基于Citespace计量分析的城市景观生态学研究进展

刘 玲, 杨巧琦, 邓林昊, 林灼熔, 吴小刚

(福建农林大学艺术学院园林学院(合署), 福建福州 350000)

[通信作者]吴小刚(1965—)，男，硕士,副教授，研究方向为风景园林规划与设计。

1 研究背景

景观生态学追溯于1937年，在《航空象片制图和生态学的土地研究》中，德国地植物学家Carl Troll通过航拍照片的判断和解读，试图将景观科学的区域分异研究与生态学的结构和功能研究相结合，并进行比较[1]。自20世纪80年代末以来，景观生态学逐渐演变为国内外环境、资源和生态学的一个热门研究领域，吸引了许多地理学家和生态学家投身于这一领域[2]。从城市角度来看，城市是一个以人为主体的景观生态单元，建筑同时也是景观的主体。另外，还分布有绿地、花园和其他一些不常见的景观要素等[3]。随着人们需求的增加和环境污染的加剧，城市景观生态规划显得尤为重要[4]。

2 数据与方法

2.1 数据来源

中国期刊全文数据库涵盖了具有一定影响力且经各专家审议的会议论文集和高水平期刊，所收录论文在一定程度能够反映该学科的研究水平和最新动态。本文以中国期刊全文(CNKI)作为数据分析来源。为保证检索词能够基本覆盖城市景观生态学高质量研究文献，检索策略定为：以“城市景观”和“景观生态学”组合为主题词。检索时间限定为2000—2020年，检索时间为2021年5月2日，共得到相关文献1 336篇。经过人工查阅并剔除通知、专利、会议论文、报纸以及标题不符合等相关性较弱的文献，最终共计得到有效样本文献1 280篇。

2.2 研究方法

知识图谱最早出现在管理学学科领域，其通过对数据的挖掘与对信息的处理、科学计量以及图形的绘制并利用信息学、应用数学、计算机技术来展现某一学科或是某领域的知识体系的一种可视化分析方法[5]。伴随着信息时代的可视化发展，citespace已经演化为目前具有代表性且使用广泛的绘制知识图谱工具之一。Citespace通过统计学方法来示范文献载体及文献知识，并通过此方法来分析和构建知识间的相互联系，为相关方面的研究进展提供较为重要的技术支持[6]。本文将 2000—2020年检绘制索整理的文献数据导入 Citespace(版本号5.7.R5) 中，通过调试相关参数的设定以期刊、学科共现网络图谱、关键词共现网络图谱和研究领域分布图谱等。

3 结果与分析

3.1 城市景观生态学研究文献的概况

3.1.1 发文量与时间分析

通过文献发文量态势来看(图1)，城市景观生态学的发展可以分为3个阶段：

(1)2000—2002年为起始阶段，发文量逐年增加，并于2002年达到一个小高潮，各年发文量均在50篇以内。

(2)2003—2008年为迅速攀升阶段。年均发文量达到70篇左右，研究主题也日益多样化。

图1 城市景观生态学文献数量的时间分布

(3)2009—2020为研究深化阶段，发文量逐渐趋于平缓。在这一阶段，虽然城市景观生态学的基础性研究浪潮已过，但是学术界仍然对景观格局保持着非常高的关注度，研究也更加深入，研究主题亦更加具有创新性。

3.1.2 发文作者分析

笔者运用Citespace对中文文献进行可视化分析，选择发文作者为分析对象，得出城市景观生态学领域发文作者聚类图谱(图2)。可以看出图2分布有5个较大聚类，其中刘传立发文量最多，刘传立的研究方向主要为景观格局对城市热环境的有影响研究[7]。徐建华研究城市土地利用格局的景观生态学分析[8]，并以遥感和地理信息系统为技术支持,运用分离度、优势度、破碎度、多样指数等指标,研究20世纪下半叶以来上海城市景观镶嵌结构及其演变的数量特征[9]。张明亮主要研究了城市景观生态与生物多样性的关系，提出了改善城市景观异质性、景观连通性等保护城市多样性的具体措施[10- 11]。

3.1.3 研究机构及其合作分析

从研究机构聚类图谱(图3)来看，可以看出图3分布有3个较大聚类，分别为西南林业大学园林学院、江西理工大学土木与绘测工程学院、四川大学建筑与环境学院。其中江西理工大学土木与绘测工程学院发文量位居第一，为20篇。另外还可以从图3看出，我国在城市景观生态学领域的研究机构间合作较少，基本为独立聚类，少有交叉研究。为更好的促进城市景观生态学在我国的发展，应加强各机构学者之间的合作与交流。

图2 作者共现可视化网络图谱

图3 研究机构共现可视化网络图谱

3.2 研究热点分析

关键词凝聚了各文章的关注领域及其核心思想，对城市景观生态学文献关键词的词频分析可以反映出该领域的研究趋势。从关键词聚类图谱(图4)来看，可以分析得出39个节点，其中最核心的节点为景观生态学，出现频次高达314次。随后为景观生态、景观格局、城市生态、景观设计、规划、城市绿地系统、景观生态规划等关键词。其中景观生态学和景观格局的节点外圈为黄绿色，代表此关键词具有较高的中心性。

图4 关键词共现可视化网络图谱

3.2.1 土地利用格局、生态过程及尺度效应

景观生态学研究的核心旨在景观格局与生态过程的相互作用及其尺度效应。为了展示土地利用格局对土壤水分、营养物质和土壤侵蚀的影响机制，对于黄土高原地区傅伯杰研究团队将尺度、格局与过程进行结合，有序的开展了土地利用格局与生态过程的相互作用机制及生态系统服务功能动态变化评价[12-15]。

3.2.2 城市景观演变的环境效应与景观安全格局构建

对于景观格局变化，其引发缘由可归纳为：景观的破碎化、景观的离碎化、绿化面积的下降、水景的减少以及不透水地面面积的不断增加。而其恰好也是城市化进程的表现[16]。针对城市景观格局演变及其环境效应中国学者展开了一系列研究，主要集中4个方面:

(1)城市景观格局发展与空间扩展模式[17]。

(2) 城市景观格局与地表热环境的定量关系[18]。

(3)城市景观格局演变的生态服务效应[19-21]。

(4)城市不透水面与城市水文过程[22]。

3.2.3 景观生态规划与自然保护区网络优化

对于景观生态规划与生物多样性保护，景观生态学一直将其作为重点关注的内容[23]，而景观多样性和物种保护和自然保护区人类活动对景观结构的影响往往是关注的重点[24-25]。对于保护生物多样性的重要手段，自然保护区设计固然重要，但根据研究发现创建独立的自然保护区有时并未能够起到保护生物多样性的作用，相反的是，有时自然保护区隔离了不同种群之间的基因联系，进而增加了物种濒危灭绝的风险。

3.2.4 景观破碎化与物种遗传多样性

生物多样性丧失的主要原因之一是景观碎裂化，根据研究表明，景观碎裂化对物种遗传多样性的威胁主要包括3方面:减少生境总面积；分隔种群进而使得局部种群遭受干扰；限制或阻断种群间的基因流[26]。

4 研究总结

通过近20年研究文献的计量化与可视化分析表明，随着对生态环境的关注度上升及国内科技科研水平的不断提高，可以发现我国在城市景观生态学网络领域的关注度日益增加，研究主题内容日益创新化。学科研究涉及多个学科的交织融含，结合作者共现图谱、研究机构共现图谱及关键词共现图谱与相关文献内容，梳理研究发展脉络及该领域的研究热点及趋势，根据关键词研究聚类总结了四大研究重点集群。

随着现在科技的创新和进步，出现了越来越多的人工智能模型与算法。因此城市景观学研究越来越深入化，国内外的城市景观生态规划也愈加成熟，并且具有强大的发展前景。但对于国内而言，现代景观生态规划理论相较于欧美国家晚，主要集中于向国外研究成果的引进和内化，这也需要我们付出更多的努力。另外值得一提的是，尽管高新科技的进步推动了城市景观生态学的发展，但由于人口不断增长以及全球气候温度的变化，对于城市景观学的考虑也应将其变化所带来的挑战纳入考虑范围内。