论文｜海洋生态系统服务价值的知识图谱——基于CiteSpace的计量分析 - 海洋生态系统服务

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海洋生态系统服务价值的知识图谱——基于CiteSpace的计量分析

李京梅,张金哲 海洋开发与管理杂志客户端 2021-06-25

摘 要

近年来，“海洋生态系统服务价值”广受学术界关注，相关研究成果大量涌现，现已成为一个不断发展演进的重要知识领域。文章以“Web of ScienceTM”核心合集为数据源，运用文献计量法梳理了海洋生态系统服务价值研究论文的发文量年代分布，运用CiteSpace软件绘制科学知识图谱，分析了该领域主要国家/研究机构的合作情况、文献共被引、研究热点及研究前沿。结果显示，海洋生态系统服务价值的研究历经15年增速缓慢的酝酿期后，自2007年发文量持续高速增长；美国和加拿大两国在该领域的研究处于领先地位，且形成了以“加拿大—英国—澳大利亚—法国—美国”为中心的核心研究群体；以Barbier、Costanza为代表的生态学家为该领域研究奠定了服务价值的方法论基础和理论框架，随后出现了由理论探讨向理论与实践探索结合转变；该领域研究热点集中于海洋生态系统服务价值理论、评估方法、案例分析、影响因素和修复管理5个方面；当前研究前沿则主要聚焦于自然资源评估和生态系统保护等方面在海洋生态系统服务价值的重要应用。本研究对深入认识海洋生态系统服务价值研究领域的知识结构及其演化关系具有一定价值，同时也能为国内海洋生态系统服务价值研究与实践提供参考。

本文引用信息

李京梅,张金哲.海洋生态系统服务价值的知识图谱——基于CiteSpace的计量分析[J].海洋开发与管理,2021,38(5):64-69

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0 引言

海洋生态系统服务是指人类在海洋自然资源及其生态系统所获取的自然环境的效能，它不仅可以创造大量供人类生存和发展所需的生产原料，还能够提供人类赖以生存的地球环境。海洋拥有大量的生态资源，在自然环境中具有十分重要的地位，但近些年各国经济的持续快速发展，对其生态环境造成了一定程度的损害。目前，各国学者更多地关注湿地、珊瑚礁等单一海洋生态系统，而从宏观角度针对海洋生态系统服务的相关研究并不丰富[2]。因此，本研究借助知识图谱对海洋生态系统服务进行研究，具有一定的理论意义和借鉴价值。海洋生态系统服务价值正逐渐成为自然资源和生态环境研究领域的研究热点。张朝晖等从服务载体、实现途径和最终效应3个方面对海洋生态系统服务的内涵和概念进行了界定。李慧峰等对国内外海洋生态价值评估研究状况的产出状况和整体态势进行了梳理和评述。郭晶等从生态系统类型、时空分布、评估类别、评估技术以及信度和效度检验5个方面，系统地分析了我国海洋生态系统服务非市场价值评估研究现状。以上研究可以帮助我们较为直观地认识海洋生态系统及其服务价值评估的研究现状，但不能更好地体现研究演进的趋势，也无法从宏观的视角了解这个领域的动态变化，缺乏一定的逻辑性。因此，本研究通过CiteSpace对海洋生态系统服务价值研究领域的知识图谱进行研究，对该领域的研究变化、时空演进等绘制知识图谱，揭示发文量、发文情况和研究热点等方面内容，以期更好地掌握海洋生态系统服务价值评估的研究现状及演进趋势，为我国该领域的进一步研究提供一定的借鉴与参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法本研究选用知识图谱对海洋生态系统服务价值展开研究。知识图谱是对传统分析和现代技术的融合，通过一定的技术手段，以图谱可视化的形式将文献知识表示出来，为相关领域的文献分析提供技术支撑。知识图谱在其他领域的研究也在日益丰富和逐渐发展，同时生态领域的研究对知识图谱的应用也在不断地深化和完善。本研究的可视化研究工具CiteSpace以信息可视化、数据处理等作为技术基础，为大家展现出多元化的文献信息和知识结构等内容，即可视化“景观”。本研究采用CiteSpace软件中的发文国家/机构、文献共被引、关键词等功能，得到该领域的知识图谱并进行了相关分析，以期宏观地掌握海洋生态系统服务价值评估的研究现状及演进趋势。1.2 数据来源“Web of ScienceTM核心合集”涵盖了1万余种高质量学术刊物，该数据库在国际学术界具有重要地位和深远影响力。本研究以WOS数据库为数据源进行主题检索，选定主题检索词TS=(marine ecosystem services OR coastal ecosystem services AND value*）为检索条件，时间跨度为所有年份，初步检索得到文献数量共计2 387篇。通过剔除与本研究主题不符的新闻和参考文献等文章，最终得到2 377篇有效文献。

2 分析与结果

2.1 该领域文献发表的趋势分析文献计量法是通过统计学的定量方法，研究一个领域或一个学科的发文情况及演进历程，有助于直观地了解研究现状。为此，本研究统计了2 377篇海洋生态系统服务价值评估的文献（图1）。由图1可知，该领域发文量总体呈上升趋势，根据发文趋势可将文献发表年份分为两个阶段：2007年以前文献数量较少、增长趋势不明显，表明这一领域的研究还处于低谷期；自2007年起，文献数量大幅增加，研究热度持续提升，在2018年发文量到达顶峰（372篇）。因此，海洋生态系统服务价值评估的研究正逐渐成为学者关注的重点和一个研究热点，未来该领域将会吸引更多学者进行相关研究。

图1 海洋生态系统服务价值评估研究的发文量年代分布（1992—2019年）

2.2 主要国家/研究机构的合作分析

科研合作作为目前学术研究不可或缺的一项内容，对相关学科、重要领域以及科研攻关的研究进展具有重要作用。因此，本研究对海洋生态系统服务价值评估的研究国家和机构进行可视化分析，得到图2，再将其中知识信息制表表示，得到表1。

表1 国家（地区）/研究机构发文量（Top10)

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由图2可见，美国的节点最大，表明其发文量最多。根据表1可知，美国发文量为901篇，居全球首位，紧随其后的是英国、澳大利亚。美国作为海洋生态系统服务价值评估领域发文量最多的国家，文献发文量主要体现在高校和研究机构。例如，华盛顿大学、美国国家海洋和大气管理局等。此外，根据表1可知，美国的研究机构发文总数在250篇以上，远高于加拿大、法国等国家的发文数量。

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图2 国家/研究机构的混合网络图谱

根据图2和表1，我国海洋生态系统服务价值的研究与其他国家还存在不小的差距，主要体现在以下两点：(1)文献数量较少。发文量排名第九位，仅为148篇。(2)发文影响力较弱。节点连线较为稀疏，表明我国相关研究的合作关系并不密切，且位于图谱边缘位置。因此，我国这一领域的研究应该积极开展国际合作，丰富我国海洋生态系统服务价值的研究内容。2.3 文献共被引分析文献共被引分析是指对已有文献的文献共被引关系进一步挖掘的研究分析。Chen教授认为关键节点是研究演进变化的重要节点，具有重要作用。因此，本研究通过文献共被引分析来研究海洋生态系统服务价值，有助于深入了解这一领域的研究成果及其关系。由图3可知，文献共被引网络图谱共有节点769个，连线885条，网络密度为0.003，说明文献之间的相互引用较少。最后对海洋生态系统服务价值研究的共被引文献进行聚类，以便后续研究。海洋生态系统服务价值研究相关文献的知识聚类节点特征比较明显。(1)从文献共被引角度看，海洋生态系统服务价值的研究主要集中于“生态系统服务价值案例研究”与“生态系统服务价值实践应用”上；(2)从发文时间看，海洋生态系统服务价值研究正表现出从理论探索发展为理论研究与实践应用相结合，从客观的定性研究演变到更侧重定量分析；(3)从研究内容看，初期发表的文献关注“海洋生态系统服务及其分类”“海洋生态系统服务价值”和“海洋生态系统服务价值的评估方法”等方面的研究。在此之后，这一领域涌现出大量的理论与实际相结合的文献，如珊瑚礁、红树林、湿地等生态系统的价值评估案例。此外，近年来不少学者关注海洋生态系统服务价值评估结果的实践应用，其中包括海洋保护与开发的决策选择应用和海洋生态补偿与环境损害赔偿的定价决策应用等。

图3 文献共被引网络图谱

2.4 研究热点分析

研究热点是指通过分析一段时间内的同类且具有某种相关性的文献，以得到相关的研究领域或研究主题。本研究针对海洋生态系统服务价值的研究热点展开研究，有助于发现学术界对于这一领域的研究热点和研究创新。

表2 海洋生态系统服务价值评估研究前20的关键词频率和中心度排序对比

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基于CiteSpace分析结果，关键词知识图谱共提取170个关键词，它反映了当前海洋生态系统服务价值评估的问题和研究方向，其频次体现了关注热点。结果显示，“生态系统服务”出现频次最多，达到775次，其次为“管理”“保护”，出现频次排名前20的涉及生态环境保护区的关键词还包括“服务”“评估”等。此外，前20的高频关键词涉及“管理”“保护”“修复”等有关海洋生态系统服务价值评估措施；“渔业”“珊瑚礁”和“栖息地”等有关海洋生态系统服务价值评估的对象和内容；同时也涉及“生物多样性”“气候变化”等有关海洋生态系统服务价值的影响。网络节点的中心词是反映该节点核心程度的重要指标，衡量某个词与其他词之间联系的密切程度。从表2可知，排名前20位高中心度的关键词集中于“水产养殖”“富营养化”等海洋生态系统服务价值的影响因素，“海湾”“南非”和“西澳大利亚”等海洋生态系统的研究区域以及“管理”“修复”海洋生态系统服务价值的管理保护等方面。

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3 结论与启示

本研究通过知识图谱的文献计量方法，对WOS数据库中检索到的2 377篇海洋生态系统服务价值的文献进行了可视化分析。研究发现，海洋生态系统服务价值的研究经过短暂的低谷期后，自2007年出现大量研究成果，其中，美国和加拿大两国的研究较为突出，而我国发文量较少，且影响力不高，需加强与其他国家、研究机构的科研合作；文献共被引分析表明这一领域出现了从理论探索发展为理论、实践与具体问题相结合，从定性向定量分析的研究态势；该领域研究热点集中于海洋生态系统服务价值理论方法、评估措施、案例分析、影响因素和修复管理5个方面。通过对海洋生态系统服务价值研究现状及进展的分析，本研究认为未来国内海洋生态系统服务价值研究应重点关注理论体系的构建、研究方法的创新和研究的合作交流等方面。同时，在今后的研究中，还应关注水产养殖、水体富营养化这些人类经济社会活动对海洋生态系统服务价值的潜在影响，以期把生态系统的研究价值体现在我国区域经济发展和海洋生态管理等方面，切实提高我国海洋生态系统价值评估的实际应用价值，为海洋强国建设提供更加坚实的理论基础和决策支撑。参考文献：略

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