基于文献计量的长江生态环境保护研究发展态势

赵素婷,袁 洁,刘佳程,李富山,汤宏波,吕新华

(中国科学院武汉文献情报中心 科技大数据湖北省重点实验室,武汉 430071)

0 引 言

长江是我国第一大河,是我国水资源配置的战略水源地、重要的清洁能源战略基地、横贯东西的“黄金水道”、珍稀水生生物的天然宝库和改善北方生态环境的重要支撑,在我国经济社会发展和生态文明建设中占有十分重要的战略地位。保护好长江生态环境既是维护区域生态环境安全的基本要求,也是体现国家综合经济实力及扩大全球影响力的必然需求。

长江流域生态环境保护已受到国内学界的广泛重视[1-3]。为了解长江流域生态与环境保护的研究现状及发展变化过程,本研究在梳理长江流域生态环境保护发展历程及生态环境保护重要举措的基础上,以CNKI数据库为基础,采用文献计量学的方法,对科技论文的时间分布、重要作者、研究机构、期刊来源等情况进行了研究,同时对关键词和高被引论文进行了深入分析,以期为长江流域生态环境保护相关研究的发展及热点前沿领域的研究提供参考资料。

本文所使用的分析数据来源于CNKI中文科技期刊数据库,检索式设定为“SU=‘长江’(‘生态’+‘环境’) and FT=‘保护’”,时间跨度选择1990—2021年,期刊来源选择SCI来源期刊,EI来源期刊,核心期刊,CSSCI和CSCD。于2022年1月30日检索得3 870条文献,经过数据清洗,剔除书评、会议和序言等非学术论文的文献后,最终得到3 415条文献。利用VOSviewer文献可视化软件以及CNKI数据库的统计分析功能,采用文献计量法对长江生态环境保护研究现状及热点进行分析。

1 长江生态环境保护发展历程及重要举措

1.1 资源开发与生态环境保护发展历程

在新中国成立之前,人类活动对长江流域的生态环境影响较小,基本处于自然恢复调控范围内,资源利用率较低,生态与环境问题也并未凸显。新中国成立之后到改革开放初期,由于对生态与环境保护重要性缺乏足够的认识,在“大跃进”“文化大革命”时期,国家实施“大炼钢铁”“以粮为纲”的政策,对流域生态与环境造成了较大的破坏,上游的水土流失、中下游的湖泊淤积和局部地区的水污染问题开始出现。改革开放后,长江开发强度不断增加,开发与保护的矛盾开始显现,流域发展逐渐由单纯强调开发向开发与管理并重转变,环境保护与治理得到普遍重视[4]。进入21世纪,长江的保护与发展得到国家和地方政府的普遍关注。长江经济带发展战略正式出台以后,“生态优先、绿色发展”成为长江流域生态与环境保护的行动纲领。在国家“共抓大保护、不搞大开发”的战略导向下,经过多年的生态整治和经济社会发展的绿色转型,长江生态环境发生了转折性变化。

1.2 长江生态环境保护的重要举措

长江生态环境保护的重要举措主要包括以下5个方面：

(1)大型水利工程的生态调度。长江干流上大型水利工程的建成和运行,在带来可观的防洪、发电效益的同时,对长江生态环境影响也是不可忽视的。协调好水电开发与生态环境保护的关系,实现经济效益与生态效益的双赢[5]。在建有梯级水库的河流上,各水库之间要在统一规划的基础上,实行联合调度,共同承担河流系统的生态需水量[6]。

(2)长江“十年禁渔”。据统计,长江流域鱼类共有378种,物种数量居全国各水系之首[7]。由于人类活动加剧,长江鱼类资源急剧衰退[8]。20世纪90年代初,长江“十年禁渔”政策首倡科学家、中国科学院院士曹文宣就曾联合刘建康院士撰文建议每年6月15日至7月31日停止一切损害幼鲟资源的渔捞作业[9]。

(3)南水北调及其配套工程。南水北调工程2002年开工建设,工程建设的指导方针是“蓄调兼施,综合利用,统筹兼顾,南北两利,以有济无,以多补少,使水尽其用,地尽其利”[10]。南水北调工程建设和运行对长江流域生态与环境或多或少会带来一定的影响,对此国家有关部门也做了大量的研究论证,并在此基础上部署面向中线的“引江济汉工程”。针对东线输水工程,为保证南水北调效益的发挥,对南四湖及周边生态环境进行治理。

(4)流域生态补偿。长江流域是我国自然资源和生物多样性最丰富的地区之一,也是我国经济高质量发展的示范区,大范围、持久地推行流域生态补偿是解决经济社会发展与生态环境保护之间矛盾的重要机制[11]。

(5)流域综合治理。20世纪末到21世纪初,“流域综合管理(Integrated River Basin Management)”成为了世界各国治理水问题的热门话题。杨桂山等[12]在论述欧洲莱茵河流域管理的基础上指出：“单纯依靠工程技术的管理模式是不可行的,尊重河流自然属性是任何流域管理的中心法则。”有学者提出借鉴莱茵河治理模式推动长江流域生态与环境治理[13]。流域综合管理已经被认为是实现资源利用和环境保护相协调的最佳途径[14]。

2 领域研究发展态势

2.1 论文的时间分布

1990—2021年,CNKI数据库共收录长江生态环境保护主题研究论文3 415篇(图1)。1997年以前发文量较少,且比较平稳,每年发文量为20篇左右。1998—2014年,年发文量整体呈缓慢上升的趋势,2014年之后,年度发文量呈现较为明显的快速上升趋势,这应该归因于“长江经济带”正式上升到国家战略层面,既带动了相关领域的科学研究,又促进了相应的成果产出。

图1 长江流域生态与环境保护研究论文的年度分布(1990—2021年) Fig.1 Annual distribution of research papers on ecolo-gical and environmental protection in Yangtze River Basin (1990-2021)

2.2 论文的学科分布

1990—2021年,长江流域生态与环境保护研究论文在环境学科占比最高,为43.22%,其次为区域经济和水利工程学科,占比分别为26.68%和13.44%。在农业经济、生态、水产、城市经济、生物、国民经济和农业资源与环境等学科也有分布,但占比相对较小,在3.19%～5.21%之间(表1)。其他涉及到的学科还包括工业经济、法学、林学、交通运输、城乡规划与市政等。

表1 长江流域生态与环境保护研究论文的学科分布

2.3 论文基金项目统计

论文基金项目统计结果表明,国家自然科学基金、国家社会科学基金支持的研究论文数量最多,占总数的30%以上,表明长江流域生态与环境保护研究在国家层面获得的支持力度较大。同时,该领域研究还受到从中央到地方及各部委的广泛关注和支持(表2)。

2.4 论文来源期刊分析

《人民长江》(水利部主管)与《长江流域资源与环境》(中国科学院主管)是刊载相关主题研究论文数量排名前2位的期刊,两者的发文量之和接近论文总量的20%。其他发文量靠前的期刊依次为：《长江科学院院报》《环境保护》《生态经济》《生态学报》《环境科学研究》《中国水土保持》《经济地理》《环境科学》和《中国水利》(表3)。这11种期刊共刊载论文1 199篇,占论文总量的35.11%。上述期刊在本领域均具有较好的学术声誉及知名度,期刊年度影响因子(2021年)见图2。

表2 论文基金项目统计分析

表3 长江流域生态与环境保护研究论文来源分析(Top11)

图2 长江流域生态环境保护研究论文主要来源期刊及其影响因子

2.5 论文的机构分布

从机构发文量统计分析结果来看,发文量排名前2位的为中国科学院和水利部长江水利委员会,这2个机构发文数量之和占总发文数量的20%以上。其他发文量较多的机构依次为：河海大学、武汉大学、南京大学、中国水产科学研究院、中国环境科学研究院、华东师范大学。从各机构论文篇均被引频次来看,排名靠前的依次为：华东师范大学、北京大学、清华大学、中国科学院、中国环境科学研究院、南京大学(表4)。

表4 长江流域生态与环境保护研究机构论文分析(Top20)

2.6 高产论文作者统计

1990—2021年,长江流域生态与环境保护主题研究论文发表数量排前20位的作者情况见表5。高产论文作者分别来自水利部长江水利委员会(陈进、蔡其华、黄薇、许继军)、中国科学院(段学军、虞孝感、邹辉、杨桂山、陈雯、姜加虎)、中国水产科学研究院(陈大庆、段辛斌、刘绍平、刘凯、徐东坡)及武汉大学(吴传清)等机构。从论文篇均被引频次统计结果看,中国科学院南京地理与湖泊研究所的杨桂山、姜加虎、虞孝感、段学军、邹辉,中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所的陈国阶及南京大学的朱诚等论文篇均被引频次较高。

表5 长江流域生态与环境保护研究论文作者分析(Top20)

图3 长江流域生态与环境保护研究论文作者及其合作关系

图3显现的是高产论文作者及其合作研究情况。图斑大小代表论文产出量数值,不同的图斑颜色代表论文产出的不同年代,图斑之间的连线表示作者之间的合作研究关系。从中不难看出论文高产作者(及其所在的研究机构)的论文产出在时间轴线上的分布,以及相互之间的合作关系。

2.7 论文主题分析

关键词是作者从论文中精心提炼出来的,一定程度上反映论文的研究主题。提取1990—2021年长江生态与环境保护研究论文关键词共7 194个,其中出现频次≥5的关键词有426个,排名前50位的高频关键词见表6。运用VOSviewer软件进行聚类分析的结果见图4。

表6 长江流域生态与环境研究论文高频关键词(Top50)

表6中长江经济带、长江流域、长江、长江上游、长江三角洲、三峡库区、三峡工程、长江中下游、三峡水库、长江中游城市群、洞庭湖、长江口、长江源区、鄱阳湖等高频关键词出现,表示其作为相关课题研究的目标和对象所受到的关注程度。而从表6中其他高频关键词可以清晰地看出,长江流域生态与环境保护研究涉及到多方面研究主题。另外,根据图4所显现的本领域研究时间发展轴线来看,近年来,“长江经济带”已逐步取代了之前“长江流域”“三峡工程”等研究主题,成为了最热门的研究对象,说明推动长江经济带高质量发展研究是现阶段的热点与前沿。

2.8 高被引论文统计分析

高被引论文在一定程度上可以反映相关领域研究的热点。1990—2021年,长江流域生态与环境保护研究论文被引频次最高的是,中国科学院南京地理与湖泊研究所杨桂山研究员团队于2010年发表在《湖泊科学》上的“中国湖泊现状及面临的重大问题与保护策略”一文(表7),被引频次达500。该文调查了我国面积>1 km2湖泊的数量、面积和分布状况,指出1940s末以来,长江大通以上中下游地区有1/3以上面积的湖泊被围垦,因围垦而消亡的湖泊超过1 000个,并以太湖和鄱阳湖为例,分析研究了水体氮磷浓度的变化,同时结合历史湖泊调查和相关研究资料,系统分析了近几十年我国湖泊面临的重大生态环境问题及区域特征,提出了湖泊保护的策略[1]。

被引频次排名第2至第10位的论文研究内容主要包括：长江中下游湖泊生态环境问题及保护、长江经济带区域经济-生态环境-旅游产业耦合协调发展、长三角城市群及长江中游城市群大气环境污染问题、长江三角洲环境污染及防治、长江三角洲城市化与生态环境协调发展评价、长江三峡植被生态特征、长江下游土地生态环境、长江流域生态环境对农民居住形态和村落结构的影响等。

图4 长江流域生态与环境保护研究论文关键词聚类

表7 长江流域生态与环境保护研究论文被引频次分析(Top10)

3 结 论

(1)长江流域的生态与环境问题,与流域资源开发利用活动相伴而生,并将一直存在,且随着人类活动影响的增强而不断加剧。流域生态与环境问题在不同的历史发展时期,呈现出不同的特点。流域系统本身也存在一定程度上的调控和恢复能力。

(2)自新中国成立以来,国家及各级地方政府在开发利用长江流域资源的同时,也尽可能采取了相应的保护措施,以缓解流域资源开发对生态环境的影响和冲击。如河流源区保护、大型水利工程的生态调度、长江全流域十年禁渔、南水北调及其配套措施建设、流域综合治理等,为长江大保护提供了坚实的理论基础和实践范例。尤其在2014年长江经济带被正式确立为国家区域发展战略之后,相关领域研究成果逐年递增,论文数量由此大幅度增加。

(3)包括国家自然科学基金、国家社会科学基金、973计划、863计划、国家重点研发计划、国家科技支撑计划,以及中国科学院、教育部、国土资源部、沿江各省市相关部门都对长江流域生态与环境保护给予了较高的关注和支持,为相关研究提供了大量的科研经费和课题项目立项支持。超过30%的研究论文受到国家自然科学基金和国家社会科学基金项目的支持。

(4)长江流域生态与环境保护问题,涉及自然科学、人文、社会科学众多学科领域,占比较高的成果论文集中在环境科学、区域经济、水利工程等学科。一批高质量、高水平的中文期刊,如《人民长江》《长江流域资源与环境》及《长江科学院院报》等,为相关领域研究成果的及时发布与广泛传播提供了较好的平台和渠道。

(5)国内众多科研机构、高等院校在相关领域长期的研究过程中积累了丰厚的成果,比较突出的有中国科学院、水利部长江水利委员会、河海大学、武汉大学、华东师范大学等。高产论文作者中不乏有一批领域知名专家学者,从研究成果论文的传播影响力(篇均被引频次)看,表现突出的学者主要来自中国科学院南京地理与湖泊研究所、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所和南京大学。

(6)围绕国家重大发展战略及宏观科学布局,长江流域生态与环境保护研究的主题与内涵,从三峡工程建设期、后三峡时代,到长江大保护、长江经济带高质量发展,在不同的历史阶段有不同的聚焦和侧重。未来的生态与环境保护研究,也必将是在遵循事物发生、发展规律的前提下,密切联系国家和地区发展规划及社会大众关注的热点问题而逐步展开。