張曉寧，李曉丹，2，年麗麗，楊瑩博，劉學錄，*

（1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學林學院，甘肅 蘭州 730070；2. 甘肅農(nóng)業(yè)大學管理學院，甘肅蘭州 730070；3. 甘肅農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，甘肅 蘭州 730070）

生態(tài)系統(tǒng)是支撐與維持地球生命的支持系統(tǒng)［1］，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是維持人類生命的保障系統(tǒng)，在生態(tài)過程中對外部環(huán)境表現(xiàn)出重要作用［2?3］，該研究領(lǐng)域已受到國內(nèi)外科學界的高度關(guān)注［4?5］。水源涵養(yǎng)在各項生態(tài)系統(tǒng)中處于中心地位［6］，其作為生態(tài)系統(tǒng)的一項重要生態(tài)服務(wù)功能，主要表現(xiàn)形式為凈化水質(zhì)、涵蓄土壤水分、調(diào)節(jié)徑流、攔蓄降水、供給淡水、抑制蒸發(fā)等［2，7?8］。水源涵養(yǎng)能力與植被的類型和蓋度［9］、枯落物組成和現(xiàn)存量［10］、土層厚度及土壤物理性質(zhì)［11］等密切相關(guān)，是植被和土壤共同作用的結(jié)果［12］，具有復雜性和動態(tài)性［13］。生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)功能一直是生態(tài)學與水文學研究的熱點，國內(nèi)外不同學科的研究人員已在主流期刊上發(fā)表了大量的研究成果［14?17］，這些研究使人們對生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能重要性的意識進一步增強。目前，關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的概念、機制和評估方法還在進一步完善中［18］。

草地生態(tài)系統(tǒng)在陸地生態(tài)系統(tǒng)中占有極其重要的地位，是陸地表面最大的生態(tài)系統(tǒng)類型［19］，它不僅可以給人類供給畜牧產(chǎn)品和植物資源，還對涵養(yǎng)水源、防風固沙、保持土壤、保持生物多樣性和調(diào)節(jié)氣候等調(diào)節(jié)和支持服務(wù)中起到關(guān)鍵作用［20?21］。其中，草地生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)功能起到調(diào)節(jié)徑流、消洪補枯、涵養(yǎng)水分和截留降水的作用［20，22］。然而，由于人類對草地生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)的過度利用，使得草地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力下降、物種多樣性減少、草原退化、水土流失等生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯，導致其調(diào)節(jié)服務(wù)損害和削弱［19，22］。因此，開展草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究對區(qū)域保護、草地資源的管理和可持續(xù)利用具有重要意義。

近年來，國內(nèi)外已有文獻對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)能力及時空變化規(guī)律開展研究［10，23?27］，但是基于文獻計量法，借助知識圖譜對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的研究未見相關(guān)文獻。為此，本研究運用VOSviewer 1.6.16［28］和CiteSpace 5.7［29］兩種科學計量可視化軟件，從文獻計量角度分別對Web of Science（WOS）核心合集和中國知網(wǎng)（China National Knowledge Infrastructure）數(shù)據(jù)庫中草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)問題相關(guān)研究的作者、機構(gòu)、國家、期刊及關(guān)鍵詞等進行可視化分析并繪制了知識圖譜，理清國內(nèi)外草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的知識結(jié)構(gòu)和發(fā)展態(tài)勢，追蹤研究熱點和前沿，為未來相關(guān)研究學者開展研究起到一定的指引作用。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)源與檢索

本研究數(shù)據(jù)源來自Web of Science（WOS）核心合集和中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫，檢索詞用CNKI 翻譯助手搜索，檢索起始時間默認為自該數(shù)據(jù)庫有記錄時起，截止時間為2020年12月31日。在中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫中，專業(yè)檢索式為“SU=水源涵養(yǎng)and（SU=草地or SU=草甸or SU=草原）”，文獻類型為“Article”。外文期刊檢索數(shù)據(jù)來自Web of Science 核心合集，檢索式以“TS=（water conservation OR water conservation function OR water resource conservation OR water retention OR water conserving capacity OR water-conserved OR water conservation capacity OR water-reserving OR water holding capacity）AND TS=（grassland OR meadow ground OR lawn OR meadow land OR pasturage OR prairie）”為檢索主題，文獻類型為“Article”，語言類型為“English”。剔除沒有作者的文獻、會議論文、編輯材料、書評等，最終得到涉及草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的有效中、英文文章分別為136 和717 篇。

1.2 數(shù)據(jù)處理

運用Excel 2016、EndNote X9、Origin 9.1、VOSviewer 1.6.16 和CiteSpace 5.7 軟件，利用其各自處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，對已發(fā)表的有關(guān)草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的文獻從國家、機構(gòu)、期刊、研究方向和研究熱點等方面進行分析。其中運用Excel 2016 軟件統(tǒng)計已檢索出的數(shù)據(jù)記錄，顯示各年份和國家的文獻數(shù)量變化趨勢；采用CiteSpace 5.7 和Origin 9.1 軟件分析該研究領(lǐng)域的期刊和機構(gòu)的共被引強度，并借助時序圖功能對不同時間段的關(guān)鍵詞進行探測；采用EndNote X9 軟件轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式，再使用VOSviewer 1.6.16 軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，通過聚類關(guān)鍵詞劃分出不同時段的研究熱點，最終對研究領(lǐng)域的演化形成可視化分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 總體概況

2.1.1 文獻產(chǎn)出時間序列分析 對檢索到的CNKI 數(shù)據(jù)庫中136 篇文獻和WOS 數(shù)據(jù)庫中717 篇文獻統(tǒng)計分析可知，我國對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的文獻數(shù)量從1992年開始總體呈現(xiàn)不規(guī)則性上升趨勢，2020年達到頂峰；而國際上的研究與我國相比起步較晚，但從2010年以來相關(guān)研究的發(fā)文量不斷攀升（圖1）。

圖1 CNKI 和WOS 數(shù)據(jù)庫中草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究載文量分布Fig.1 Distribution of water conservation of grassland papers based on the CNKI and WOS database

2.1.2 發(fā)文機構(gòu)排名 基于CiteSpace 5.7 中Institution 分析功能對發(fā)文機構(gòu)進行分析，得到共被引強度前10的機構(gòu)排名（圖2）和主要機構(gòu)圖譜（圖3），以反映研究領(lǐng)域各個機構(gòu)的關(guān)系。由圖2 可知，CNKI 數(shù)據(jù)庫中共被引強度前三的機構(gòu)分別為中國科學院地理科學與資源研究所、中國科學院大學和生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所，而WOS 數(shù)據(jù)庫中共被引強度前三的機構(gòu)仍然為中國的機構(gòu)，分別為中國科學院、中國科學院大學和北京師范大學，說明國內(nèi)機構(gòu)發(fā)表文章的學術(shù)影響力在該領(lǐng)域較強。從圖3 可以看出，研究領(lǐng)域內(nèi)發(fā)文機構(gòu)分布不均勻，其中中國科學院作為中國自然科學的最高學術(shù)機構(gòu)，在國內(nèi)和國際上都做出重大貢獻，成為草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究機構(gòu)的主力軍。

圖2 CNKI 和WOS 數(shù)據(jù)庫中共被引強度前10 的機構(gòu)Fig.2 Top 10 institutions according to the citation counts based on the CNKI and WOS database

圖3 CNKI 和WOS 數(shù)據(jù)庫中草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的主要機構(gòu)圖譜Fig.3 Visualization map of institutions of water conservation of grassland based on the CNKI and WOS database

2.1.3 主要發(fā)文國家 基于CiteSpace 5.7 中Country 分析功能對WOS 數(shù)據(jù)庫中發(fā)文國家進行分析，得出草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究前10 的國家圖譜（圖4）。從各國的發(fā)文量可以看出，中國的發(fā)文量位居榜首，總計達到250 篇，占發(fā)文總量的34.48%；美國的發(fā)文量僅低于中國，占發(fā)文總量的31.45%；其次為德國、加拿大、澳大利亞、荷蘭、法國、英國等國家，且中國和美國發(fā)文量之和占總發(fā)文量的65.93%。此外，由可視化圖譜可見，中國在該研究領(lǐng)域引領(lǐng)世界，而美國也具有舉足輕重的地位。

圖4 WOS 數(shù)據(jù)庫中草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究前10 的國家圖譜Fig.4 Visualization map of top 10 countries of water conservation of grassland based on the WOS database

2.1.4 期刊共被引 基于CiteSpace 5.7 中Cited Journal 分析功能對發(fā)文期刊進行分析，得出草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究共被引強度前10 的期刊（圖5）。由結(jié)果可知，CNKI 數(shù)據(jù)庫中影響力較高的期刊主要有《生態(tài)學報》《水土保持學報》《水土保持研究》《長江流域資源與環(huán)境》和《資源科學》等，而WOS 數(shù)據(jù)庫中影響力較高的期刊主 要 有《Science of the Total Environment》《Catena》《Sustainability》《Agriculture Ecosystems & Environment》和《Ecological Engineering》等。

圖5 CNKI 和WOS 數(shù)據(jù)庫中共被引強度前10 的期刊Fig.5 Top 10 journals according to the citation counts based on the CNKI and WOS database

2.1.5 主要發(fā)文作者 基于CiteSpace 5.7 中Author 分析功能對發(fā)文作者進行分析，得到共被引強度前10 的作者排名（表1 和圖6）。由結(jié)果可知，文獻核心作者群體呈現(xiàn)“大分散、小聚集”的布局，國內(nèi)主要由3 個群體組成，分別為生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所的吳丹和中國科學院地理科學與資源研究所的曹巍、黃麟等，中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所的劉賢德、牛赟和中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心的呂一河等，中國科學院西北高原生物研究所的李紅琴等，其中劉賢德的團隊成為草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的核心作者群，為該領(lǐng)域的研究做出了較大貢獻；國際上最重要的研究作者群體為中國科學院水土保持研究所李占斌的團隊，其余研究作者群體之間的連接度不高。

圖6 CNKI 和WOS 數(shù)據(jù)庫中共被引作者圖譜Fig.6 Visualization map of co-citation authors based on the CNKI and WOS database

表1 CNKI 和WOS 數(shù)據(jù)庫中共被引強度前10 的作者Table 1 Top 10 authors according to the citation counts in the CNKI and WOS database

2.2 研究熱點分析

研究熱點是有內(nèi)在聯(lián)系的文獻在一定時期內(nèi)所共同探討的主題，而文獻關(guān)鍵詞則是對文章主題的高度概括及凝練［30?31］。運用關(guān)鍵詞知識圖譜可以形象地展示研究領(lǐng)域的研究熱點［32］，借助可視化軟件VOSviewer 的高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度功能和關(guān)鍵詞聚類功能呈現(xiàn)。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度視圖（圖7 和圖9）從冷色調(diào)到暖色調(diào)（藍色到紅色）表示關(guān)鍵詞共現(xiàn)越高，即研究內(nèi)容的熱度越強［33?34］。關(guān)鍵詞聚類視圖（圖8 和圖10）的節(jié)點圓圈大小表示關(guān)鍵詞詞頻，圓圈越大，關(guān)鍵詞詞頻越高，即為熱點研究內(nèi)容；節(jié)點圓圈的位置越接近中心，則其所代表的關(guān)鍵詞為該領(lǐng)域的重要概念；節(jié)點不同的顏色對應(yīng)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的不同年份，顏色越接近紫色表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時間越早，越接近黃色說明關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時間越晚［35］。

2.2.1 國內(nèi)研究熱點分析 根據(jù)關(guān)鍵詞密度視圖（圖7）和關(guān)鍵詞時間共現(xiàn)視圖（圖8）可看出國內(nèi)草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的重點與熱點。由圖8 可知，2005?2010年以土壤物理性質(zhì)、土壤水分和生態(tài)功能研究為主；2010?2015年以枯落物、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、草地生態(tài)系統(tǒng)和水源涵養(yǎng)等方面的研究為重點；2015?2020年以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、土地利用變化、水土保持和InVEST 模型為熱點趨勢。

圖8 CNKI 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞時間共現(xiàn)可視化知識圖譜Fig.8 Key words time co-occurrence visualization knowledge map of the CNKI database

此外，根據(jù)圖7～8 以及VOSviewer 軟件導出的視圖聚類表，通過合并、凝練相近或相似的聚類，將中國近年來草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究分為5 個聚類群，主要涉及了水源涵養(yǎng)功能、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、草地生態(tài)系統(tǒng)類型、土地利用變化、土壤物理性質(zhì)等研究主題，主要關(guān)鍵詞有“水源涵養(yǎng)”“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”“草地生態(tài)系統(tǒng)”“InVEST 模型”“土地利用變化”“土壤水分”，具體的聚類結(jié)果及關(guān)鍵詞見表2。

表2 CNKI 數(shù)據(jù)庫研究主題及關(guān)鍵詞聚類Table 2 Research topics and keywords clustering of the CNKI database

圖7 CNKI 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度視圖Fig.7 Density view of co-occurrence keywords of the CNKI database

2.2.2 國際研究熱點分析 根據(jù)關(guān)鍵詞密度視圖（圖9）和關(guān)鍵詞時間共現(xiàn)視圖（圖10）可看出國際上草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的重點與熱點。由圖10 可知，2015?2016年以植物多樣性、物種多樣性和徑流等研究為主；2016?2017年以生物多樣性、草地生態(tài)系統(tǒng)和水源涵養(yǎng)等方面的研究為重點；2017?2018年以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、氣候變化、土壤侵蝕和黃土高原等為研究熱點。

圖10 WOS 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞時間共現(xiàn)可視化知識圖譜Fig.10 Keywords time co-occurrence visualization knowledge map of the WOS database

此外，根據(jù)圖9～10 以及VOSviewer 軟件導出的視圖聚類表，通過合并、凝練相近或相似的聚類，將國際上近年來草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究亦分為水源涵養(yǎng)功能、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、草地生態(tài)系統(tǒng)類型、土地利用變化、土壤物理性質(zhì)5個聚類群，主要關(guān)鍵詞有“water-retention”“climate change”“grassland”“l(fā)and use”“physicalproperties”，具體的聚類結(jié)果及關(guān)鍵詞見表3。

表3 WOS 數(shù)據(jù)庫研究主題及關(guān)鍵詞聚類Table 3 Research topics and keywords clustering of the WOS database

圖9 WOS 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度視圖Fig.9 Density view of co-occurrence keywords of the WOS database

2.3 研究前沿趨勢分析

突現(xiàn)是指短時間內(nèi)突然增長或者出現(xiàn)頻次明顯增加的關(guān)鍵詞［36］，研究前沿是突現(xiàn)的動態(tài)概念和潛在的研究問題［37］。由于VOSviewer 的關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度功能和聚類功能只能定性地體現(xiàn)草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究熱點，無法顯示其時間變化，而CiteSpace 的關(guān)鍵詞突現(xiàn)探測功能則可以定量地展示相關(guān)研究文獻在某些年份中突現(xiàn)及延續(xù)的狀況，直觀地表征研究熱點的發(fā)展趨勢，反映研究前沿的時間變化規(guī)律和演化路徑［30，38］。因此本研究借助CiteSpace 的突發(fā)性關(guān)鍵詞探測功能（表4～5），從時間維度揭示國內(nèi)外草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究內(nèi)容的前沿動態(tài)。

表4 CNKI 數(shù)據(jù)庫中草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究突發(fā)性關(guān)鍵詞Table 4 Keywords with the citation bursts in water conservation of grassland research of the CNKI database

2.3.1 國內(nèi)研究前沿趨勢分析 根據(jù)表4 可將國內(nèi)草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的研究熱點分為3 個階段。分析后可以發(fā)現(xiàn)如下特點：

2005?2010年，重要概念“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能”和“生態(tài)功能”以及研究區(qū)域“甘南藏族自治州”在這一時期突現(xiàn)，明確了本領(lǐng)域的初步研究范圍和內(nèi)容，是草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的起步階段。此外，本階段也有國內(nèi)學者開始研究“土地利用變化”這一方向，這主要是由于根據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類國家標準，草地作為其中一種土地利用類型，在研究某一區(qū)域土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的同時，就可得出草地的水源涵養(yǎng)服務(wù)［39?40］。上述研究內(nèi)容在一定程度上促進了草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的發(fā)展。

2010?2015年，各個關(guān)鍵詞突現(xiàn)以及持續(xù)的時間都很短，其中，“草地生態(tài)系統(tǒng)”和“水源涵養(yǎng)功能”從2011年突現(xiàn)，持續(xù)到2012年，僅僅兩年的時間，說明該關(guān)鍵詞在草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的起步階段并未受到較高重視。之后研究中出現(xiàn)了關(guān)鍵詞“土壤水分”，說明該階段已有學者通過測得土壤水分的方法研究區(qū)域的水源涵養(yǎng)［41?43］。

2015?2020年，關(guān)鍵詞“InVEST 模型”“水源涵養(yǎng)”和“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”的突現(xiàn)性較高，突現(xiàn)強度為3.6881、2.3780 和2.2671，表明此階段主要是通過InVEST 模型對生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)服務(wù)進行研究，體現(xiàn)了該階段的主要研究熱點和方法。隨著全球遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，使區(qū)域尺度乃至全球尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)模型的構(gòu)建成為可能，通過模型的驗證與優(yōu)化，使其在不同生態(tài)系統(tǒng)中具有適用性［44］。

2.3.2 國際研究前沿趨勢分析 根據(jù)表5 可將國外草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的研究熱點分為3 個階段。分析后可以發(fā)現(xiàn)如下特點：

表5 WOS 數(shù)據(jù)庫中草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究突發(fā)性關(guān)鍵詞Table 5 Keywords with the citation bursts in water conservation of grassland research of the WOS database

2010?2011年，“草地”“泥沙”“固碳”“多樣性”等關(guān)鍵詞突現(xiàn)，說明此階段側(cè)重于探究草地生態(tài)系統(tǒng)的水土流失、固碳、生物多樣性等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，如Deyn 等［45］研究了草地多樣性恢復帶來的更多固碳優(yōu)勢；Meusburger 等［46］的研究表明了草地植被覆蓋對防止土壤流失的重要性；Roxana 等［47］在景觀尺度上研究了生態(tài)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性和草地的多樣性，結(jié)果表明草地多樣性增加了生態(tài)系統(tǒng)的功能并增強了其穩(wěn)定性。

2011年，關(guān)鍵詞“水文學”突現(xiàn)，說明當前階段水源涵養(yǎng)的研究主要是水文學的研究內(nèi)容。在之后的研究中又相繼出現(xiàn)了“土壤水分”“濕地”“生態(tài)系統(tǒng)”“物種豐富度”“氣候”等關(guān)鍵詞，成為該階段的主要研究內(nèi)容和熱點，這是因為氣候、土壤深度和質(zhì)地、地形地貌等會對生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)能力造成影響［48］。其中“土壤水分”的突現(xiàn)強度為2.9648，說明該關(guān)鍵詞在草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的起步階段受到較高重視。

2012?2015年，“產(chǎn)沙量”的突現(xiàn)性最高，突現(xiàn)強度為4.0068，“荒地造林”和“耕作措施”關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強度較高，說明當前研究更關(guān)注通過采取水土保持措施，控制水土流失，使區(qū)域水源涵養(yǎng)能力增強，改善生態(tài)環(huán)境。如Liu 等［49］比較了64 種不同梯田保護措施（覆蓋系列）和6 種配置（高，中和低草地覆蓋度組合）下水土保持的變化，利用梯田建設(shè)進行了坡地整治，以改善水源涵養(yǎng)能力，控制水土流失和提高土壤肥力，結(jié)果表明在不同草地覆蓋情況下，土壤流失和產(chǎn)沙量差異很大。

3 討論

本研究的亮點之處是對文獻產(chǎn)出時間序列、重要研究機構(gòu)、國家發(fā)文量、高被引期刊、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞突現(xiàn)等進行分析，特別是用CiteSpace 可視化圖譜軟件分析了關(guān)鍵詞突現(xiàn)和重要研究機構(gòu)、國家、作者之間的合作關(guān)系，用VOSviewer 可視化圖譜軟件繪制了關(guān)鍵詞共現(xiàn)密度視圖和關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化知識圖譜，結(jié)果可以看出該領(lǐng)域影響力較強的機構(gòu)、核心作者群體以及未來的研究方向。

由于草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究涉及多種交叉學科，這對文獻檢索產(chǎn)生一定的影響，且本研究主要分析了發(fā)文數(shù)量、國家、機構(gòu)、作者、期刊和關(guān)鍵詞等，對其他情況未做分析。因此，未來需利用多種數(shù)據(jù)庫論文進行研究進展分析，以便對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究提供更為豐富的數(shù)據(jù)源，獲得更完善的知識發(fā)現(xiàn)。此外，還可利用HistCite、TDA（Thomson data analyzer）、RefViz、Net Workbench Tool（NWB Tool）等信息可視化分析軟件或其他分析方法，從不同深度和不同角度對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的研究現(xiàn)狀及趨勢進行研究。

草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究是逐步演變的過程，根據(jù)有關(guān)論文的發(fā)文時間和關(guān)鍵詞的發(fā)展路徑分析，發(fā)現(xiàn)草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的內(nèi)容不斷延伸。中國雖在該研究領(lǐng)域具有一定的領(lǐng)先地位，但不同科研機構(gòu)和團隊之間的聯(lián)系強度較弱，相互合作的強度較低，表現(xiàn)為以研究團隊為單元的研究現(xiàn)狀，且地域性研究較為明顯。然而，草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究作為一個草學、水文學、林學、生態(tài)學等多學科交叉的領(lǐng)域，應(yīng)該盡可能發(fā)揮各個學科的優(yōu)勢，加強國內(nèi)外團隊和機構(gòu)間的合作，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補，以期準確的把握該領(lǐng)域的研究熱點，取得更大的進步。

綜合國內(nèi)外已有文獻來看，未來草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的重點有如下3 個方面：

1）拓展和深化土壤理化性質(zhì)、枯落物、不同草地生態(tài)系統(tǒng)類型及其對水源涵養(yǎng)功能影響的研究。稅偉等［23］以土壤理化性質(zhì)中的水分物理指標作為研究土壤水源涵養(yǎng)量的基礎(chǔ)，分析了在恢復重建過程中沙化草地水源涵養(yǎng)功能的變化［50］；楊永勝等［51］探討了不同退化程度對高山草甸持水能力的影響，結(jié)果表明地表草氈層是保持高寒草甸水源涵養(yǎng)功能的關(guān)鍵；呂宸等［10］探討了不同海拔和坡向高寒山地灌叢草甸凋落物水源涵養(yǎng)功能的差異［52］；張雪峰等［53］運用InVEST 模型對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能的空間特征進行研究，結(jié)果表明各草地植被類型的水源涵養(yǎng)功能差異明顯。以上研究結(jié)果表明土壤理化性質(zhì)、枯落物、不同草地生態(tài)系統(tǒng)類型等因素對水分的涵養(yǎng)具有一定的影響，在今后的研究中應(yīng)該在此基礎(chǔ)上更進一步的拓展和深化。

2）形成廣泛認可的草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)評價指標體系與量化方法。已有文獻通過量化的方法對生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能進行評價，例如王春菊等［54］在ArcGIS 9.0 軟件的支持下，對福建省的評價指標數(shù)據(jù)進行提取和集成，對水源涵養(yǎng)功能重要性進行了等級評價；張澤芳［55］將北京市作為研究區(qū)，運用層次分析法和德爾菲法，以土壤因子、植被因子、氣候因子、地形因子作為準則層建立水源涵養(yǎng)功能評價指標體系，對水源涵養(yǎng)功能進行評價及分級；劉婭等［50］根據(jù)水源涵養(yǎng)功能的蒸散量、土壤飽和含水率、降水量、森林覆蓋度、海拔5 個主要影響要素，構(gòu)建自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（self-organizing feature maps，SOFM），對京津冀地區(qū)水源涵養(yǎng)功能進行了區(qū)域劃分。在后續(xù)研究中應(yīng)形成適用于草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)評價的指標體系，加強指標選取、權(quán)重確定以及結(jié)果驗證等方面的科學性，同時還應(yīng)積極探索模型、試驗統(tǒng)計等多元化的方法。

3）構(gòu)建高質(zhì)量的模型、運用高精度數(shù)據(jù)源對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的時空異質(zhì)性進行分析。生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的時空異質(zhì)性研究已有相關(guān)文獻，例如李士美等［43］基于土壤水分動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對青海海北高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)的時空異質(zhì)性進行了研究；王秀明等［56］以韶關(guān)市為研究區(qū)，運用改進的InVEST 模型評估了1990?2017年4 個時期生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)功能時空演變趨勢，研究結(jié)果表明水源涵養(yǎng)量空間異質(zhì)性主要受降水量和土地利用類型的影響；黃穎等［52］采用InVEST 模型、HSI 模型、水量平衡方程法和市場價值法對1995?2015年淮河生態(tài)經(jīng)濟帶的水源涵養(yǎng)功能進行評價。在后續(xù)研究中應(yīng)以此做參考，運用高質(zhì)量的模型和高精度數(shù)據(jù)源對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的時空異質(zhì)性進行分析。

4 結(jié)論

通過對草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)功能研究論文進行分析，獲得如下結(jié)論：

1）國際上相關(guān)領(lǐng)域的研究與我國相比起步較晚，但都呈現(xiàn)增加的趨勢；發(fā)表論文的研究機構(gòu)多集中于研究院和高校，不同研究機構(gòu)的科研能力存在明顯差異，其中中國科學院的共被引強度居首位；該領(lǐng)域發(fā)表《Science of the Total Environment》《Catena》《生態(tài)學報》和《水土保持學報》等高質(zhì)量期刊的影響力較強；中國和美國在該研究領(lǐng)域具有舉足輕重的地位，為該研究領(lǐng)域的發(fā)展做出了突出貢獻；不同作者間以核心作者為節(jié)點開展研究，但研究團體之間的合作較少。

2）“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”“土地利用變化”“土壤水分”“土壤物理性質(zhì)”“InVEST 模型”等關(guān)鍵詞是近年來國內(nèi)外草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究的共同熱點內(nèi)容，且實測土壤物理性質(zhì)和運用模型評估是研究區(qū)域草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的重要手段。

3）通過觀察草地生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究主題變遷發(fā)現(xiàn)：研究內(nèi)容逐漸細化、系統(tǒng)，主要以“土壤水分”“水土保持”為依托；研究手段主要從野外觀察、控制試驗向地理信息系統(tǒng)（geographic information system，GIS）、遙感和模型模擬發(fā)展，以構(gòu)建大尺度生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)研究評價模型；研究尺度從局部向區(qū)域和全球轉(zhuǎn)變，拓展研究的空間尺度，探索時間尺度的變化規(guī)律是未來的研究前沿趨勢。