要求的文献，第1篇与研究主题相关的中文文献出现在1981年。在WoSCC数据库，检索式为 TS=(“Lijiang River”) AND TS=(plant OR vegetation OR community OR species OR fish OR animal* OR microb* OR sediment OR soil OR nutrient* OR eutrophic* OR organic* OR riparian OR pollut* OR contaminat* OR ecological OR “ecological risk” OR “ecological assessment” OR “environmental factor*”)，检索时间为“不限—2020年”，语种为“English”，文献类型为“Article”，数据来源为Science Citation Index Expanded（SCI-EXPANDED），根据上述检索策略共获得 40篇满足条件的文献，第1篇与研究主题相关的英文文献出现在2010年。

1.2 分析方法

因最早的一篇有关漓江生态环境领域的中文文献出现在 1981年，故对 CNKI数据库提取的数据实际分析的时间段为近40年（1981—2020年）。为了从时间尺度探寻漓江生态环境领域研究主题的演变，本文将整个研究时段按每10年划分为1个时期，共分为4个时期，即1981—1990为第Ⅰ时期、1991—2000为第Ⅱ时期、2001—2010为第Ⅲ时期、2011—2020为第Ⅳ时期。因最早的一篇有关漓江生态环境领域的英文文献出现在 2010年，且仅有2篇，故将2010—2020年40篇文献的数据放在一个时间段来分析。本文首先对漓江生态环境领域的发文特性进行分析；其次对各时期的文献提取关键词进行人为归类，并结合原文，对各时期的研究主题进行分析；最后，根据WoSCC数据库最近5年漓江生态环境领域的关键词进行聚类分析，参考CNKI数据库第Ⅳ时期的研究主题分析的结果，结合漓江自身生态环境特点，探讨漓江在生态环境领域未来值得关注的研究主题或方向。

1.3 分析软件及方法

本文关键词的提取、关键词突现探测及聚类分析，采用CiteSpace 5.7 R5可视化软件进行。时间切片设为 1。关键词突现探测和关键词聚类分析采用g-index算法（k=25，LRF=3，LBY=−1，ande=1.0）。图谱中每一个节点代表一个关键词，两个节点之间的连线表示两个节点间有联系。节点越大，表示关键词出现的频次越高（concurrence frequency，CF）。中介中心性（between centrality，BC）是衡量关键词在网络中地位最重要的一个参数，一个节点的 BC值越大，表明其在网络中的地位越重要，若BC≥0.1，表明该节点在网络图谱中具有重要的地位。图谱中的色柱，由下到上表明研究的时间远近。位于色柱最下方的紫色，表明在研究的时区内为最远的年份，而最上方的红色则为最近的年份。

2 结果与分析

2.1 发文特性

2.1.1 发文量

发文量的多少可在一定程度上反应某个研究领域或研究主题受关注的程度。漓江近 40年在生态环境领域发文量的变化趋势如图1所示。由图1可知，随着时间推移，发文量总体呈上升趋势。在第Ⅰ时期仅有5篇文献，在第Ⅱ时期仅有6篇，且没有英文文献的报道，说明这两个时期学者对漓江生态环境问题的关注较少。其中，1981年题为“广西阳朔漓江河道及其沿岸水生植物群落与环境关系的观察”，可认为是漓江生态环境领域研究的开篇之作。本文主要概述了漓江沿岸水生植物群落的基本特点及其与环境之间的相互作用（金鉴明等，1981）。

图1 漓江近40年生态环境研究领域年度发文量Figure 1 Annual publications in the field of LJEE in recent 40 years

第Ⅲ时期发文总量达到40篇，且在2010年首次出现了关于漓江生态环境领域的英文文献报道。这篇题为“Modelling the riparian vegetation evolution due to flow regulation of Lijiang River by unstructured cellular automata”的论文是由中国科学院生态研究所的 Ye et al.（2010）2010年发表在 Ecological Informatics一篇研究论文。该研究开发了一个将二维流体动力学模块与植被演化模块结合起来的河岸带植被模型，并将该模型应用于位于漓江阳朔水文站附近的复合河道上，进行水量调节与植被动态和演替的研究。该文的问世，表明漓江生态环境问题开始受到国际同行的关注。

在第Ⅳ时期，中文发文量达136篇，占总中文发文量的73.9%；同时，英文发文量为38篇，占总英文发文量的95%，说明越来越多的国内外学者关注漓江生态环境的变化，尤其是在2011年以后，这可能与广西壮族自治区在 2011年出台了第一部地方综合性生态环境保护法规，即《漓江流域生态环境保护条例》有关，这极大地推动了漓江流域生态环境领域的相关研究。此外，中国于 2012年提出“五位一体”的总体布局，把生态文明建设提到前所未有的高度。桂林市政府和全市人民根据这一定位，把保护漓江放在优先位置。尤其是2021年4月25日，习近平总书记在漓江进行实地考察时，做出了“推动漓江流域生态环境持续改善、生态系统持续优化、整体功能持续提升”的重要指示，这有望再次掀起漓江生态环境研究领域的热潮。

2.1.2 发文量前5的机构、作者、期刊

本文根据CNKI和WoSCC两个数据库的数据，分别列出漓江生态环境领域发文量位于前 5的机构、作者和期刊（表1）。由CNKI数据库分析的结果可知，发文量位于前5的机构分别为桂林理工大学（51篇）、广西大学（32篇）、广西师范大学（22篇）、三峡大学（21篇）和广西植物研究所（17篇）。由WoSCC数据库分析的结果可知，发文量处于前5的机构分别为Chinese Acad Sci（12篇）、Guangxi Univ（6篇）、Guilin Univ Technol（6篇）、China Three Gorges Univ（5篇）和Chinese Acad Geol Sci（4篇）。

表1 漓江近40年生态环境研究领域排名前5的机构、作者及期刊Table 1 The 5 institutions, authors and journals with most publications in the field of LJEE in recent 40 years

CNKI数据库分析结果显示，发文量前5的作者分别为蔡德所（18篇）、王冬梅（15篇）、任远（10篇）、吴志强（9篇）、李先琨（8篇）。WoSCC数据库分析结果显示，发文量前 5的作者分别是Qiuwen Chen（12 篇）、Ruonan Li（8 篇）、Desuo Cai（4 篇）、Qingrui Yang（4 篇）、Dongmei Wang（4 篇）。

在发文期刊中，中文文献主要发表在《广西师范大学学报（自然科学版）》和《生态学报》两个期刊，分别为20篇和16篇，占比10.70%和8.56%。在外文期刊中，因发文总量较少，加之发文比较分散，故发文量最多的期刊也只有 3篇，如《Ecohydrology》等期刊。

2.2 研究主题

2.2.1 CNKI数据库各时期研究主题

论文中的关键词被认为是一篇文章的灵魂，能简洁、精准地反映文章的核心内容。对高频关键词的分析，在一定程度上可探索某一领域的研究方向，聚焦该领域的热点或主题。本文选取各时期频次最高的25（Top=25）个关键词（注：对各时期关键词数量<25的时期，列出该时期所有关键词用于归类分析；对关键词数量≥25的时期，仅列出词频（CF）位于前25的关键词用于归类分析），按“环境介质”、“生物”、“污染”、“研究方法”和“自然事件与防御保护措施”人为进行归类，在此基础上再细分为若干个小类，以探讨漓江生态环境近40年在时间尺度上研究主题的演变（表2）。

表2 CNKI数据库漓江近40年生态环境研究领域主题分析Table 2 Research topics analysis in the field of LJEE in recent 40 years based on CNKI database

2.2.1.1 第Ⅰ时期

这一时期的研究论文仅有5篇，故关键词较少，仅有22个。结合文献原文与关键词归类可知，不多的研究成果主要集中于漓江水环境的研究，包括漓江水质本底调查（梁榕芬等，1984）、植被本底调查（覃勇荣，1987）、水生植物群落及与环境的相关关系（金鉴明等，1981），以及将微生物（庾樟娣，1989）和底栖动物（石大康，1985）应用于漓江水质的评价。这些研究表明，对漓江水质问题及植被本底的研究是漓江生态环境领域最初的研究主题。

2.2.1.2 第Ⅱ时期

经过10年的发展，第Ⅱ阶段的研究论文也仅有6篇，共22个关键词。与第Ⅰ时期相比，这一阶段缺少从生物的角度对漓江生态环境进行研究，而开始重视自然事件的发生及具体的污染物，如酞酸酯（邻苯二甲酸酯，PAEs），对漓江水环境的影响。酞酸酯类物质是广泛用作塑料助剂、油漆溶剂、合成橡胶和涂料等的增塑剂，它可改善高分子材料的性能，降低生产成本，提高生产效益。桂林因分布有多家橡胶厂和塑料玩具生产厂，生产过程中所产生的富含酞酸酯类化合物废水，未经达标处理进入漓江，使漓江水体遭到该类化合物的污染。此外，由于漓江流域独特的地理位置、特有的岩溶地形地貌以及人类对漓江生态环境资源的过度开发，漓江的枯水、洪水、岩溶坍陷等问题突出，对漓江流域的生态环境及人们的生产生活造成了重大影响，故对这些自然事件的研究成为这一时期研究关注重点，如张学洪等（2000）和成官文（1999）对漓江生态环境现状进行报道，并提出了综合治理的思想。

2.2.1.3 第Ⅲ时期

这一时期的研究论文共有 40篇，关键词数量达260个，故选取CF≥25的关键词进行分析。与前两个时期相比，第Ⅲ时期加大了对环境介质的研究。其中，水环境仍是环境介质的研究重点，有20篇，占比50.00%，主要涉及漓江水系污染现状、漓江动植物与水环境的关系、漓江水资源形势分析等方面的研究。在生物方面的研究，植物仍是研究的主体，有13篇，占比32.50%，主要涉及马尾松（Pinus massoniana）、藻类植物、浮游植物、上游水源林以及复合农林等植物。此外，值得一提的是，研究方法成为该时期研究主题的一大亮点，共有 31篇论文涉及这一研究主题，占比78%。除传统的研究方法（调查、量化、分布特征等）外，生态风险安全与评价这一研究方法开始应用于人类活动对漓江生态环境的影响。如喻泽斌等（2003）根据1999—2000年的实测水质资料，采用均值型综合污染指数法对漓江4个国家监测断面的5个项目（pH、总悬浮物、溶解氧、化学需氧量及铵态氮）进行分析，探讨漓江水质的污染情况。赵赞等（2007）通过构建漓江生态旅游环境承载力指标体系，运用层次分析法和综合模糊评价法量化漓江环境承载力，并评价漓江生态旅游的发展现状，指明制约漓江旅游业进一步发展的瓶颈因子，这对保证漓江旅游资源的可持续开发和利用具有重要的理论和实践意义。

2.2.1.4 第Ⅳ时期

第Ⅳ时期发文量达136篇，关键词数量为258个，同样选取CF≥25关键词进行归类分析。与前三个时期相比，这一时期，研究的主题更加丰富而深入。“消落带”成为环境介质中最重要的研究主题（CF=13）。消落带又称水位涨落带、消落区、消涨带、消落带等，有时研究者也直接用水陆交错带、河岸带等来代替，它是指河流、湖泊、水库中由于季节性水位涨落，而使被水淹没的土地周期性出露水面，成为陆地的一段特殊区域，属于湿地范畴。消落带具有拦截污染物、改善水体质量以及维持生物多样性的作用（李卓凌等，2018）。在这一时期，有关“消落带”、“水陆交错带”或“河岸带”的文献高达19篇，占该时期总文献的13.97%。漓江具有发育良好的消落带（李青山等，2014），对漓江消落带植物根系、土壤等进行调查，更深入地了解漓江消落带根系组成、分布及其与土壤因子的相互关系，可为漓江流域植被恢复和生态恢复提供基础依据（黄端等，2017；梁士楚等，2019）。

对生物的研究主要涉及植物和动物两大类。其中，对植物的研究主要以森林植物及消落带植物为研究对象，研究草本、灌木等植被与漓江生态环境的关系，为漓江生态功能恢复、漓江水质改善、淡水资源保护等奠定了基础（吴林川等，2018）。对动物的研究，主要集中于鱼类和底栖动物与漓江生态环境领域的研究，包括对漓江流域鱼类生态类型和鱼类生物多样性的调查（朱瑜等，2012a）、应用鱼类完整性指数评价漓江水生态环境健康状况（朱瑜等，2012b）、仔稚鱼群落结构特征（封文利等，2016）、仔稚鱼物种组成及其与生境的关系（封文利等，2015）等。此外，对鱼类的研究还涉及到利用鱼类生物完整性指数进行河流健康评价体系的构建与评价（丁洋等，2016）。这突破了之前利用水体本身、水体中的微生物、底栖动物及植物进行漓江生态环境评价的方法。因鱼类为人类直接食用，故用鱼类来进行河流健康评价更接近人类健康的评判，这对于保障人体健康，降低生态风险具有重要意义。

有关污染方面的研究主题，由之前相对笼统的水质污染和对极个别的有机物污染研究，转入重金属污染和非点源污染的研究。如李杰等（2011）和李发文等（2017）对漓江沉积物中重金属环境地球化学特征、污染分布特征及生态风险进行评价，为漓江的生态环境评价、生态保护及水污染防治工作提供了科学依据。与此同时，常显志等（2017）对漓江桂林河段鱼体中重金属含量的污染规律进行研究，了解其生态风险和食用安全，为人类食用安全性提供可靠依据。而杨丽雅等（2017）对漓江支流小流域水质的研究表明，引起漓江水质污染主要为非点源污染。代俊峰等（2017）对漓江流域上游非点源污染负荷估算进一步证实了这一研究，他们基于径流分割法的计算结果表明CODMn、氨氮、总磷的非点源比例平均值为分别为0.70、0.73和0.74。

在研究方法上，进一步加强了生态风险安全与评价方面的研究，且更加关注系统中研究对象的时空变化和昼夜动态，将模型应用到漓江生态环境的研究是该时期的一大亮点。主要包括将相关模型应用到漓江水体、动植物、土地利用、景观保护、生态服务等方面的研究。如王修信等（2012）通过改进的SEBAL模型研究漓江上游复杂地形与水热通量的时空变化。王修信等（2011）和李宁等（2019）利用 3S技术分别对漓江植被覆盖度与时空变化与地表热场的关系，以及漓江生态系统服务价值的时空变化。周玲等（2015）和贺正思宇等（2020）基于SEBAL模型和CA-Markov模型，分析漓江流域土地利用变化及其对日蒸散量的影响，这些研究为漓江流域土地利用、土地资源的优化、生态环境的保护提供参考依据。杨丽雅等（2015）和文建辉等（2018）利用简化 SWAT模型构建水文模型、侵蚀模型和污染负荷模型3个主要模块，用于漓江支流小流域非点源污染研究，为漓江非点源污染研究提供了新的方法。张杰等（2011）基于底栖动物和环境基础数据，利用 RIVPACS模型用于漓江健康评价。王春玲等（2016）以漓江流域枫杨树种为模拟对象，基于改进的Hegyi简单竞争指数建立了枫杨树种的单木生长模型，实现了漓江流域枫杨树种在不同全氮含量土壤的生长可视化模拟，为漓江植被在环境变化下的生长改变提供了新的研究方法。

由此可见，漓江生态环境领域的研究主题，随着时间的变化有所不同，并日益丰富。其中，“消落带”、“重金属”污染及相关模型的构建、改进和应用成为最近一个时期重要的研究主题。但CiteSpace软件分析结果表明，在过去40年，各时期均未出现BC>0.1的关键词，表明在CNKI数据库中，各关键词的联系不够紧密，没有形成特别集中的研究方向。

2.2.2 WoSCC数据库研究主题

从WoSCC数据库提取的关键词分析来看，与CNKI数据库中的第Ⅳ时期相比，WoSCC数据库中研究的主题因发文量较小而显得相对单薄，但却极具特色（表3）。其中，与环境介质相关的关键词有“reservoir operation”（CF=4）、flow（CF=4）及“flow regulation”（CF=4）。这是因为漓江为岩溶河流，洪涝和干旱事件时有发生，故在其上游修建的水库或水坝对水量进行调控，是缓解其灾害发生的有效手段。结合原文分析，与水文相关的研究有13篇，占比32.5%，说明水环境研究仍是这一阶段最为关注的环境介质。此外，与土壤环境相关的研究，主要是土地利用的改变（land use change，CF=3）对生态环境的影响。

表3 WoSCC数据库漓江生态环境研究领域主题分析Table 3 Research topics analysis in the field of LJEE based on WoSCC database

对生物的研究，主要集中于对鱼类的研究。在40篇文献里，有12篇与之相关的文献，占比30.0%。其中环境资源的可获得性（Huang et al.，2019a）、环境变量的异质性（Huang et al.，2019b）、水量调节（Li et al.，2010）与鱼类种群动态和栖息环境的影响备受关注。重要的关键词主要有“fish”（CF=3）、“assemblage”（CF=3）、“competition”（CF=3）、“fish assemblage”（CF=2）、“behavior”（CF=2）等。结合原文进行分析可知，保持水体的自然流动状态和栖息地连续性、维持或恢复河流的多样化栖息地，对鱼类多样性保护和河流的可持续性管理至关重要。此外，通过传统调查的方法，对漓江鱼类种群的基础研究仍在进行（Ding et al.，2018；Gao et al.，2018；Huang et al.，2019b）。这一时期有关植物的研究仅有4篇，主要集中于消落带植被的种群动态与演替。重要的关键词有“riparian vegetation”（CF=3）、community（CF=3）、“community structure”（CF=2）、evolution（CF=2）等。消落带（河岸带）是水生系统和陆地系统之间的过渡区，具有较大的环境梯度和多个相互关联的过程。由于消落带不同尺度不同强度下水流动的波动影响，这个高度动态系统决定着系统内植被的动态和演变。因漓江为岩溶河流，故相比非岩溶河流，其消落带的范围更广，淹水更为频繁。而从植物功能性状（Liu et al.，2018）及叶片养分化学计量学（Huang et al.，2019c）的角度对漓江植被动态进行研究，对理解漓江消落带植被共生与多样性的维持机制以及植被的保护具有重要意义。

在研究方法上，与CNKI数据库第Ⅰ 时期的研究主题类似，除了生态风险安全与评价（environmental risk，CF=2），将模型应用于漓江生态环境的研究是WoSCC数据库这一时期最大的特色。有关模型的文献有16篇，占比40.0%。这些模型主要涉及水文（9篇）、鱼类（6篇）、大型底栖动物（3篇）、消落带植物（2篇）及其他（3篇）等（注：因一篇论文中的模型可能涉及到不止一个方面，故括号中的数据之和大于 16）。如 Han et al.（2013）基于2007年和2008年实地调查的结果，利用水流模型（Zhang et al.，2008）和鱼类动力学模型（Coombs，1999），研究了枯水期流量增加对鲤鱼（Spinibarbus hollandi）种群动态的影响，结果表明，水库调控可减少干涸河床的面积，缩短鱼类逃离干涸地区的距离，从而提高鲤鱼的生物量（Han et al.，2013）。Li et al.（2015）在利用生境数量估算生态流量的基础上，引入景观生态学方法考虑生境质量，建立并优化基于模糊逻辑的鱼类栖息地适宜性模型，并结合水文季节性，估算漓江生态水道线，为漓江的水库调节、渔业及鱼类栖息地的管理，提供了有效的方法。Cao et al.（2018）利用流域尺度模型（Soil and Water Assessment，SWAT）对漓江地表径流和地下水排放的空间变化进行研究，发现这些变化与降水密切相关，而蒸发量在很大程度上受土地利用类型的控制；地表径流、地下水排放和侧流对水收支的贡献在洪水年和干旱年有很大不同。

其他方面的研究主要涉及碳的动态变化。如Sun et al.（2019）研究了水生光养生物对漓江季节性水化学、无机和有机碳变化的影响。结果表明，无机碳主要来源于碳酸盐的风化，水生光养生物将碳酸氢盐向有机碳的转化明显，该类生物从碳酸氢盐中提取的有机碳占总有机碳的近一半，占溶解无机碳的8%，这意味着岩溶盆地中的水生光养生物可以显著稳定来自岩溶地区碳酸盐岩风化过程的碳，对漓江生态系统中碳的转化和循环起着重要作用。Qin et al.（2016）对漓江不同洪水风险河岸带，即频繁洪水区（年洪水淹没的次数≥3）、很少淹水区及（SFz）（年洪水淹没次数<3）和邻近高地土壤的有机碳进行研究，发现频繁洪水区和很少淹水区的有机碳含量显著（P<0.05）高于邻近高地70.92%和49.70%；土壤质地是影响频繁洪水区有机碳含量的主要因素，而植被凋落物是影响淹水区有机碳最重要的因素；以农业为目的开发河岸带可能会削弱河岸对有机碳的封存作用，从而加剧温室效应。此外，采砂（Qin et al.，2020）、降雨（Zhang et al.，2020）、酸雨成分（Zhu et al.，2020）及土地利用方式（Qin et al.，2017）等，对漓江流域内碳循环均起着积极影响。

2.3 未来研究趋势

对某个领域最近5年的关键词进行突现分析或者在关键词聚类图谱（包括时间线图）中挖掘最新形成的聚类，分析其新出现的关键词及其在时间维度上的态势，可用于该领域研究趋势的分析，以探讨某个领域或主题的研究前沿。但由于漓江整体发文量较少，而且主题相对分散，无论是CNKI数据库还是WoSCC数据库均未探测到突现词。考虑到CiteSpace对WoSCC数据库有较好的兼容性，加之该数据库是目前提供引文回溯最深的数据库，所收录的文献具有较高的影响力，是国际公认进行科学统计与科学评价的主要数据库。故本文仅选用WoSCC数据库里最近5年的数据用于关键词聚类图的分析，这代表了漓江生态环境领域在国际上最近的研究主题。在此基础上，笔者结合漓江流域自身的地形地貌、气候成因、工程影响等方面，综合探讨漓江生态环境领域未来的研究趋势。

由图2和表4可知，近5年漓江生态环境领域研究形成了5个重要的聚类（注：本文仅列出关键词个数>15的聚类标签），即#0“environmental risk（环境风险）”、#1“water level（水位）”、#2“habitat（生境）”、#3“karst river（岩溶河流）”和#4“habitat（生境）”。

图2 基于WoSCC数据库的漓江生态环境研究领域最近5年关键词聚类图谱Figure 2 Keywords clustering mapping in the field of LJEE in recent 5 years based on WoSCC database

表4 WoSCC数据库2016—2020年漓江生态环境领域各关键词聚类中的关键词Table 4 The keywords in each keyword cluster on LJEE in 2016‒2020 based on WoSCC database

聚类#0“environmental risk”为图谱中最大的聚类，含有20个关键词，平均出现的年份为2017年，包括了“environmental risk”、“source identification”、“heavy metal”、“sediment analysis”、“metal partitioning”等关键词。这一聚类主要涉及漓江环境污染与风险方面的主题，结合原文分析，未来需进一步加强污染物对漓江生态环境领域的研究工作。具体可包括（1）从点源和面源两个层面，探讨引起漓江流域生态环境退化的原因、污染物在环境介质中迁移转化规律和动态；（2）污染物对环境中敏感物种及重点保护物种的影响；（3）污染物在环境中的监测和管控；（4）应用一些新的研究方法或模型从更长的时间尺度和更大的空间尺度，以及从全局和整体上对漓江生态环境问题进行把控。

聚类#1“water level”为图谱中第二大聚类，含有18个关键词，平均出现的年份为2018年，包括了“water level”、“precipitation”、“diel pattern”、“CO2flux”、“karst river”等关键词。它和聚类#3“karst river”，包括了“karst river”、“acid rain”、“reservoir operation”、“dissolved inorganic carbon”等关键词，从本质上均涉及的是漓江流域特殊的地形地貌特征及特殊的气候所引起的区域性的洪旱灾害等方面的研究。古往今来，漓江流域是一个洪涝灾害高发区域。在14—19世纪6个世纪中淹城洪水大约每世纪7—8次；进入20世纪淹城洪水猛增（缪钟灵，1997）；到21世纪后几乎每年都会出现洪涝灾害。漓江桂林上游流域为广西东北部主要暴雨区，形成暴雨的主要天气系统是高空槽、切变线与地面静止锋，暴雨频率强度大。由于广西地形南低北高，迫使气流抬升，每年3—8月，尤其是5—7月，西太平洋和印度洋的湿暖气团，随大气环流途径广西西南部，受云贵高原影响后气旋向桂东北方向移动，进入本流域上空，被越城岭和海洋山抬升后又与南下冷空气遭遇，南来北往冷暖气流经常在此遭遇，形成暴雨，流域内多年平均降雨量达2200 mm（李勇军等，2002；罗锦珠，2006）。比如“94•6”、“98•6”特大暴雨及2017年两次严重致洪暴雨均是由于受地面静止峰、切变线、高空低槽、西南低涡的共同长时间影响造成的，而副热带高压及高原冷高压稳定维持为该区域低值系统长时间维持提供了环境条件；大尺度的辐合系统为强降水提供了强水汽通量辐合及上升速度；降水过程大气层结都具有对流不稳定性，最终导致持续的特大暴雨发生（李勇军等，2002；罗锦珠，2006）。故有关该主题的研究将是个经久不衰的重要课题。

洪涝和干旱环境问题除与气候因素有关外，岩溶区地貌特征是引发这些自然灾害另一重要因素。碳酸盐岩区由于岩溶的发育形成地表和地下两种空间的双层结构，即像筛子一样的地表，其主要的特征之一就是保水保肥能力极差，水土流失严重。即便漓江流域每年有1500—2000 mm的丰富雨量，也免不了春旱、伏旱、秋旱等自然灾害的发生。同时，地下溶洞管道与地表的联结部位——落水洞、漏斗，常因阻塞或有直径狭窄的喉部，不能排泄雨季在洼地和谷地中汇集的大量雨水而使洼地淹没形成日期长短不等的临时性的湖沼、内涝（缪钟灵，1997）。这种旱涝交替的灾情在峰丛洼地、峰林洼地（平原）地段尤为突出。此外，人为开采导致的地表塌陷（高燕彬等，2010）、上游原始林的乱砍乱伐导致漓江上游水土保持能力下降（欧祖兰等，2005；罗锦珠，2006）、水库调度不够优化（罗锦珠，2006）等进一步加剧了漓江流域洪旱灾害的发生，而由此造成的次生环境问题，也不容忽视。如1976年6月的一场持续的强降雨，导致桂林阳朔境内某铅锌尾矿库塌崩，库内含有大量矿渣的废水沿着峰林峡谷顺流而下，流入处于峰林洼地的思的村，富含重金属的矿渣及废水在此停留，久久不能消退，对当地人们的生产生活造成严重影响，对农耕地土壤理化性质和微生物特性的影响一直持续到现在，无法根除（Liu et al.，2020）。故未来可加强对漓江生态环境的监测，尤其是利用 3S技术应用到洪旱灾害的预警预报、动植被资源的动态监测和管理、大尺度植物生理指标的监测等方面的研究。

聚类#2和#4的聚类标签均为“habitat”，主要涉及鱼栖息环境方面的研究。但他们含有的关键词个数、含义及平均出现的年份均不同（表4）。在聚类#2，其关键词平均出现的年份为2018年，比聚类#4晚一年，故其在图谱中的颜色前者为黄绿色，而后者为蓝色。聚类#2主要的关键词有“habitat”、“fish assemblages”、“headwater stream”、“environmental variables”等关键词，表明该聚类更倾向于动物，尤其是鱼类生境的保护与恢复。而聚类#4主要的关键词有“habitat”、“water level”、“environmental risk”、“source identification”、“precipitation”、“heavy metal”等，说明该聚类更加关注环境污染下对生物生境的影响。故未来需加强动物，尤其是鱼类栖息地的生境监测和保护，洪涝灾害对栖息地、尤其是消落带的影响，环境污染对动物栖息地的影响及生物种类和数量、种群特征和行为对生境的反馈等方面的研究。考虑到消落带自身的土壤特性、淹水频次、人类活动、土地利用变化、系统内水生光养生物、绿色植被等对大气碳含量的影响，未来可进一步研究这些因素或过程对流域内碳源和碳汇的改变，以及在全球气候变化的大背景下，生态系统各组分对全球气候变化的响应过程和机制方面的研究。

3 结论

本文对漓江生态环境研究领域40年的相关文献进行系统梳理，探讨了漓江生态环境领域研究主题的发展脉络，分析了未来研究趋势，帮助读者全面了解漓江的生态环境及其演变，为漓江未来的管理保护和同行的研究工作提供参考。主要结论如下：

（1）发文特性：在过去40年，漓江生态环境领域的发文量整体呈上升趋势，中文文献由 1981—1990年的5篇快速增加至2011—2020年的136篇。英文文献全部分布在2010—2020这11年间。中文发文量较多的单位是桂林理工大学、广西大学和广西师范大学等；作者是陈求稳、李若男和蔡德所等；研究成果主要发表在《广西师范大学（自然科学版）》和《生态学报》两个期刊上。英文发文量较多的单位是Chinese Acad Sci、Guangxi Univ和Guilin Univ Technol等；发文量较多的作者有 Qiuwen Chen、Ruonan Li、Desuo Cai等；由于英文发文量少而分散，没有发文量特别突出的期刊。

（2）研究主题：在该领域研究的40年发展历程中，总的来说研究主题不断演化，且日益丰富。消落带、重金属污染、模型的构建和应用是CNKI数据库中最近 10年新出现的研究主题，这也与WoSCC相同时期的研究主题比较吻合。此外，淹水、人类活动、土地利用、系统内水生光养生物、绿色植被等对流域内碳循环的影响是WoSCC数据库里相关文献的另一特色主题。

（3）未来研究趋势：根据 WoSCC数据库近 5年关键词聚类结果，结合漓江流域自身的地形地貌、气候成因、工程影响等方面。未来的管理和研究可从以下几个方面深入开展：加强动植物生境的监测和保护；洪涝灾害对漓江生态系统，尤其是消落带的影响；环境污染对漓江生态系统的影响及生物对环境污染的反馈；漓江生态环境改变及人类活动对流域内碳循环的影响；生态系统各组分对全球气候变化的响应过程和机制的研究等。本研究结果梳理了漓江生态环境研究领域的整个发展历程，并提出未来值得研究的方向，为漓江生态环境的进一步研究和保护提供参考依据。