耕地生态风险评价研究热点与趋势——基于CiteSpace可视化分析

耕地资源是进行农业生产的核心,对耕地生态进行风险评价,能够为人类活动对生态系统的影响提供预测。基于文献大数据分析软件和文献查阅方法,从Web of Science(WOS)核心数据库和CNKI数据库中有条件地分别筛选出380篇和306篇文章,采用CiteSpace V软件对目标领域的主题、关键词和WOS分类进行共现分析,对耕地生态风险评价研究领域的知识演化路径、研究内容和热点进行详细评述,旨在为未来耕地生态风险评价研究提供参考。结果表明:国内耕地生态风险评价研究的热点词聚类结果集中反映为"生态安全""重金属""生态足迹""社会价值"和"耕地保护"五大类;国外耕地生态风险评价研究的热点词聚类结果集中反映为"农业灌溉土地""土壤退化""地统计分析"和"土地利用"四大类。通过研究得到三个方面的结论:①国外关于耕地生态风险评价的研究主题比较零散,主要集中在对耕地土壤重金属的分析与评估;②国内耕地生态风险评价的研究在2015—2017年进入活跃期,研究主题的演化趋势具有一定的政策指向性;③国外的耕地生态风险评价研究与国内的研究在方向和尺度上有很大的差异,具有明显的区域差异性。     

基于CiteSpace的海岸带生态恢复知识图谱分析

[目的]对海岸带生态恢复研究进行全面系统的分析,探究该研究领域的热点趋势和主题演进,以了解当前国内外研究现状。[方法]以Web of Science核心数据库中1996—2019年有关海岸带生态恢复的866篇文献为数据源,利用CiteSpace 5.3分析软件,对关键词时区演化图谱和文献共被引网络图谱进行科学分析。[结果]①海岸带生态恢复研究大致可分为初期、稳定增长期和拓展期3个阶段,其中"生态系统服务"、"围填海"、"气候变化"等关键词近几年成为高频词;②研究内容主要集中在海岸带生态环境基础研究、生态恢复工程和生态管理3个方面。[结论]围填海造成的海岸带景观格局变化、科学评估海岸带生态系统服务,以及"蓝碳"对全球气候变化的影响将成为该领域今后一段时期的研究热点。     

中国生态系统服务研究发展过程解析

探究近30年来中国生态系统服务研究态势,把握学科发展前沿,推动我国生态系统服务领域发展。以CNKI数据库为数据源,借助Citespace软件,利用科学计量学与信息可视化方法定量分析了近30年来中国生态系统服务研究不同时段的主题演进及发展趋势。近30年来,生态系统服务价值评估与方法研究始终是处于高度关注水平的研究热点,当前评估热点主要集中在土地利用方式、粮食生产和生物多样性等方面;研究对象由早期的全球性的大尺度的单一自然生态系统向森林、草地、湿地、城市等中小尺度的复合型生态系统过渡;研究方法更加趋向于评估模型的构建及大数据可视化分析;在生态环境可持续发展的大背景下,有关生态保护、生态恢复、生态补偿以及生态安全等研究方向的融合逐渐增多。近30年来,中国生态系统服务领域已完成了基础理论和研究体系的架构,研究主题及内容系统性不断增强,研究方法趋于多样化,研究热点和特色日益鲜明;生态系统服务在气候变化、土地利用变化、景观格局变化和人类活动干扰下的变化和反馈机理研究成为近年来关注的热点,我国应根据自身国情开展生态系统服务评价、监测和恢复研究。     

土地生态服务价值评价及其在土地利用布局中的应用--以杭州市萧山区为例

土地是一切陆地生态系统的载体，人类的任何经济社会活动都离不开土地；另一方面，人类的土地利用活动也会影响生态系统．从而会影响其生态服务价值。对杭州市萧山区近年来土地利用的生态服务价值及生态服务价值／GDP值的时空分布进行了研究．结果表明：1999～2004年萧山区土地利用的生态服务价值处于增长趋势，但与GDP比值却处于下降趋势；萧山区土地利用生态服务功能价值／GDP值“中间低两端高”的空间分布特点。根据萧山区生态服务价值时空分布特点，将萧山区划分为4个土地利用区，即城区土地利用区、东部土地利用区、东南部土地利用区、南部土地利用区，并提出了不同土地利用区的主要用途。     

阿拉善干旱荒漠区土地利用变化对生态系统服务的影响

为探析干旱荒漠区生态系统服务对土地利用变化的响应,支撑干旱荒漠区生态—经济—社会可持续发展,选择生态环境脆弱、人地关系紧张的阿拉善干旱荒漠区为典型研究区,运用ArcGIS对阿拉善2000—2015年土地利用变化进行了分析,在此基础上利用InVEST模型评估了阿拉善土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响。结果表明:2000—2015年,阿拉善土地利用变化明显,草地、建设用地、耕地、水域面积呈增加趋势,而未利用土地和林地面积呈减少趋势。同期,研究区生态系统服务总价值从1 025.26亿元增加到1 237.70亿元,主要归因于未利用土地面积的减少和草地面积的增加;而这一变化对研究区土壤保持服务价值增加的影响尤为明显。2000—2015年,研究区分布有5个生态系统服务价值热点区域,这些区域生态服务价值的提高普遍得益于近些年生态治理工程的实施。但值得注意的是,阿拉善右旗和居延海绿洲的热点区域有缩小的趋势,在今后的生态治理过程中需要重点关注。     

黄土高原土壤调控原理与应用研究知识图谱——基于CiteSpace的文献可视化分析

[目的]黄土高原是中国一个伟大的地理单元,对国家粮食安全和生态安全具有重要的战略意义。通过长期的坡度治理、流域综合治理、植树造林等多种措施,黄土高原地区的生态环境已经得到显著改善,但仍然面临着局部地区植被恢复配置的合理性不足、全流域统筹不协调、平衡经济发展与生态保护等方面的挑战。在国家双碳目标的指引下,黄土高原生态系统及农业可持续发展的未来方向和目标应当是支持碳中和目标实现、建立环境适宜性的植被群落、推进生态系统统筹社会经济系统的发展实现发展方式绿色转型。[方法]通过文献计量学工具CiteSpace对1992—2023年发表的黄土高原土壤调控原理与应用研究相关文献进行可视化分析,重点针对该研究领域的核心研究力量、研究热点与研究趋势。[结果](1)从发文量的嬗变来看,整体呈上升趋势,在2001年后爆发式增长;(2)从发文机构来看,西北农林科技大学在该领域的发文量最高,为2 157篇;(3)从作者的合作关系来看,邵明安和刘国彬是该领域的核心带头人,发文量分别为141,117篇,由他们构成的合作网络已经非常成熟;(4)从该领域的研究热点和发展趋势来看,主要研究热点集中在土壤水分、产量、旱地、...     

中国土地评价研究知识图谱——基于CiteSpace的计量分析

利用CiteSpace可视化文献分析软件,运用比较分析法、计量分析法对1981~2015年CNKI总库中文核心期刊和CSSCI中文社会科学引文数据库中土地评价研究的993篇文献进行可视化分析,得出当前土地评价研究热点、作者群以及主要研究机构的知识结构图谱。研究结果表明:(1)1981年以来,中国土地评价研究主要围绕"土地利用"、"土地适宜性"、"土地类型"、"土地分等定级"、"土地可持续利用"、"土地适宜性评价","土地集约利用"等展开;(2)傅伯杰、杨敬锋、周勇、陈志民、林培、倪绍祥等是主要发文作者;(3)中国土地勘测规划院、武汉大学资源与环境科学学院、中国科学院南京土壤研究所、北京林业大学水土保持学院以及河南省科学院地理研究所是主要的研究机构;(4)《中国土地科学》是土地评价相关研究刊载论文数量最多的期刊,《中国土地》、《农业工程学报》以及《资源科学》是刊载土地评价研究论文重要的核心期刊。除了传统的土地评价视角下,土地利用、土地资源、地理信息系统、土地质量、土地适宜性、土地类型、适宜性评价等问题仍是中国土地评价研究的热点方向。最后,本文提出了未来土地评价领域的研究趋势。     

延安市城郊区土地利用动态与生态效应变化

以延安市城郊区24个乡镇1984～2002年土地数据为依据，在分析研究区土地利用数量和结构变化特点的基础上，运用国内外学者对生态价值估算的方法与模式，结合延安市城郊区的具体情况对估算方法进行修正，然后对研究区研究时段内各年度的生态系统服务功能经济价值进行了估算，并以1984年为基准测算了土地利用类型的数量和结构变化所引起的生态系统服务功能经济价值变化情况，分析了其变化的时段特点及变化原因。研究表明：1984～2002年，延安市城郊区土地利用变化所产生的环境响应总体来说是积极的，生态系统服务功能经济价值年度总量在波动中提高；退耕还林、退耕还草及农用地内部结构调整政策的实施实现了经济和环境双赢的预期效果。     

基于土地利用变化的高阳县生态系统服务价值和碳排放风险研究

研究土地利用变化下区域生态系统服务价值和土地碳排放风险的变化,对于了解土地利用变化的生态环境响应,促进区域经济与环境的协调发展,实现低碳土地利用具有重要意义。以高阳县为研究区,基于2009年和2016年土地利用数据,利用网格法划分评价单元,运用模型法定量评价了生态系统服务价值和土地碳排放风险,并分析了时空演变特征,最后对二者进行了相关性分析。结果表明:2009—2016年高阳县土地利用变化特点为建设用地迅速扩张、水域等生态类用地大量减少;生态系统服务价值总体偏低且研究期间呈下降趋势,县域东中部地区整体高于西部地区;土地碳排放风险总体偏低但在研究期间呈上升趋势,县域中西部地区整体高于北部和东南部地区;土地碳排放风险与生态系统服务价值存在显著负相关关系,表明生态系统服务分析在土地利用碳排放研究中应用的可能。     

资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以安徽省淮南市为例

[目的]以安徽省淮南市为例,探讨资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为该市生态、经济、生态环境保护以及今后进行城市开发建设和农业发展提供科学参考。[方法]基于土地利用变化和生态系统服务价值评估的相关理论和方法,运用GIS软件,分析淮南市2000和2010年土地利用变化,并计算淮南市生态系统服务价值,研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响。[结果]2000—2010年淮南市土地利用变化较大,主要土地类型以耕地、居民地及工矿用地和水域为主。土地利用结构发生变化,出现耕地、林地减少,水域、居民地及工矿用地、草地增加的现象。研究区生态系统服务价值总量呈减少的趋势,从2000年的11.72亿元减少到2010年的11.33亿元,减幅达3.33%。单位面积生态系统服务价值的分布变化也与研究区土地利用变化紧密相关,居民地及工矿用地的增加是造成生态系统服务价值减少的最主要原因。生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果是可信的。[结论]淮南市应高度重视土地利用变化对生态系统服务价值的影响,优化调整土地利用结构,注重增加生态用地,稳步提升区域生态系统服务价值。     

基于Citespace的土壤碳氮磷交互研究可视化分析

为探究土壤碳、氮、磷领域的国际研究现状及发展变化趋势，本文对1990—2020年Web of Science核心数据集中的7 757篇文献进行可视化分析，利用Citespace软件对关键词、共被引文献、国家、机构、作者绘制科学知识图谱。研究结果表明：国际土壤碳、氮、磷领域研究经历平稳期、缓慢增长期及快速增长期3个阶段，目前处于快速发展阶段。土壤碳、氮、磷领域在研究方向上经历了养分和产量管理到环境质量监测与评估，再到以微生物和土壤质量管理为主要方向的转变趋势；对农业中添加有机物质、生物质炭等部分替代化学肥料，降低农业碳排放，减少农业面源污染研究积极推进。中国在该领域发文数量最多，有力推动了土壤碳、氮、磷交互研究的发展，国际间合作交流密切；美国发文数量第二且中介中心性最高，在该领域影响力最强。目前，以土壤微生物过程耦合土壤碳、氮、磷计量比为主要的研究热点，研究分支大幅下降。     

基于文献计量分析的土壤有机碳矿化研究进展与热点

为了解土壤有机碳矿化的研究进展和未来发展趋势,以Web of Science核心合集数据库中1045篇土壤有机碳矿化的研究论文为数据源,通过CiteSpace、VOS viewer和GIS分别以发文数量、总/平均被引频次等为指标,对国家、机构、作者等进行了分类与可视化展示。结果表明：1982—2020年间,土壤有机碳矿化研究的发文数量不断增长,尤其是1993—2019年。美国总发文量第一且中介中心性较高,影响力较大;中国在2016年后年均发文数量第一但需加强科研创新性;目前形成了联系紧密的核心作者群,研究机构以中国科学院发文数量最多,但国家以德国和法国的国际影响力最大。土壤有机碳矿化的研究是基于多个学科、多个领域的知识相互融合而开展的,研究热点集中在土壤类型、环境因素和土地利用的变化对土壤有机碳的矿化量、周转情况及时空分布特征的影响上。未来应加强不同条件下土壤有机碳矿化的内在机制与模型研究,同时应更加注重对激发效应、土壤侵蚀以及外源碳氮添加等研究主题的关注度。     

奈曼旗土地利用动态及其生态系统服务功能

[目的]研究内蒙古自治区奈曼旗土地利用动态及生态系统服务功能与价值的演变情况,为该区土地的合理利用及生态治理工作提供科学依据。[方法]基于奈曼旗2000,2010与2018年土地利用数据,运用ArcGIS,Envi Classic计算土地利用动态度与土地利用转移矩阵,分析土地利用变化及生态系统服务的演变特征。[结果](1)2000—2018年间奈曼旗呈"林地—水域—沙地"主导的土地类型演变特征,即林地、水域面积增加,沙地面积减少;其中林地面积净增312 100 hm~2,水域面积净增500 hm~2,沙地面积净减142 100 hm~2。(2)时间上,生态系统服务价值变化呈"一减一增"的趋势,其服务价值由2000年的3 050.7万元减至2010年的至1 991.58万元再增至2018年的4 728.55万元。(3)空间上,生态系统服务高值区、中值区与低值区分别位于南部、中部和北部,形成了"高—中—低"的区域分布格局。(4)生态系统服务功能上,气候调节的变化最为明显,其对应的服务价值由2000年的801.64万元增至2018年的1 349.85万元。[结论] 2000—2018年间,研究区土地利用变化明显,其覆被结构明显优化,生态系统服务功能与服务价值也均提高。     

土地利用变化与土壤侵蚀关系的研究进展

土地利用变化是全球环境变化研究的核心领域,不合理的土地利用加速了土壤侵蚀.本文从土地利用的方式、数量、质量和空间结构等方面概述了国内外关于土地利用变化与土壤侵蚀关系的研究进展,重点介绍了与土地利用和经营有关的土壤侵蚀预报预测模型.     

快速城市化背景下生态系统服务价值时空演变——以南京市为例

[目的]分析南京市土地生态服务价值的驱动力影响,为科学地开展生态系统服务价值研究、生态保护与建设、城乡空间布局优化以及土地可持续发展提供重要依据.[方法]基于江苏省南京市1990-2018年的土地利用数据,估算了各种土地利用类型的生态系统服务价值,分析了南京市生态系统服务价值的时空动态及其对土地利用变化和景观格局变化的...     

喀什市生态系统服务价值对土地利用变化的响应及预测

[目的]通过研究喀什市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为土地科学利用管理决策提供参考。[方法]参考Costanza(1997)和谢高地(2008)等人的研究成果,结合喀什市的实际情况,采用生态系统服务价值计算公式和敏感度分析,通过研究喀什市1997—2010年生态系统服务价值对土地利用变化的响应,并针对喀什市土地利用总体规划(2010—2020年)中土地利用类型的变化,对生态系统服务价值进行预测分析。[结果]按规划发展,1997—2020年,喀什市土地利用结构变化较大。土地利用程度呈加大趋势,生态系统服务总价值则逐年减少,其中耕地、水域的生态服务价值持续下降。敏感性指数分析表明,喀什市生态系统服务价值对生态服务价值系数是缺乏弹性的,研究结果可信。[结论]在喀什市土地利用总体规划实施过程中,应注重提升土地节约和集约利用水平,优化土地利用结构,保持生态系统的平衡和稳定。     

1980—2020年汾河流域生态系统服务价值的时空变化

[目的]分析1980—2020年汾河流域生态系统服务价值时空变化特征,为该流域生态环境的科学调控和管理提供理论参考。[方法]利用汾河流域1980—2020年5期Landsat-MSS/TM/ETM遥感影像解译数据研究了流域土地利用变化特征,并估算了生态系统服务价值。[结果] 1980—2020汾河流域土地利用中耕地、林地和草地一直处于主导地位,土地利用整体变化表现为耕地向建设用地转移;土地利用动态度表明2000—2020年土地变化明显高于1980—2000年。1980—2020年汾河流域土地利用总生态服务价值持续减少,空间分布整体上呈上游高,中下游低的趋势。从不同功能价值来看,调节和支持服务减少最多。不同土地利用程度与ESVI双变量LISA聚集图呈现出明显的空间负相关性,主要以汾河上游的低土地利用程度与高ESVI聚集分布为主。[结论] 1980—2020年汾河流域土地利用/覆被变化对生态服务价值有较大影响。可以通过提高土地集约利用水平,促进该区土地利用结构向高生态服务价值发展。     

成渝城市群生态系统服务价值与人类活动强度空间关系

科学揭示生态系统服务价值与人类活动强度的空间关系,对土地管理和城市规划具有重要意义。以成渝城市群为例,基于2000年、2010年、2018年三期土地利用数据,构建土地利用转移矩阵、生态系统服务价值评估模型及流向损益模型、人类活动强度指数评估模型,综合运用双变量空间自相关和多尺度地理加权回归方法,探究了成渝城市群地区人类活动强度与生态系统服务价值的空间关系,揭示人类活动强度对生态系统服务价值的深刻影响。结果显示：(1) 2000—2018年生态系统服务价值由5 064.6亿元下降到5 061.27亿元,建设用地过度侵占耕地已经成为了生态系统服务价值降低的主要原因;(2) 2000—2018年人类活动强度呈现出“双核圈层式”的空间特征,人类活动强度高值区主要集中于成都、重庆两地,边缘地区人类活动强度较弱;(3)人类活动强度增强会导致生态系统服务价值减少,二者存在显著空间负相关,中部地区恶化明显,2000—2018年总体而言负向效应加剧。研究表明退耕还林以及植被恢复对区域生态系统恢复而言至关重要,未来应更加重视区域生态保护,制定合理规划措施,共筑城市群绿色可持续发展一体化。     

黄土高原生态脆弱区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以汾河流域为例

土地利用变化改变区域生态系统服务价值,进而影响区域经济可持续发展与生态环境保护。基于汾河流域1980年、2000年、2010年、2016年4期土地利用数据为基础,通过引用生态系统服务价值、土地利用动态度等指标,从整体和不同阶段上分析了土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1) 1980—2016年汾河流域土地利用类型整体以耕地、草地和建设用地为主,土地利用变化是以耕地向其他土地利用类型转移的方式为主,且综合土地利用动态度呈逐渐增长趋势。(2) 1980—2016年汾河流域的生态系统服务价值呈现先增长后减少的趋势,耕地生态系统服务价值一直处于减少的趋势,退耕还林(草)政策的持续实施是导致耕地生态系统服务价值持续减少的关键原因。(3)通过汾河流域主要行政区的生态系统服务价值差异分析,1980—2016年汾河流域共有13个行政区生态系统服务价值处于增长的趋势;20个行政区生态系统服务价值处于减少的趋势。     

城市土地利用变化对生态系统服务价值损益估算——以成都市为例

生态系统服务价值研究是目前生态学研究的热点之一。对土地利用变化的生态服务价值损益进行定量估算,为生态资源利用的有效补偿和促进自然生态系统持续发展提供科学的依据。基于遥感与GIS技术提取、分析了16 a来成都市土地利用变化信息;参考谢高地的生态服务价值系数,并结合成都市实际情况,对生态系统服务价值系数表进行修正,制定了成都市生态系统服务价值当量表,对生态系统服务价值进行了定量估算。结果表明：1992-2008年土地利用时空演变呈加大趋势,土地利用变化导致生态系统服务价值增加、区域差异与流向变化显著,且生态系统服务价值主要由林地、水域与农业用地等生态系统支撑,系统结构较简单;1992-2000年生态系统服务价值由35.429亿元增加到38.833亿元,增加了3.403亿元,变化率为9.605%;2000-2008年生态系统服务价值增加到40.705亿元,增加了1.872亿元,增长率达4.821%;不同土地利用类型的生态服务价值差别很大,1992年、2000年、2008年林地的生态系统服务价值分别占总价值的59.684%、70.929%和67.125%,其次为水域和耕地;1992-2008年间土地利用转化导致生态服务价值流向变化,耕地、林地、水域向建设用地的转移导致生态服务价值的负流向。这一研究结果,对加强对耕地、林地、水体等生态系统的保护,严格控制农地向建设用地转移具有重要意义。