近20年生态服务价值研究的知识图谱——基于CiteSpace软件的可视化分析

(河北农业大学 河北 保定 071000)

生态服务价值指的是人们通过一定的手段从生态系统中获得的利益，主要有向经济社会系统传递有利物质和能量，并接受和转化废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务。经过20年的学术发展和积累，我国生态服务价值研究的成果如何？哪些文献因其重要影响力被普遍认可？又有哪些核心学者和机构为该领域的前途做出贡献？这些学者主要围绕哪些主题进行研究？生态服务价值的未来发展趋势是什么？弄清这一系列问题有利于了解中国生态服务价值的研究进程、科研力量、研究核心和发展趋势，对于进一步扩展和深化我国生态服务价值研究具有非凡意义。

一、数据的来源和研究方法

(一)数据的来源

本文以CNKI为文献数据来源，检索主题为生态服务价值；时间跨度是2000至2019；检索条件为模糊。

(二)研究方法

本文采用当前文献研究的主流方法——文献计量分析法，揭示生态服务价值的研究焦点与发展趋势。利用Cite Space软件自带的关键词图谱显示、关键词聚类、热点词突现分析以及时区图等功能，可视化呈现国内生态服务价值研究20年以来的演进路径、主要内容和研究前沿；同时，以Excel软件为辅，近而得到关键词、核心作者、发文机构等的共现矩阵。[1]

二、整体分析

(一)年度文献数量统计

通过查询生态服务价值研究文献的历年发文量及其占比。不难看出，在研究的初期，相关理论基础缺乏，研究队伍的力量薄弱，学术根基不牢，论文发表数量很少。随着越来越多学者、机构的加入，研究进入了成长期，发文量也快速增长并逐渐趋于稳定。我们以相关文献的发表数量为标准，将我国生态服务价值研究分成以下三个阶段。

第一阶段为萌芽期(2000—2002年)，年度发文量均在10篇以下，研究力量和关注度明显不足。第二阶段为探索期(2003—2005年)，相关研究文献略有增加，但总量仍不多，研究处于缓慢发展阶段。第三阶段为发展期(2006—2014 年)，从2006年开始，生态服务价值研究文献呈井喷式增长，其中，2011年度达到顶峰发表了298篇。第四个阶段为成熟期(2015年至今)，发文量平稳波动并呈现缓慢下滑的趋势。总体而言，生态服务价值的发文量一直维持较高的态势，反映出经过20年的发展，我国生态服务价值研究正逐步成为一个较为成熟的研究领域。

(二)研究者和研究机构

从核心作者分布来看，研究者在国内生态服务价值研究领域均具有一定影响，其中不乏领军人物。具体而言，发文量最多的作者是任志远(23篇)、石培基(13篇)和谢高地(12篇)，但较早对生态服务价值领域展开实质性研究的是谢高地(2001年)。从总体上看，网络密度比较低，说明我国生态服务价值研究力量仍处于比较分散的状态，研究的学术联系较弱，团队规模较小。从发文机构分布看，北京林业大学的发文量最多，累计119篇，中国科学院地理科学与资源研究所和西南大学紧随其后，分别是103篇和80篇；西北农林科技大学(79篇)、陕西师范大学(77篇)、新疆大学(72篇)和北京师范大学(72篇)的发文数量相当。这在一定程度反映了上述高校占据国内生态服务价值研究的主要力量。

(三)高被引文献

表1统计了国内生态服务价值研究中前10篇高被引文献，这10篇论文或许可以看作是近20年生态服务价值研究的重要知识源流。其中，谢高地的《一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法》被引频次达到1112次，高居第一。高被引文献涉及的主题较为广泛，有生态系统服务价值、生态服务评价，有土地利用变化对生态服务影响的研究，还有湿地生态系统、森林生态系统和农田生态系统等不同领域的研究。多样化的研究视角和内容拓展延伸了我国生态服务价值的研究，这也为我们以后的研究提供了一定的方向和思路。

表1 近20年国内生态服务价值研究前 10 篇高被引文献信息表

三、研究主题

利用Excel工具绘制的图表可以较为直观地了解研究的整体概况，同时结合知识图谱进行深层挖掘解读，把握主题研究态势及前沿趋势。本文基于CiteSpaceV软件，设置时间切片为1，阀值为top50，选择最短路径算法，生成关键词共现、突变词列表、时区视图等知识图谱，梳理了20年来中国生态服务价值的研究主题和研究趋势。

(一)发展脉络

以关键词搜索得到生态服务价值研究的时间空间视图，能够很准确地展现其发展脉络。总结前人关于我国生态服务价值研究脉络的发展历程，并加之分析演化图谱，将其分为如下几个阶段：

第一阶段为概念和理论引介阶段(2000—2002年)，生态学研究是继1935年生态系统概念之后提出的，以生态系统基础，以关注生态系统功能为发展方向，使其具备了更加完善的科学体系。近年来的关于生态服务研究较少，谢高地进一步分析其生态系统服务和自然资本的价值评估[2]。

第二阶段为发展提升阶段(2003—2014年)，延伸了研究方向，深化研究内容，拓宽增多的研究数量，生态服务价值、土地利用变化、价值评估、资源利用、湿地森林农田生态系统逐渐被挖掘。

第三阶段为深化成熟阶段(2015年至今)，前人将研究主题转向土地利用变化、时空变化和可持续发展领域，适应时代背景和大政方针，陆续出台土地确权、精准扶贫和乡村振兴战略政策，将此领域的发展推向新时代的高潮。

(二)研究内容

运用Cite Space V软件得到较好的聚类效果(网络节点：358个，连线：795条，网络密度：0.0124，Modularity Q值：0.4999，大于临界值0.3)和合理的聚类结果(Mean Silhouette值：0.5071，大于临界值0.5)。通过采用对数似然比 Log Likelihood Ratio(LLR)算法导出的11个主要聚类(如图1)所示。

在1997年 Daliy 等人[3]提出生态系统服务定义的基础上，更多的人对其研究有了进一步的认识，要建立生态环境价值评估的指标体系，首先应顺应我国的现实、客观条件的改变，再者选择直接市场法，最后尝试替代市场法和模拟市场法。生态服务功能包括供给、调节、文化以及支持功能。杨跃军、刘羿[4]全面地阐述了生态系统服务功能的价值，包括直接使用、间接使用、选择与存在价值，对其服务功能价值的全面评价也被作为生态文明建设过程中生态补偿和生态系统资产化管理的重要评估标准[5]。对于实现生态服务价值的途径，不少人寄希望于生态补偿，实施生态补偿政策，是必要而可行的[6]。因此不少地方热衷于计算某种生态服务的价值，通常是越计算，结果数值越大。但是，人类还远远不具备进行全面生态补偿的能力。因此，深入了解生态服务的基本特性并寻求另外可行的办法来实现生态服务价值就十分必要。

目前，中国面临的严峻生态环境问题多与土地利用有关[7]。研究认为，引起我国土地生态服务价值变化的主要原因是该时期内全国水域面积和林地面积的增加导致了生态系统服务功能的增加，而城市建设用地和交通用地的增加导致了全国生态服务功能的下降。生态服务价值在一定程度上可以反映土地利用与生态系统相互作用、相互影响、协同演变的作用过程及与经济发展之间密切的互动关系[8]，将其用于人类土地利用活动中，通过改变其利用结构和提高土地配置效率，保证土地资源的集约利用开发与科学管理，从而促进区域经济发展[9]。生态补偿标准的确定方法有许多类型，目前主要被应用的确定生态补偿标准的方法来源于价值理论、市场理论和半市场理论。目前，尽管生态补偿的理论研究和实践活动越来越多，但学者们对确定生态补偿标准的方法仍处于研究的初始阶段。

生态系统和生态系统服务类型的空间分布存在异质性，随着信息技术的快速发展，生态补偿标准的研究应该进一步强化与计算机的联系，因此Norman Myers 曾运用遥感和 GIS 对世界森林生态系统的服务价值进行了评估。生态经济学家通过将生态系统与价值观念相结合[10][14]，在实践过中，我们要根据资源退化类型实施差别化的管理方法，同时又要根据生态价值变化的特点和空间异质性的规律，划分不同的生态功能区，并结合当地实际情况建立生态补偿制度，调节区域的生产活动，保护生态平衡。

图1 近20 年国内生态服务价值研究领域网络(关键词聚类)图谱

(三)研究趋势

通过生态服务价值研究的发展脉络和演化路径，对样本文献关键词突现(Burst)的进一步分析表明，2000 年以来，我国生态服务价值研究日益向以下十个主题转移:生态系统服务价值、生态系统服务、价值、生态价值、经济价值、土地利用规划、生态系统服务功能、草地生态系统、地理信息系统、海洋生态系统。而近五年的关键词有生态效应、支付意愿、土地利用变化、生态用地、耕地资源和城镇化，主题的变迁反映出我国生态服务价值研究与国家大政方针紧密相连，也体现了与乡村振兴战略相关的发展趋势。实施乡村振兴战略，统筹城乡国土空间开发格局，对国土空间的开发、保护和整治进行全面安排和总体布局，治理山水林田湖草系统，严守生态保护红线，加快推行绿色发展方式，按照不同主体功能定位和陆海统筹原则，对自然资源进行开发、利用、保护和修复，加快形成城乡融合发展的空间格局。

四、展望与结论

生态系统服务研究掀起了当今国际科学界和政府部门的热潮，涉及的学科领域范畴宽广。借以Cite Space 为研究工具，本文提练了CNKI 数据库中2000——2019年前人发表过的与此相关的观点结论，并借鉴近年生态服务价值取得的进展与成效，据此得出以下结论：

首先，就研究整体现状来看，态服务价值研究的发文量一直维持较高的态势，反映了态服务价值究正逐步成为我国一个较为成熟的研究领域；从研究者分布来看，中国态服务价值研究的合作网络尚未建立，研究者间学术联系和团队规模有待改善；从发文机构分布看，北京林业大学、中国科学院地理科学、资源研究所和西南大学、西北农林科技大学等是国内该研究方向的主要力量；规范研究仍然是主要方法，二手数据是研究的主要资料来源，描述性统计和多元回归分析是主要的统计手段。

其次，就研究领域与主题分布而言，主要集中在生态服务价值领域，各个实性政策领域的研究，此外，研究主题也与社会发展和国家政策紧密关联，具有鲜明的时代印迹。就研究前沿趋势看，2015 年以来我国生态服务价值研究开始朝向生态用地、耕地资源和城镇化等方面转变，这既反映了实现乡村振兴战略和国家治理现代化的需求，又反映了生态服务价值研究与时俱进的品质。

最后，生态系统服务空间异质性研究。根据生态系统服务空间异质性，如何确定不同尺度(全球、国家、区域)各种生态群落的分类及各种生态系统服务的分类，将误差控制在合理水平。包括获得更准确的特定生态系统、特定生态系统服务价值的单价和利用更现代的实时手段获得更准确的特定生物群落自然资本的存量值。生态系统服务功能价值的评估方法的研究将为我国的经济体制改革及绿色GDP 的核算提供合理的依据，并可对企业形成新的约束机制，有利于促进生态环境的保护。

目前对于某一类型生态系统服务功能的研究越来越多，然而同一种类型生态系统，在不同的大小、结构以及与其它生态系统的空间组合方面，生态系统服务功能显然区别很大，进而对生态系统的研究尺度、研究层次还需更为广大、更为深度。由于学科发展起步较晚，加之学科移植与学科建设的重任，该研究在中国任重道远。