金菊良,陈鹏飞,陈梦璐,郦建强,徐翔宇,唱 彤
(1.合肥工业大学土木与水利工程学院, 安徽 合肥 230009; 2.合肥工业大学水资源与环境系统工程研究所, 安徽 合肥 230009; 3.水利部水利水电规划设计总院, 北京 100120)
近40年来,世界上许多国家在水资源管理方面面临越来越多的挑战,水资源脆弱性、水资源安全等区域水资源问题已成为严重制约全球经济可持续发展的主要瓶颈因素[1-2]。水资源承载力指区域水资源在临近破坏水资源可持续利用时所能持续支撑区域的最大经济社会发展规模,其相关研究已成为当前水资源研究中的重点和热点,对社会经济可持续发展、生态环境保护和水资源优化配置均具有重要意义[2-4]。同时,由于水资源承载力越来越体现出动态性、相对极限性、模糊性和承载模式多样性等特点,现在的研究日显挑战性[5]。水资源承载力研究始于20世纪80年代中后期,但当时的概念、理论和计算方法等尚不成熟,其后随着水资源等学科的发展,我国开始出现定量化研究,如1993年许有鹏[6]进行了新疆和田河流域水资源承载力模糊综合评判研究,2004年王浩等[5]给出了西北内陆重点地区的水资源承载力。目前,与国内相比国外对水资源承载力的研究较少[7-8],主要结合水资源综合管理、水资源可持续发展进行研究,如Liu等[9]认为应以可持续的方式管理水资源,努力提高水安全程度。由于对水资源承载力本身的认识和研究尚处于初步阶段,目前水资源承载力的概念尚未统一,因此国外多使用可持续利用水量[10]、水资源紧缺程度[11]、水资源的生态限度[12]等指标来表述类似含义。水资源承载力研究的现有方法有模糊综合评价法、层次分析法、系统动力学法、多目标决策分析法和主成分分析法等。目前国内外的水资源承载力量化模型主要是以人口和经济为承载目标,而对水资源维持其自身更新和生态环境的能力研究较少,具有明显的局限性[3]。
张丽敏等[13]运用文献计量方法,针对国内水资源承载力研究现状分析了其研究进展并做出评价,取得了一定效果。科学知识图谱分析源于美国,引入中国后在多个专业领域得到广泛运用,其定义为可视化地描述人类随时间拥有的知识资源及其载体,绘制、挖掘、分析和显示科学技术知识以及内部联系。本文借助计量工具、运用知识图谱对水资源承载力领域的国内外文献进行分析,针对水资源主要研究热点,在回顾已有研究进展基础上,对水资源承载力进行系统梳理、总结和评述并进行国内外对比,以进一步推动水资源承载力研究。
选择中国知网(CNKI)全文数据库、Web of Science(WOS)核心合集中的SCI-Expanded数据库作为文献统计来源。在CNKI中以“水资源承载能力”或“水资源承载力”为关键词进行检索,时间跨度为1988—2018年,共检索到2 692篇文献,通过逐条阅读判断,剔除重复文献、新闻报道、会议论文以及其他领域的干扰文献和不相关文献后,共选定研究文献为2 558篇;在WOS数据库中以“TS=water resources carrying capacity”对2003(本文作者所在研究机构数据库仅从2003年开始购买)至2018年11月间发表的文献进行高级检索,选择Article进行精炼,共得到512条检索结果。VOSviewer是基于文献计量方法而开发的用于绘制各个领域知识图谱的软件,本研究主要采用文献计量分析法[14],利用Excel和VOSviewer绘制相关图表,以定性和定量分析相结合的方法对检索文献的发表时间、学科和期刊、高被引文献及关键词进行分析,展示该领域知识产生、传播、应用的过程,揭示水资源承载力总体研究进展及未来发展趋势。
领域内相关文献发表数量随时间变化的分布图,在一定程度上反映了该研究领域的受关注程度和发展趋势。图1显示(由于WOS数据库中所获文献的最早出版年份为2003年,所以绘图时CNKI数据库中文献也仅显示出2003—2018年的文献):历年来国内文献数量明显多于同期的国外文献数量,说明在本研究领域国内学者贡献较大,也说明本研究在国外具有很大的发展空间;CNKI数据库出现了两个明显的波峰,一是2008年发文192篇,二是2016年发文195篇;WOS数据库显示本研究领域在国外研究中的发文量呈逐年缓慢上升趋势,说明国内研究力量大起伏也较大,而国外一直处于缓慢的探索时期,可见它是一个正在蓬勃发展的研究领域、尚需更多的学者予以关注。
图1 水资源承载力研究领域2003—2018年出版的文献数量
在CNKI数据库文献中的主要学科是水利工程,发文数为2003篇,占比高达78.3%,是国内水资源承载力研究领域的强势学科;其次是环境学科、国民经济、城市经济等,这说明国内水资源承载力研究与水利、环境、经济密切相关。在WOS数据库中排名前三的学科是Environmental Sciences Ecology(环境科学生态学)、Water Resources(水资源)、Engineering(工程),总发文数占整体数量的80%以上,即为国外水资源承载力研究的热点学科。有些文献内容涉及不同学科的交叉,故出现了同一篇文献归于几个不同学科的现象。
在CNKI数据库文献中发表在期刊《中国水利》最多,其次是《人民黄河》《水资源与水工程学报》;前10名期刊中6种期刊为中文核心期刊,说明国内该研究领域已有被学术界认可的学术成果,发展前景较好。在WOS数据库中Journal of Cleaner Production、Water Resources Management和Water载文数比重最大,且排名前十的期刊中有3种与地球或环境有关,说明国内与国外研究侧重点不同;前10名期刊中有6种为一区刊、3种为二区刊(JCR分区),说明该研究领域在国外具有一定的研究地位。从期刊分布情况来看,期刊来源比较分散且并未集中地发表在特定期刊,这说明该领域目前并没有形成稳定的期刊群,该领域的研究呈现多样化和交叉性发展态势。
高被引文献不仅是某研究领域内被广泛认同并被频繁引用的核心文献,更是未来研究的重要知识基础和方法论基础,有较高的学术价值和影响力。
1.3.1国内高被引文献
国内水资源承载力研究领域被引频次排在前5位的文献中,被引用次数最多的论文为《水资源安全的度量:水资源承载力的研究与挑战》,其次为关注水资源承载力评价分析的《水资源承载力评价指标体系研究》和《干旱区水资源承载能力综合评价研究——以新疆和田河流域为例》。这5篇文献多集中发表于2000—2002年,说明国内该研究起步早且质量较高;同时文献来源中包括国内该研究领域的权威期刊《自然资源学报》和《水科学进展》,可见水资源承载力研究受关注度很高。
1.3.2国外高被引文献
国外水资源承载力研究领域被引频次排在前5位的文献中,从被引论文的内容来看,关注可持续发展的有两篇:分别为WaterproblemsandhydrologicalresearchintheYellowRiverandtheHuaiandHaiRiverbasinsofChina、Humanappropriationofnaturalcapital:acomparisonofecologicalfootprintandwaterfootprintanalysis,关注微生物与干旱生态系统关系的Linkagesbetweenmicrobialandhydrologicprocessesinaridandsemiaridwatersheds引用次数最高,说明国内外研究的侧重点不同。这5篇文献集中发表于2004—2010年,全来自1区(JCR分区),可见国外水资源承载力研究成果质量很高但数量很少,亟待更多优质文献推动本研究的发展。
1.4.1国内研究主体
据统计,CNKI数据库检索到的2 558篇文献共包含4 175位作者。核心作者是活跃在这一研究领域的代表性学者。依据普赖斯定律的计算公式:
(1)
式中nmax为所统计年限中发表论文最多的作者的发文数,则高产作者就是那些发表论文数在m篇以上的作者,由此可确定核心作者群体。统计发现高产作者发文量最多为17篇,故m=3.09,按照取整原则,高产作者发文量大于等于4篇。通过数据统计与分析,发文量4篇及以上的作者有119位,累计发文681篇,占发文总量的25%,距离普赖斯定律提出的50%相差较大。这说明我国对水资源承载力的研究虽经历了近30年的发展,参与研究的人员也众多,但尚未形成核心作者群和稳定的研究方向,尚需该领域的学者继续努力探索、深入挖掘,发表更多有影响力的研究成果,促进水资源承载力研究的进一步发展。利用VOSviewer软件考察作者的合作情况,取阈值为2且去掉边缘类别,结果如图2所示。在图2(a)中,若作者所处位置颜色越浓、字体越大,则说明作者发表论文数量越多;若作者的姓名标签靠得越近,则代表合作越密切。由图2(a)可见,发文量较多的作者呈现出明显的网络特征,说明国内在关于水资源承载力的研究中已开始经形成多个产量较高的作者群。图2(b)呈现了这些主要作者在时间上的分布,标签颜色越接近蓝色,说明该作者发文时间越久远且有的发文持续至今,是该研究领域的早期开拓者;标签颜色越接近黄色,说明该作者发文时间越近,是该研究领域的新近活跃者。
(a)国内作者合著聚类密度
(b)国内作者合著年代标签
图2 国内作者合著聚类密度和国内作者合著年代标签
1.4.2国外研究主体
据统计,WOS数据库检索的512篇文献共包含1 838位作者。类似上述国内研究主体分析,根据普赖斯公式计算出m=2.12,按照取整原则,高产作者发文量大于或等于3篇。通过数据统计与分析,发文量3篇及以上的作者有45位,累计发文179篇,占发文总量的35%,与普赖斯定律提出的50%也有一定差距。可见,国外水资源承载力研究领域严格意义上的核心作者群尚未形成,固定作者较少,大部分属于临时性作者,缺少对学科的持久研究和深入系统探讨。总体而言,国外该研究领域队伍的整体规模与国内相比较小,一些高产学者的影响力没有得到充分发挥,人才队伍的培养和壮大有待进一步加强。利用VOSviewer软件考察作者的合作情况,同样取阈值为2且去掉边缘类别,如图3所示。
由图3(a)可见,发文量较多的作者呈现出明显的网络特征,说明在国外水资源承载力研究中也已开始经形成多个产量较高的作者群。由图3(b)可见,Feng L H、Hawkins ajs、Zhang L、Xia J等作者标签颜色接近深蓝色,说明这些作者发文时间较久远且有的持续至今,是该研究领域的先驱。
运用VOSviewer工具取阈值12绘制图4,可发现水资源承载力领域的研究热点[14]。VOSviewer聚类分析结果以直观清晰的图形表示,整理其在后台生成的聚类结果文件并删除一些边缘类别(权重较小的类别),可得到水资源承载力研究领域中的6大关键词类簇,形成6个研究主题:水资源管理、水资源承载力评价、可持续发展、水环境承载力评价、水安全、水资源可持续利用,见图4(水资源承载力、水资源、承载力这3个关键词频次过高,影响可视化图谱的可读性,故在图4可视化节点处理时未予显示)。
(a)国外作者合著聚类密度
(b)国外作者合著年代标签
图3 国外作者合著聚类密度和国外作者合著年代标签
(a)CNKI数据库关键词共现聚类密度
(b)CNKI数据库关键词共现年代标签
图4 CNKI数据库关键词共现聚类密度和CNKI数据库关键词共现年代标签
由图4(a)可知:这6个聚类之间存在一定的混合部分,如主题5“水安全”夹在了主题1“水资源管理”和主题3“可持续发展”之间,说明各研究主题之间存在相互交叉、重合、渗透的部分,这是学术研究中普遍存在的现象,这也有助于水资源承载力研究的深入发展。由图4(b)可知:可持续发展、主成分分析等蓝色字体的关键词是学者们很久以前研究的热点,随着时代的变化,研究重点越来越偏向层次分析法、熵权法、生态足迹等。
2.1.1水资源管理
图4(a)中红色部分是主题1“水资源管理”。在前期研究中,流域方面侧重水资源管理模式的研究,同时注重考虑流域生态需水问题,如文献[15]将区域水资源承载力评价的风险矩阵方法应用于安徽省淮河流域,为该流域水资源优化配置提供参考;城市方面更注重水资源利用的研究,地理信息系统技术在城市数字化过程中也得到了较广泛的应用[16],如潘兴瑶等[17]利用GIS技术建立了研究区水资源承载力指标数据库及水资源承载力评价数据库,实现了区域内水资源承载力的空间差异分析;陶洁等[18]在中原城市群水资源承载力计算及制约因素分析的基础上,从工程措施和非工程措施两方面提出对策措施。
2.1.2水资源承载力评价
图4(a)中绿色部分是主题2“水资源承载力评价”。王建华等[19]提出当一个地区经济社会发展规模达到水资源承载力时,意味着其经济社会需水量达到了极限,同时从水量要素的角度应以保障生态用水为前提,确定地表水可利用量和地下水可开采量阈值。为此,学者们提出了一系列水资源承载力评价方法。金菊良等[1]把现有的水资源承载力评价方法归为两类:一是从水资源承载力系统中的现象分析入手构建指标体系,以现象为主,忽略水资源承载力系统中各因素间的相互关系,受主观能动性较大,多用于宏观定性判断,如模糊综合评判法[20]、主成分分析法[21]、投影寻踪方法[22]、集对分析法[23]和层次分析法[24]等;二是从水资源承载力系统中各因素间的相互作用关系入手,关注现象间的因素联系,如背景分析法、常规趋势法、多目标决策分析法[25]、简单定额估算法等。如何合理地建立模拟、评价水资源-经济社会-生态环境复合系统的数学模型是该领域最大难点,目前尚缺乏坚实的基础理论支撑,有待深入探究[13,26-27]。
2.1.3可持续发展
图4(a)中深蓝色部分是主题3“可持续发展”。水资源的开发利用满足当前水资源的承载力要求是初级目标,实现长久的可持续发展才是终期目标。以可持续发展为前提,通过合理配置包括调整水资源在时空及质量上的分布,乃至调整经济社会发展格局,将水资源在生态系统和社会经济系统之间进行平衡分析和优化配置,以便水资源承载力研究成果对社会实践具有更明确的指导作用[28]。张丽等[29]针对当前水资源承载力研究存在的问题,提出在可持续发展框架下水资源承载力的研究思路,选用人口及其生活质量作为水资源可持续承载能力指标。基于前人所做的研究,可知以可持续发展为原则的水资源承载力研究是21世纪水资源科学发展的一个重要发展方向,建立一套完善的水资源承载力理论体系,对解决我国经济社会可持续发展中受水制约的重大问题具有长远意义[30]。
2.1.4水环境承载力评价
图4(a)中黄色部分是主题4“水环境承载力评价”。2001年10月汪恕诚部长在水利学会成立70周年大会上作了“水环境承载能力分析与调控”学术报告,明确了其概念,辩证地分析了水资源承载力与水环境承载力的关系[31-33]。水环境承载力是用经济社会的尺度来表征水环境与社会经济活动的关系,实质上它与水资源承载力是辩证统一的,二者都是衡量区域可持续发展的一项重要指标,但水环境承载力较水资源承载力内涵更为广泛,对社会经济发展具有更直接有效的指导意义。同水资源承载力评价一样主要有向量模法[34]、主成分分析法[21]、模糊综合评价法[20]、多目标决策分析法[25]、指标体系法[35-37]、系统动力学法[26]、人工神经网络法[38]等方法。其中指标体系法易受个人经验影响,评价结果易受人为因素影响,具有较大的主观性,系统动力学法使用较多,但两种方法都处于探索阶段。进行水环境承载力研究需要综合考虑区域系统的特殊性,选择一套可操作、实用的研究方法。
2.1.5水安全
图4(a)中紫色部分是主题5“水安全”。水安全是支撑社会经济可持续发展的重要基础,水安全问题是当前世界面临的最重要的安全问题之一[31,39]。李海辰等[40]提出国家水资源承载力监测预警机制是国家水安全保障体系的重要环节,为保障国家水安全提供了重要的理论支撑;史正涛等[39]针对水安全研究的复杂性、地域差异性,以及目前存在的主要问题,提出应进一步从概念与内涵、评价指标体系、模型和方法等方面对水安全及城市水安全进行研究;李景保等[41]通过分析主汛期产水量与河湖库容积的关系以及水资源量的供需关系,评价了湖南省水安全状态,对于科学建立水安全保障体系具有重要意义;刘颖秋[42]分析了华北地区水资源对经济社会发展的支撑能力,提出全面推进节水型社会建设,提高水资源的利用效率和效益是解决华北地区供水安全问题的关键举措。
2.1.6水资源可持续利用
图4(a)中浅蓝色部分是主题6“水资源可持续利用”。水资源具备可持续利用的天然条件,在可持续发展的观念下,水资源开发利用和管理还需要一些自然及社会协调关系、支撑能力及合理的系统结构,水资源能否被合理利用关系到区域经济社会可持续发展的大局,因此水资源可持续利用进行研究十分重要[43]。
上述6个水资源承载力研究主题中:从水资源管理领域宏观、宽泛地讨论水资源承载力,聚焦到面向可持续发展、深入探讨水资源承载力是主要的发展趋势;水安全是沟通水资源管理和可持续发展的关键桥梁;水资源承载力评价、水环境承载力评价是从质和量两方面度量水安全的重要途径;水资源可持续利用是保障水安全的必要条件。换言之,主题水资源管理可为研究水资源承载力提供丰富的承载评价时空信息,可持续发展可为研究水资源承载力提供承载评价原则信息,水安全可为研究水资源承载力提供承载评价标准信息,水资源承载力评价、水环境承载力评价可为研究水资源承载力提供承载评价状态信息,水资源可持续利用可为研究水资源承载力提供承载评价条件信息。基于这些信息,可识别、构建区域水资源承载力评价的主要要素[43]。
运用VOSviewer工具取阈值6绘制图5。图5显示水资源承载力研究中水资源可持续发展、承载力、气候变化、水资源管理、水质管理、风险评估6大WOS研究热点类簇,由此可看出国外水资源承载力的研究进展。但由于该研究领域已发表的国际论文与国内相比较少,这些热点趋势正在形成中,所以其聚类程度(图5(a))不如CNKI数据库研究热点关键词(图4(a))明显。由图5(b)的颜色变化可知,主题1“水资源可持续发展”与主题3“气候变化”是目前最新的研究热点,而承载力是早期且延续至今的研究热点。
2.2.1水资源可持续发展
图5(a)中红色部分是主题1“水资源可持续发展”。水是一个区域或国家社会经济发展和环境可持续发展不可缺少的基本资源,在干旱和半干旱地区尤显重要[44-45]。由于快速的人口增长和经济发展,地表水资源枯竭和地下水超采给许多地区造成了严重的环境问题和有限的经济发展,因此定量评估发展可持续性对区域或国家的管理和规划是一个严峻的挑战[9-11,46]。Wang等[10]以水生态环境承载力(EECC)为核心测度,建立了基于水资源可持续发展的定量评价框架,并应用该方法对海河流域进行数据分析,同时提出新开发的量化生态环境承载力的方法,这有助于促进缺水地区面向可持续发展的资源管理;Ren等[47]将生物代谢概念引入区域水资源承载力,提出了区域水资源的代谢理论,基于此建立了综合考虑区域可持续发展原则、社会经济系统特征和水资源特征的评价指标体系,对于水资源的可持续发展具有重要意义。由于研究区域多集中在中国,所以China一词权重较大。
(a)WOS数据库共现关键词聚类密度
(b)WOS数据库共现关键词年代标签
图5 WOS数据库共现关键词聚类密度和WOS数据库共现关键词年代标签
2.2.2承载力
图5(a)中绿色部分是主题2“承载力”。现有研究中出现了水生态承载力、水环境承载力、水质承载力和水资源承载力这4种承载力。水生态承载力是一种理想的分析模型和方法,来源于水资源承载力和水环境承载力,包括水资源承载力和水质承载力。在以往的研究中,学者们更多地关注水资源承载力[12]。水资源承载力概念是20世纪80年代中后期由中国新疆水资源软科学研究委员会首先提出的,目前国内外对它的定义尚未统一[48]。有些学者认为它是维持一个良好的可持续社会系统的能力,而有些学者认为它是支撑人类活动用水的阈值[49-50]。实际上,水资源承载力概念具有自然与社会的双重特征,自然系统与社会系统之间有着显著的协调性[51]。水资源承载力是一个涉及资源、人口、社会经济、生态环境等多方面因素的典型复杂系统,人类若不能根据水资源承载力许可安排社会经济活动,社会经济的可持续发展就很难实现[52]。因此,为了合理利用水资源、实现社会经济可持续发展,国外研究中也出现了水资源承载力的多种评价方法,如常见的趋势预测法、主成分分析模型法、系统动力学模型法[53]、生态足迹法[54]、多目标评价模型[55]、模糊综合评价模型[56]、压力-状态-响应框架法[57]。
2.2.3气候变化
图5(a)中深蓝色部分是主题3“气候变化”。目前,气候变化中的全球气候变暖特征被认为是全球最重要的环境问题之一,研究认为未来的气候变化可能会进一步加剧水资源供需矛盾,使得气候变化下的供需水冲突管理已成为水资源可持续管理不可或缺的组成部分。IPCC第四次和第五次评估报告重新理解了气候变化可能对人类社会和自然系统产生的影响,清楚地表明“水是气候管理的焦点”[58]。在过去的20年中,地球表面温度上升了大约 0.5℃,而当全球平均气温上升大约2°C时,全世界将会有约59%的人口面临灌溉用水短缺[58-59]。气候变化下的系统脆弱性一般理解为一系列生物物理和社会经济因素的函数,IPCC将其定义为一个系统易受不利因素影响并且无法应对的程度,其中脆弱性指标可用于制定气候变化背景下的水资源管理政策[58,60]。Jung等[60]提出Delphi方法是一种将加权函数应用于脆弱性指标的交互式方法,该脆弱性指标包括暴露性、敏感性和气候变化适应能力3个部分,其研究结果表明,通过Delphi方法确定最终权重因子,可以为政府制定应对气候变化政策提供有力支持。
2.2.4水资源管理
图5(a)中黄色部分是主题4“水资源管理”。对水资源进行合理科学的管理极为重要[4,61],在国外研究中水资源承载力是近期提出的一种管理理念,其目的是支持区域社会经济可持续发展。Feng等[62]采用系统动力学建模,提出以环境为代价追求经济快速发展和以抑制经济发展促进环境保护的做法都是不可取的,只有需要采取最佳水资源管理方案,有效提高该区域的水资源承载力,同时促进经济发展和环境保护才能产生更好的整体效果。后期研究中Jin等[4]认为区域水资源承载能力预警是水资源管理特别是水安全管理的一个重要调控措施。水环境系统中存在许多不确定性,这些不确定性给水资源管理带来挑战,因此,在复杂的不确定条件下进行有效的水资源管理方案优化十分必要。
2.2.5水质管理
图5(a)中紫色部分是主题5“水质”。水质管理是水资源管理中的一项,水质承载力与水资源承载力相辅相成,它们一起参与构成水生态承载力,共同决定了水生态系统的可持续发展和社会经济发展。国外研究中不少学者着重于水质管理的研究[10,63]。Ding等[12]指出水质承载力包括社会经济指标和水质可承载的污染物指标,在此基础上建立了城市湖泊水生态承载力的综合概念模型,得出控制污染源是提高城市湖泊水质承载力的关键,为水资源-环境管理提供了参考。Chen等[64]引入化学有效能的热力学概念进行水质评价,与传统的主观性指标相比,该方法制定了统一的客观性指标,以全球72条河流和24个湖泊的水质评价作为详细的案例研究,说明了基于化学计量的指标对水质评价的适应性。Wang等[65]结合水质数据,应用一维水质模型模拟铁岭市的水污染物-化学需氧量,应用多目标模型探索水生态承载力,对支持社会经济可持续发展的调整和规划具有重要意义。
2.2.6风险评估
图5(a)中浅蓝色部分是主题6“风险评估”。水资源系统风险评估研究是保障水资源安全的基础和关键,对水资源系统进行风险评估不仅可减少灾害造成的风险及损失,而且可提高水资源优化配置的效率,可对评价体系中存在的已知和未知风险进行量化,从而采取有效的技术措施,实现水资源系统的可持续发展[4,66]。对水资源系统的风险进行定性和定量的研究需要选择适当的评价方法,研究多采用组合加权法[67]、层次分析法[67]、蒙特卡罗法[68]和多目标决策法[69]及一些外围系统观测控制方法。Feng等[53]基于信息扩散理论,运用风险分析方法,建立了水资源短缺风险评价模型,结果表明,与传统模型相比,基于小样本的分析模型更加稳定、有效,并把风险评价结果引入系统动力学,从生态学的角度对水资源承载力进行了分析,具有较高的风险评估可靠性;金菊良等[68]基于对水文地质和人类活动因素的综合考虑,利用随机模拟和三角模糊数建立了地下水环境系统的综合风险评估方法,该方法以置信区间表示,提供了比现有传统方法更可靠的评估结果信息,可全面反映受各种不确定因素影响的地下水环境系统综合风险评估的实际情况,为水资源系统风险评价提供了新思路。
上述6个水资源承载力研究主题中,水资源管理、水质管理可为研究水资源承载力提供承载评价时空、数量、质量信息,水资源可持续发展可为研究水资源承载力提供承载评价原则信息,承载力可为研究水资源承载力提供承载力概念界定、外延拓展、承载评价状态等信息,气候变化、风险评估可为研究水资源承载力提供承载评价的不确定性条件信息。这些信息有助于识别、构建区域水资源承载力评价的主要要素[43]。可见,水资源承载力的国内研究热点更关注水资源承载力评价要素的全面性[70-72],而国外研究热点则更关注水资源承载力评价要素的发展、变化、不确定性。
虽然国内外在水资源承载力研究领域成果丰硕,但目前全球还没有获得较为公认的基础理论体系,水资源承载力研究还需不断深化、拓展。本研究利用VOSviewer文献计量可视化分析方法,通过对水资源承载力研究领域的知识图谱分析,揭示了国内外该研究领域的演变特点与研究热点,且不管是国内还是国外,水资源承载力领域中的各研究热点主题具有关联、重叠、交叉等特点。对此,提出今后的研究重点应该在于:①加强基础理论研究,建立完善的水资源承载力基础理论体系;②加强与生态承载力的结合研究,生态承载力包括水资源承载力、水环境承载力和水质承载力;③加强基于水资源承载力监测评价的水资源动态管理研究,以水资源的可持续利用为中心,达到社会经济的可持续性发展;④加强国内外合作研究,在现有研究方法的基础上进行创新,利用现代大数据技术、空间分析技术、智能科学技术等为水资源承载力的研究提出新思路。