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基于中文文献的中国湿地热点研究地区分析

2020-03-28胡洵瑀张爱英兰志春王盛楼毅初映雪

湿地科学与管理 2020年1期
关键词:滨海中国科学院热点

胡洵瑀 张爱英 兰志春 王盛 楼毅 初映雪

(1 国家林业和草原局华东调查规划设计院,浙江 杭州 310019;2 浙江大学生命科学学院,浙江 杭州310058;3南昌大学生命科学研究院流域生态学研究所,江西省流域生态演变与生物多样性重点实验室,江西 南昌 330031;4 北京大学图书馆,北京 100871)

我国湿地分布广泛、类型多样,湿地面积居世界第四。我国湿地研究开始于上世纪50年代,主要进行湖沼和滨海湿地的相关研究。全国首次沼泽、湖泊、泥炭调查开始于20世纪60年代。1979-1984年,原国家海洋局组织了全国海岸带和海涂自然资源综合调查(赵魁义等, 1995)。1992年,我国加入《湿地公约》。自此,湿地研究逐渐成为热点。上世纪90年代,《中国湿地研究》《中国湖泊志》《中国沼泽志》等湿地相关著作问世,公布了大量野外调查数据,全面阐述了20世纪90年代我国湖沼的地理分布和生态状况。原国家林业局(林业部)于1995—2001年组织开展了第一次全国湿地资源调查,摸清了我国湿地资源家底。

进入21世纪后,我国湿地研究发展迅速。湿地生态系统结构和功能(陈宜瑜等, 2003)、生态过程 (宋长春等, 2018)、生态系统服务(张翼然等,2015)、气候变化(董李勤等, 2011)等方面的研究相继开展,取得了丰硕的成果。近年来,全国各地开展了沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、滨海湿地、人工湿地的研究,基本掌握了我国各处湿地的生态特征。本文使用CiteSpace 5.3软件(Chen, 2009;侯剑华等, 2013)对1992-2018年《中国学术期刊(网络版)》核心期刊、CSSCI期刊和CSCD期刊中关于湿地的文献进行中国湿地研究热点地区分析,梳理近30年来中国湿地研究的主要区域和研究内容,揭示中国湿地研究的热点及其未来的发展方向。

1 研究方法

1.1 数据来源

本文数据来自《中国学术期刊(网络版)》中的核心期刊、CSSCI期刊和CSCD期刊,检索“主题词”“‘湿地’’不含‘湿地松’”,年限为1992-2018年,检索时间为2019年8月10日,共检索到文献13 330篇。使用CiteSpace 5.3软件对检索到的文献进行主题和关键词词频分析,筛选出出现一次以上所有关于地名的主题词和关键词,再进行二次检索。二次“主题词”“‘湿地’不含‘湿地松’”“且包含主题词‘第一次检索得到的地名’”。对二次检索结果进行去重和整理,删除新闻报道、期刊卷首、图书推荐、教学设计等不属于研究论文的结果,共得到论文5 763篇。

1.2 研究方法

将论文发表年度划分为1992-1999年、2000-2009年和2010-2018年3个时间段,分别统计各时间段湿地研究地区论文的数量,并使用ArcGIS软件进行空间展示,分析每个时段我国各研究地区论文数量的变化特征。文本使用的中国地图为1:100万矢量地图,2000国家大地坐标系,地图引自全国地理信息资源目录服务系统(www.webmap.cn),下载时间为2019年8月。

对各湿地研究地区1992-2018年发表的论文数量进行排序,选取东北、华北、华东、华中、华南、西南、西北湿地研究的热点地区,利用CiteSpace 5.3软件对主要热点地区的湿地研究内容进行主题词关键词分析、研究机构分析和作者分析,揭示各热点湿地区的研究热点和主要研究队伍。研究的发展期,论文数量逐年增加,增速为94篇/a;2010年之后,论文数量趋于稳定,年均发文量为967篇(图1)。

图1 1992—2018年中国湿地研究论文数量Fig.1 Number of articles on wetland from 1992 to 2018 in china

对1992-2018年13 330篇文献进行高频词分析,词频大于100的主题词和关键词共46个,表1中列出了出现频次排在前15位的词及其首次出现的年份。表1显示,人工湿地和滨海湿地两种湿地类型出现的频次最高;其次为遥感、湿地植物/芦苇和景观格局。湿地环境相关的污水处理和重金属也是湿地研究的热点。值得注意的是,高频词中出现了两个热点研究地区:三江平原和黄河三角洲,且两者出现的年份均较早。

从表1可以看出,近30年我国湿地研究主要集中在人工湿地和滨海湿地两种湿地类型。湿地植物和湿地环境因子作为直观且易测的指标,得到了较高的关注。湿地景观的研究与遥感技术的发展相辅相成。典型湿地区由于其独特的自然地理条件和动

2 结果与分析

2.1 中国湿地研究文献概况

20世纪90年代是我国湿地研究初期,公开发表的论文数量相对较少;2000-2009年可视为湿地植物组成为湿地研究提供了丰富的资源,成为研究的主要场所。

表1 1992-2018年中国湿地研究论文中出现频次排在前15的词Table 1 Top 15 high frequency words in wetland research articles from 1992 to 2018 in China

二次检索得到的5 763篇论文共涉及我国湿地研究地区226个,从各省分布来看,黑龙江省湿地研究地区最多,达24个。湿地研究地区超过10个的省份有黑龙江(24个)、云南(15个)、江苏(14个)、湖北(14个)、浙江(12个)、内蒙古(11个)、新疆(11个)、辽宁(10个)和山东(10个)。1992-2018年,我国各大区湿地研究热点地区主要有三江平原(东北)、黄河三角洲(华东)、鄱阳湖(华东)、洞庭湖(华中)、盐城湿地(华东)、若尔盖(西南)、艾比湖(西北)、白洋淀(华北)和珠江口(华南),各地研究论文分别有523、402、288、261、160、149、102、101和36篇(图2)。

2.2 各时期中国湿地热点研究地区

1992-1999年,我国湿地研究地区的论文共108篇,涉及湿地研究地区44个。该时间段是我国湿地研究的初期,文献报道相对较少,研究地区主要集中在东北的沼泽湿地和洞庭湖、鄱阳湖两大湖泊湿地。

(1)2000-2009年,我国湿地研究地区的论文共1 945篇,涉及湿地研究地区179个。该阶段我国湿地研究蓬勃发展,研究区涵盖了我国所有的省、直辖市、自治区和特别行政区。2000-2009年,我国湿地研究多集中于东北地区的沼泽湿地、东部滨海湿地以及长江流域湖泊湿地。西北和西南地区的湿地开始得到关注,众多研究在此开展,西部地区从上世纪90年代的4个研究地区增加到该阶段的55个。

(2)2010-2018年,我国湿地研究地区论文共3 710篇,涉及湿地研究区219个。该时期我国湿地研究已较为成熟,主要湿地区都有研究报道。除了在东北、东部沿海、大江大河流域广泛开展湿地研究外,西部地区关于湿地的研究论文数量明显增加,西北和西南地区的湿地研究论文从2000-2009年的231篇增加到2010—2018年的774篇。

2.3 中国主要地区湿地研究热点分析

图2 湿地热点研究地区分布图Fig.2 Distribution of wetland hotspots research areas

各地区湿地研究的高频词体现了湿地特征、湿地生态环境的主要影响因素及该湿地区近30年的研究热点。三江平原和若尔盖湿地是我国沼泽湿地的典型代表,三江平原因其良好的土壤肥力,湿地生态环境主要受土地利用方式的影响,如垦殖;而若尔盖湿地是青藏高原的优良牧区,也是长江黄河两大水系在青藏高原的袭夺地,放牧和气候变化对其影响较大。滨海湿地作为海陆过渡地带,受海陆两种作用力的共同作用,湿地景观和空间格局成为其研究热点。黄河三角洲作为我国最年轻的滨海湿地,芦苇和柽柳是其典型湿地植物;盐城湿地作为鸟类东亚—澳大利西亚迁徙路线的重要站点,是丹顶鹤的主要越冬区,互花米草对盐城湿地的入侵是湿地保护与治理的重要挑战;红树林作为珠江口主要的植物群落正面临着围填海和重金属污染的威胁。湖泊湿地的研究热点集中于水、土壤和植物。“退田还湖”成为鄱阳湖和洞庭湖湿地共有的高频词,可见该工程对两湖影响之大。白洋淀湿地由于人类活动和气侯变化的共同影响,“保护”成为该地区湿地研究的高频词;而关于西北地区湖泊湿地艾比湖的研究多关注土壤和盐生植物(表2)。“遥感”“土地利用”“空间分布”“景观格局”等词是我国主要湿地热点研究地区共有的高频词。时空异质性是湿地生态系统的普遍特征,人为活动和自然环境变化使我国湿地景观格局发生了较大改变,而遥感技术的不断发展、应用已成为湿地大尺度研究的主要技术手段。

我国各湿地区主要的研究机构具有明显的地域性,这些研究机构的首次发文时间相对较早,且具有固定的研究团队。高发文量研究机构的地理位置基本位于研究的湿地区,如中国科学院东北地理与农业生态研究所(其前身为中国科学院长春地理研究所)在20世纪90年代初期就在三江平原开展了沼泽学的研究,该地区高发文量的研究人员也工作于该科研机构。在各湿地区开展研究的机构主要有当地高校、研究所和保护区管理局。中国科学院各研究所在湿地研究方面表现活跃,原国家海洋局各研究所在滨海湿地如黄河三角洲和珠江口开展了较多的工作。山东黄河三角洲国家级自然保护区管理局和江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区管理局在滨海湿地、湖泊湿地的基础研究、技术示范方面做了大量工作(表3)。

各湿地区主要研究人员基本就职或曾学习、工作于表3中的研究机构。如三江平原高发文量的三位研究人员吕宪国、刘景双和宋长春均曾工作于中国科学院东北地理与农业生态研究所,洞庭湖湿地的三位主要研究人员谢永宏、陈心胜和李峰均来自中国科学院亚热带农业生态研究所。黄河三角洲主要的研究人员孙志高曾在中国科学院烟台海岸带研究所工作,韩广轩为中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站站长。盐城滨海湿地研究人员刘红玉就职于南京师范大学地理科学学院,而张华兵曾在南京师范大学环境地理学学习,现就职于盐城师范学院。艾比湖湿地的主要研究人员来自新疆大学和新疆师范大学。珠江口的主要研究人员多工作于国家海洋局南海分局海洋工程勘察中心、国家海洋局第三海洋研究所和中山大学。

3 讨论与结论

本文中的湿地研究热点地区基本涵盖了我国近30年湿地研究的主要地点,且主要位于我国自然湿地区(Niu et al, 2012)。人工湿地的特征仅在文中湖泊水库湿地区略有体现,因此在分析湿地研究内容时难以涵盖我国人工湿地的研究热点。而人工湿地的研究内容多集中于污水处理(李峰平等,2017),并不直接体现湿地区自然环境的独特性。

热点研究地区的湿地研究开展得较早,并且有稳定的科研团队,因而这些地区的湿地研究具有较强的连续性。我国沼泽湿地的研究集中于三江平原和若尔盖高原。三江平原是我国中纬度冷湿低平原沼泽湿地典型分布区。上世纪80年代,我国在三江平原建立了沼泽地综合开发试验区,并建立了我国第一个沼泽生态站。我国科学家在此开展了大量的沼泽调查和研究工作,出版了我国第一部《中国沼泽志》、第一幅《中国沼泽分布图》、第一套《湿地观测规范与方法》,提出了沼泽湿地发育多模式理论,建立了中国第一个沼泽湿地数据库(姜明等,2018)。若尔盖高寒湿地是我国最大的高原沼泽,因其独特的地理位置和生态环境,近年来得到许多研究者的关注。若尔盖高寒湿地地处青藏高原,是全球气候变化的敏感区,以土壤有机碳和温室气体排放为主的湿地生态系统碳循环是若尔盖湿地的研究热点之一(蔡倩倩等, 2013; 崔丽娟等, 2017)。自然环境变化和人为干扰导致的湿地退化也愈发受到关注(王云川等, 2017; 李珂等, 2011)。退化湿地的恢复及其在全球碳循环中的作用将是未来湿地研究的方向之一。

近几十年来,由于人类活动加剧,我国滨海湿地面临资源趋紧、环境污染和生态退化的问题(李晶等, 2018),湿地景观也发生了较大变化。黄河输沙量减少、海涂开发和工程修建导致黄河三角洲自然湿地面积减少(刘海红等, 2018),盐城滨海湿地景观格局变化主要受外来物种互花米草扩散和围垦活动的影响(张华兵等, 2018),东南沿海红树林面积变化和环境污染的主要原因是围垦、城市建设、过度捕捞和采集(但新球等, 2016)。随着近期极端气候事件的增加,以红树林、海草为代表的滨海湿地植物在固碳和缓解气候变化中的作用日益显现,而滨海湿地作为蓝色碳汇的重要部分,将成为湿地研究和气候变化研究的热点地区。

表2 中国主要地区湿地研究高频词T a b l e 2 H i g h f r e q u e n c y w o r d s o f w e t l a n d h o t s p o t s r e s e a r c h a r e a研究地区 三江平原 黄河三角洲 盐城湿地 鄱阳湖 洞庭湖 若尔盖 白洋淀 艾比湖珠江口区域 东北 华东 华东 华东 华中 西南 华北 西北华南湿地类型 沼泽湿地 滨海湿地 滨海湿地 湖泊湿地 湖泊湿地 沼泽湿地 湖泊湿地 湖泊湿地滨海湿地文献数量 5 2 3 4 0 2 1 6 0 2 8 8 2 6 1 1 4 9 1 0 1 1 0 2 3 6首篇论文发表年份 1 9 9 3 1 9 9 2 1 9 9 5 1 9 9 2 1 9 9 2 1 9 9 9 1 9 9 9 2 0 0 4 1 9 9 4高频词/频次 沼泽湿地/5 9 滨海湿地/5 2 滨海湿地/2 6 水位/1 3 洞庭湖区/3 0 高寒湿地/7 芦苇/9 植物群落/9 珠江三角洲/1 2小叶章湿地/2 5 空间分布/1 3 生态旅游/1 2 灰化苔草/9 东洞庭湖/1 9 泥炭土/6 生态环境/4 艾比湖湿地自然保护区/9 滨海湿地/9遥感/2 1 芦苇/1 3 互花米草/1 1 土壤/9 遥感/1 2 景观格局/6 驱动力/4 土壤/8重金属/7湿地生态系/1 7 遥感/1 2 景观格局/1 1 湿地植被/8 退田还湖/1 0 高原湿地/6 生物量/4 生态种组/4 红树林/6土壤/1 6 景观格局/1 2 盐城自然保护区/1 1 重金属/8 西洞庭湖/9 放牧/5 气候变化/3 空间异质性/4 围填海/2土地利用/1 3 新生湿地/1 0 丹顶鹤/1 0 遥感/8 三峡工程/9 泥炭地/4 保护/3 干旱区/4 遥感/2垦殖/1 1 柽柳/1 0 遥感/8 退田还湖/8 生态环境/9 气候变化/4 景观格局/3 有机碳/4 淇澳岛/2影响因素/1 1 潮滩湿地/1 0 地理信息系统/6 南矶湿地/7 生态系统/8 人类活动/4 水生植物/3 盐生植物/3 生态危害/2环型湿地/1 0 湿地土壤/1 0 景观变化/5 自然保护区/7 湿地资源/6 气候变化/4 水质/3 新疆/3动态变化/2分布特征/1 0 盐地碱蓬/9 滩涂湿地/5 植物群落/7 南洞庭湖/6 生物量/4 生态系统/2 物种多样性/3 沉积物/2表3 中国湿地研究热点地区主要研究机构T a b l e 3 I n s t i t u t i o n s o f w e t l a n d h o t s p o t s r e s e a r c h a r e a研究地区 研究机构/频次三江平原 中国科学院东北地理与农业生态研究所(2 3 4)/中国科学院 中国科学院大学(2 3)/中国科学院研究生院(7 6) 吉林师范大学旅游与地理科学学院(1 7)长春地理研究所(1 9)黄河三角洲 中国科学院大学(3 4)/中国科学院研究生院(/2 6) 国家海洋局第一海洋研究所(2 2)山东黄河三角洲国家级自然保护区管理局(2 1)盐城湿地 南京师范大学地理科学学院(3 5)南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室(1 6) 盐城师范学院城市与资源环境学院(1 3)鄱阳湖 江西师范大学地理与环境学院(3 0)/鄱阳湖湿地与流域研究 中国科学院大学(2 8)/中国科学院研究生院(1 2) 江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区管理局(1 2)教育部重点实验室(3 1)洞庭湖 中南林业科技大学(1 4)湖南师范大学资源与环境科学学院(1 2) 湖南农业大学生物科学技术学院(1 1)若尔盖 中国科学院成都生物研究所(1 3)中国科学院地理科学与资源研究所(1 2) 北京林业大学自然保护区学院(1 0)白洋淀 北京师范大学环境学院(8)河北大学生命科学学院(8)中国科学院研究生院(7)艾比湖 新疆大学资源与环境科学学院(3 6)/绿洲生态教育部重点 新疆师范大学地理科学与旅游学院(3 0) 新疆大学干旱生态环境研究所(6)实验室(1 4)珠江口 国家海洋局南海工程勘察中心(4)国家海洋局第三海洋研究所海洋与海岸地质环境开放 华南师范大学地理科学学院(3)实验室(4)

遥感研究发现,我国青藏高原湖泊面积扩张,而东部地区淡水湖泊面积减少(许凤娇等,2014)。鄱阳湖、洞庭湖湿地景观受生态工程的影响较大。1998年全国性洪灾后,洞庭湖、鄱阳湖就开始实施“退田还湖”工程。洞庭湖实施“退田还湖”后,湖区水质、湿地土壤种子库和湿地景观均发生了明显变化,在一定程度上利于湿地恢复(吴甫成等, 2003; 侯志勇等, 2009; 漆良华等, 2013)。三峡工程的实施直接影响了长江流域通江湖泊景观格局的演变(黄群等, 2013)。由于大型生态工程的实施,鄱阳湖和洞庭湖湿地近年来开展了一些关于生态补偿的研究(倪才英等, 2010; 毛德华等,2014)。大型湖泊周边、江河上下游间的生态补偿将是自然科学和社会科学共同的研究课题。

我国湿地研究的热点地区主要分布于东北的三江平原、青藏高原的若尔盖湿地、东部滨海地区以及长江流域大型湖泊。这些地区拥有我国乃至世界的典型湿地,各地保护区管理局积极参与湿地的保护和研究工作。从我国湿地研究热点地区分布来看,研究相对少的地区也正是湿地保护空缺的地区,如金沙江流域、长江流域安庆沿江湿地群(郭云等,2018),这些地区的湿地需要更多的研究和保护。

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