国内外资源环境承载力文献计量对比分析：现状与热点

朱正如, 湛雅琪, 姜俊超, 李 红

(1.辽宁师范大学 地理科学学院，辽宁 大连 116029； 2.海军大连舰艇学院 基础部，辽宁 大连 116018)

“承载力”这一概念，最早可以追溯至18世纪，经济学家马尔萨斯(Malthus)在其著作《人口学原理》中提出资源有限并影响着人口的观点[1].资源环境承载力是从分类到综合的资源承载力与环境承载力(容量)的统称.狭义上讲，资源环境承载力指的是在自然生态环境不受危害并维系良好的生态系统前提下，一定地域空间的资源禀赋和环境容量所能承载的人口与经济规模[2-3].

全球经济社会发展迅速，人类也仍在不断地探索能够有效缓解资源紧缺、环境污染、生态系统退化等问题的方法.资源环境承载力又是协调人口、资源与环境相互联系、又彼此相对独立的关键所在[4]，因此，本文通过文献计量软件CiteSpace对国内外研究资源环境承载力的相关文献进行梳理，用可视化的方式将其结构特征、规律以及分布情况更加直观地呈现，其输出的知识图谱较为清晰明了，更有助于了解资源环境承载力的研究进展以及热点方向[5].

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文选择Web of Science(WOS)平台的WOS核心合集数据库进行检索：主题=“Resource environmental carrying capacity”，时间跨度为1990—2019年，再通过“Article”精炼，最终选定文献744条；在中国知网(CNKI)全文数据库中采用高级检索策略，以全部期刊为检索范围，篇名=“资源环境承载力”或者关键词=“资源环境承载力”，共检索到607篇文章，时间选取为1990—2019年.再通过逐条阅读，去除重复、会议记录以及不相关文献，最终筛选出603篇相关文献.

1.2 研究方法

CiteSpace是一款可视化的文献分析软件，它是在一个平面内利用距离的长短和远近表示分析对象之间的密切关系.距离较近的表示具有很高的相似性，能够组成一个大类，是一种描述性、探索性数据分析方法[6].文中使用CiteSpace5.5.R2分析上述数据，选择合作网络、共现网络、突现性检测分析等功能.将“国家”“机构”“作者”作为网络节点类型，依次生成合作图谱，将关键词作为网络节点类型，生成共现图谱并以聚类视图的可视化方式呈现.操作中将时间切片设置为1 a，其他均为默认设置.在输出的知识图谱中，节点与字体标签的大小表示分析对象所出现的频次；节点间的连线粗细与其合作或共现的强度呈正比，连线的多少则表明其合作或共现关系的密切程度[7].

2 资源环境承载力研究的文献计量分析

2.1 文献发表的时间特征

2.1.1 发文量变化

国外对资源环境承载力的研究较早，在20世纪 60～70年代，自然资源短缺和生态环境等问题频发，人与自然之间的相互对立与统一关系受到更加广泛的关注，资源环境承载力的研究得到蓬勃的发展[8].70年代后期到90 年代初，联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)等国际组织加强对资源环境承载力的研究，提出的一系列定义和量化方法在全球范围内广泛应用[9].基于国际年发文量30 a的发文记录变化曲线得出(图1)，资源环境承载力研究总体处于波动上升的趋势.1991—2005年期间，研究处于缓慢发展阶段，发文量变化幅度较平稳；2006—2015年发文量明显增多；2015年以后发文量迅速增长，在此期间研究群体发展迅速，年发文量最高达116篇.相关研究有了显著提升，预测未来年份研究热度会持续.

a 为国外资源环境承载力研究年发文量变化曲线；b 为国内资源环境承载力研究年发文量变化曲线图1 国内外资源环境承载力研究年发文量变化曲线Fig.1 The change curve of the annual publication volume of research on the carrying capacity of resources and environment at home and abroad

从国内发文量来看(图1)，我国对资源环境承载力相关研究的起步时间较晚，2002年开始出现相关研究文献，自此以后，国内相关研究进入波动增长的态势.其中,2002—2004年,国内发文量较少，这一时期可以看作是对资源环境承载力的起步阶段，说明国内研究人员对这一领域初步涉及；2006年《国民经济与社会发展“十一五”规划纲要》等国家文件中提出未来的国土与规划要将资源环境承载力作为衡量标准，在此以后资源环境承载力研究便逐步成为热点问题[10]；2006—2012年发文量有了缓慢的增长；从2013年开始相关研究达到小高潮，发文量迅速增加，年发文量最高达每年94篇.

2.1.2 期刊分布

据统计，国外对于资源环境承载力研究的744篇文献分别来源于432个期刊.刊文量最大的前5个期刊分别是JournalofCleanerProduction、Sustainability、EcologicalEconomics、EcologicalIndicators、EcologicalModelling，刊文量分别是22、20、14、13、11篇.排名前5的期刊发文量约占样本文献量的10.75%.其中，JournalofCleanerProduction影响因子最高，为6.395.

国内资源环境承载力研究的 607篇文献分别来源于109个期刊.其中,来源中文核心期刊的约占40.3%.刊文量最大的前5个期刊分别是《中国国土资源经济》《资源与产业》《环境保护》《生态经济》《海洋开发与管理》，刊文量分别是20、16、13、12、11篇，影响因子分别为0.717、0.827、1.119、0.948、0.545.在选择的样本中,载于相关研究领域影响因子较高的中文核心期刊《地理学报》(影响因子5.111)、《地理研究》(影响因子4.027)《中国人口·资源与环境》(影响因子3.457)《地理科学》(影响因子3.405)《地理科学进展》(影响因子3.334)数量相对较少，分别为3、7、8、4、7篇.

2.1.3 高被引文献

引文作为论文的重要组成部分，既表明了论文的科学依据和历史背景，又显示出不同文献研究主题的区别与联系[11].高被引文献是某研究领域内被广泛认同并被频繁引用的核心文献，在一定程度上体现了研究的热点，也反映出文章的重要性，更是未来研究的重要理论和方法基础，有较高的学术价值和影响力[12].

国外资源环境承载力相关研究文献被引频次排名前5位的文献为“The Effects of Urban Patterns on Ecosystem Function”(2005年)“Energy-Based Indices and Ratios to Evaluate Sustainability:Monitoring Economies and Technology toward Environmentally Sound Innovation”(1997年)“Monitoring Patterns of Sustainability in Natural and Man-Made Ecosystems”(1998年)“A Review of Renewable Energy Technologies Integrated with Desalination Systems”(2009年)“China’s 8 Challenges to Water Resources Management in the First Quarter of the 21st Century”(2001年).通过对文献的阅读得到早期国外关于资源环境承载力的研究多围绕“可持续发展”“生态系统”等展开.

国内关于资源环境承载力研究领域被引频次排名前5的文献为《水资源(环境)承载力的研究进展》(2003年)《资源环境承载力研究进展及其主要问题剖析》(2005年)《基于熵权TOPSIS模型的区域资源环境承载力评价实证研究》(2015年)《城市群资源环境承载力研究进展及展望》(2008年)《全国资源环境承载能力监测预警(2014版)学术思路与总体技术流程》(2015年).通过对文献的阅读得出国内对资源环境承载力研究最初集中于对水资源这一要素的研究.随时间推移我国相关领域研究在不断拓展和深入，发表期刊为国内该领域研究影响力较大的期刊《水科学进展》《地理科学进展》《地理科学》和《环境科学学报》，可见国内资源环境承载力相关研究受到的关注度较高.

2.2 资源环境承载力合作研究的空间特征

2.2.1 国家地区合作

资源环境承载力研究的国家众多，图谱(图2)共有39个节点，40条连线，网络密度为0.054.图中发文量最多的是中国(196篇)，中介中心性为0.08，美国(142篇)、英国(46篇)、澳大利亚(42篇)、西班牙(41篇)、意大利(38篇)(见图3).其中,美国的中介中心性为0.97，显示出美国对该领域的研究深度较为突出，与他国合作程度也较紧密，在资源环境承载力研究领域具有一定的影响力.此外，英国(46篇)与瑞士(8篇)中介中心性分别为0.49和0.22，表明这两个国家对外合作具有较高的活跃性.

图2 资源环境承载力研究国家合作图谱Fig.2 National cooperation map of resource and environmental carrying capacity research

图3 资源环境承载力研究国家发文量(前6位)Fig.3 The number of national publications on resource and environmental carrying capacity research (top 6)

2.2.2 机构合作

通过CiteSpace 可视化分析软件生成研究机构合作图谱(图4、图5)，反映资源环境承载力研究领域中机构间的合作情况.各研究机构发文的数量与字体的大小呈正相关，连线的粗细表示研究机构间的学术合作情况[13].

在国外发表的资源环境承载力研究文章的机构合作网络图谱(图4)中共有47个节点，22条连线，网络密度为0.020 4.发文量最多的研究机构是中国科学院(47篇)，具有研究机构中最大中介中心性0.17，表明其在该研究领域有一定的影响力；然后是北京师范大学(23篇)、中国科学院大学(20篇)、中国科学院地理科学与资源研究所(17篇)、法国国家海洋研究机构(16篇)、南开大学(16篇).在图谱中所示的科研团队中，由整体分析得出，科研院所的数量与发文量要大于高等院校，也呈现出较大的影响力.在机构合作方面，以中国科学院为研究核心，各大学都与其有一定的合作，但仍然存在许多独立科研机构.

对资源环境承载力研究的国内机构进行合作网络分析，知识图谱中共有82个节点，37条连线，网络密度为0.011 1.从输出结果图谱(图5)得出，研究资源环境承载力领域的机构众多，其中，中国科学院地理科学与资源研究所(39篇)发文量最高，显示出中国科学院地理科学与资源研究所在资源环境承载力研究领域处于极其重要的地位.且排名靠前的多为高等院校或科研院，如国土资源部资源环境承载力评价重点实验室(21篇)、中国国土资源经济研究院(20篇)、中国科学院大学资源与环境学院(8篇)等机构院校是国内资源环境承载力研究的代表性机构.还值得关注的是机构之间仅个别机构有较明显的连线，表明各机构之间的合作关系较弱，主要以原有团队的研究方向和理论作为基础进行探索，没有出现较大型的机构合作网络.

图4 国外资源环境承载力研究机构合作图谱Fig.4 A map of cooperation foreign resource and environment carrying capacity research institutions

图5 国内资源环境承载力研究机构合作图谱Fig.5 A map of cooperation domestic resource and environment carrying capacity research institutions

2.2.3 作者合作

利用CiteSpace软件对国内研究作者进行分析，得到图6的国内作者合作图谱.图谱中共有135个节点，112条连线，网络密度为0.012 4.图中显示发文量大于3篇的作者.在图谱中可以看出：①国内资源环境承载力领域研究者较多，个人发文量总体较少，团队内合作密切，但整体合作少.其中,发文量最多的为封志明(9篇)，之后为吕芳(7篇)、张贵军(6篇)、袁国华(6篇)、樊杰(5篇)、任建兰(5篇).②作者之间的连线表明学者对资源环境承载力研究的合作程度，其中，袁国华、郑娟尔与贾立斌，吕芳与张贵军，谭术奎、周敏、韩思雨，封志明与杨艳昭，李银富与张翊、荼增芬、付保红、李佳、王振等形成合作较为密切的研究团队.③合作网络中有部分发文量不多且有简单合作的研究人员，也是资源环境承载力研究体系中的重要组成部分，为后续的深入研究奠定了基础.

图6 国内资源环境承载力研究作者合作图谱Fig.6 Author’s cooperation map of domestic resource and environmental carrying capacity research

3 资源环境承载力研究的热点分析

研究热点是指在某段时期内，有内在联系且出现次数相对较多的一组文献所共同探讨的主题[14]，关键词则是文献主题的高度概括和精确表达.关键词聚类是由多个关系紧密相关的词组成的，聚类标签则是该类别的代表，聚类视图(cluster)可以体现聚类间的结构特征，突出关键的节点以及重要的连接部分[15].

利用CiteSpace软件得到国外资源环境承载力研究的关键词聚类视图(图7).图谱中共有87个节点，124条连线，网络密度为0.033 1.聚类分析得到网络模块化 ModularityQ=0.671，说明网络聚类结构显著.网络同质性平均值Mean Silhouette=0.896 6，说明网络同质性较高，聚类结果较合理[16].通过CitesSpace关键词聚类得到8个聚类.其中,聚类#1格兰马草属/bouteloua rigidiseta[17]，经查究Boutelouarigidiseta是格兰马草属的一个种，属植物界的专有词汇，并非文中探讨的内容，所以将其从讨论分析中去除.由输出结果可以得出，国外1990—2019年对资源环境承载力的研究关键词主要表现在#0 environment/环境、#2 life cycle assessment/生命周期评估、#5 agriculture/农业、#7 ecosystem change/生态系统变化、#8 water resources carrying capacity/水资源承载力等(表1).

图7 国外资源环境承载力研究关键词聚类视图Fig.7 Keyword cluster view of research on resource and environmental carrying capacity abroad

表1 关键词聚类信息表

在 CiteSpace 软件中，用突现性表征关键词的变化率，基本原理是根据关键词的词频增长率判断哪些是重点突现词，以便了解该研究领域的热点与发展趋势.表2显示了突现词的突现强度和生命周期.其中，“carrying capacity(承载力)”的突现强度最高，达到12.887 4，生命周期最长持续了 7 a,(2006—2012年).此外，“sustainability(可持续性)”“growth(增长)”等突现词的突现强度也较高，“community(社会)”“ecological footprint(生态足迹)”[18]突现时间为2017—2019年，是近年来国际上资源环境承载力研究的热点问题(表2).

表2 国际资源环境承载力研究的12个突现词

利用CiteSpace软件得到国内对于资源环境承载力研究领域的关键词聚类视图(图8).图谱中共有128个节点，152条连线，网络密度为0.018 7.聚类分析得到网络模块化 ModularityQ=0.802 8，网络同质性平均值Mean Silhouette=0.615 6.由输出信息(图8、表3)得到#0资源、#2主体功能区划、#3开发强度、#5熵值法、#6生态文明建设、#7城镇化、#10国土空间规划等为2002—2019年国内资源环境承载力研究的热点关键词.其中，#5熵值法、#10国土空间规划出现的Mean Year为2017年，说明近年相关研究方法更加突出，研究主题逐渐倾向于空间管控与治理等新方向.

图8 国内资源环境承载力研究关键词聚类视图Fig.8 Keyword cluster view of research on resource and environmental carrying capacity at home

表3 关键词聚类信息表

表4中显示出国内资源环境承载力研究突现词.其中，“生态文明建设”的突现强度最高，达到6.255 7，但其生命周期仅持续了2 a(2013—2014年).党的十八大(2012年)报告以“大力推进生态文明建设”为题，集中论述了生态文明建设的总体要求，将生态文明建设上升到显著高度[19].资源环境承载力是可持续发展的重要体现，它反映了资源环境数量和质量对一个国家或地区内的人口、经济的基本生存和发展的支撑力[20].“可持续发展”突现持续时间最长为9 a(2004—2012年).在《中国 21世纪议程》中，对中国可持续发展战略进行详尽描述[21]，提出了促进中国经济、社会、资源和环境相互协调的可持续发展的战略目标[22]，成为中国发展道路的重要指导方向.“生态承载力”的提出与发展得益于生态文明战略地位进一步的提高[23]，坚持推进绿色发展，加大生态系统保护力度.但由于社会-经济-生态系统的内部结构与功能充满复杂性，使得目前关于生态承载力的定量研究方法仍处于探索阶段[24].“湖北省”“综合评价”是近年较新的突现词，显示出国内资源环境承载力研究具有综合性和区域性特点.

表4 国内资源环境承载力研究16个突现词

4 结果与讨论

利用 CiteSpace软件中的合作网络、共现网络以及突现检测分析等功能，对国内外期刊中关于资源环境承载力的研究进行可视化处理，得到的研究结果表明：

国内外资源环境承载力研究的发文量在总体上都随时间的变化基本保持波动上升，自2005年以后发文量都呈现出积极上升的态势；从发表期刊可以看出国内发文量相对较少但所在期刊更集中，国外发文期刊相对较多，发文量较多的期刊多集中于生态类期刊.

中国、美国和英国在资源环境承载力领域占有主要地位，主要来自中国科学院、北京师范大学等研究机构.国内研究机构的合作密度为0.011 1，国外研究机构的合作图谱密度较高为0.020 4，联系与合作相对紧密，为资源环境承载力研究的发展起到了重要的推动作用.国内资源环境承载力相关的研究领域的学者较多，代表作者有封志明、吕芳等.个人发文量总体较少，团队内合作密切，但整体合作少，合作图谱密度为0.012 4.

国外资源环境承载力研究热点集中在环境、生态系统变化、生态足迹、水资源承载力和可持续发展等方面；国内资源环境承载力研究热点体现在生态文明建设、城镇化、国土空间规划与可持续发展的探讨.不论国内还是国外的相关研究，都是以生态环境与社会为载体，把资源环境承载力作为研究主题，为最终实现可持续发展而努力.

针对国内外对资源环境承载力相关文献研究，发现存在一些不足需要改善：①国内外资源环境承载力研究多集中在生态方面、单要素资源与环境的讨论，未来研究应加强对概念的深入探讨，注重资源环境要素之间的相互联系与相互影响，更深层次和科学地确定资源环境承载力评价的标准，从而得到更深入的研究；②资源环境承载力研究内容与影响因素较复杂，应进一步完善评价指标体系，进一步探究新的综合性方法，根据研究主题选取更加科学的研究方法;③相关研究目前仍以基础研究与评价为主，应加强对资源环境承载力的实际应用研究，将研究结果科学地应用于生态环境与社会环境中，从而更好地指导资源环境可持续发展.