基于文献计量的海洋牧场研究发展态势

李继光, 孙 慧*, 朱 帅, 罗碧霞, 周 煜, 朱 鹏, 许尤厚, 刘思杰

(1.北部湾大学,广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室, 钦州 535011； 2.北部湾大学建筑工程学院, 钦州 535011； 3.北部湾大学资源与环境学院, 钦州 535011)

随着捕捞强度逐渐增加,近海海域环境不断恶化,中国海洋渔业资源呈现衰退现象,海水养殖业作为对海洋捕捞的补充,近年来得到了快速发展。但海水养殖带来的环境、病害及质量安全问题日益凸显,渔业发展中的资源与环境以及由此带来的一系列问题已成为制约中国海洋水产养殖业乃至海洋渔业可持续发展的瓶颈之一。目前,前人研究内容主要集中在选址、鱼礁材料的性能和结构和监控体系,缺少对中国海洋牧场发展的历程和现状的系统研究。

根据《海洋科学百科全书》,对海洋牧场的定义为:海洋牧场通常是指资源增值,或者说海洋牧场与资源增值几乎相等[1-5]。而中国学者将其定义为:基于海洋生态原理,在待定海域通过人工鱼礁、增殖放流等措施,构建或修复海洋繁殖、生长、索饵或避敌所需的场所,增殖养护渔业资源、改善海域生态环境,实现渔业资源可持续利用的渔业模式。外国的海洋牧场最早出现于20世纪70年代的美国和日本。1980年，在日本农林水产省农林水产技术会议关于海洋牧场的论证上,对海洋牧场的概念提出了较为具体的定义。1991年,研究海洋牧场的日本学者市村武美、中村定等在其研究中均给出了不同的定义,但都是比较抽象的、没有实际成型的、从预想和期望出发的。2002年，联合国可持续发展世界首脑会议提出了在2015年之前逐渐恢复海洋渔业资源,实现海洋渔业资源可持续发展利用的目标。1979年，在广西钦州地区投放了中国第一组实验性单体人工岛礁,开始了对海洋牧场的探索[1,6-11]。徐绍斌[12]认为在农业面对严峻的危险形势时,为确保其稳定增长与社会需求协调发展,应该大力开发海洋生产力；刘卓等[13]对日本的海洋牧场的研究现状进行了概括,从如何开展到如何推动,为中国海洋牧场的建设提供了宝贵的意见；何国民等[14]提出,牧场化是海洋渔业的根本出路；李忠义等[15]通过对海洋牧场的发展史和国外海洋牧场建设状况的论述,结合中国的海洋渔业形式,论述了中国建设海洋牧场的重要性和迫切性。

目前，中国学者针对海洋牧场相关理论的系统性研究较少,多是对日本、韩国等国研究经验的总结,缺乏针对中国实际情形的海洋牧场建设理论和实践指导。为此，通过文献计量软件Bibexcel、Ucinet、Netdraw、SPSS等对检索数据进行知识图谱分析,并通过这些软件之间的互补对文献结构、数量的变化规律进行客观定量的反应,对文献的结构、数量和变化规律进行客观定量反应,展现海洋牧场研究的整体布局、研究热点、前沿动态和发展趋势[16]。剖析了中国海洋牧场发展的历程、现状和海洋牧场的研究热点,展现中国海洋牧场研究的最新发展动态,指示海洋牧场研究发展方向和重心,为今后中国海洋牧场的研究建设提供科学依据。

1 数据来源与方法

1.1 数据来源

以中国知网(CNKI)数据库为基础,对期刊采用主题检索2020年以前的有关海洋牧场的中文文献信息,期刊检索主题为“海洋牧场”。为获得准确的文献信息,查阅每一篇文献的标题和摘要等信息,共检索符合要求的文献信息482条。

1.2 分析方法

采用最常使用的文献计量软件,首先通过Endnote对文献进行筛选,剔除不符的文献信息；接着将文献导入Bibexcel中,导出文献的高频关键词和作者,合并关键词的近义词,筛选频率大于5的关键词和频率大于5的作者。利用Bibexcel导出关键词的共词矩阵和作者矩阵,分别导入Ucinet生成##h文件,再利用Netdraw做出关键词和作者的网络视图完成可视化分析[17]；最后利用SPSS对关键词矩阵进行聚类分析,得出聚类分析树状图,完成聚类分析[18-19]。

2 结果与分析

2.1 相关文献数量分析

CNKI检索的482篇关于“海洋牧场”的文献如图1所示。由图1可知,CNKI关于记录“海洋牧场”最早的文献可追溯到1980年,并随着时间的推移总体上呈现上升的趋势。大体上可分为3个阶段:①1980—2010年,29年间总发文量93篇,发文量较低,年均发文量3.2篇,年度最高发文量8篇,最低发文量为0篇,可见海洋牧场在中国处于初步发展阶段,尚未引起学者注意；②2011—2015年,发文量虽呈现波动状态,相比较于初步发展阶段发文量明显上升,5年间总发文量99篇,较初步发展阶段增加6篇,年均发文量19.8篇,年度最高发文量23篇,最低发文量16篇,可见海洋牧场在此阶段已受到部分学者关注,处于波动发展阶段；③2016—2019年,4年间总发文量达到290篇,发文量突增,较上一阶段增加191篇,年均发文量72.5篇,年度最高发文量116篇,最低发文量42篇,可见海洋牧场在处于快速发展阶段,已成为该领域学者的研究热点。

图1 有关海洋牧场领域的年度发文量和总发文量Fig.1 Annual and total publications on marine ranching

2.2 关键词分析

2.2.1 高频关键词分析

关键词是对文章的高度概括和精炼,提炼出多篇文章中的高频关键词一定程度上可以代表该领域的研究热点[18,20-21]。利用Bibexcel 分别提取文献高频关键词如表1所示。

由表1所示,海洋牧场、人工鱼礁、渔业资源是在海洋牧场研究领域中出现频次最高的关键词。

表1 关键词及出现频次Table 1 Key words and occurrence frequency

由此可见,研究主要是围绕海洋牧场的人工鱼礁的建设、结构和材料等的选择对渔业资源丰富度的影响展开的。

2.2.2 高频关键词的共现分析

共现分析是通过对某个领域的研究主题或关键词共同出现在同一篇文献中的情况,分析该领域中各个方向或主题间的联系[18,22-24]。通过Bibexcel对提取的38个高频关键词及其频次生成38×38的共词矩阵,导入到Ucinet中,生成##h文件,再利用Netdraw绘制高频词共现网络可视图(图2)。在网络可视图中,每一个节点代表一个关键词,节点越大,表示该关键词与其他词共现的次数越多; 节点越小,表示该关键词与其他词共现的次数越少[25-26]。节点间线条的粗细程度代表两个节点(关键词) 的共现次数,线条越粗代表这两个关键词之间共现次数越多[27]。节点小、线条较细并不代表研究次数少,只能表示此节点在网络可视图中与其他节点共现次数较少[18,28-29]。

图2 海洋牧场研究领域高频关键词共现网络可视图Fig.2 High frequency key words co-occurrence network in the field of marine ranching research can be viewed

从图2可以看出，海洋牧场、人工岛礁、渔业资源、海洋渔业等关键词在海洋牧场研究领域与其他关键词共现的次数较多,代表了当前海洋牧场研究领域的研究热点。由图2所示,海洋牧场、人工鱼礁、增殖放流、渔业资源、海洋渔业等关键词之间的连线较粗,说明这些关键词两两之间在同一篇文献中出现的次数较多,以这些关键词为研究对象的文献较多,在研究领域中的关系较为紧密。

2.2.3 高频关键词的聚类分析

聚类分析能够定量研究事物分类和分区问题,是文献计量中常用的方法。聚类分析的基本原理是,依据样本自身属性,用数学方法按照某种相似性或差异性指标,定量的确定样本之间的亲疏关系,并按照这种亲疏关系程度对样本进行聚类[30]。在聚类分析谱系图中,聚类标准不同,聚类结果也不同。同一类别内部的样本相似性较高,而不同类别的样本之间差异性较大[18,30-35]。使用SPSS对38个高频关键词进行聚类分析,高频关键词分成3个集群(表2),系统聚类树状图如图3所示。

图3 关键词系统聚类分析树状图Fig.3 Cluster analysis tree of keyword system

通过对海洋牧场研究领域关键词的聚类群体分析(表2)可知，集群1包括渔业、蓝色粮仓、海水养殖和生态环境等关键词,主要针对一些国家或地区的处于初级发展阶段海洋牧场的分析调查,如环境因子、生态环境、群落结构和海洋经济等关键词；集群2主要研究海洋牧场的养殖和发展方式,如人工鱼礁、增殖放流、休闲渔业等关键词；集群3主要从海水养殖方式的角度出发,研究探索海洋牧场发展的原理本质及发展潜力,因此在当今集约化、规模化养殖方式的情况下海洋牧场的养殖方式成为关注的焦点,并逐渐成为学者的研究热点。2017年10月10日，农业农村部印发了《国家级海洋牧场示范区建设规划(2017—2025年)》的通知；2019年1月12日，山东省印发了《山东省现代化海洋牧场建设综合试点方案》的通知；2019年2月19日,中共中央、国务院发布《关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》(以下简称《意见》)提出:推进海洋牧场建设,规范有序发展远洋渔业。因此海洋牧场在未来相当长的一段时间都将是研究的热点[36-40]。

表2 海洋牧场研究领域关键词聚类群体划分Table 2 Key words cluster group division in the research field of marine ranching

2.3 作者分析

2.3.1 核心作者分析

一般来说,分析某研究领域的作者应当分析核心作者,因为核心作者不仅具有一定的影响力还具有不可代替的地位。根据普赖斯定律有

(1)

式(1)中：Mmin为核心作者最低发文量；Nmax表示发文最多作者的发文量)[41-45]。检索得发文量最高的作者为章守宇(22篇),经计算的Mmin≈4,即核心作者的最低发文量,经整理共有45位作者为海洋牧研究的核心作者(表3)。

表3 核心作者及发文量Table 3 Core authors and publications

基于Ucinet和Netdraw等软件,绘制出作者可视化网络图(图4)。由图4可以看出,形成了4个集群和3位独立作者,其中章守玉、陈丕茂、冯雪、黎小国和周艳波等的合作较为密切。密度反映了网络关系的密切程度,密度越大，表明网络节点之间的关系越密切；通过Ucinet软件计算出网络密度为0.347 3,网络平均路径长度为2.22,基于距离的紧密度为0.214，数据表明网络连通性较差,即作者间的合作较少,难以形成良好的学术互动。

图4 核心作者合作网络可视图Fig.4 The core author collaboration network can be viewed

2.3.2 核心作者中心性分析

“中心性是关于行动者在社会网络中的中心性位置的测量概念,描述的是个人或组织在其所处的社会网络中的地位及其重要性”。在作者共被引网络中,中心性指标主要借以解读作者在网络中的位置及学术影响力。中心性算法通常分为度数中心性、亲近中心性和中介中心性[46-47]。海洋牧场研究领域核心作者中心性如表4所示。

(1)度数中心性。由表4可知,在核心作者中毕远新的度数中心性最高,说明其在海洋牧场研究领域有着很高的学术贡献和影响力。但表4中所有核心作者的度数中心性均未超过50,说明中国学者在该领域的研究的学术贡献和影响力较弱,依然处在海洋牧场研究的表层,缺少深度和广度的研究。

(2)亲近中心性。由表4可知,所有的核心作者的亲近中心性均低于10,说明学者在海洋亩产研究领域缺少较高的战略视野和高度联结的研究方向,难以了解整个学术群体的研究动向和最新进展,更难以把握海洋牧场研究动向及最新进展[48]。

表4 核心作者的中心性数据(前10位作者)Table 4 Central data for core authors (top 10 authors)

(3)中介中心性。由表4可知,章守宇、陈丕茂、田涛、陈勇在该领域拥有较多的学术资源,说明这4位学者在研究领域和学术交流起着重要作用。但该领域的研究学者较少,学术资源较少,且地域差距明显。一定程度上影响着部分学者的研究,且跨区域作者之间的合作较少,学术思想传播仅限于论文等资料,进而导致中国在海洋牧场的研究仍处于初级发展阶段。

2.3.3 结构洞分析

结构洞是指社会网络中的两个节点之间存在非重复性关系,结构洞状况常借助有效规模(effsize)、效率(efficie)、限制度(constra)、等级度(hierarc)4个指标来反映[46]。运用Ucinet软件进行结构洞计算,得出结构洞图(表5)。

表5 核心作者的结构洞分析数据Table 5 Core author of structural hole analysis data

就等级度而言,罗茵、田涛、陈勇、李大鹏、林军等正在向学术群体中心趋近,发展势头较好,具有较好的科研能力。就效率而言，章守宇、胡庆松、张硕、梁君、方琼玟等学者间的学术交流与合作比较活跃,学术效率较高。就有效规模而言，章守宇、陈丕茂、秦传新、田涛、冯雪等学者间的交流合作比较频繁,自由度高、研究范围广。就限制度而言，章守宇、陈丕茂、秦传新、田涛和冯雪等的限制度较高,与其他研究学者的交流范围广,不受自身一方面的影响。

2.3.4 派系聚类图谱分析

派系是指网络成员之间存在互惠关系,且不能向其中添加任何其他成员,否则将改变派系固有的性质。利用Ucinet的派系分析功能输出派系图谱(图5),其中,派系图谱的横坐标表示学者之间共被引关系的强弱程度,越靠左,说明学者之间的相似程度越高[46]。上述派系聚类图谱反映了中国高等职业教育研究学者之间共被引关系聚类的强弱程度。从聚类情况来看,初步形成紧密聚类关系的学者有田超与陈勇；陈丕茂、袁华荣、冯雪、黎小国和秦传新等,他们的共被引频次较高,在该领域发挥了明显的启迪和引领作用,学派特征初现；其他学者之间尚未发现形成学派的势态[46,49-50]。

3 结论

(1)从中国知网(CNKI)数据库共检索482条有关海洋牧场研究领域的文献信息,根据发文量,共分为三个阶段:初级发展阶段(1980—2010年)、波动发展阶段(2011—2015年)、快速发展阶段(2016—2019年),第三阶段的年均发文量是第一阶段的22倍。发文总量呈现上升趋势,并在2011年以后增长趋势增大。根据发文量趋势,在下一阶段关于海洋牧场研究的文献依然会持续增加。

(2)从关键词分析,频率最高的关键词“海洋牧场”出现372次、其次是“人工鱼礁”62次、“渔业资源”31次。从关键词的贡献分析图可知,现阶段的研究热点是海洋牧场、人工岛礁、渔业资源、海洋渔业等具体方向。根据聚类,将关键词分为3个集群:①针对的是一些国家或地区的处于初级发展阶段海洋牧场的分析调查；②海洋牧场的养殖和发展方式；③从海水养殖方式的角度出发,研究探索海洋牧场发展的原理本质以及发展潜力。可见研究主要是围绕海洋牧场的人工鱼礁的建设、结构和材料等的选择对渔业资源丰富度的影响展开的。因此海洋牧场在未来相当长的一段时间都将是研究的热点。

(3)从作者分析,中国海洋牧场领域的学术群体已初步形成规模,形成了45位核心作者的学术群体。但核心作者之间在该领域的研究的学术贡献和影响力较弱, 合作和学术交流较少,缺少具有战略视野的作者,并且难以掌握最新发展方向及动态。结构洞分析罗茵、田涛、陈勇、李大鹏、林军等正在向学术群体中心趋近,发展势头较好,具有较好的科研能力,将会成为下一阶段的研究主体。目前两个学术群体初现派系特征,但研究主题较为宽泛,难以形成色彩鲜明的学派。

结合中国现阶段海洋牧场的发展阶段,中国在之一道路上仍有较长的道路要走,因此对于海洋牧场的研究不应只停留在表面,要具有深度和广度。不应将研究停留在海洋牧场的渔业资源、经济发展等表层,而应深入研究海洋牧场的生态环境、群落结构以及生态修复和可持续发展等等。还应加强管理团队的建设,培养一批具有现代化管理理念的团队,实现管理现代化,实现生物资源的可持续利用,社会经济的发展和维护国家主权的重要内容。同时还应实现技术的现代化,跨学科、跨领域的交叉应用,构建现代化海洋牧场建设及管理技术体系的框架。不断完善提高海洋牧场生态环境营造技术、生物行为控制技术、生物资源评估技术和能源保障技术等。结合中国面积广阔、南北差异大的特点,各地区技术要因地制宜,适应区域发展要求。