提要南大洋生物资源养护与区域治理一直为全球其他区域树立典范,而南极海洋保护区(AntarcticMarineProtectedArea,AMPA)自提出以来便受到了全球学者的广泛关注。为了更为全面地了解AMPA的研究状况和热点问题,本研究以WebofScience核心数据库中有关AMPA的文献为样本,融合CNKI数据库相关信息,运用文献计量分析对1995年后AMPA研究状况进行了分析。结果表明,自2015年以来涉及AMPA的文献数量增速较快,研究学科交叉明显,发文主要集中于极地海洋及生物学领域。澳大利亚、美国等为开展AMPA研究较为突出的国家。基于文献共被引聚类分析可知,关于AMPA的研究涵盖8个类群,分别是生态系统管理、景观制图、长期管理、空间分布、潜在性影响、海洋生物多样性养护、预防性空间保护和无冰区等。主要研究方向为管理学、环境科学和生态学以及计算机信息技术等。基于突变检测结果显示,涉及AMPA研究的前沿热点方向包括管理学与AMPA研究的结合、环境科学与生态学研究的结合以及计算机信息技术与多年科考数据结合等。我国有关AMPA的研究主要集中在法律层面,今后需进一步加强国际前沿热点方面的研究,从而为AMPA的推进提供中国智慧,甚至中国方案。
关键词南极海洋保护区科学知识图谱CiteSpaceWebofScience
0引言
南极地区自进入各国视野后,以其辽阔的土地、丰富的资源以及独特的政治地位、法律制度、经济价值和军事意义成为国际社会关注的焦点[1],这也成为了早期探索国家企图宣布“南极领土主权”的诱因。1961年6月23日《南极条约》正式生效后,缓和了南极地区的国家冲突,进一步促进了对南极的科学考察和国际合作[2]。20世纪末,海洋环境的恶化证明了传统的海洋管理方式已不足以适应新的环境保护要求,日益加剧的海洋环境危机迫切需要采用新的管理措施和手段以突破这种不适应性和障碍[3],南极因其更为特殊的地理位置、生态气候条件而要求采取更具针对性的养护措施,这也直接导致了1980年南极海洋生物资源养护委员会(CommissionfortheConservationofAntarcticMarineLivingResources,CCAMLR)的成立。中国于2007年加入该委员会,成为除荷兰外26个成员国中最近加入的国家。该委员会为根据《南极海洋生物资源养护公约》设立的南极海域管理生物资源的多边机构,主要职责是制定养护措施以及渔业管理政策,推进对南极海洋生物资源的养护与合理利用。而目前备受关注的南极海洋保护区(AntarcticMarineProtectedArea,AMPA)事宜也在该组织的框架下开展。
关于AMPA,因研究背景不同,其定义也有所差异。本研究采用了CCAMLR关于AMPA的定义,即AMPA是为满足栖息地保护、生态系统监视或渔业管理等特定养护目标而限制或完全禁止人类某些活动,以便为所有或部分自然资源提供保护的南极海洋区域[4]。由此,AMPA在南极条约体系下为养护南极动、植物资源以及保护脆弱性生态系统做出了贡献,其也成为全球各国,尤其是现有涉及南极事务的国家较为关注的焦点。为此,AMPA正逐渐成为南极生物资源养护与维护国家权益的重要研究内容。近几年,国内学者更多地从构建背景与发展等方面对AMPA进行了总结和论证[5-8],也有一些学者[9-14]基于法律角度论证建设AMPA应遵循的国际法基础。而国际上,相关学者[15-22]以生物学数据、空间系统管理等为基础探究了建设AMPA的路径与方法。总的来看,关于AMPA的研究较为宽泛,涉及面较广,研究热点不易“捕获”。因此,有必要利用计量学手段对现有研究进行量化分析,归纳研究现状与前沿热点。相关工作可为今后开展相关研究提供思路,并为我国学者开展相关AMPA研究,乃至国家管辖区内海洋保护区规划与研究等提供背景信息。
1材料与方法
1.1数据来源
本研究文献数据主要来源于WebofScience核心合集数据库。检索时段为1995—2019年,检索时间为2019年8月15日。其中在WebofScience核心合集数据库中,利用南极海洋保护区、罗斯海、南奥克尼群岛等南大洋海洋保护区为关键词进行目标文献检索,检索式为“TS=(“Antarctic*”or“SouthOrkney”or"RossSea"or"SouthernOcean")ANDTS=("marineprotectedarea*"or“marineconservationarea*”or"marineconserve*")”,检索文献为94篇,并标记结果列表。为确保样本来源的严谨性与全面性,又以“Antarcticmarineprotectedarea”为主题进行目标文献检索,检索式为基本检索,检索文献125篇,并标记结果列表。高级检索与基本检索累积检索文献共计219篇,对这些检索文献进行准确性检验,剔除重复数据,最终得到有效文献128篇,在数据库中以“创建引文报告”(createcitationreport)的形式提取了相关文献的标题、作者、关键字、参考文献、发表年份、引用量等信息作为分析样本。
为进一步了解我国学者关于AMPA的研究情况,本研究还在中国知网以“南极海洋保护区”为词条进行主题检索,共检索论文24篇,剔除不相关文献,最终获取有效文献17篇。
1.2分析方法
利用文献计量分析方法,对样本数据进行了文献年度发表量分析、针对施引文献的国家及作者合作的网络分析、学科及关键词的聚类分析。以上分析利用文献计量软件CiteSpace5.3.R4进行。因计量统计方法受限,中文文献仅根据文献内容进行了融合分析,并未纳入到计量分析中。
2结果与分析
2.1文献数量年度增长变化
文献发表数量及被引量是学科发展状况的直观体现,能够帮助人们从整体上把握该领域的发展趋势。对于学科文献数量的分析一定程度上能够反映学科发展的过程和规模的大小,而被引用量是衡量文献学术影响力的重要标准之一[23]。
基于WebofScience数据库文献样本分析可知,1995—2019年间,AMPA研究论文数量总体呈上升趋势,其中1995—1999年,论文数量波动变化不明显,年平均发表数量为1篇;2001—2009年间论文数量处于缓慢上升期,年平均数量为2.5篇;2010—2019年文献数量大增,至2018年,文献数量总计已达122篇,而仅2018年就发表了25篇文献,为3阶段之最。2019年,至8月已发表文献6篇(图1)。基于此可知,近10年来,AMPA研究已成为热点话题。国内方面,我国自2012年开始关注AMPA,除2016年(5篇)外,近几年的年发文量基本上维持在1~2篇。
2.2文献来源期刊
根据检索结果可知,与AMPA相关的文献发表在76种期刊中,表1列出了文献发表量居前10的期刊。由表1可知,发表有关AMPA的研究文献数量前3的期刊为MARINEPOLICY、POLARBIOLOGY、PLOSONE等,这些期刊的影响因子(2018年数据)均在2.0以上,平均影响因子为2.8226。其中,影响因子最高的期刊为ENVIRONMENTALSCIENCE&POLICY高达4.816。按文献发表数量来看,MARINEPOLICY最多。分析这些期刊可知,关于AMPA研究,近年来不仅被南极、海洋相关的高影响因子期刊所青睐,如ANTARCTICSCIENCE、MARINEECOLOGYPROGRESSSERIES、POLARBIOLOGY等,还越来越多地受到了其他门类期刊的重视,如PLOSONE(开放获取期刊)、DIVERSITYANDDISTRIBUTIONS等。国内期刊方面,《极地研究》为刊发AMPA相关论文最多的期刊(3篇)。
2.3国际合作情况及研究机构
根据WebofScience检索结果,文献发表数量居前10位的国家(表2)中,文献发表数量(独立作者或者共同作者身份参与研究)最多的为澳大利亚,共发表文献44篇;其次为美国,以41篇文献位居第二;再次为英国,发文数量31篇,居于第三;其余的国家分别为法国、新西兰、德国、意大利、智利、南非和阿根廷等。前10位国家中,半数国家居于南半球,其余国家大多数占据早期探索南极的优势,因积累了大量的历史数据,对AMPA的研究较为先进。中国并未出现在前10位,仅排在第14位(并列排名),显示我国AMPA的研究还有待加强。
相关期刊推荐：《极地研究》(季刊)创刊于1988年，由国家海洋局极地考察办公室中国析地研究中心主办。本刊所设栏目有学术论文、研究记录、研究综述、研究简报、会议报道、学术讨论、新书简介等。内容包括有关极地的天、地、生、医各学科的理论探索、科学发现、学术评论、探测及实验的技术与方法、冰川工程与建设，以及极地各种现象变化对全球的影响等。
知识图谱是相关知识域可视化最终呈现的图形,意在揭示科学知识的结构关系与发展进程[24]。知识图谱是以科学知识为研究对象,以一定的方法描述科学知识的发展进程与结构关系的一种图形,显示了知识与知识之间的关系[25]。通过CiteSpace将国家间合作情况进行可视化处理,节点大小反映机构发文数量,连线的粗细及密度反映机构合作的紧密程度,紫色外圈代表高中心性(≥0.1)节点;由图2可知,图中节点最大的为澳大利亚、其次为美国、英国。由节点连线的粗细程度及密度可知,澳大利亚、美国以及英国是进行AMPA研究较为突出的国家,法国也是值得关注的合作国,其与英国的合作尤为突出。澳大利亚和英国与多个国家或地区存在合作关系,且紧密程度高;虽然法国和南非在AMPA方面研究不突出,但其却同多个国家保持紧密的合作关系,如澳大利亚、新西兰、德国等。需要注意的是,发文排在前10的国家均以独立提交或联合提交的方式向CCAMLR递交了AMPA建设提案,其中法国和意大利通过欧盟提交。综合表2、图2信息可知,澳大利亚和美国不仅在文献数量上较为突出,在以国家为单位的国际合作中也可认为是AMPA研究的重要国家。
2.4文献发表作者及其合作情况
由WebofScience数据库引文分析报告可知,有关AMPA研究的学者及其合作参与者共514位,其中发文数量最多的前10位学者如表3所示。这些学者主要来自欧洲以及大洋洲,其中法国学者的贡献度最为显著,其次是英联邦学者。
2.5研究学科及其联系情况
基于WebofScience学科分类,涉及AMPA的有28个研究领域,并将其进行可视化处理得出各研究学科联系情况的科学知识图谱。由此可知,最主要的研究领域为环境科学与生态学、海洋与淡水生物学等。研究统计了发文数量前10的学科领域(表4),其中以环境科学与生态学、海洋与淡水生物学、生物多样性养护、海洋学的文献数量较多,而且还涉及国际关系、海洋科学技术、地质学、动物学以及政府法律等学科。各节点代表研究领域,两节点之间的连线表明相连两节点所代表的研究学科存在交互关系,且连线粗细以及密集程度均表明研究学科间合作的紧密程度,连线颜色则表示连线两节点代表学科进行合作研究的年份;其中被紫色圆环圈住的大圆节点表示有关AMPA的重点研究领域。由此可发现,关于AMPA的主要研究学科集中在环境科学、生态学与生物多样性中生态系统养护这3个学科领域。聚类分析中利用ModularityQ值作为网络模块化的评价指标,Q的取值范围在0~1之间,聚类网络的Q值越大,表示网络聚类效果越好,当Q值大于0.3时则表明着聚类效果显著;Silhouette值用于衡量网络同质性的指标,越接近1,反映网络的同质性越高,当该值大于0.7时聚类结果是具有高信度,在0.5以上可以认为其聚类结果是合理的[26-27]。因此,由图3可知,基于AMPA研究方向的Q值为0.4078,S值为0.7162。聚类效果显著,具有高可信度。
2.6文献共被引聚类
文献共被引分析为基于文献的引用识别研究重点和未来方向的技术。在学术研究中,文献引用反映了研究基础,同一主题下的文章所引用的文献以及同一篇文献引用的不同文献之间,必定存在共同的研究思路或相似的研究主题。因此,在探究研究前沿之前先对该领域的研究知识基础进行分析十分必要[28]。基于文献共被引的聚类分析结果可知,其ModularityQ值为0.7385,MeanSihoutte值为0.5。由此,可认为文献共被引的聚类效果明显,聚类结果合理。对所有共被引文献进行基于关键词的聚类分析,共产生了8个类群,且类群间聚类效果良好,不存在严重重叠的现象,这表明各类群之间相似程度较低,即各类群均有各自较为独立的研究方向。有关AMPA的8个主要方向分别为:Ecosystemmanagement(生态系统管理)、Landscapemapping(景观制图)、Long-termmanagement(长期管理)、Spatialdistribution(空间分布)、Potentialeffect(潜在性影响)、Marinebiodiversityconservation(海洋生物多样性养护)、Precautionaryspatialprotection(预防性空间保护)、Ice-freearea(无冰区)。由此可知,有关AMPA的研究领域相差不大,大多为生物学、环境生态学及管理学等多个学科。
通过CiteSpace可得关键词时间线的科学知识图谱(图4),结合时间线对8个类群进行分析可知,关于AMPA的最早研究为“预防性空间保护”类群,主要是围绕影响南极空间保护进行分析,该类群的核心研究对象围绕AMPA的空间性保护开展,表明此时关于AMPA仅处于预防提案设想阶段。此后,AMPA逐渐朝着“长期管理”和“海洋生物多样性保护”方向开展;2012年,空间分布成为AMPA的热点,至2017年,“生态系统管理”、“景观制图”成为研究热点。在此基础上,有关学者从“预防性空间保护”着手,研究AMPA的“空间分布”、“潜在性影响”、“长期管理”等。在生物学特性方面,主要集中在Marinebiodiversityconservation(海洋生物多样性养护)类群上[29]。“海洋生物多样性养护”的分布范围在2006—2013年,在2008年时为研究高峰;此后,相关学者继续针对“海洋生物多样性养护”研究AMPA,并与“景观制图”、“空间分布”等类群结合探讨AMPA的新方式。
关于环境生态学方面,AMPA的研究类群主要为“生态系统管理”、“无冰区”、“海洋生物多样性养护”、“潜在性影响”等。针对AMPA的研究不仅限于初始阶段的“预防性空间管理”,而且有针对性的提出相关南极生物的养护目标,如Camphuysen[30]利用行为信息结合分布模式确定海鸟的生态重要海区。强调先进数据的收集和空间分析方法在揭示重要生态信息中发挥的作用,加强了对近海海鸟分布和活动的了解,从而指导海洋保护区的划定。——论文作者：
