中国生态脆弱性研究进展的文献计量分析，本文主要内容关键词为：研究进展论文,中国论文,文献论文,生态论文,脆弱性论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
生态脆弱性是全球环境变化和可持续发展研究的核心问题之一。随着全球环境变化影响研究的加强，特别是对于人地关系研究的深入，有关生态脆弱性及其脆弱性评估、脆弱生态环境的可持续性管理、已受损害的生态环境的恢复重建等研究逐渐成为全球性研究热点[1～2]，且其研究内容不断扩展、应用领域日趋广泛并呈现学科综合化的趋势。
国外对脆弱性的研究，最早是作为生态学研究的一个内容，20世纪60年代的国际生物学计划(IBP)、70年代的人与生物圈计划(MAB)以及80年代开始的地圈—生物圈计划(IGBP)都把生态脆弱性作为重要的研究领域[3]。早期的脆弱性概念多是针对自然生态系统，80年代脆弱性研究着重于自然灾害领域，90年代之后，研究者开始从社会系统的角度开展脆弱性研究，主要从气候变化响应和社会经济入手，涉及农、林、牧、渔等生产部门，横跨资源和灾害两大领域[4]。进人21世纪以来，脆弱性研究内容趋向于自然系统和社会经济系统的综合，被广泛应用到诸如灾害管理、公共健康、气候变化、土地利用、可持续性科学以及经济学、地质学、工程学等众多研究领域[5]。近来许多学者用自然社会系统综合的方式理解脆弱性，认为脆弱性代表着人与环境综合研究的概念集群(conceptual cluster)[6～8]，并由此出现了融合自然、经济、社会、人文和环境、组织和机构等特征的人地耦合系统脆弱性概念[7]。虽然目前还没有明确的人地耦合系统脆弱性的定义，但是研究者普遍认为暴露度(exposure)、敏感性(sensitivity)和适应能力(adaptive capability)是系统脆弱性的三个构成要素[6，9～10]，并根据人地耦合系统脆弱性概念框架，建立了基于脆弱性驱动力定量评估的综合途经[11～13]。同时，脆弱性评估的方法不断改进，脆弱性评估的模型化和GIS等技术在脆弱性评估中的运用日趋广泛[14～15]，不仅借助遥感、GIS、GPS技术深入到各类型区域，而且出现了与景观学相结合或针对特殊条件的生态脆弱性评价体系[16～17]，其相关研究朝着更具针对性和综合性的方向发展。
国内脆弱性研究最早始于20世纪80年代对生态脆弱区域的识别[18]，中科院主持实施的国家“八五”重点科技攻关项目“生态环境综合整治和恢复技术研究”，拉开了大规模研究脆弱生态环境及其整治的序幕[19～20]。20世纪90年代之后，国内脆弱性研究朝多元化的方向发展，许多学者围绕不同典型生态环境脆弱区广泛开展了生态系统脆弱性理论与评估实证研究[21～56]，同时出现了社会发展和人地关系视角下的脆弱性研究，并在不同的尺度上对人地系统适应性能力和策略开展了有益的探讨[57～65]，有效地推动了我国生态脆弱性研究的发展。为了在准确的成果信息基础上，系统分析我国生态脆弱性研究现状、特征及发展趋势，本文采用文献计量分析法，结合文献阅读，对中国学术期刊全文数据库(CNKI)收录的有关生态脆弱性研究文献进行定量分析，其分析结果可望为今后地理学该领域研究的目标凝练和寻找后续研究的突破口等提供科学判断的现实依据。
2 研究方法
2.1 文献资源获取
本研究以中国知识资源总库(中国知网CNKI)为文献信息获取平台，以中国期刊全文数据库[66]、中国博士学位论文全文数据库[67]和中国优秀硕士学位论文全文数据库[68]为数据源，采用高级检索类型，以“篇名”、“主题”为检索项，以“脆弱”、“生态”为检索词，以篇名“脆弱”+主题“生态”和“精确”匹配为检索式，文献检索时间范围始于建库起始，截止时间为2011年，共检索到相关期刊文献896篇，其中，核心期刊文献374篇，博士论文26篇，硕士论文108篇。然后再根据分析所需，分别结合“关键词”、“摘要”等其他检索项和不同内容、不同区域等其他检索词以及分年度和分时段进行检索，获得以文献数量为表征的各项检索结果。
2.2 文献甄别阅读
在中国期刊全文数据库期刊文献检索的基础上，首先通过文献篇名进行文献内容甄别，剔除所有的短讯、会议介绍和书评等检索文献数，获取我国生态脆弱性核心期刊论文的真实数据为357篇；其次，在文献泛读的基础上，根据研究内容将相关文献划分为理论综述、实证评价和区域综合研究三类，并建立年度序列数据分析库，其中理论综述论文包括脆弱性理论方法研究和脆弱性研究进展综述等，实证评价包括对脆弱性区域研究对象的定性或定量评价与分析，区域综合研究包括生态环境脆弱区的可持续管理和退化生态环境恢复重建对策等；同时，在其中采用“篇名—脆弱+主题—生态+关键词—评价”为检索模式检索到的118篇研究文献中，综合我国已有脆弱生态环境分类分区系统，并根据研究文献实证区域特征，将我国的生态脆弱性研究实证区域划分为西北干旱区、北方农牧交错带、南方丘陵区、西南喀斯特地区和青藏高寒区等五个区域，并分区进行文献检索和建库。此外，在实证评价研究文献中选择典型性的定量实证评价研究论文进行文献精读，并在此基础上建立脆弱性评价指标统计分析库。
2.3 文献计量分析
文献计量分析法是采用数理统计学方法来定量描述、评价和预测学术现状与发展趋势的图书情报学研究分支[69]，具有显著的客观性、定量化、模型化的宏观研究优势。本研究建立了基于文献检索的数据分析库和评价指标体系数据库，根据专项分析所需，按不同的科学计量指标对文献进行量化分析，除了从时间、区域、内容等角度的常规统计分析外，还建立了综合指数模型，对有关理论与方法研究综合水平进行指数分析，以定量揭示我国生态脆弱性研究水平发展的动态特征，其指数模型为：
式中，
分别表示理论指数和技术指数；
分别表示多项理论关键词和技术关键词下检索的相关文献数量之和；X和Y分别表示同单位时段内检索的相关文献总数；i表示选定的1～6项不同的脆弱性理论关键词或技术关键词。
3 进展分析
根据以上方法与步骤对我国生态脆弱性研究进展的文献计量分析，我国生态脆弱性研究具有以下特点。
3.1 脆弱性研究呈阶段性发展趋势年份
我国有关生态脆弱性研究的第一篇核心期刊论文、硕士论文和博士论文分别出现在1989年、2001年和2002年。除去由于不可知原因期刊数据库文献缺失的2008年，无论是学术期刊论文还是硕士、博士论文的年度篇数均呈明显的上升趋势(图1)，显示我国有关生态脆弱性研究日趋受到广泛关注，尤其是2000年以来逐渐成为学术研究热点。根据按研究内容分类的统计结果，结合期刊论文、学位论文等文献总量特征，发现我国生态脆弱性研究发展的阶段性明显，可以2000年、2007年为界，划分为三个发展阶段(表1，图2)。
第一阶段：1989～2000年，以理论初探和区域对策等定性研究为主。此阶段的开始，是以1988年第七届环境科学委员会(SCOPE)确认生态脆弱带的概念之后，1989年国际地圈—生物圈计划中国委员会召开第二次委员会议并呼吁加强对生态脆弱带的研究为契机。文献检索结果显示，这阶段研究论文的总量不多，增长缓慢，年均核心期刊论文4.33篇，没有博士、硕士论文，实证评价研究论文仅占10%，90%以上的论文内容属于区域综合研究和理论综述等定性研究，其中理论综述性论文在三个阶段中比例最高，达27%，期间，许多学者围绕生态脆弱性的概念与分类区划、脆弱生态系统和脆弱带的特征与指标识别、脆弱生态环境与土地荒漠化以及与工农业和贫困之间的关系等方面开展了富有价值的理论探讨[18～36]，为我国后续的脆弱性研究奠定了重要的理论基础。
第二阶段：2001～2007年，是我国生态脆弱性研究迅速发展阶段，并形成生态脆弱性实证评价的研究热点。这阶段研究论文的总量及其定量研究论文的比例均大幅度增长，年均核心期刊论文25.71篇，年均研究论文数及其年均实证评价研究论文数年平均增长数分别为41%和166%，并且从2001年和2002年开始先后出现硕士论文和博士论文。实证评价研究论文比例大幅度提高，由上阶段的10%提高为34%，区域综合研究和理论综述等定性研究论文比例由90%下降为66%，尤其是理论性和综述性论文大幅度下降，由27%下降到8%。大量学者采用各种定量研究方法，针对不同区域开展了生态脆弱性实证评价[39～56]，为我国生态脆弱性理论方法研究提供了重要的实证积累。
第三阶段：2008～2011年，是我国生态脆弱性研究趋于成熟发展的阶段，脆弱性研究开始由单纯数量增长转向理论内涵发展，学术界开始出现理论反思和综合化研究的趋势。这阶段年均核心期刊论文41.67篇，在论文篇数总体增长的同时，相对于上阶段增长幅度有所下降，年平均增长由41%下降为21%，年均硕士论文和博士论文数均增长70%以上。年均实证评价研究论文数及其论文比例继续加大，区域综合研究论文比例继续下降，而理论性和综述性论文在数量继续增加的同时，其论文比例相对上阶段有了显著提高，由8%提高到14%。这期间，许多学者在系统分析总结与介绍国内外生态脆弱性研究现状与动态的基础上，开始了耦合系统脆弱性的理论与实证研究探讨[57～65]，脆弱性研究的整体综合化趋势初现端倪。
3.2 脆弱性研究实证区域范围不断扩大并趋于均衡
我国生态环境脆弱区具有类型多、范围大、时空演化快等特点。作者在将我国的生态脆弱性实证区域划分为五个主要区域基础上，在中国学术期刊网核心期刊数据库进行分项文献检索，经过多项试检，选择在篇名“脆弱”+主题“生态”和“精确”匹配基本模式上，分别加篇名“绿洲”、“农牧交错”、“丘陵”、“喀斯特”和“青藏”等检索方式进行分时段文献检索并建库分析，结果显示，我国针对西南喀斯特典型脆弱区的研究论文比例最大，占检索论文总数的39%，我国核心期刊发表的最早1篇区域脆弱性研究论文，即是关于贵州岩溶区生态环境脆弱性类型的初步划分[18]。其次是以北方农牧交错带为实证研究区，占21%。西北干旱脆弱区和南方丘陵生态脆弱区实证研究论文比例均为16%，青藏高原脆弱区的研究论文比例最小，占8%(图3)。从研究动态看，我国脆弱性实证研究区域范围有不断扩大并趋于均衡的特点，按照时段统计，2000年以前，我国生态脆弱性实证研究区域集中在西南喀斯特地区和北方农牧交错带，其研究论文占研究论文总数的72%，尤其是西南喀斯特地区高达43%，其次是南方丘陵区和青藏高原区，西北干旱区的脆弱性研究论文较少；2001～2007年期间，西南喀斯特地区继续保持其热点研究势头，论文比例进一步提高，达56%，北方农牧交错带的研究论文比例下降，西北干旱区论文比例显著增加，青藏高原区的论文比例下降，南方丘陵区的论文比例略有提高；2008年以来，我国对西南喀斯特地区的脆弱性研究热点势头大幅度减弱，西北半干旱区和北方农牧交错带成为相对的研究热点区域，对青藏高原区的生态脆弱性关注再次提升，全国区域脆弱性研究出现了一种均衡性特征(图4)。
3.3 脆弱性理论研究发展滞后于其应用方法和技术研究发展
脆弱性的概念和评价方法是生态脆弱性理论和方法研究的核心内容。根据国际上生态脆弱性概念综合化和评价方法多元化的趋势特征，并结合当前国内外有关脆弱性理论研究中的核心概念和脆弱性实证评价中的关键方法技术，作者采用弹性、敏感性、适应性、暴露性、耦合性和人地系统等作为反映生态脆弱性理论研究的6个关键词；采用GIS、RS、神经网络、主成分分析、模糊数学、综合指数等作为反映生态脆弱性方法技术应用的6个关键词进行文献检索，在核心期刊库在篇名“脆弱”+主题“生态”和“精确”匹配检索模式基础上，分别以文摘检索项下“弹性”、“敏感性”、“适应性”“暴露性”“耦合”“人地”等为检索词，分三个时段进行检索统计并根据公式(1)计算其理论指数；以文摘检索项下“GIS”或“RS”、“神经网络”、“主成分”、“模糊”、“综合指数”等为检索词，并分三个时段进行检索统计并并根据公式(2)计算其技术指数；结果显示，总体理论指数和技术指数分别为16和31，说明生态脆弱性理论研究整体水平低于其方法技术应用水平。按2000年之前、2001～2007年和2008年以来的三个发展阶段，理论指数分别为8、13和33，技术指数分别为8、26和64，反映我国脆弱性理论研究的发展速度整体上滞后于其应用方法和技术的发展速度(图5)。
图3 总体期刊论文的实证研究范围
Fig.3 Empirical research scope of journal articles on the whole
图4 不同时段的期刊论文实证研究范围
Fig.4 Empirical research scope of journal articles in different periods
3.4 脆弱性实证评价方法尚未成熟
生态脆弱性评价作为脆弱性研究的重要内容，受到众多学者的关注，虽然其研究已经取得了较大进展，但目前尚有很多不足，迄今为止尚未形成一套公认的、具有普适性的评价模型，评价指标体系也各不相同。作者在论文阅读基础上，根据55篇有关期刊论文中的我国生态脆弱性评价指标体系进行统计分析，结果发现，各论文采用的不同评价模型多达十余种，除了11%的少数论文属于单一自然系统评价模式之外，绝大多数采用复合因子综合评价模式，其中基于自然—社会—经济系统复合要素的综合指数评价模型占31%，基于“成因—结果”、“驱动—状态—能力”、“敏感—暴露—适应”、“易损—适应—压力”、“敏感—弹性—压力”和“敏感—恢复—压力(SRP)”等概念模型的评价模式占69%，其中采用最多的是“成因—结果”概念模型，占论文总篇数的21%，其余近10种评价模型共占48%。同时，所有论文采用的各类评价指标多达90个，统计中作者将一些指标进行了适当归类，如在经济指标中，分别将表征人类经济活动影响后果的水土流失、沙化、盐渍化、石漠化、草场退化等面积指标归类为生态退化类指标和废水、废气、化肥农药等产生和施用单位量化指标归类为环境污染类指标；将各类自然灾害发生率等归类为自然灾害区位性指标；在社会指标中，将万人医生数和万人病床等医疗卫生条件、非生产性投资强度、城市生命线密度、预警处理能力等指标归类为适应性条件指标；将农业机械总动力、灌溉面积比和农业用电量等归类为农业现代化表征指标、将水土流失治理率、退化土地恢复率、防灾减灾能力、环境治理措施等归类为生态环境治理指标，最终确定统计指标总数66个，其中自然因子指标32个，占48.5%；经济因子指标22个，占33.3%；社会因子指标12个，占18.2%。统计结果显示，各综合评价指标体系中的指标构成差异悬殊，在单篇论文中，采用指标最少的不足10个，指标最多的达40个以上，而多数指标在所有论文中的采用率很低，采用率达到50%以上的指标只有植被覆盖率、年降雨量、表示水热平衡状态的干燥度或湿润度、人均耕地、地区GDP等5项，占指标总数的8%，其中植被覆盖率的采用率最高，达82%，而占指标总数92%的绝大多数指标被普遍采用率不到50%，其中，采用率为20%～49%的指标占指标总数的14%，采用率为5%～19%的指标占24%，而54%的其他指标被采用率均不到5%(图6)。虽然各评价指标体系表现出一定的区域性差异性，但区域性指标的普遍针对性不强。如根据采用率5%以上的30个指标分区统计，各项指标和各类指标的采用率均有所不同，各区域也出现有一定针对性的特殊指标，但被普遍采用率不高。相对而言，在目前我国已有研究成果的脆弱性综合评价指标中，北方地区的经济指标比重略高于自然指标，南方地区的脆弱性综合评价指标中的自然指标比重略高于经济指标，自然、经济指标的总体比重和地区差异相对较大，社会指标的总体比重小，且其地区差异普遍性较小(表2，图7)。
4 结论与启示
4.1 结论
(1)生态脆弱性自1989年以来在中国逐渐成为研究热点，并形成三个发展阶段。1989～2000年，是以理论初探和区域对策等定性研究为主的初步发展阶段；2001～2007年是以方法应用与实证评价为主，并以数量大幅度增长为特点的迅速发展阶段；2008年之后开始出现研究总结热潮和综合化研究趋势，进入由单纯数量增长转向理论内涵建设的成熟发展阶段。
(2)按照理论性研究、实证评价研究和区域综合研究等三大研究内容分类，在我国脆弱性实证评价研究相对发展迅速，其实证研究区域由偏于西南喀斯特地区和北方农牧交错带逐渐趋于广泛和均衡，脆弱性实证研究的文献比例由初级阶段的10%持续提高到现阶段的40%；相反，区域综合研究文献比例由63%持续下降为现阶段的45%；理论研究则经历了一个起伏式的变化，其文献比例由27%先下降为8%再提高到14%。
(3)目前我国的生态脆弱性理论研究相对落后，总体上生态脆弱性理论研究发展滞后于其应用方法和技术研究发展。采用计算理论指数和技术指数的方法来分别反映我国生态脆弱性研究相对理论和方法技术综合研究的水平，其理论指数为16，技术指数为31；按照三个阶段来对比，理论指数分别为8、13和33，技术指数则分别为8、26和64。
(4)中国生态脆弱性实证评价方法目前缺乏统一的理论规范，评价模型和评价指标繁多。现有研究成果中各被采用的不同评价模型多达十余种，其中，采用最多的“成因—结果”概念模型评价研究论文仅占统计论文的21%；不同评价指标达90个，其中，除了植被覆盖率、年降雨量、干燥度或湿润度、人均耕地、地区GDP等五个指标外，90%以上评价指标的被采用率在50%以下，55%的评价指标被采用率不到5%。
(5)中国生态脆弱性实证评价研究中采用的脆弱性评价指标显示出一定的区域差异性和针对性。除了少数通用指标之外，西南喀斯特地区、西北干旱地区、北方农牧交错区、南方丘陵山区和青藏高寒区等区域针对性脆弱性评价特殊指标分别为岩性、大风、活动积温、坡度和地表切割度，但各评价指标的采用率尚不高，在其各区脆弱性实证评价研究论文中的采用率分别为50%、50%、56%、63%和67%。
(6)目前中国生态脆弱性实证研究仍以生态系统脆弱性评价为主，对系统脆弱性的研究多停留于农业生态经济系统等某一子系统层面，且系统脆弱性评价指标多考虑自然—经济要素，而基于社会系统的社会应对能力和适应能力表征指标考虑较少。按照自然、经济和社会等三类指标统计，现有核心期刊文献中脆弱性评价指标体系中的自然和经济要素指标比例分别为44%和38%，社会性指标仅占18%。
4.2 启示
从国内外脆弱性研究发展来看，脆弱性研究涉及自然生态系统、社会系统和社会—生态耦合系统三大类[70]。随着生态脆弱性研完的进一步深入，以人地耦合系统为中心的脆弱性理论及其评价已日益成为地学以及相关学科关注和研究的热点[4，10，58，60，65]。但目前人地耦合系统脆弱性研究尚未形成完善的理论体系，关于耦合系统脆弱性评价的研究尚未取得突破性进展，在概念体系、分析框架、评价方法等方面还不统一，真正意义上的经济社会与自然环境两大系统耦合作用机理的研究仍然是相关学科的前沿课题，定量确定系统脆弱性阈值和探讨系统脆弱性评价结果验证的现实参照仍是其机理研究中尚未解决的难题，基于动态模拟和系统性方法的系统脆弱性时空变化过程的研究个案仍然不多[6]。同时，我国与国外脆弱性研究发展相比，生态脆弱性研究发展相对滞后，目前对脆弱性理论方法研究还不够深入，基于人地耦合的系统脆弱性研究还处于刚刚起步阶段，实证研究仍以生态系统脆弱性评估为主，脆弱性实证评价方法尚未成熟，定量评价的综合性不够，各地脆弱性实证评价指标体系建构中，层次与问题目标定位不明确，针对性不够强，众多研究中的脆弱性评价指标体系多是采用国外不同的理论模式进行方法套用，缺乏清晰的概念内涵和因子解释，差异悬殊的概念框架以及不完善的评价模型成为了制约脆弱性评价的主要障碍，也限制了脆弱性研究在决策制定中应用，鉴于此，今后中国生态脆弱性研究应在强化脆弱性系统理论建设的基础上，加强基于人地耦合的综合脆弱性研究，并向更具综合性、针对性和多元化的方向发展，具体包括：
(1)强化脆弱性理论和方法体系建设，深化脆弱性概念内涵研究，建构具有科学性和普适性的概念模型，规范脆弱性评价的理论范式；
(2)突破基于敏感属性的自然系统脆弱性研究局限，强化基于社会应对能力和适应能力的社会系统脆弱性要素研究；
(3)突破基于国家和区域的宏观层面脆弱性研究，强化社区和群体等微观层面的脆弱性研究，开展多层次和多元化的综合脆弱性评价研究；
(4)推动不同层次和不同区域的实证研究，建立针对不同的研究尺度和不同敏感区域的脆弱性评价指标体系。