王莉亞,張志強(qiáng),尉永平,熊永蘭

(1.河南工程學(xué)院,河南鄭州 451191;2.中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報中心,甘肅蘭州 730000; 3.澳大利亞墨爾本大學(xué)澳中水資源研究中心,澳大利亞墨爾本 3010)

流域水資源管理研究論文計(jì)量分析

王莉亞1,張志強(qiáng)2,尉永平3,熊永蘭2

(1.河南工程學(xué)院,河南鄭州 451191;2.中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報中心,甘肅蘭州 730000; 3.澳大利亞墨爾本大學(xué)澳中水資源研究中心,澳大利亞墨爾本 3010)

為了系統(tǒng)揭示流域水資源管理研究的現(xiàn)狀、趨勢和熱點(diǎn),以Web of Science數(shù)據(jù)庫收錄的關(guān)于流域水資源管理研究的論文為數(shù)據(jù)源,利用美國湯森路透公司的數(shù)據(jù)分析工具TDA,對全世界流域水資源管理研究的論文進(jìn)行計(jì)量分析。結(jié)果表明:流域水資源管理研究的論文數(shù)量呈穩(wěn)步增長態(tài)勢,1991年以后的論文數(shù)量增加迅速;美國、中國、澳大利亞和歐洲國家的論文數(shù)量比較多,這些國家在此領(lǐng)域的研究比較活躍;2002年是國際流域水資源管理研究的轉(zhuǎn)折年,之前的研究主題比較分散,之后的研究主題比較集中。

流域;水資源管理;論文計(jì)量分析;熱點(diǎn)主題;數(shù)據(jù)分析;Web of Science

流域是地球淡水循環(huán)的重要組成部分,是與水相關(guān)的自然資源與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要載體,是人類經(jīng)濟(jì)社會活動與環(huán)境相互作用、相互和諧的基石,已經(jīng)成為可持續(xù)水資源管理的主要對象[1]。人類對水資源流域性的認(rèn)識是在19世紀(jì)中后期逐漸形成的,20世紀(jì)以來,隨著水管理實(shí)踐和理論研究的深入,多次國際性水資源會議在涉及水管理體制時,均提議以流域?yàn)閱卧芾硭Y源[2]。流域水資源管理研究涉及領(lǐng)域比較廣,即水資源管理問題的研究廣泛涉及了農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)學(xué)、地球物理科學(xué)、社會科學(xué)、水法、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)等[3-9]。目前關(guān)于流域水資源管理方面的研究絕大部分是從專業(yè)角度開展的研究,或者綜述此領(lǐng)域的研究狀況,例如全球氣候變化對流域水文循環(huán)及水資源管理的顯著影響[10]、水權(quán)及初始水權(quán)分配研究[11]、跨界水污染治理研究[12]等,從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)角度開展該領(lǐng)域研究的長序列數(shù)據(jù)系統(tǒng)定量評價的文獻(xiàn)鮮見。本文從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的角度出發(fā),利用美國湯森路透公司的數(shù)據(jù)分析工具 TDA,對科學(xué)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(Web of Science)收錄的流域水資源管理研究的國際論文進(jìn)行計(jì)量分析,從而深入把握國際流域水資源管理研究的整體進(jìn)展?fàn)顩r,揭示國際流域水資源管理研究的現(xiàn)狀與態(tài)勢、研究熱點(diǎn)及其布局,為我國流域水資源管理研究提供參考。

1 數(shù)據(jù)源

為了解全世界流域水資源管理研究的進(jìn)展,充分反映該領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài),本文選用Web of Science數(shù)據(jù)庫中的SCI-E和SSCI引文數(shù)據(jù)庫,首先根據(jù)流域水資源研究方面的主題詞(水資源管理、水資源分配、水資源開發(fā)、水資源利用、水資源法律等)進(jìn)行檢索,然后結(jié)合該數(shù)據(jù)庫中學(xué)科領(lǐng)域分類進(jìn)行精選,從而檢索到數(shù)據(jù)庫中1921—2012年所有關(guān)于流域水資源管理研究方面的文獻(xiàn)。檢索詞分別為river basin、rivers、lake、watershed、catchment、management、distribution、protect、control、measure、develop、governance、exploit、utilize、allocation、policy、law等,檢索日期為2013年6月28日,共檢索到有效數(shù)據(jù)61739條。

2 論文的分布及對比

2.1 全世界的論文總量年度分布

從1921—2012年,全世界流域水資源管理研究論文總量呈穩(wěn)步增長趨勢,如表1所示。從表1可以看出,論文總量增長反映了流域水資源管理研究的兩大發(fā)展階段:第一階段(1921—1990年)為研究的萌芽期,論文總量較少,平均每年不足7篇,且總量增長緩慢;第二階段(1991—2012年)為研究的較快發(fā)展期,論文總量不斷增加,平均每年約2785篇,總量呈明顯上升趨勢。

表1 全世界的論文總量年度分布

2.2 主要國家的論文數(shù)量對比

在現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,對不同國家的論文數(shù)量進(jìn)行分析對比,可以看出論文數(shù)量排前10的國家分別為美國、中國、加拿大、英國、德國、澳大利亞、法國、西班牙、日本和荷蘭,它們發(fā)表的論文數(shù)量占總量的66.58%,其他186個國家或地區(qū)的論文數(shù)量只占33.42%,表明流域水資源管理研究相對集中在這前10個國家,表2為這些主要國家的論文數(shù)量對比情況。美國的論文數(shù)量占絕對優(yōu)勢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他9個國家,說明美國在流域水資源管理方面的科研活動相當(dāng)活躍,并且具有相當(dāng)強(qiáng)的研究實(shí)力。從整體上來看,其他9個國家的論文數(shù)量比例差異不是很大,其中加拿大、中國和英國各占6%以上;德國和澳大利亞各自所占比例比較接近,均超過了4%;西班牙、日本和荷蘭各自所占比例比較少,在3%左右。從累計(jì)百分比來看,前8個國家的論文數(shù)量累計(jì)已經(jīng)超過了60%。

表2 主要國家的論文數(shù)量對比

2.3 主要國家的論文數(shù)量年度分布

表3為上述主要國家的論文數(shù)量年度分布情況?？傮w上講,這些國家的論文數(shù)量呈上升趨勢,其中美國和中國的論文數(shù)量增長速度比較快,而其他國家比較平緩。

表3 主要國家的論文數(shù)量年度分布

2.4 研究機(jī)構(gòu)的論文數(shù)量年度分布

論文數(shù)量超過200篇的研究機(jī)構(gòu)共有18個,其中大學(xué)有11所,分布在美國和英國;科研機(jī)構(gòu)有4家,分別是西班牙國家研究委員會、俄羅斯科學(xué)院、中國科學(xué)院和美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究所;政府研究部門有3個,分別是加拿大環(huán)境保護(hù)局、美國地質(zhì)斟查局和美國環(huán)境保護(hù)局。中國科學(xué)院以1327篇的論文數(shù)量排在首位。上述研究機(jī)構(gòu)的論文數(shù)量主要分布于1990—2012年,如表4所示?？傮w來看,研究機(jī)構(gòu)的年度論文數(shù)量呈上升趨勢,其中中國科學(xué)院的論文數(shù)量增長速度最快,其他機(jī)構(gòu)變幅不大。雖然美國地質(zhì)勘查局的論文數(shù)量在2000年有明顯的波動,但是總體變幅不大。

2.5 學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)量年度分布

根據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)庫對期刊的學(xué)科領(lǐng)域分類,1921—2012年流域水資源管理研究的論文主要分布在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、水資源學(xué)、海洋和淡水生物、地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)、農(nóng)學(xué)、海洋學(xué)、漁業(yè)、化學(xué)、氣象與大氣科學(xué)等領(lǐng)域,如表5所示。此外,部分論文還涉及自然地理學(xué)、地球化學(xué)及地球物理和動物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域,但是大多數(shù)論文都集中在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,占22.76%,水資源學(xué)、海洋和淡水生物、地質(zhì)學(xué)和工程學(xué)也是流域水資源管理研究涉及的主要領(lǐng)域。流域水資源管理研究論文的學(xué)科領(lǐng)域分布特點(diǎn)與其學(xué)科屬性密切相關(guān)。

表4 主要研究機(jī)構(gòu)的論文數(shù)量年度分布

表5 流域水資源管理研究論文的主要學(xué)科分布

3 研究主題的關(guān)聯(lián)和分布

3.1 部分國家的研究主題

排名前19位的國家論文數(shù)量占全世界論文總量的80%,本文對這19個國家在1921—2012年的研究主題進(jìn)行關(guān)聯(lián)程度分析,如圖1所示。圖1中點(diǎn)與點(diǎn)之間的連線及其粗細(xì)代表研究主題的關(guān)聯(lián)程度,連線越粗說明關(guān)聯(lián)程度越強(qiáng),反之越弱(下同)[13]。由圖1可見,美國、加拿大、法國、德國、西班牙、瑞士、英國、意大利、荷蘭、比利時和瑞典等國家之間的研究主題關(guān)聯(lián)程度比較大。采用共詞聚類分析方法,對上述國家發(fā)表論文的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析可知,它們關(guān)注的研究內(nèi)容主要包括水質(zhì)、氣候變化、土地利用、水體富營養(yǎng)化、河流的沉積物等。澳大利亞、俄羅斯、土耳其、印度、中國、巴西、日本和新西蘭這8個國家的研究主題相對比較獨(dú)立。

3.2 重點(diǎn)機(jī)構(gòu)的研究主題

對上述18個重點(diǎn)研究機(jī)構(gòu)在1921—2012年的研究主題進(jìn)行關(guān)聯(lián)程度分析,如圖2所示?？梢钥闯?由于地域的因素,美國大部分研究機(jī)構(gòu)的研究主題關(guān)聯(lián)程度較強(qiáng),其中美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究所、美國環(huán)境保護(hù)局、美國地質(zhì)勘查局、佛羅里達(dá)大學(xué)、德州農(nóng)工大學(xué)、科羅拉多州立大學(xué)、明尼蘇達(dá)大學(xué)、北卡羅來納大學(xué)和馬里蘭大學(xué)這9個機(jī)構(gòu)的研究主題關(guān)聯(lián)程度比較強(qiáng);同時英國不列顛哥倫比亞大學(xué)、華盛頓大學(xué)、科羅拉多州立大學(xué)的研究主題關(guān)聯(lián)程度也比較強(qiáng)。通過上述機(jī)構(gòu)發(fā)表論文所包含的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析,獲得這些機(jī)構(gòu)關(guān)注的熱點(diǎn)問題分別為:水質(zhì)、土地利用、河流中的沉積物、水體氮和磷含量以及SWAT模型的建模和流域研究等,同時還涉及地表水、水體富營養(yǎng)化、水生生物、徑流、遙感監(jiān)測和氣候變化等方面的研究。威斯康星大學(xué)、加州大學(xué)戴維斯分校、亞利桑那大學(xué)、西班牙國家研究委員會、俄羅斯科學(xué)院、中國科學(xué)院、加拿大環(huán)境保護(hù)局這7個機(jī)構(gòu)的研究主題相對比較獨(dú)立。

圖1 部分國家的研究主題關(guān)聯(lián)程度示意圖

圖2 重點(diǎn)機(jī)構(gòu)的研究主題關(guān)聯(lián)程度示意圖

表6 流域水資源管理研究熱點(diǎn)主題的年度分布

3.3 熱點(diǎn)主題的年度分布

從整個時間段來看,不同年份的論文數(shù)量差異比較大,選取年論文數(shù)量超過100篇的時間段(1990—2012年,共計(jì)23年)作為分析對象。選擇當(dāng)年研究主題所包含的論文數(shù)量占當(dāng)年論文總量的比例超過2%的研究主題作為熱點(diǎn)主題,如表6所示,用√表示該主題在當(dāng)年是熱點(diǎn)主題。利用共詞聚類方法對熱點(diǎn)主題所包含論文的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,最終獲得23年里流域水資源管理研究的熱點(diǎn)主題是水質(zhì)、氣候變化、河流的沉積物、水體富營養(yǎng)化、河流中氮磷等元素含量、水文建模及其應(yīng)用、土地利用及其變化、河流湖泊水資源、農(nóng)業(yè)用水和污染、地理信息系統(tǒng)GIS、自然災(zāi)害(洪水和干旱)、水資源管理、水污染和水生生物等14個主題。水質(zhì)、河流的沉積物、水體富營養(yǎng)化、河流中氮磷等元素含量、河流湖泊水資源、水生生物、水污染這7個主題一直受到重點(diǎn)關(guān)注;土地利用及其變化、地理信息系統(tǒng)GIS和水資源管理這3個主題的研究從2001年開始成為研究的熱點(diǎn)主體;氣候變化作為研究的熱點(diǎn)主題始于2009年;自然災(zāi)害(洪水和干旱)僅在2002年是研究的熱點(diǎn)主題。

流域水資源管理研究的熱點(diǎn)主題論文數(shù)量占當(dāng)年論文總量的比例如表7所示。顯然,熱點(diǎn)主題的論文數(shù)量所占比例呈增長態(tài)勢,表明研究主題趨向于集中。2002年的熱點(diǎn)主題論文數(shù)量所占比例最高,達(dá)到48.43%,是研究主題集中程度的分水嶺; 2002年之前的熱點(diǎn)主題論文數(shù)量所占比例小于40%,研究主題相對比較分散;2002年之后的熱點(diǎn)主題論文數(shù)量所占比例均高于40%,研究主題相對比較集中。

表7 水資源管理研究熱點(diǎn)主題論文數(shù)量占論文總量的比例 %

4 結(jié) 論

a.在20世紀(jì)90年代以前的70年中,全世界有關(guān)流域水資源管理方面研究的論文較少,論文數(shù)量增長速度較慢,表明國際學(xué)術(shù)界對水資源管理研究的關(guān)注度不是很高,開展的研究工作很少,這與當(dāng)時國際上水資源的管理和利用等問題尚不突出有關(guān)。

b.自20世紀(jì)90年代以來,流域水資源管理研究的論文數(shù)量開始大幅增長,從單學(xué)科研究走向多學(xué)科研究、學(xué)科交叉研究,反映了國際上水資源管理研究問題日益突出,水資源管理需求日益顯著。

c.美國、中國、澳大利亞和歐洲等國家和地區(qū)的水資源管理研究的論文數(shù)量較多,這在一定程度上與這些國家或區(qū)域的流域眾多、水資源管理需求強(qiáng)有關(guān);高等院校是該領(lǐng)域研究的主要機(jī)構(gòu)。

d.近23年來流域水資源管理研究的熱點(diǎn)主體是水質(zhì)、氣候變化、河流的沉積物、水體富營養(yǎng)化、河流中氮磷等元素含量、水文建模及其應(yīng)用、土地利用及其變化、河流湖泊水資源、農(nóng)業(yè)用水和污染、地理信息系統(tǒng)GIS、自然災(zāi)害(洪水和干旱)、水資源管理、水污染和水生生物等14個主題,研究的熱點(diǎn)主題趨向于集中,2002年研究主題的集中程度最高。

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Bibliometrical analysis of international research of river basin water resources management//

WANG Liya1,ZHANG Zhiqiang2,WEI Yongping3,XIONG Yonglan2
(1.Henan Institute of Engineering,Zhengzhou 451191,China;2.Lanzhou Library of Chinese Academy of Science,Lanzhou 730000,China;3.Australia China Centre on Water Resources Research, University of Melbourne,Melbourne 3010,Australia)

In order to show the state-of-the-art and trend topics of field research in river basin water resource management, this study selected research articles about the basin water resources management available in the Web of Science database by using the Thomson Data Analyzer(TDA),which is a data analysis tool developed by Thomson Reuters.The results show that the number of research papers on this topic has been increased steadily with a sharp increase since 1991.The scholars who are mainly from the United States,China,Australia and the European countries have published most of the papers,which shows that the research in those countries is more active.From the view of time and the content of research, 2002 is the watershed of the study in the fields of water resource research,because from 1990 to 2001,the subjects of research were scattered while from 2002 to 2011,they are concentrated.

river basin;water resources management;bibliometrics analysis;hot topics;data analysis;Web of Science

TV213.4;G353.1

:A

:1006-7647(2014)04-0034-05

10.3880/j.issn.1006-7647.2014.04.008

2013-0710 編輯:周紅梅)

國家自然科學(xué)基金(91125007)

王莉亞(1979—),女,河南平頂山人,講師,博士,主要從事科技戰(zhàn)略與科技政策理論與方法研究。E-mail:wangliya@mail.las.ac.cn