張 苗,2,袁凱華,陳銀蓉,蘭夢(mèng)婷

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院,湖北 武漢 430070;2.山東師范大學(xué) 商學(xué)院,山東 濟(jì)南 250014)

土地利用與碳排放國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展比較
——基于CiteSpace軟件的文獻(xiàn)計(jì)量分析

張 苗1,2,袁凱華1,陳銀蓉1,蘭夢(mèng)婷1

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院,湖北 武漢 430070;2.山東師范大學(xué) 商學(xué)院,山東 濟(jì)南 250014)

采用CiteSpace軟件對(duì)國(guó)內(nèi)外近14年主題為土地利用和碳排放的研究文獻(xiàn)進(jìn)行了文獻(xiàn)計(jì)量分析。結(jié)果表明:國(guó)外研究主題的演進(jìn)依次是微觀層面的土地利用碳排放機(jī)理認(rèn)知研究、土壤碳和植被碳的有機(jī)碳核算、建立不同的模型模擬或仿真碳排放變化、生物燃料利弊分析;國(guó)內(nèi)研究主題的演進(jìn)依次是建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)碳排放的研究、土地利用結(jié)構(gòu)與能源消費(fèi)的相關(guān)關(guān)系、特殊區(qū)域的碳蓄積變化與土壤碳核算、不同省份或地級(jí)市的碳足跡核算，以及城市土地、城市規(guī)劃和土地管理視角的碳減排研究;減少森林采伐和森林退化碳排放和生物燃料的相關(guān)研究成為國(guó)外最新的研究前沿,低碳城市、城市規(guī)劃、低碳交通和低碳發(fā)展成為國(guó)內(nèi)研究前沿。

土地利用;碳排放;文獻(xiàn)計(jì)量分析法;研究進(jìn)展;研究前沿

1 前言

越來越多的證據(jù)表明,碳排放是導(dǎo)致全球氣候變化的重要因素[1,2],全球氣候變化可能對(duì)自然生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生多方面、多層次的影響。過去幾十年時(shí)間，大氣中大約有45%的CO2排放來自化石燃料燃燒和土地利用變化,剩下的CO2被稱作是“碳庫”的海洋和陸地吸收了[3]。隨著研究的進(jìn)展,新出現(xiàn)的主要問題是作為碳存儲(chǔ)最大的陸地和海洋非常脆弱和不穩(wěn)定,極容易導(dǎo)致自然碳排放[3,4],其中作為人類活動(dòng)載體的陸地最易受到擾動(dòng)。

根據(jù)世界資源組織的碳排放計(jì)算器測(cè)算和碳循環(huán)研究專家估算[1,2,5]:1850—1998年在全球的碳排放中,土地利用變化引起的碳排放量約占人類活動(dòng)影響碳排放總量的1/3。未來一個(gè)世紀(jì),由于土地系統(tǒng)很可能在結(jié)構(gòu)和功能方面出現(xiàn)較大的變化,土地系統(tǒng)對(duì)氣候的反饋在土地系統(tǒng)科學(xué)中的地位愈來愈重要,土地利用與碳排放問題引起了越來越多的學(xué)者關(guān)注[6]。國(guó)內(nèi)學(xué)者基于不同的切入視角對(duì)國(guó)內(nèi)外土地利用與碳排放相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了較全面的總結(jié),側(cè)重點(diǎn)有所不同,包括土地利用的碳排放機(jī)理與核算[7]、土地利用變化對(duì)碳排放的影響[8-12]、農(nóng)業(yè)土地利用與碳排放的關(guān)系[13]、城市系統(tǒng)的碳循環(huán)[14]、土地利用變化與土壤有機(jī)碳(SOC)的關(guān)系[15]、土地利用變化對(duì)氣候的影響[16-18]等相關(guān)研究進(jìn)展。

為了厘清國(guó)內(nèi)外有關(guān)土地利用與碳排放在不同時(shí)間段的研究主題、研究主題之間的相互關(guān)聯(lián)以及研究熱點(diǎn)與前沿,本研究采用文獻(xiàn)計(jì)量分析法對(duì)國(guó)內(nèi)外近14年以主題為土地利用和碳排放的文獻(xiàn)進(jìn)行了關(guān)鍵詞提取分析與比較,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外有關(guān)土地利用與碳排放研究的主題演化進(jìn)展,以期更好地指導(dǎo)未來我國(guó)土地利用與碳排放的科學(xué)研究。

2 數(shù)據(jù)與方法

當(dāng)前有關(guān)文獻(xiàn)圖譜的軟件有十余種之多,各個(gè)軟件都具有各自的優(yōu)勢(shì),而CiteSpace軟件以其強(qiáng)大的文獻(xiàn)共被引分析而知名。隨著發(fā)展算法和功能的不斷優(yōu)化,當(dāng)前CiteSpace軟件已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、醫(yī)學(xué)等60多個(gè)領(lǐng)域[19]。本文主要借助CiteSpace軟件[20]對(duì)國(guó)內(nèi)外近14年主題為“土地利用”和“碳排放”的文獻(xiàn)進(jìn)行了計(jì)量分析,國(guó)外文獻(xiàn)計(jì)量分析所用數(shù)據(jù)均來自于Web of Science核心合集,包括SCI、SSCI和Aamp;HCI等三大引文索引數(shù)據(jù)庫。每一條數(shù)據(jù)記錄主要包括文獻(xiàn)的作者、題目、摘要和文獻(xiàn)的引文。以“l(fā)and use” 和“carbon emission”作為主題詞,時(shí)間跨度為2002—2015年(由于Web of Science核心集最早只能檢索到2002年，因此本文檢索也只能從2002年開始),對(duì)兩者的檢索結(jié)果取交集,語言類型選擇English,文獻(xiàn)類型為“Article or Proceedings Paper or Review”,共獲得了4249條文獻(xiàn)數(shù)據(jù),每年的文獻(xiàn)數(shù)量分布見圖1。

圖1 國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)量時(shí)間分布

國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)檢所庫為CNKI,選擇文獻(xiàn)檢索,檢索主題詞為“土地利用”和“碳排放”,時(shí)間為2002年1月1日—2015年12月31日,共檢索到有效文獻(xiàn)566條(刪除新聞、會(huì)議通知等信息),每年的文獻(xiàn)數(shù)量分布見圖2。由圖1可知,2002—2015年國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì),表明“土地利用”和“碳排放”研究被越來越多的國(guó)外學(xué)者所關(guān)注。圖2表明,從2009年開始我國(guó)學(xué)者開始更多地關(guān)注土地利用與碳排放相關(guān)研究,文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。

圖2 國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)數(shù)量時(shí)間分布

3 文獻(xiàn)計(jì)量分析

3.1 研究主題演化趨勢(shì)分析與對(duì)比

研究主題的分布及演化能夠直觀地體現(xiàn)不同時(shí)序內(nèi)的熱點(diǎn)領(lǐng)域、分析視角、研究方法的變化。關(guān)鍵詞作為學(xué)術(shù)論文研究主題的精煉表達(dá),其關(guān)聯(lián)性在一定程度上可揭示學(xué)科領(lǐng)域中知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。鑒于此,本研究通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析來鑒別國(guó)內(nèi)外土地利用碳排放研究領(lǐng)域的主要研究方向和熱點(diǎn),并對(duì)該研究領(lǐng)域主題結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化做出判斷。為了便于比較,對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)本文采用同一軟件操作,具體操作方式是:時(shí)間切割設(shè)置為1年,節(jié)點(diǎn)類型選擇關(guān)鍵詞,閾值選擇以TOP30為閥值,運(yùn)行CiteSpaceⅢ軟件得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜,然后通過PathFinder算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修剪與合并,得出關(guān)鍵詞共現(xiàn)的關(guān)鍵路徑。

國(guó)外研究主題演化:通過運(yùn)行CiteSpaceⅢ軟件得到國(guó)外關(guān)鍵詞共線網(wǎng)絡(luò)圖譜(圖3、圖4,見封二)和關(guān)鍵詞分布表(表1)。修剪后的圖譜共包含關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)73個(gè),連線280條。由圖3可知,從文獻(xiàn)檢索的2002年開始形成中心度較高的四大研究關(guān)鍵詞分別是“土地利用變化、氣候變化、土地利用、排放”。從圖4可見關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系,不同關(guān)鍵詞之間具有相互影響和相互作用的關(guān)系,結(jié)合表1給出的關(guān)鍵詞年份和中心度大小可知,“土地利用”成為中心度最大的關(guān)鍵詞,演進(jìn)出的關(guān)鍵詞順序(從左到右)依次是:土地利用—碳—森林采伐—二氧化碳排放—熱帶雨林—溫室氣體排放—減少森林采伐和森林退化碳排放(REDD,Reduce Emissions from Deforestation and Forest Degradation)—生物多樣性等;“土地利用變化”成為中心度第二大的關(guān)鍵詞,演進(jìn)順序依次是:土地利用變化—碳封存—管理—農(nóng)業(yè)—土壤有機(jī)碳等;“氣候變化”關(guān)鍵詞受“土地利用”和“土地利用變化”的影響和作用,演進(jìn)順序依次是:氣候變化—模型—土壤碳—森林—生態(tài)系統(tǒng)等;“排放”關(guān)鍵詞同樣受“土地利用”和“土地利用變化”關(guān)鍵詞的影響和作用,演進(jìn)的支脈相對(duì)較多,依次為:排放—生物群落—?jiǎng)討B(tài)—有機(jī)碳—氮氧化物排放—溫室氣體排放—影響—生物燃料—生命周期模型—乙醇—保護(hù)等。

表1 國(guó)外文獻(xiàn)關(guān)鍵詞分布表

通過閱讀原文獻(xiàn)可知,“土地利用”演進(jìn)的關(guān)鍵詞代表的研究主題是以熱帶雨林等森林采伐和森林退化比較明顯的區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,開展REDD導(dǎo)致的碳排放研究;“土地利用變化”演進(jìn)的關(guān)鍵詞代表的研究主題是關(guān)于土地利用變化帶來碳排放的認(rèn)知和應(yīng)對(duì)策略的研究,側(cè)重于農(nóng)業(yè)用地的土壤碳研究;“氣候變化”則是關(guān)于通過建立不同的氣候變化模擬模型來測(cè)算整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的植被碳和土壤碳的碳存儲(chǔ)和碳通量的相關(guān)研究;“碳排放”關(guān)鍵詞代表的研究主題首先是對(duì)生物群落的土壤碳和植被碳排放的探討,然后延伸到生物燃料利用利弊的討論和如何更好地利用生物燃料的相關(guān)研究。

通過表1可見,2002年出現(xiàn)的關(guān)鍵詞最多且中心度相對(duì)較高,之后每年出現(xiàn)的關(guān)鍵詞減少且中心度降低,表明國(guó)外的研究主題出現(xiàn)較早,研究分支相對(duì)集中;通過圖4(封二)可見,代表研究主題的關(guān)鍵詞之間具有相互影響和相互作用的關(guān)系。根據(jù)出現(xiàn)的先后年份和中心度的大小,以及通過閱讀原文獻(xiàn)可知,國(guó)外研究主題的演進(jìn)首先是注重微觀層面的土地利用碳排放機(jī)理的認(rèn)知研究,展開土壤碳和植被碳的有機(jī)碳核算;其次是注重物理、化學(xué)和生物等自然科學(xué)知識(shí)在土地利用變化中的應(yīng)用,通過建立不同的模型模擬或仿真碳排放變化為減緩溫室氣體排放提供科學(xué)依據(jù),以及最近關(guān)于生物燃料利弊的分析,所有的研究分支都是基于之前的微觀理論基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)研究主題演化:國(guó)內(nèi)關(guān)鍵詞共線網(wǎng)絡(luò)圖譜見圖5(封二),關(guān)鍵詞分布見表2 ,修剪后的圖譜共包含關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)202個(gè)、連線259條。由表2可見,2002年中心度較高的關(guān)鍵詞為碳排放,對(duì)應(yīng)圖5中最大的節(jié)點(diǎn),結(jié)合表2,從左到右的關(guān)鍵詞演進(jìn)依次為:碳排放—溫室氣體—影響因素—土地利用規(guī)劃—建設(shè)用地—驅(qū)動(dòng)因素—農(nóng)業(yè)碳排放等。2002年的關(guān)鍵詞中除去碳排放外,土地利用方式的中心度也相對(duì)較高,但是研究主題分支較少,由圖5可知演進(jìn)的關(guān)鍵詞主要包括時(shí)空格局和建設(shè)用地?cái)U(kuò)張,而其他關(guān)鍵詞如土壤溫度、人類活動(dòng)和土壤濕度等中心度較低,并未形成對(duì)應(yīng)的研究支脈。

表2 國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞分布

2003年中心度較高的關(guān)鍵詞為土地利用,對(duì)應(yīng)圖5中第二大的節(jié)點(diǎn),結(jié)合表2,從左到右研究主題演進(jìn)依次為:土地利用—能源消費(fèi)—土地利用結(jié)構(gòu)—低碳發(fā)展—緊湊城市等;2008年中心度較高的土地利用變化關(guān)鍵詞成為第三大的節(jié)點(diǎn),研究主題演進(jìn)依次為:土地利用變化—碳蓄積—土壤有機(jī)碳—季節(jié)變化—可持續(xù)發(fā)展等;2009年中心度較高的關(guān)鍵詞為碳足跡,根據(jù)出現(xiàn)的時(shí)間順序和圖5中共現(xiàn)分布可知,碳足跡為高中心度關(guān)鍵詞碳排放和土地利用的發(fā)展分支,通過閱讀原文獻(xiàn),文獻(xiàn)多基于不同的省份和地市來測(cè)算對(duì)應(yīng)的碳足跡;2010年中心度較高的關(guān)鍵詞包括低碳經(jīng)濟(jì)和氣候變化,其中低碳經(jīng)濟(jì)演進(jìn)出的關(guān)鍵詞依次包括:低碳經(jīng)濟(jì)—城市規(guī)劃—土地管理—低碳交通—土地利用碳排放—城市土地利用—城市發(fā)展—土地集約利用等;氣候變化演進(jìn)出的關(guān)鍵詞依次包括:氣候變化—低碳城市—低碳農(nóng)業(yè)—城市發(fā)展—低碳城市規(guī)劃—建設(shè)用地?cái)U(kuò)張—節(jié)能減排等。

由表2可知,國(guó)內(nèi)每年都會(huì)出現(xiàn)較多的關(guān)鍵詞,且中心度并不高,表明國(guó)內(nèi)研究起步較晚,研究相對(duì)分散。國(guó)內(nèi)中心度較高的關(guān)鍵詞出現(xiàn)時(shí)間并不像國(guó)外一樣集中,而是隨著時(shí)間變化而推演。其中,2008年出現(xiàn)的土地利用變化關(guān)鍵詞的演變與國(guó)外的“l(fā)and use change”研究較為接近,而國(guó)外從2002年開始已展開相關(guān)研究。

其他關(guān)鍵詞的演變中有交叉重復(fù)的部分,通過國(guó)內(nèi)的關(guān)鍵詞以及閱讀原文獻(xiàn)可知,國(guó)內(nèi)研究多關(guān)注宏觀角度的土地利用規(guī)劃碳減排,以城市土地、建設(shè)用地和交通用地等為研究對(duì)象,以省份或地級(jí)市為研究區(qū)域(表2中多次出現(xiàn)具有一定中心度的地名),注重將土地管理、土地經(jīng)濟(jì)、土地利用規(guī)劃與計(jì)量經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型等經(jīng)典理論和人文因素融入到土地利用碳排放研究中。

國(guó)內(nèi)主題演進(jìn)見圖6。從圖6可知，碳排放為其他研究主題的出現(xiàn)奠定了研究基礎(chǔ),不同研究主題之間具有互相影響和相互作用的關(guān)系,先出現(xiàn)的主題促進(jìn)了后來研究出現(xiàn)的主題。對(duì)比國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖可見,國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)量雖然多但形成的節(jié)點(diǎn)較少,中心度高的節(jié)點(diǎn)較多,表明研究的基礎(chǔ)理論豐富,研究分支也形成了一定的研究趨勢(shì)。相比國(guó)外,由于國(guó)內(nèi)研究起步較晚、文獻(xiàn)相對(duì)較少,雖然提取的關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)較多,但中心度高的節(jié)點(diǎn)較少,可視化較明顯的只有4個(gè)關(guān)鍵詞,表明研究還處于起步階段,形成研究分支的理論基礎(chǔ)仍需繼續(xù)完善。

圖6 國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)研究主題演進(jìn)

關(guān)于研究主題的進(jìn)展,國(guó)內(nèi)外相同點(diǎn)在于后來出現(xiàn)的研究主題都以最初的研究主題為理論基礎(chǔ),國(guó)外研究主題多基于微觀的理論研究基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)則是借鑒國(guó)外微觀研究理論與我國(guó)具體實(shí)踐相結(jié)合,發(fā)展出以宏觀視角為主的研究主題。研究主題的內(nèi)容都體現(xiàn)了學(xué)科交叉性強(qiáng)的特點(diǎn)。國(guó)外注重物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等自然科學(xué)知識(shí)在研究主題中的應(yīng)用;國(guó)內(nèi)注重經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、土地利用規(guī)劃等學(xué)科理論在研究主題中的應(yīng)用,研究主題對(duì)應(yīng)的研究區(qū)域和尺度不同;國(guó)外關(guān)注大尺度歷史數(shù)據(jù)的林地、草地和農(nóng)田等自然生態(tài)系統(tǒng)的碳排放研究,多以熱帶地區(qū)為研究對(duì)象;國(guó)內(nèi)學(xué)者偏向國(guó)家、省市級(jí)和特殊區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的碳排放效應(yīng)研究。

3.2 研究前沿辨析與對(duì)比

研究前沿的識(shí)別與追蹤能為研究者提供了學(xué)科研究的最新演化動(dòng)態(tài),預(yù)測(cè)研究領(lǐng)域的發(fā)展,識(shí)別需要進(jìn)一步探索的問題。CiteSpaceⅢ軟件具有突發(fā)性的詞匯檢測(cè)功能,而突現(xiàn)的主題則代表了學(xué)科發(fā)展的新型趨勢(shì)和突然變化。本研究在上述關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的同時(shí),利用軟件自帶的突現(xiàn)檢測(cè)算法,得到土地利用碳排放研究領(lǐng)域的突現(xiàn)詞信息圖(圖7、圖8),其中圖7為國(guó)外突現(xiàn)詞信息,圖8為國(guó)內(nèi)突現(xiàn)詞信息。

圖7 國(guó)外突現(xiàn)詞信息

通過圖7可知,國(guó)外土地利用碳排放研究前沿顯著劃分為4個(gè)階段:①2002年開始出現(xiàn)大量突現(xiàn)詞,包括“減緩、生態(tài)系統(tǒng)、京都議定書、碳循環(huán)、碳通量、有機(jī)碳”,表明從2002年開始碳排放的研究突然增多,而關(guān)于土地利用碳排放的研究分支則是從土壤和植被的有機(jī)碳開始,突現(xiàn)研究詞最晚持續(xù)到2008年。②2003年同樣出現(xiàn)大量突現(xiàn)詞,包括“氮氧化物、碳封存、二氧化碳、植被、土壤有機(jī)質(zhì)、脫氮、草地”等,突現(xiàn)詞的繼續(xù)增多表明土地利用碳排放的研究分支增多,草地的植被和土壤碳排放也納入了研究范圍。③2004—2005年出現(xiàn)的突現(xiàn)詞包括“大氣、農(nóng)業(yè)土壤、歐洲、碳匯、敏感度”,雖然出現(xiàn)的突現(xiàn)詞沒有2002—2003年多,但也將研究的區(qū)域和方向進(jìn)行了拓展,注重碳通量的核算;④2006—2011年突現(xiàn)詞數(shù)量越來越少,主要包括“長(zhǎng)期、乙醇、生物燃料、REDD”,其中“減少森林采伐和森林退化碳排放(REDD)、生物燃料”的相關(guān)研究成為最新的研究前沿。

圖8 國(guó)內(nèi)突現(xiàn)詞信息

通過圖8可知,相比于國(guó)外突現(xiàn)詞的出現(xiàn)呈現(xiàn)明顯的時(shí)間階段特點(diǎn),國(guó)內(nèi)的突現(xiàn)詞出現(xiàn)數(shù)量少且頻次低。自2005年之后開始出現(xiàn)突現(xiàn)詞,表明2005年之后國(guó)內(nèi)相關(guān)研究逐漸豐富,主要包括碳儲(chǔ)量、土壤呼吸、評(píng)測(cè)模型、低碳城市、城市規(guī)劃、低碳交通和低碳發(fā)展。其中，低碳城市、城市規(guī)劃、低碳交通和低碳發(fā)展成為國(guó)內(nèi)的研究熱點(diǎn)與前沿,也反映出國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)以城市和城市土地為研究對(duì)象,基于宏觀角度研究土地利用與碳排放的特點(diǎn)。

4 結(jié)論與展望

本文采用文獻(xiàn)計(jì)量分析法對(duì)國(guó)內(nèi)外近14年主題為“土地利用、碳排放”的文獻(xiàn)進(jìn)行了關(guān)鍵詞共現(xiàn)和突現(xiàn)詞提取分析,分析了國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)研究主題和研究前沿,比較了國(guó)內(nèi)外研究差異。文獻(xiàn)的描述性統(tǒng)計(jì)分析表明，越來越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注“土地利用”和“碳排放”研究,文獻(xiàn)數(shù)量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。由于國(guó)外研究起步早,文獻(xiàn)數(shù)量和增長(zhǎng)速度明顯高于國(guó)內(nèi),但國(guó)內(nèi)的土地利用與碳排放研究也形成了一定的理論基礎(chǔ)和研究框架。

總體上,國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究主題和研究前沿存在明顯的區(qū)別和聯(lián)系,具體表現(xiàn)為:①研究主題之間具有承上啟下的關(guān)系,均以最初的研究主題為理論基礎(chǔ),國(guó)外研究主題起步早、延續(xù)性好；國(guó)內(nèi)研究主題起步晚,與國(guó)外研究主題有部分重疊。總體上國(guó)外研究基于微觀視角,國(guó)內(nèi)多基于宏觀視角。國(guó)外研究主題的演進(jìn)依次是對(duì)微觀層面的土地利用碳排放機(jī)理的認(rèn)知研究、土壤碳和植被碳的有機(jī)碳核算建立不同的模型模擬或仿真碳排放變化為減緩溫室氣體排放提供科學(xué)依據(jù)、生物燃料利弊分析;國(guó)內(nèi)研究主題的演進(jìn)依次是建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)碳排放的研究、土地利用結(jié)構(gòu)與能源消費(fèi)的相關(guān)關(guān)系、特殊區(qū)域的碳蓄積變化及土壤碳核算、不同省份或地級(jí)市的碳足跡核算,城市土地、城市規(guī)劃和土地管理視角的碳減排研究。②研究的共同特點(diǎn)是綜合性與學(xué)科交叉性,但理論應(yīng)用和研究區(qū)域不同。國(guó)外學(xué)者關(guān)注物理、化學(xué)和生物等自然科學(xué)知識(shí)在大尺度歷史數(shù)據(jù)的林地、草地和農(nóng)田等自然生態(tài)系統(tǒng)的碳排放應(yīng)用研究,多以熱帶地區(qū)為研究對(duì)象;國(guó)內(nèi)學(xué)者多基于經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、環(huán)境科學(xué)和土地利用規(guī)劃等經(jīng)典理論和人文因素,偏向國(guó)家、省市級(jí)和特殊區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的碳排放效應(yīng)研究。③由于理論基礎(chǔ)和研究主題的不同,國(guó)內(nèi)外的研究前沿和熱點(diǎn)差別較大。其中,“減少森林采伐和森林退化碳排放、生物燃料”的相關(guān)研究成為國(guó)外最新的研究前沿，低碳城市、城市規(guī)劃、低碳交通和低碳發(fā)展成為國(guó)內(nèi)的研究熱點(diǎn)與前沿。

總體上,國(guó)內(nèi)外土地利用與碳排放研究在研究主題與研究前沿上存在較大差異,但都豐富了土地利用科學(xué)的研究,在未來的研究區(qū)域和研究趨勢(shì)上國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究可能會(huì)形成互補(bǔ)關(guān)系。有研究預(yù)測(cè),到2030年大部分發(fā)生城市擴(kuò)張的地區(qū)在我國(guó)東部和墨西哥一些特定的地區(qū)、土耳其的部分城市增長(zhǎng)區(qū)域[21],土地利用覆被變化引起碳排放不僅僅是存在熱帶森林采伐區(qū)域,熱帶雨林之外的地區(qū)也存在,而且溫帶和寒帶地區(qū)的土地利用引起的凈碳排放量不容小覷[22],我國(guó)將成為繼熱帶地區(qū)后土地利用變化碳排放的熱門研究區(qū)域,國(guó)外研究熱帶區(qū)域的理論基礎(chǔ)可以借鑒到對(duì)我國(guó)的研究上。生物燃料成為國(guó)外研究最新的研究前沿,由于生物燃料帶來的利弊影響仍存有爭(zhēng)議,未來的研究會(huì)綜合考慮生物燃料帶來的利和弊,特別是帶來土地利用變化的直接和間接影響,最終權(quán)衡是否鼓勵(lì)生物燃料的開發(fā)和使用;城市土地利用碳排放仍是國(guó)內(nèi)主流研究趨勢(shì),特別是關(guān)于低碳城市規(guī)劃的研究。有效結(jié)合國(guó)外以微觀視角為主的自然生態(tài)系統(tǒng)研究和國(guó)內(nèi)以宏觀視角為主的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究將成為未來全球研究土地利用和碳排放的主要趨勢(shì)。

[1]IPCC第四次綜合報(bào)告[R].政府間氣候變化專門委員會(huì)出版,2007.

[2]IPCC第五次階段報(bào)告[R].政府間氣候變化專門委員會(huì)出版,2013-2014.

[3]Le Quéré C.Trends in the Land and Ocean Carbon Uptake[J].Current Opinion in Environmental Sustainability,2010,2(4)∶219-224.

[4]Canadell J G,Ciais P,Dhakal S,etal.Interactions of the Carbon Cycle,Human Activity,and the Climate System:A Research Portfolio[J].Current Opinion in Environmental Sustainability,2010,2(4)∶301-311.

[5]Friedlingstein P,Cox P,Betts R,etal.Climate-carbon Cycle Feedback Analysis：Results from the (CMIP)-M-4 Model Intercomparison[J].Journal of Climate,2006,19(14)∶3337-3353

[6]趙文武.土地利用研究的國(guó)際比較[J].地球環(huán)境學(xué)報(bào),2010,1(3)∶249-256.

[7]張婷,蔡海生,王曉明.土地利用變化的碳排放機(jī)理及效應(yīng)研究綜述[J].江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,37(1)∶93-100.

[8]曲福田,盧娜,馮淑怡.土地利用變化對(duì)碳排放的影響[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2011,21(10)∶76-83.

[9]趙榮欽,陳志剛,黃賢金,等.南京大學(xué)土地利用碳排放研究進(jìn)展[J].地理科學(xué),2012,32(12)∶1473-1480.

[10]余兆武,郭青海,曾瑜皙,等.城鎮(zhèn)化過程土地利用變化及效應(yīng)研究進(jìn)展[J].生態(tài)科學(xué),2015,34(6)∶193-200.

[11]馬曉哲,王錚.土地利用變化對(duì)區(qū)域碳源匯的影響研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2015,(17)∶5898-5907.

[12]韓驥,周翔,象偉寧.土地利用碳排放效應(yīng)及其低碳管理研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(4)∶1152-1161．

[13]李蓓蓓,魏學(xué)瓊,施威.農(nóng)業(yè)土地利用與碳排放研究綜述[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2014,35(6)∶285-291.

[14]趙榮欽,黃賢金,徐慧,等.城市系統(tǒng)碳循環(huán)與碳管理研究進(jìn)展[J].自然資源學(xué)報(bào),2009,24(10)∶1847-1859.

[15]陳朝,呂昌河,范蘭,等.土地利用變化對(duì)土壤有機(jī)碳的影響研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2011,31(18)∶5358-5371.

[16]毛慧琴,延曉東,熊吉吉.土地利用變化對(duì)氣候影響的研究進(jìn)展[J].氣候與環(huán)境研究,2011,16(4)∶513-524.

[17]Roger A,Pielks S.Land Use and Climate Change[J].Science,2005,310(5754)∶1625-1626.

[18]孫云,于德永,曹茜,等.土地利用土地覆蓋變化對(duì)區(qū)域氣候影響的生物地球物理途徑研究進(jìn)展[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,51(2)∶189-196.

[19]李杰.CiteSpace中文版指南.http：//cluster.ischool.drexel.edu/cchen/citespace/manual/CiteSpaceChinese.pdf [EB/OL].2016-03-16.

[20]李杰,陳超美.CiteSpace科技文本挖掘及可視化[M].北京：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社,2016.

[21]Seto K C,Guneralp B,Hutyra LR.Global Forecasts of Urban Expansion to 2030 and Direct Impacts on Biodiversity and Carbon Pools[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2012,109(40)∶16083-16088.

[22]Houghton R A.How Well Do We Know the Flux of CO2from Land-use Change?[J].Tellus Series B-Chemical and Physical Meteorology,2010,62(5)∶337-351.

ComparisonBetweenDomesticandAbroadResearchProgressonLandUseandCarbonEmission——BasedonCiteSpaceofBibliometricsAnalysis

ZHANG Miao1,2,YUAN Kai-hua1,CHEN Yin-rong1,LAN Meng-ting1
(1.College of Public Management,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China; 2.School of Business,Shandong Normal University,Jinan 250014，China)

The purpose of this study was to analyze and compare the evolution paths and research frontiers of themes about land use and carbon emission at domestic and abroad,through the bibliometric analysis on domestic and abroad research in recent 14a.The results showed that the research on land use and carbon emission was attracting increasing attention of scholars at domestic and abroad,with the number of relative literature showed an growing trend year by year, the evolution path of foreign research themes went successively from microcosmic understanding of land use carbon mechanism to the accounting of organic carbon from soil and vegetation,to the establishment of different models to stimulate or changes in carbon emissions,and to analysis of cons and pros of biofuels,the evolution path of domestic research topics went successively from research on carbon emission from construction land and agricultural land,to relationship between land use structure and energy consumption,to the accounting of soil carbon and changes of carbon accumulation in specific areas,to the accounting of carbon footprint in different provinces and cities,to research on reducing carbon emissions from the perspective of urban land,urban planning and land management,reducing carbon emission from deforestation and forest degradation and biofuels became the latest frontier of foreign research,low-carbon city,urban planning,low-carbon transportation,low-carbon development became the hotspot and frontier of domestic research.

land use;carbon emission;bibliometrics analysis methods;research progress;research frontier

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.08.007

F293.22；X823

A

1005-8141(2017)08-0933-05

2017-06-11；

2017-07-25

國(guó)家社科基金項(xiàng)目“基于系統(tǒng)仿真的城市土地利用碳排放分析與低碳利用調(diào)控研究”(編號(hào):14BGL218);國(guó)家社科基金項(xiàng)目“空間異質(zhì)性視角下人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化的互動(dòng)機(jī)理與政策優(yōu)化研究”(編號(hào):16CJY045)。

張苗(1989-),女,山東省萊蕪人,博士研究生,主要從事土地低碳利用與管理方面研究。

陳銀蓉(1963-),女,湖南省長(zhǎng)沙人,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事土地經(jīng)濟(jì)利用與管理方面研究。