基于知识图谱的福建省崩岗生态系统可视化研究

黄世燕，梁美霞

(泉州师范学院 资源与环境科学学院，福建 泉州 362000)

崩岗是山坡土体因水力和重力作用所呈现出的一种侵蚀类型，是我国特有的地貌形态,国外也有一些相似的侵蚀地貌形态，如马达加斯加 lavakas地貌[1]、巴西的vocorocas地貌[2]和日本的“崩坏”地貌[3].关于崩岗的形成原因不同的学者也有着不同的见解，如有些学者认为土壤岩性对崩岗的形成起着很大的推动作用[4-6].目前，已经有很多学者运用不同的研究方法对崩岗进行了探究，如陈培波等[7]用科学计量学对崩岗探索进程做总结，蔡卓杰[8]运用RS和GIS对崩岗进行研究和调查，邱锦安等[9]用CiteSpace总结中国崩岗探索进程.

CiteSpace是陈超美教授与大连理工大学协作研发并在国内被普遍使用[10-12].Citespace和以前的计量学方法相比，数据更加完整和准确，结果更具有客观性，因此被广泛的使用.何可[13]等使用CiteSpace探寻中国农业生态补偿范围内的探索热点和演进路线；许瑞恒等利用CiteSpace可视化软件和文献计量分析方法挖掘与梳理海洋生态补偿的国外研究成果信息[14].

福建省是崩岗侵蚀状况十分严峻的省份，有很多学者对福建省崩岗侵蚀发展状况进行了积极的探索，但是大多采用传统计量学的方法或文献综述的形式，使用CiteSpace总结剖析福建省崩岗研究历史则鲜见报道.本文尝试使用CiteSpace软件剖析1984—2019年内福建省崩岗研究相关图谱，发现重要作者群、发文机构和频繁出现的关键词，旨在总结福建省崩岗发展探索历史与现况，方便研究人员定位以后崩岗的探索方向.

1 材料与方法

1.1 研究区概况

福建省是我国南方红壤区崩岗较为密集的区域，尤以长汀县、安溪县等最为集中.据调查，福建省目前共有58个市、县和区有着崩岗侵蚀的问题，崩岗面积达6406.04 hm2，共有崩岗26024个，崩岗密度为0.2个/km2.由于福建省各地区地质特点(如母岩岩性、构造稳定区、地质构造断裂带)以及地貌因子(如海拔、坡度及坡向)有所差异[15]，因此崩岗侵蚀的面积以及侵蚀水平均有不同.崩岗侵蚀导致了土壤肥力急剧下降，生态环境恶化，崩岗的治理已成为我国南方红壤区水土保持的重中之重.近些年来，不少学者对于福建省的崩岗治理都提出了一些治理措施和实施方案，已取得相当多的论文研究成果.

1.2 研究资料

为确保论文数据的完整性以及正确性，所有资料来自中国知网数据库、中国博士和优秀硕士学位论文全文数据库以及中国学术期刊网络出版总库，查找载入日期是2019年12月31日[7].检索条件为篇名包括崩岗，全文涉及福建省，时间从1984年1月1日到2019年12月31日，精准配对后得到条目共270条，人工对结果进行查看去掉其中中国会议论文8篇，共得到262条符合搜索条件的文献数据.数据中有论文的标题、作者、机构和关键词，输出成Refworks格式.

1.3 研究方法

使用Excel统计并定量剖析1984—2019年的发文数量和载文期刊状况，观察发文数量和载文期刊状况在时间推移下的变化.然后利用CiteSpace对符合检索条件文献的作者、关键词和机构进行剖析，并做出相对应的知识图谱.

相应的操作流程大体分为4步：

(1)建立文件夹，使用CiteSpace把Refworks格式的数据进行格式变换.

(2)导入数据后，设定时间范围是1984年到2019年，设定时间切片为1年，选择标题、摘要、作者和增补关键词作为聚类词.

(3)从不同角度，按照所要剖析的作者、机构和关键词对节点、阈值等进行勾选，生成对应的知识图谱[9].

(4)手动调整至最佳的情况开始研究和剖析数据.

2 结果与分析

2.1 发文数量及时间分布统计分析

1984—2019 年涉及福建省崩岗研究发文数量如图1所示，1984年史德明[16]在其学术期刊论文中提及福建，但并未对福建省的崩岗现状以及研究进展展开详尽的叙述.1984—2007年间由于知识与技术方法有限，崩岗探索进展相对迟缓，关于崩岗研究的发表论文数量少，涉及福建省崩岗的论文则更少.1991年我国发布了第一部《水土保持法》，这是我国关注水土保持领域的起点.同年，徐天和林卫烈[17]对福建省崩岗的分类命名开展了初步的探索，次年，他们又进一步对福建省的崩岗按三种标准分类[18].从2008年开始，论文的发表数量相比较以前有了明显的增长，2011年国家执行新的《水土保持法》，我国科研人员加强了探索水土保持领域的研究.随后，国务院颁布了《全国水土保持规划》，强调要注重崩岗水土流失问题.因此，研究学者加大了对崩岗的探索，由于福建省是崩岗频发地带，所以涉及福建省崩岗侵蚀的研究论文数量也相应的增加.从图1可以看出，论文数量整体上是波动增长的走势，而且自2013年后涉及福建崩岗研究的论文每年的发表数均多于20篇，其中2018年发文量达到历史以来最大篇数33篇.

图1 1984—2019年福建省崩岗研究论文数量

2.2 载文期刊统计分析

统计1984—2019年涉及福建崩岗研究载文量在5篇以上的期刊，主要有7个，分别是《亚热带水土保持》23篇、《水土保持学报》21篇、《水土保持研究》14篇、《中国水土保持科学》12篇、《中国水土保持》12篇、《水土保持通报》8篇以及《农业工程学报》6篇.从统计数据来看，载文量高的期刊全部是水土保持方面专业期刊，仅《农业工程学报》是综合性期刊.因而，要加强学科之间合作研究强度.从各期刊的复合影响因子上看，《亚热带水土保持》最低，《农业工程学报》最高.统计中的水土保持方面的专业性期刊的复合影响因子在0.347—2.225，能够看出载文期刊的整体影响因子不高，说明研究深度需要加强.

2.3 发文作者知识图谱统计分析

对发文作者进行网络共现分析，可以得出某学科或范畴的中心作者和它们彼此的协作强度及互引关系[19].运用CiteSpace剖析发文作者图谱，勾选作者为节点，在引文数量(C)、共被引频次(CC)以及共被引系数(CCV)三个层面上，依次确定阈值，前期的C、CC、CCV值设置为4、3、20，中期的C、CC、CCV值设置为2、1、18，后期的C、CC、CCV值设置为2、1、17，呈现的发文作者图谱如图2所示，人工调整后，显示频次在5次和5次以上的作者的名字.图谱有76个节点，155条链接，网络密度0.0544，节点愈大，代表此作者出现的频率愈高.如图2可以看出，福建省崩岗研究人员局部集中，总体比较分散，图2中显示的作者群体共有4个，分别为华中农业大学丁树文团队，福建省水土保持试验站林敬兰和福建农林大学黄炎和团队，中山大学刘希林团队和福建师范大学陈志彪团队.

图2 1984—2019年发文作者知识图谱

通过对各个团队崩岗研究的关键词进行归纳，发现所有团队的第一高频关键词均是“崩岗”，其他高频词方面，丁树文团队偏向于研究崩岗的成因及影响因子，黄炎和团队主要探究崩岗侵蚀的机理以及土壤岩性对于崩岗侵蚀的影响，陈志彪团队主要侧重于研究崩岗侵蚀的治理，其中植被恢复出现频率高，刘希林团队倾向于崩岗侵蚀成因的研究，其中还用到了三维激光扫描技术.虽然各个团队之间都针对福建省崩岗这一课题展开了一定的研究，但是不同学术团队所研究的重点以及方向各有所侧重，导致不同的学术团队之间的互引关系不够密切，学术团队之间的研究交流应该进一步加强.

按作者名字出现次数统计排序，据表1显示，频次排名前三的分别是黄炎和、蒋芳市和林金石，发文次数分别为44次、39次和32次.葛宏力、丁树文等10位作者发文次数都在9次以上.以上的结果是在不分辨第一作者和通信作者的基础上得出的，论文的全部作者都被统计下来.虽然有些作者出现频次比较少，如阮伏水[20]关于福建省的崩岗侵蚀的探索，但却极大地推动了福建省崩岗研究.

表1 1984—2019年福建省崩岗研究出现大于10次的作者

近些年来不管一篇论文的作者有几个，第一作者和通信作者得到人们的关注.但是基于CiteSpace发文作者图谱剖析和Excel的统计分析一样，仅仅记录发文作者出现的次数，不能权衡各个作者在一篇论文作出的贡献度，这也是CiteSpace的不足之处.

2.4 发文机构知识图谱统计分析

剖析研究机构的输出，能够看出专业领域机构探索的情况与不同之处，使得研究人员可以在机构层次上确定标杆、发现差距[21]，互相竞争，一起进步.运用CiteSpace剖析发文机构图谱，勾选机构为节点，然后依次确定阈值，前期的C、CC、CCV值设置为4、3、19，中期的C、CC、CCV值设置为2、2、18，后期的C、CC、CCV值设置为2、1、17，得到发文机构的图谱如图3所示，人工调整后，显示频次在5次和5次以上的发文机构名称.图谱有27个节点，21条链接，网络密度0.0598，节点愈大，代表此机构发文频率愈高.

图3 1984—2019年发文机构知识图谱

按发文机构出现次数统计排序，如表2所示，与上文发文作者知识图谱共现结果相对应，因为福建省的崩岗侵蚀程度严重，可以看出7所机构中有4所是福建省相关机构，侧面反映出福建省相关机构对于崩岗这种特殊的地貌侵蚀研究较多，取得了一定的研究成果，加快了我国崩岗研究的步伐.

2.5 关键词知识图谱统计分析

每篇论文都有关键词，精炼总结该篇文章阐述的论点，频次高的关键词可以反映出某领域的热门话题.熟知福建省崩岗研究的热点，可以帮助科研人员掌握福建省崩岗研究的进展情况以及了解崩岗研究的过去，探寻以后的挖掘方向.运用CiteSpace剖析关键词图谱，勾选关键词为节点，然后依次确定阈值，前期的C、CC、CCV值设置为4、4、19，中期的C、CC、CCV值设置为2、2、18，后期的C、CC、CCV值设置为2、2、17，得到关键词的图谱如图4所示，人工调整后，显示频次在5次和5次以上的关键词.图谱有56个节点，50条链接，网络密度0.0325，节点愈大，代表此关键词出现的频率愈高.

表2 1984—2019年福建省崩岗研究发文大于8次的机构

图4 1984—2019年关键词知识图谱

按关键词出现次数统计排序，如表3所示，排名前三的分别为“崩岗”、“崩岗侵蚀”和“崩积体”.据探究，“崩岗”和“洪积扇”等关键词在早期就已经出现，“崩积体”和“抗剪强度”出现较晚，但却是学者关注的热门关键词.其中，“空间分布”这一关键词出现的频次比较高，这恰好符合福建省崩岗的分布特点，福建省崩岗比较严重的县区分别是安溪和长汀，虽然其他县区也有崩岗侵蚀的问题，但是安溪和长汀的崩岗侵蚀状况比较严重.因此，“空间分布”会成为福建省崩岗研究的一个热点.

3 结 论

通过剖析福建省崩岗研究的知识图谱，对福建省崩岗研究的历史进行一定的探究和总结，以便于学者更好地研究福建省的崩岗现状，结合福建省崩岗特点探索有效的崩岗治理模式.

(1)通过对1984—2019年间涉及福建省崩岗论文发表数量的剖析，可以看出文献数量整体是波动增长的走势.从2011年开始，发表文章数量快速增长.

(2)通过对载文期刊知识图谱的剖析，可以看出载文量高的期刊全部是水土保持方面的专业期刊，说明学科交叉研究需要继续深入.其次，载文期刊的整体影响因子较低，显示研究程度需要加强.

表3 1984—2019年福建省崩岗研究出现8次及以上的关键词

(3)通过对发文作者知识图谱的剖析，可以看出涉及福建省崩岗研究的研究人员局部集中，整体分散，由于各学术团队的研究方向各有不同，因此导致各学术团队之间的学术联系不够密切，互引关系比较弱.因此，学术团队之间的研究交流需要继续增强.

(4)通过对关键词知识图谱的剖析，可以看出“崩岗”“崩积体”“抗剪强度”“洪积扇”等为高频关键词.其中，“崩积体”和“抗剪强度”虽然出现时间较晚，但已成为学者关注的热门领域.由于福建省各地区崩岗侵蚀状况不一样，“空间分布”也是学者们研究的一个方向.