国内耕地质量研究知识图谱分析

2019-07-22侯磊段建南李萍李婷张霞

湖北农业科学 2019年11期

侯磊　段建南　李萍　李婷　张霞

摘要：耕地质量状况关系耕地产能与粮食安全问题，耕地质量研究是土地学科研究的重点。利用CiteSpace对1998—2018年的996篇文献进行可视化分析，探讨研究中心词及突现词信息、研究熱点及演化趋势，得到当前国内耕地质量研究的知识图谱。结果表明，国内耕地质量研究可划分为4个时段，2007年以后发文量激增，“土地利用与耕地保护”是发文量最多的研究方向;耕地质量研究主题总体上围绕不同时期国家政策开展，当前研究热点是耕地质量“空间差异、补充耕地和时空格局”;耕地质量研究趋势呈现出明显的连通性，耕地综合质量观逐渐被应用于当前研究中。建议今后加强耕地质量基础理论研究，识别出耕地质量关键要素，重视尺度对耕地质量管理的作用。

关键词：耕地质量;CiteSpace;知识图谱

中图分类号：F301.2 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）11-0135-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.11.033 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of knowledge graph of cultivated land quality research in China

HOU Lei，DUAN Jian-nan，LI Ping，LI Ting，ZHANG Xia

（College of Resources and Environment，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China）

Abstract： The quality of cultivated land is related to the problem of cultivated land productivity and food security in China. The study of cultivated land quality is an important issue in the study of land discipline. Using CiteSpace to visualize 996 articles from 1998 to 2018， explore the research center words and emerging words information， research hotspots and evolution trends， the knowledge map of current cultivated land quality research is obtained. The results showed that the research on domestic cultivated land quality can be divided into four periods. After 2007， the number of publications increased sharply. “Land use and cultivated land protection” is the most research direction. The subject of cultivated land quality research is generally carried out around national policies in different periods. The current research hotspot is “spatial difference， supplementary cultivated land and space-time pattern” of cultivated land quality; the research trend of cultivated land quality shows obvious connectivity， and the comprehensive quality concept of cultivated land is gradually applied in the current research. It is suggested that the basic theoretical research on cultivated land quality should be strengthened in the future to identify the key elements of cultivated land quality， and the role of scales in the quality management of cultivated land should be paid attention to.

Key words： quality of cultivated land; CiteSpace; knowledge map

耕地是最宝贵的农业资源、最重要的生产要素。中央高度重视耕地质量保护工作，习近平总书记明确提出：“耕地是我国最为宝贵的资源”“耕地红线不仅是数量上的，也是质量上的”。当前中国耕地质量状况总体平稳，但依然存在耕地退化、优质耕地数量偏少等现象[1，2]。耕地质量是土地及相关学科研究的热点问题，其研究路径在不同学科背景下呈现出多元化特征。利用文献可视化分析软件对耕地质量研究进行归纳和总结，探寻其主题热点及前沿演化特征，有助于建立知识图谱，从宏观角度掌握该领域的发展前沿，为进一步的研究提供依据。

本研究利用CiteSpace软件对中国耕地质量研究文献进行定量分析，绘制知识图谱，以可视化形式显示耕地质量领域的发展进程与前沿。对耕地质量领域文献进行信息挖掘，明确其领域研究的演化特征、前沿发展趋势，以期对耕地质量领域的相关研究提供参考和借鉴。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究所使用的数据来源于中国学术期刊出版网络总库（中国知网）中“核心期刊”和“CSSCI”数据库，数据检索时间为2019年1月1日，检索条件为关键词=“耕地质量”or“农用地质量”or主题=“耕地质量”or“农用地质量”，选择时间限定为1998—2018年，对检索结果进行去重，剔除书评、征稿、新闻报道及无作者等无效条目，共检索得到文献996篇。

1.2 研究方法

CiteSpace知识图谱是以知识域为对象，显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图像。它具有“图”和“谱”的双重性质与特征，既是可视化的知识图形，又是序列化的知识谱系，显示了知识单元或知识群之间网络、结构、互动、交叉、演化或衍生等诸多隐含的复杂关系[3]。借助CiteSpace 5.0软件，利用其基于关键词、作者及机构的共现分析和可视化功能，直观地反映出中国不同时期耕地质量的研究热点及演化路径。

研究主题的时空演化特征能够直观地反映该研究领域不同时段内的热点领域、不同尺度视角以及研究方法的变化过程;研究关键词作为科技报告与学术论文研究内容的精炼表达，其关联性一定程度上可以揭示学科领域中知识的内在联系。通过探讨研究领域关键词的共现、主题结构的发展变化来分析耕地质量研究的主要研究方向和热点。选择切分时区为1，节点类型为关键词，节点连线阈值选择为每个切分时区内出现频次前30位的关键词，网络图谱修建算法选择Pathfinder，运行CiteSpace 5.0软件得到耕地质量研究关键词的知识图谱（图1）。

2 结果与分析

2.1 发文量分析

对所检索文献数据进行初步的年度分布统计（图2），形成了对耕地质量研究阶段的初步认知。由图2可知，在观察期内（1998—2018年），国内耕地质量研究相关的文献在1998—2001年尚处于长期以来的探索阶段。2002—2007年总体稳步增长，表明该期间国内关于耕地质量研究的热度和重视程度不断上升。2008年党的十七届三中全会重新审视了农村土地管理制度与发展现代农业、提高农业生产综合能力等重大问题，作为农村改革管控重点，耕地资源相关文献数量以2008年作为关键节点迅速增长。此后2009—2012年发表文献数量增速逐渐趋于平稳。2013—2018年耕地质量研究的文献数量再次快速增长，同时更多学者加入耕地质量研究领域。

2.2 关键词分析

耕地质量研究关键词的可视化图谱分析结果（图1）及关键词分布情况（表1）展示了1998年以来耕地质量研究中的热点关键词的时间变化趋势，节点半径大小与所代表的关键词引用频率呈正比，年轮颜色深浅程度代表相应的引文年度区间[4]。耕地质量研究关键词的知识图谱中共有607个节点，990条连线，网络密度为0.005 4。关键词共现频率最高的分别是“土地利用”与“耕地保护”，其次是“农用地分等”“占补平衡”“GIS”“粮食安全”“耕地质量评价”“基本农田”土地管理及“土地整治”等。土地利用与耕地保护一直以来都是自然资源管理部门针对耕地资源稀缺的基本国情开展的首要工作，耕地资源作为其重要载体，其本身质量状况和分布特征是展开相关工作的基础。

对重要节点所对应的相关文献进行综合检索发现，土地利用研究的热点主要集中在耕地资源变化特征及其驱动机制[5-9];耕地保护与粮食安全研究领域的热点主要集中于耕地资源可持续利用与保护政策制定、基本农田保护区分级与调控、耕地保护补偿机制及土地整治成效评价等方面[10-19];农用地分等与耕地质量评价研究的热点主要集中在耕地质量综合评价、耕地质量动态监测体系架构及耕地占补平衡项目研究等[20-26];GIS作为地学研究的重要平台，为标准化的数字衔接、复杂运算、时空分析提供了基础[27，28]。同时，数学手段以及生态学等领域的原理与方法的运用在耕地质量研究领域也逐渐普及开来[29，30]。由此可见，耕地质量领域的研究视角趋于多元化。

2.3 研究主题演化特征

关键词的中心度在很大程度上代表了其在整个关键词共现网络中的重要性，指代了一定时期内热门的研究主题。按照关键词的中心度对其共现的关键路径图谱中的关键词进行相同含义关键词的合并与筛选（表2），以期对不同时段内生耕地质量的研究热点进行区分。

依据耕地质量研究领域不同时期发文量及其关键词的中心度数据可以判断，其研究主题及热点演化大致呈现以下特征。

1998—2001年耕地质量研究尚处于长期以来的探索阶段，“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策于1998年被修入《中华人民共和国土地管理法》，耕地保护作为该时期土地管理的中心任务始终贯穿于整个学界。“耕地保护”作为耕地质量研究领域中最重要的关键节点之一，在整个研究进程中一直都呈现出很强的中心性，中心度为0.31。“土地整理”“耕地总量动态平衡”等关键词的就近分布表明，以耕地保护为总体目标、多项举措并施，在一定程度上起到稳定耕地数量、提高耕地质量以及改善耕地生态环境的作用。

2002—2007年耕地质量研究快速发展，各项研究领域在以耕地保護为目标的前提下逐步趋于稳定，产生了多样化的研究主题，但总体上可以归纳为对耕地本身质量的一种探索。为适应可持续发展大趋势，耕地占补平衡开始进入土地管理部门考核工作。在此期间，“占补平衡”“农用地分等”“耕地质量评价”“土地管理”“GIS”“基本农田”“耕地地力”都表现出了很强的中心性。相关学者的研究主题逐渐由单一地关注耕地数量变化向数量与质量并重转变，耕地的土壤理化性质越来越受到学界的认可与推广[31]，进而土地利用总体规划、农用地分等、基本农田划定以及耕地质量评价均以此为依据开展工作，也为之后的标准制定奠定了基础。此外，GIS平台的运用在很大程度上推动了包含耕地质量在内的众多研究领域的发展，其关键词中心度为0.22，现已作为最为重要的数据获取与处理分析工具贯穿于整个研究领域。

2008年耕地质量相关研究取得迅速发展，研究进入繁荣时期。在十七届三中全会的背景下，第二次全国土地调查工作全面铺开，“土地利用”成为这段时期内的主要研究热点之一，其关键词的中心度为0.18，呈现出较强的中心性。土地利用功能、土地利用格局、土地利用变化及驱动力分析与土地集约利用模式及评价等研究在此阶段为主要研究方向。“影响因素”中心度为0.17，同样呈现出较强的中心性。其中研究尺度、研究对象的不同，以农户等为视角的耕地质量观造成耕地质量的差异开始受到关注，耕地质量的影响因素研究也较之前阶段发展得更加全面，大量学者根据研究区的实际状况展开了一系列耕地质量综合评价体系构建。

2009—2011年为耕地质量研究的转折期，有关耕地质量的研究出现了暂时性的停滞，知识图谱中并没有显现出具有较强中心性的节点，发文数量也较之前时间段有所下降。

2012—2018年耕地质量研究迎来了新的发展契机，《土壤污染防治行动计划》（2016年），永久基本农田划定工作，耕地数量、质量、生态“三位一体”保护工作以及国土空间规划体系改革工作相继提出。通过关键词信息分析，该时期的关键词有“空间分布”“空间自相关”“监测”“优化”“监测”“高标准基本农田”“补充耕地”“时空格局”与“土地整治”。其中“空间分布”与“空间自相关”具有较高的中心度，说明耕地在空間范畴上的质量成为该时期的研究热点。具体表现为农业空间区位性与空间尺度性，前者主要是指耕地所处的地貌部位、交通条件、劳作半径等的农业空间位置特征，空间位置特征对耕地质量具有直接影响;后者主要指田块、生产区、熟制区等不同空间范围的尺度特征，在不同的空间尺度上，耕地质量的主导影响因素有所差别，人们对耕地质量研究的侧重点也有所不同[32]。与此同时，在新时代生态文明建设思想的指引下，数量、质量、生态“三位一体”的耕地保护新格局战略提出，多重属性的耕地质量观开始出现在越来越多的耕地质量研究当中。

2.4 研究阶段趋势分析

探讨不同时段的学科研究热点，往往能够为研究者提供该学科研究的最新演化动态，有效预测研究领域未来发展侧重点。不同于传统的关键词频度分析，选用CiteSpace 5.0中的突现词分析功能（Burst detection analysis），根据施引文献所用的关键词或短语的频次或被引文献所得到的引文频次，将其作为一种可用来度量研究领域更深层变化的手段，得到某段时期内相应的突变信息，进一步探讨和预测学科发展的新兴趋势和突然变化，最终提取耕地质量研究领域的突现词信息（图3、表3）。

耕地质量研究领域不同时期的突现词信息显示，耕地质量研究发展趋势能够划分为4个阶段。

1998—2001年耕地质量研究尚处研究初期，开始呈现出少量突现度，说明耕地质量研究作为一大热点开始受到研究者关注。“耕地总量动态平衡”突现度为3.95，“土地整理”突现度为5.28，均呈现出较高的突现性。可见，初期的耕地质量研究前沿是紧紧围绕国家的土地保护政策来开展实施，并随着研究视角的延伸各自开展了对耕地保护多层次的研究，陈印军等[33]、黄贤金等[34]都对此展开了讨论。

2002—2007年耕地质量研究突现词分布较为平均，且在2003、2005和2007年存在突现词缺失的情况，说明耕地质量研究网络开始不断拓展，同时也催生出了不同的研究分支。从耕地质量突现词分布情况上可以明显看出，该时期的研究前沿分支主要集中在“占补平衡”“GIS”“土地利用”以及“农用地分等”上，研究前沿呈现多样化趋势。快速城市化、建设用地不断扩张的背景下，土地利用成为该时期内最为主要的前沿问题，其关键词突现度达到13.64。众多学者也从耕地资源可持续利用、耕地质量动态变化及现状、GIS平台应用、耕地质量评价体系等方向开展了大量实证研究[35-37]。承继前一阶段（1998—2001年）耕地保护研究热点效应，占补平衡项目研究亦成为该时期的研究前沿之一。由此得出，耕地质量研究开始由宏观、笼统的研究走向具体的发展趋势。

2008年耕地质量研究发文量激增，“影响因素”是中心度较高的研究热点之一，“指标体系”则作为突现度较高的关键词成为耕地质量研究的前沿，依据耕地质量在地形、研究视角、尺度区域等条件的不同，涌现了众多研究成果[38，39]。2009—2011年并没有呈现较强中心性的关键词，“土地整治”为2009年出现的惟一突现词，突现度为8.63，显示出其作为耕地管理工作中重要的一环，掌握基于“二调”结果与农用地分等结果表征的耕地质量状况，大力开展土地整理、土地复垦和土地开发工作成为该时期的一大前沿。2010—2011年耕地质量研究没有突现出新的关键词，表明上阶段耕地质量研究的主题仍具有很强的前沿性。

2012—2018年耕地质量研究领域呈现出较之前阶段更多的突现词，更多新的研究前沿分支开始集聚。从突现词信息上看，“监测”突现度为4.34，体现出对耕地保护和耕地质量动态监测体系及其架构的研究陡然增加，进而成为该时期的研究前沿;“土地评价”研究在2014年成为研究前沿之一，其关键词突现度为4.17，耕地多功能的概念逐渐被认可与推广，更为综合的耕地质量观逐渐被完善，针对土地评价的目的、评价因素、研究尺度以及具体的评价结果的研究成为当前重要的前沿分支。2014—2015年，“高标准基本农田”关键词突现度为6.35，“永久基本农田”关键词突现度为4.93，“耕地质量保护”关键词突现度为3.21，均表现出较高的前沿性，说明此时期的耕地质量研究紧密围绕当前高标准农田建设任务而展开。2015—2016年，“空间分布”与“空间自相关”关键词突现度集中体现为该时期的研究前沿，并呈现出高中心度，关于耕地质量的空间层次差异研究以及应用数学的手段、地统计学以及其他学科的研究方法和原理的使用不断出现在耕地质量研究中，综合集成了长期以来的研究成果。

3 结论

3.1 研究评述

1998—2018年，中国耕地质量研究领域总体判识划分为4个研究阶段。从发文时间看，耕地质量的发文量总体平稳增加并呈现出明显的阶段性特征，即1998—2001年缓慢增长、2002—2007年平稳增长、2008—2012年快速增长、2013—2018年高速发展。自1998年以来，中国耕地质量研究主要围绕“土地利用”“耕地保护”“农用地分等”“占补平衡”“GIS”“粮食安全”“基本农田”“耕地质量评价”“土地整理”“土地整治”等展开。耕地质量研究主题在不同时期的土地制度下衍生出相应的研究热点，总体上已形成较为完整的研究树状网络，为后续耕地质量相关学科知识、理论与方法的发展奠定了基础。耕地质量研究前沿主要围绕对耕地质量内涵这个中心脉络的认识来开展，进而延伸到其他分支中。随着对耕地质量研究内涵本质的认识逐步提升、相关技术方法的不断被运用，耕地的生态、空间、尺度等属性问题越来越受到关注，对于耕地内涵的定义也更趋于多维化。

长期以来，耕地质量问题一直都是土地科学、土壤学、生态学等相关领域的研究重点，并汇聚了多样化理论基础及热点主题网络。从基本数量上观察，未来耕地质量相关研究仍将呈现上升趋势。然而，目前国内耕地质量研究尚存在一定不足，一是更多侧重于研究结論的实证，基础原理的探讨偏少，研究内容、方法与结论存在趋于一致化的现象，对于造成耕地质量变化的关键要素及影响机制等问题缺乏关注。二是现有研究关于耕地质量各组成要素界定标准不统一，评价结果存在一定误差，并且忽略了人作为耕作主体对耕地质量的改造。三是研究视域多按行政区划等单一尺度开展，对于不同尺度下耕地质量要素组合状况及评价结果的研究相对不足。

3.2 研究展望

当前中国正进入乡村振兴第一阶段的关键时期，耕地资源作为“三农”工作的重要管控对象被赋予了更高要求。耕地质量研究应立足于已有研究基础，结合当前中国土地管理工作的新形势与新思路，综合不同学科的研究视角对研究思路、研究内容、研究视域与研究方法逐步进行完善。具体而言，耕地质量研究应更多地关注以下几个方面。

一是在研究内容方面，需完善耕地质量的概念内涵、功能价值、功能要素、时空变化、影响机制、监测监控、利用结构优化等方面的理论与技术体系，厘清耕地各组成要素与耕地质量的关系，识别不同空间尺度范围的耕地质量关键要素，为耕地数量-质量-生态三位一体保护提供科学依据和技术支撑。

二是在研究视域方面，需改变传统以行政区划为界限划定研究区域的方法，运用如网格法等手段，更多地考虑耕地形成的自然空间条件，探寻多尺度空间耕地质量构成关键要素的特征尺度，充实耕地质量知识体系。

三是在研究方法方面，重视实际耕地使用者给予耕地的经验性评价，从地理学角度探寻耕地质量的空间分异规律、从生态学角度统筹耕地红线与生态红线的问题、借鉴应用数学与统计学手段定量描述耕地质量状况与变化特征，展开耕地质量评价与监测，采用耕地功能评价与监测方法，全面认识耕地质量对社会经济发展的作用，强化耕地保护意识，使国内耕地质量的研究脉络和知识体系趋于完善。

参考文献：

[1] 张蚌蚌，孔祥斌，郧文聚，等.我国耕地质量与监控研究综述[J].中国农业大学学报，2015，20（2）：216-222.

[2] 郧文聚.该秉持怎样的耕地质量观[N].中国国土资源报，2014-12-30（3）.

[3] 陈悦，陈超美，刘则渊，等.CiteSpace知识图谱的方法论功能[J].科学学研究，2015，33（2）：242-253.

[4] 张迪，郭文华，李蕾.国内土地评价与土地优化利用研究综述[J].国土资源情报，2014（9）：44-46，43.

[5] 朱会义，李秀彬，何书金，等.环渤海地区土地利用的时空变化分析[J].地理学报，2001（3）：253-260.

[6] 郧文聚.我国耕地资源开发利用的问题与整治对策[J].中国科学院院刊，2015，30（4）：484-491.

[7] 陈印军，肖碧林，方琳娜，等.中国耕地质量状况分析[J].中国农业科学，2011，44（17）：3557-3564.

[8] 夏权，夏萍，冯东，等.安徽省含山县土地整理耕地质量评价及其变化研究[J].国土资源遥感，2015，27（1）：182-186.

[9] 郭洪峰，韩蕾，许月卿，等.云南省陆良县耕地等级变化及其影响因素研究[J].资源科学，2014，36（10）：2075-2083.

[10] 赵其国，周生路，吴绍华，等.中国耕地资源变化及其可持续利用与保护对策[J].土壤学报，2006（4）：662-672.

[11] 袁浩博.东北粮食主产区耕地质量保护与农业可持续发展研究[J].经济纵横，2017（11）：106-111.

[12] 刘彦随，乔陆印.中国新型城镇化背景下耕地保护制度与政策创新[J].经济地理，2014，34（4）：1-6.

[13] 奉婷，张凤荣，张小京，等.我国耕地保护补偿机制问题与建议[J].中国农业大学学报，2014，19（5）：211-216.

[14] 钱凤魁，王秋兵，李娜.基于耕地质量与立地条件综合评价的高标准基本农田划定[J].农业工程学报，2015，31（18）：225-232.

[15] 陈美球，吴月红，刘桃菊.基于农户行为的我国耕地保护研究与展望[J].南京农业大学学报（社会科学版），2012，12（3）：66-72.

[16] 靳相木，杜茎深.耕地保护补偿研究：一个结构性的进展评论[J].中国土地科学，2013，27（3）：47-54.

[17] 朱兰兰，蔡银莺.经济补偿对农户感知耕地保护政策实施成效的影响——来自四川、湖北、上海和江苏的典型实证[J].华中农业大学学报（社会科学版），2016（2）：96-103，137-138.

[18] ZHU H，WEI H N. Think globally and act locally：Voices of Chinese human geographers in the international arena[J].Journal of geographical sciences，2016，26（8）：1001-1018.

[19] 王军，钟莉娜.中国土地整治文献分析与研究进展[J].中国土地科学，2016，30（4）：88-97.

[20] 付国珍，摆万奇.耕地质量评价研究进展及发展趋势[J].资源科学，2015，37（2）：226-236.

[21] 沈仁芳，陈美军，孔祥斌，等.耕地质量的概念和评价与管理对策[J].土壤学报，2012，49（6）：1210-1217.

[22] 路婕，李玲，吴克宁，等.基于农用地分等和土壤环境质量评价的耕地综合质量评价[J].农业工程学报，2011，27（2）：323-329.

[23] 马建辉.耕地质量等别监测成果应用方法研究[J].中国农业资源与区划，2016，37（10）：55-60.

[24] 余述琼，张蚌蚌，相慧，等.基于因素组合的耕地质量等级监测样点布控方法[J].农业工程学报，2014，30（24）：288-297.

[25] 高星，吴克宁，郧文聚，等.县域耕地后备资源與规划期内数量质量并重的占补平衡分析[J].农业工程学报，2015，31（12）：213-219.

[26] 涂建军，卢德彬.基于GIS与耕地质量组合评价模型划定基本农田整备区[J].农业工程学报，2012，28（2）：234-238.

[27] 刘淑霞，张川，张耿杰，等.基于GIS的县域耕地自然质量等空间分异规律研究——以云南省石林县为例[J].中国农业资源与区划，2017，38（7）：115-120.

[28] 黄厅厅，卢德彬，杨建.基于GIS的省级耕地质量综合评价及时空演变分析——以贵州省为例[J].水土保持研究，2017， 24（3）：253-257.

[29] 匡丽花，叶英聪，赵小敏，等.基于改进TOPSIS方法的耕地系统安全评价及障碍因子诊断[J].自然资源学报，2018，33（9）：1627-1641.

[30] 韩逸，郭熙，江叶枫，等.南方丘陵区耕地质量与景观格局指数相关性分析[J].江苏农业学报，2018，34（5）：1057-1065.