基于文献计量法的河流健康研究进展

薛雯 朱敏 肖迪

摘要    将中国知网近20年来发表过的学术期刊论文和博士、硕士学位论文作为研究的最新数据来源，回顾了河流健康研究的发展状况。从指标体系、研究方法、实证河流、交叉研究4个方面对河流健康进展进行了统计分析。结果表明，国内河流健康评价暂无统一标准;交叉研究所涉及的方面较为广泛;时空分布不均，多集中于中东部地区;小流域关注度不高。未来河流健康研究将采用多元化、多学科交叉的方法逐步辐射到全国大中小流域。

关键词    河流健康;文献计量法;评价方法

中图分类号    X824        文献标识码    A

文章編号   1007-5739（2019）20-0169-03                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    This paper analyzed the latest data sources of academic journal papers and doctoral and master′s degree papers published by CNKI in recent 20 years，and reviewed the development of river health research. Statistical analysis of river health progress was carried out from four aspects：index system，research methods，empirical research and cross-study. The results showed that there was no unified standard for evaluating river health in China. Cross-research involved a wide range of aspects. The spatial and temporal distribution was uneven，mostly concentrated in the central and eastern regions. The attention of small watershed was not high. In the future，river health research will gradually radiate to large，medium and small river basins across the country by means of diversified and interdisciplinary methods.

Key words    river health;bibliometric method;evaluation method

河流是地表水资源的重要载体及河流生态系统的核心主题，有着不可替代的生态、环境和社会服务功能。由于滥捕、过度排污和引水等不合理的人类活动导致河流生态环境及其结构功能破坏，河流恢复功能日益减弱，不仅对河流自身造成危害，也对人类的可持续发展造成威胁。河流健康问题已经成为人类生存和可持续发展中重要的一部分，其也是河流管理的核心课题。因此，为了维护河流生命健康和可持续发展，需进一步深化河流健康的研究，对我国河流的治理以及人与自然的和谐发展具有重要意义。

美国于1948年正式颁布了《联邦水污染控制法》，并在1972年对其进行修正，该法被认为是最早关于河流健康表述的载体。Rapport[1]和Karr[2]分别从生态系统角度和科学、法律与社会价值观角度阐明健康的生态系统必须是可持续的和稳定的，而河流的健康与河流、景观及人类活动的相互作用密切相关。国内学者对于河流健康的理解来源于国外学者的相关研究成果，更多地考虑了人类繁衍发展与河流开发的共同利益，并与中国河流的实际情况相结合，延伸与丰富研究内容。王国胜[3]提出，河流健康是河流生态系统的一种工具，其目的是建立一套评估体系，用来评估在自然和人类活动的共同影响下河流健康状态的变化情况。董哲仁[4]提出了“可持续利用河流”的观点作为对河流健康的诠释;吴阿娜[5]认为河流不仅要有完整的生态结构，更要能提供合理的社会服务功能;高凡[6]以河流健康的研究对象及参考标准为基准，认为河流健康是“能够持续地为人类社会提供高效、合理的生态服务，从而实现服务综合价值最大化的一种状态”。河流健康概念的多元化发展充分体现出社会发展和人类保护河流的迫切需求以及河流对生境的重要性。

河流健康评价是河流管治的重要依据，其目的在于通过建立河流健康评估体系，评估在自然和人类活动的双重作用下河流的健康状况，进而有针对性地提出河流治理措施。虽然河流健康评价的方法多种多样，但主要有单重指标测试法、预测模型法和多指标法3种类型[7]。

单重指标测试方法是根据河流中指定的、环境感应强的和寿命年限长的生物种类以及生物量对河流生态系统健康指标体系进行构建。在我国苕溪河的健康评价当中[8]，利用鱼类生物完整性指数作为河流健康的指标建立了河流健康评价指标体系，运用鱼类群体和种类表示河流的水质是否达标，从而明确河道水质状况与河道中生物的生活习性之间的关系。

模型评估方法是通过挑选无人为干扰或干扰程度最小的观测点数据进行对比，即通过比较模型的参考点、最小扰动点与测量点的生物成分测量值，比较理论物种与河流实际物种数量，实现对河流健康状况的评价。比率越接近，则河流的健康指标就越高。这类方法操作简便，但测点样式选择不当，就会导致评估结果差异很大。

多重指标综合测试法广泛结合了河流系统结构框架、水生生物种群、河水量化甚至周边地区的社会经济等参数。这种方法能够较为全面地评价河流生态系统的健康状况，我国的丹江（南水北调水源区）河流健康評价及其调控[9]就使用了这种方法。

本文采用文献计量分析法[10]，对我国河流健康现状以及特点进行了归纳总结，基于中国知网（CNKI）收录的有关河流健康评价的国内文献，从指标体系、研究方法、实证河流以及交叉研究等方面进行统计分析，清楚地展示了河流健康研究发展的特点以及亟待解决的问题，作为后续研究的数据支撑。

1    文献总量及年代分布

本文运用文献计量法，在中国知网平台上，以“主题（包括：题目、摘要、关键词）”为检索项，以“河流健康”为检索词，将检索年度限定为2002年1月至2018年12月进行检索，检索到了中国近20年来发表在知网上的学术、硕士、博士论文共267篇。根据文献的题目、关键词和摘要，对检索文献进行内容浏览，再将会议、通知、简讯以及与河流健康相关性较小的文章删除之后，共有245篇有效文献。根据文献质量进行统计，发表在核心期刊上的论文共有131篇，其余文献均在一般期刊上发表[11]。按文献归属统计，学术论文143篇，博士与硕士学位论文102篇。据文献研究内容统计，研究指标体系相关论文140篇，探究研究方法的论文83篇，研究实证河流相关论文137篇，存在交叉研究情况的论文51篇。

由图1可以看出，2002—2018年河流健康研究论文篇数在波动中不断增加，2018年达到峰值，为25篇，2016年次之，达到24篇。以2007年为分界，2002—2007年为第一阶段，该阶段年均发表6.4篇有关河流健康的论文，增长速度较为平缓，波动幅度较小。在该阶段我国河流健康研究正处于发展的萌芽阶段，对于该方面的研究未有自己的理论与观点，大量引进国外的前卫思想对我国河流健康进行研究，但也正因为如此，我国的河流研究未能做到或者很少做到因河制宜，论文发表数量与质量都略有不足。但是在该阶段《地理学报》《水利学报》等权威期刊中收录了不少诸如《健康河流的评价指标和评价标准》《论河流生态修复》等相对水准较高的文献，为我国后来的河流健康发展提供了重大的参考价值[12-13]。此外，由于我国研究正处于边缘阶段，开始思考独特的研究领域，便出现了交叉研究，即河流健康并不仅仅局限于对单条河流的研究，逐步出现了对城市河流系统的生态研究等。2007年之后为第二阶段，通过统计2008—2018年数据，该阶段年均发表相关论文19.4篇，与上一阶段相比，增长速度加快，波动幅度也有所增大。在该阶段，我国河流经过相当长一段时间的发展已经逐步步入繁荣状态，对于河流健康的发展研究也开始突破国外的思想束缚，开始走独具特色的研究道路。此外，该时期我国对河流健康的研究日趋增多，表现出的方向性也愈加强烈，于是交叉性研究逐步减少，更加注重对于河流单一方向的深层次研究。这些均表明了近年来我国学者认识到河流健康对人类生产生活的重要性，以及对河流保护的急迫性，从而不断拓展与创新河流健康的研究，为我国的河流保护提供合适的方法与道路。因此，我国关于河流健康的研究呈现井喷式发展，并且在论文的质量上也有着显著提升。

自2007年起有关河流健康的评价研究不断发展。2008—2018年共有231篇有关河流健康方面的文献，占总量的86.9%，其中期刊144篇，占总量的58.7%，学术论文共69篇，占总量的28%。整体来看，虽然我国河流健康评价研究起步较晚但是发展较快。

2    文献来源分析

河流健康科研力量的空间分布可以从作者所属机构类型与发文量中分析出来，反映出不同类型机构的科研能力高低。按第一作者所在单位类型，文献来源大体可分为高等院校、科研院所、水利部门和其他机构。从图2可以看出，高等院校文献共有90篇，占37%，表明健康评价研究主要群体为高等院校的诸多学者。

3    载文期刊内容及水平分析

3.1    载文期刊内容分析

在本次检索的245篇论文中，根据所发期刊的影响因子大小，将其分为5类：权威期刊、核心期刊、C刊论文、一般期刊和其他。其中权威论文共检索到6篇，占本次检索总数的2%;C刊收录了94篇（包括CSCD收录的86篇及CSSCI收录的8篇），占总数的38.4%;核心期刊109篇，约占44.5%;一般期刊收录84篇，占34.2%;其他46篇，占18.8%。由于其中有些文献在分类项上存在交叉的情况，导致各项占比之和大于1（图3）。

3.2    文献水平分析

针对检索到的245篇论文，本文从指标体系、研究方法、实证河流，交叉研究等4个方面对河流健康进展的研究进行了总结分析。统计表明，指标体系主要从构建、评价、研究、完善4个主题展开了研究，在检索到的论文中共有14篇论述了这个方面，第一阶段对这方面的研究较少，只有2篇，随着研究的深入，数量增加至12篇。在河流健康的研究中运用了许多方法，包括层次分析法[10]、熵权法、模型的应用以及生物性指数法等;在第一阶段中河流健康研究的自发性方法较少，借鉴国外方法较多，由于我国尚处于探索阶段，在检索到的论文当中只有20篇论述了研究方法，且都借鉴了国外期刊。随着河流健康评价在国内的广泛开展，第二阶段需要多样化的研究方法作为研究的理论基础和开展依据，有63篇论文都是对方法的介绍和探究。随着对河流健康研究的深入，在理论研究有所成果的同时，对河流的实证研究也逐渐增多，在第一阶段，有29篇论文对实证河流进行了研究，在第二阶段随着河流生态问题的增多以及受到重视，许多专家都在这一方面进行了深入研究，论文篇数增加至108篇。在实证研究当中，主要对黄河、长江、珠江、辽河、淮河、海河、松花江七大水系进行了健康状况的研究。在对河流健康的研究中，也涉及到了其他领域，本文对这类研究论文进行了统计，发现与河流健康研究相交叉的领域方向主要有河流调控与管理、水文过程研究、城市规划建设、生物研究保护等，在第一阶段，我国尚处在河流健康研究领域的边缘，与其他相关学科的交叉较多，在检索到的论文当中，共有47篇属于河流健康与其他领域的交叉，到了第二阶段，随着研究不断深入，河流健康的研究方向性愈来愈强，交叉大幅减少，只有4篇论文属于交叉范畴。

总体来看，2002—2007年，河流健康的交叉研究占比最大，达到46.53%;此外，对河流的实证研究占比次之，达到40.3%，在这一时期的实证研究中，以对黄河的研究为主;同时，对河流健康的研究方法与指标体系的研究较少，方法仅占研究的27.8%，指标仅占2.8%，此时的方法与指标借鉴国外较多。2008—2018年，交叉研究大有减少，仅占2.8%;随着国内的学者对河流健康问题关注度提高，该阶段对实证河流的研究由黄河拓展到了中国的七大水系，共有66.3%的论文对实证河流的研究过程和结果进行了论述和介绍，对研究方法的探索有所增加，占总数的38.7%，相比之下对指标体系的研究仅占7.4%，虽然在这一阶段占比较小，但对指标体系的研究较之前有很大的发展。

表1以每阶段的论文总数为基数统计4类论文所占比例，但4类论文占比的总和不等于1，这是由于实证研究和交叉研究2个方面与指标体系和研究方法2个方面部分重叠。第一阶段总结果相加和为136.2%，重复率在30%左右，第二阶段为115.2%，重复率约为15%。虽然如此，表1所统计比例仍然能够反映出各个阶段河流健康研究的侧重点与发展特点。

4    结语与展望

4.1    结语

在河流健康理论研究方面，董仁哲等几位学者做出了很大贡献。2005年，董仁哲对物理-化学评估、生物栖息地评估、水文评价以及生物评估等方法做了详细的评述，继而又在《河流健康评估的原则和方法》中提出了上述方法更加确切的限定条件。吴阿娜在《河流健康状况的表征及其评价》中对国外IBI、RCE等河流健康评价进行了总结，从理化参数、生物指标、形态结构、水文特征、河岸带状况等5个方面表征河流健康状况;又结合中国东部河网特征构建了河流水文、河流形态、河岸带状况、河流水质以及河流生物指标体系。

总而言之，我国河流大都存在着各种各样的生态环境问题，造成了一系列消极影响。国内对于河流健康的研究虽然取得了丰富的成果，但仍处于探索阶段，目前存在一些亟待的问题。

（1）评价河流健康的方法。国内暂未形成统一标准来构建评价体系，而且评价基准状态模糊、指标权重占比以主观确定为主、评价过程较为粗略、评价精度低、评价整体结果和单一指标的耦合度低。

（2）特殊研究方向。对于城市河流及生态栖息地的研究极少，大部分文献只是提及，很少有文献系统且整体地研究此内容。

（3）实证河流研究。目前多集中于中东部地区，对于西北内陆、西南山区及海拔较高地区河流的研究相对较少。

（4）研究侧重点。目前以中大型河流的评价与保护为主，对小流域的关注度不高。

4.2    展望

河流健康领域已经受到了众多知名学者的关注，故在今后的研究工作中，要以现有成果为基础，从以下方面展开对河流健康的研究：①依据河流自身特点选取特征指标，继而构建完善的评价体系，采用多样化的方法来确定各指标权重占比，因地制宜，对河流健康状况做出更加客观全面的评价，并给出确切的调控方法;②时空分布上应根据评价区域的地形地貌特征和气候差异选取与之相符的指标;根据河流流量、含沙量、冲淤状况，水生生物等的变率选取指标;③根据农业用水、城市用水和景观用水等河流功能的不同选取指标;④未来在河流健康研究方面采用多元化、多学科交叉的方法逐步辐射到全国大中小流域。

5    参考文献

[1] RAPPORT D J，REGIER H A，HUTCHINSON T C.Ecosystem Behavior Under Stress[J].American Naturalist，1985，125（5）：617-640.

[2] KARR J R.Defining and measuring river health[J].Freshwater Biology，1999，41（2）：221-234.

[3] 王国胜，徐文彬，林亲铁，等.河流健康评价方法研究进展[J].安全与环境工程，2006，13（4）：14-17.

[4] 董哲仁.河流健康的诠释[J].水利水电快报，2007（11）：17-19.

[5] 吴阿娜.河流健康评价：理论、方法与实践[D].上海：华东师范大学，2008.

[6] 高凡，蓝利，黄强.变化环境下河流健康评价研究进展[J].水利水电科技进展，2017，37（6）：81-87.

[7] 张宛宛.探析河流生态系统健康评价方法[J].建材与装饰，2019（5）：292-293.

[8] 黄亮亮，吴志强，蒋科，等.东苕溪鱼类生物完整性评价河流健康体系的构建与应用[J].中国环境科学，2013，33（7）：1280-1289.

[9] 李晓刚，薛雯，朱敏.基于层次分析法的丹江流域河流健康评价[J].商洛学院学报，2018，32（6）：44-49.

[10] 朱晓伟，平宗莉，陈翠华.基于文献计量的中国土地生态安全评价研究进展[J].资源开发与市场，2016，32（11）：1297-1301.

[11] 李晓刚.黄河流域古洪水研究进展[J].商洛学院学报，2013，27（2）：57-63.

[12] 耿雷华，刘恒，钟华平，等.健康河流的评价指标和评价标准[J].水利学报，2006（3）：253-258.

[13] 倪晉仁，刘元元.论河流生态修复[J].水利学报，2006（9）：1029-1037.