低碳农业研究的知识图谱及比较

　　摘要:基于WoS、CNKI与CSSCI数据库中低碳农业议题相关研究文献，运用CiteSpaceV软件绘制了知识图谱，借助文献计量分析法展开国内外低碳农业研究现状、发展脉络、知识结构和关键引文等系统性知识信息的比较与分析。结果表明:低碳农业议题在中国学界具有极高的关切度，热点突现期为2010年、2011年;国内外对于低碳农业议题的研究在演化过程中呈现出许多重要文献节点，它们对知识域的兴起、延伸、分叉等转折变化起到了创造性的关键作用。

　　国外关于低碳农业研究主要围绕农业生物能源开发与利用等六大类议题展开，国内低碳农业议题研究在理论探索、实证研究与农业温室气体核算体系构建等三个领域得以发展完善，知识结构既有重叠又有差异;国内外低碳农业研究的“二元结构”特征明显，且国内研究学科交叉性不强，拓展低碳农业议题的知识结构、加深对低碳农业的经济本质内涵研究、加强对农业碳源和碳汇双重效应的系统性关注、开展微观层面的低碳农业议题是未来研究的创新方向。

　　关键词:低碳农业,知识图谱,碳排放,低碳经济,CiteSpaceV

　　一、引言

　　面临“全球气候变暖”这一具体生态环境问题，诸多学者围绕如何控制人为活动产生的温室气体排放展开了关于发展低碳经济的理论与实践探索，至今已取得较为丰硕的研究成果。借此契机，王成城等[1]、余菜花等[2]在文献计量的基础之上对低碳研究领域的知识体系进行了梳理，发现各个科学领域围绕低碳主题的研究正如火如荼的开展，其中王成城等[1]指出低碳领域的研究议题主要有低碳经济、低碳城市、气候变化、低碳技术、节能减排、可持续发展、低碳消费7个具体方向，余菜花等[2]认为低碳研究主要围绕低碳经济、低碳城市、低碳技术、低碳社会、低碳农业、低碳旅游、低碳消费展开，而低碳农业已作为重要的研究分支从低碳知识群组中拓展出来，进而发展成为关键的前沿研究领域。

　　低碳农业这一研究议题得以兴盛和发展的原因，一方面在于农业生产过程自身会产生大量的温室气体排放[3]，对全球气候变暖起着举足轻重的作用;另一方面由于农业生产严格受到自然资源条件的制约，对生态环境表现出极强的依赖性，因而除了市场风险的干扰以外，气候变化给农业产业带来了较大的自然风险[4]。作为人类与其他经济部门赖以生存的根基，发展低碳农业的客观现实需求自然敦促着学界不断致力于低碳农业议题的探索与完善。

　　对于低碳农业议题的研究进展，田云等[5]在对农业碳排放进行概念性阐述的基础上，重点对当前国内外农业碳排放问题的研究论点及其进展进行归纳、比较和述评，指出了当前研究存在的一些不足，并提出了未来可能的研究方向;周胜等[6]则以水稻生产为例，综述了水稻生产过程CH4和N2O产生的机理和特征，并提出了今后稻田低碳生产的研究方向;魏斌等[7]通过文献阅读分析归纳了低碳农业的概念、特点、发展现状、存在问题及对策，并综述了草地生态系统中碳循环的作用机理。

　　其他现有研究成果也与之类似，均在文献搜寻与回顾的基础之上，运用定性研究范式的概括归纳法试图理清低碳农业议题的研究现状与发展趋势。尽管此类文献研究结论具有重要的参考价值，但也暴露出一定的缺陷:在文献搜集方面，由于缺乏对现有研究成果引文关系的深入探讨，易于疏漏一些关键的低碳农业议题的研究文献，而这些文献往往是该领域具体研究方向的重要转折点;在具体研究论点的综述方面，较多局限于自身研究视角进行概括归纳，使得低碳农业议题研究脉络的梳理要么往往带有较强的主观性色彩，要么局限于单调的概念性特征进行分类阐释，如此难以把握低碳农业议题真正的研究动态与发展趋势。

　　鉴于以上考虑，本研究试图运用定量与定性结合分析的文献计量法对国内外低碳农业议题进行文献梳理与评述，一方面期望把握低碳农业议题的研究现状、发展脉络、知识结构与关键引文等系统性知识信息，另一方面将国内外低碳农业议题研究的知识图谱区分开来进行比较分析，摸清可能的研究差距、共同走势及可借鉴领域等，以期为后续研究奠定基础，提供可能的创新方向。

　　二、基于CiteSpace的文献计量法

　　(一)研究方法说明

　　CiteSpace主要基于共引分析理论和寻径网络算法等对某一学科领域的文献进行计量分析，以此寻找学科演化的关键路径及知识转折点，最终通过一系列可视化知识图谱展开对学科演化的动力机制和发展前沿的探索与分析[8]。因此，CiteSpace不仅能清晰显示一个学科或知识域在一定时期发展的趋势与动向(进展、前沿、知识基础)，还能理清复杂引文网络中文献信息的关系(合作作者、合作机构、期刊等)，有助于建立关于低碳农业议题全面的文献信息系统，便于分析该领域的知识发展脉络、发展走向。

　　基于此，本研究运用CiteSpace5.3严格遵循确定关键词和专业术语、收集数据、提取研究前沿术语、时区分割、阈值选择、网络精简和合并、可视化显示、可视化编辑和检测、验证关键点等应用操作流程，对国内外低碳农业议题进行文献计量分析，进而提升相关研究进展评述的客观性，并通过ModularityQ与MeanSilhouette两个指标判断引文聚类结果的效度，以此确定更为科学、清晰的知识图谱。

　　(二)数据来源与处理

　　一方面，对于外文关于低碳农业主题的文献搜集源于WoS数据库，检索条件设置主题为TS=“lowcarbon”agriculture，其中将lowcarbon(低碳)设置为专业术语，旨在查找在记录的“摘要”“标题”和“关键字”字段中包含检索词lowcarbon和agriculture。文献类型设置为Article，检索日期为2018年8月27日，最终在WoS数据库中围绕低碳农业主题检索总计得到409条文献记录。

　　其中关键核心文献357篇，总被引频次为5820次，除去自引后为5716次，施引文献为5423篇。另一方面，对于国内关于低碳农业主题的文献搜集源于CNKI与CSSCI数据库，本研究首先在CNKI数据库中进行高级检索，检索条件设置主题为“低碳”并含“农业”进行精确文献检索，文献类型设置为期刊论文，检索日期同上，总计得到2363条文献记录。

　　在以上检索条件的基础之上，将期刊来源类别设置为“核心期刊”与“CSSCI”，从2363条记录中再次筛选出了721篇高质量文献，为了保留一些未被核心与CSSCI收录的高频被引论文，按照被引频次排列后，再次补充了引用频次为15(含15)以上的44篇期刊论文，最终总计获得765篇相关文献。考虑到CNKI数据因缺乏参考文献记录无法进行相关研究文献的引文分析，因而再次从CSSCI数据库(非扩展版)中进行筛选，通过设置关键词“低碳”与“农业”进行高级检索，在同日期下得到103篇关于低碳农业的关键文献。

　　三、低碳农业议题研究的现状与趋势

　　(一)国内外低碳农业议题发文现状

　　文献数量的变化情况是衡量低碳农业领域研究进展的重要指标。依据在WoS数据库中围绕低碳农业主题检索得到的409条文献记录和CNKI数据库中检索得到的765条文献记录绘制了文献数量年度分布状况图。国内外低碳农业议题相关文献产生于1992年《联合国气候变化框架公约》实施前后，自2009年召开哥本哈根气候变化大会后，整体研究趋势呈现出指数增长的激增态势，国内发文的数量规模整体要高于国外发文数量。

　　其中，在409篇外文文献中，源于中国学者发文量为187篇，美国发文94篇，英国发文67篇，巴西、德国、澳大利亚分别贡献24篇，加拿大发文21篇，印度与西班牙分别贡献14篇，日本与荷兰分别贡献11篇，其余国家发文10篇以下。国外发文趋势在2016年以前保持平稳增长，而后出现回落现象，但降幅水平并不明显。

　　在765篇中文文献中，检索结果显示与低碳农业紧密相关的首篇文献源于2008年王昀发表的《低碳农业经济略论》，2009年相关发文量为8篇期刊论文，但在2010年、2011年陡增至123和146篇，随后呈现逐年递减趋势，2015年往后稳定于每年约为60篇低碳农业主题的高质量期刊论文产量，但减产现象并未停止。因此，尽管国内对于低碳农业议题研究的关注度要高于国外，文献研究成果也颇为丰富，但不可置疑地表现出了一定的热点突发性，突现期为2010年、2011年，随后国内学界对其关注度持续减弱。

　　(二)低碳农业议题的演化趋势与关键文献识别

　　在多番调试下，对于WoS数据库357条关键文献记录，模型最终设定1992年《联合国气候变化框架公约》实施后为起始时间，时间分区为2年，周期为1992—2018年，采用寻径算法对图谱进行修剪，总计进入引文分析的有效文献数量为15888篇。其中，对于TopN%=100的文献共被引自动聚类图谱，最终生成了具有461个节点和2846条连线的文献共被引网络，图中颜色整体偏向于代表近期的亮黄色，表明了低碳农业议题的前沿性特征。为了更清晰地展示和把握知识群组的关键节点，继续对引文网络进行精简，在保持其他参数配置不变的情况下，调试数据筛选设置TopN=30，得到了更为清晰的文献共被引聚类图谱。

　　对于CSSCI数据库103条文献记录，转换后的文献数据规模为1285条记录(施引与被引)，由于数据规模较小，因此设定时间分区为1年，周期为2008—2018年，设置TopN%=100，采用寻径算法对图谱进行修剪，通过调整节点和连线的透明度参数，得到国内低碳农业议题文献共被引自动聚类图谱，由于图谱结构清晰，能够科学反映引文关系，故而不再调整数据筛选设置。

　　国内外对于低碳农业议题的研究均随着时间推移呈现出一定的演化趋势，国外自左上向右下低碳农业议题随时间而不断得到推进，国内自左下向右上随时间而呈现出知识的演变，同时，在低碳农业议题演化过程中出现了众多关键文献节点，节点大小代表着文献的被引频次，节点内圈中颜色及厚薄程度代表着不同时间段内文献的被引频次，节点之间的连线则代表了文献的共引关系，而粗细代表着共引强度，连线颜色对应了节点之间第一次共引的时间。

　　这些在每个知识群落的转折处出现的关键节点，对知识域的变化起到了创造性的关键作用。为了辨识、筛选出对知识域起到关键作用的节点，CiteSpace以紫色圆边加以标记，通过对关键文献的识别，最终确定了8个关键节点，并给出了节点1、5、6、7的引文网络，这些关键节点文献频繁地被其他文献引用，进而发展成为某个具体研究方向的引文“鼻祖”。由于国内文献数据规模较小，因而关键节点显得更为清晰。给出国内外低碳农业议题关键节点原始文献信息，这些文献对于全面了解低碳农业议题的知识结构具有十分重要的意义。

　　四、低碳农业议题研究的知识基础

　　低碳农业研究的知识基础指每个具体研究方向或研究前沿的所有前期文献集合，主要是根据文献共被引聚类来体现[8]。本文运用CiteSpace提供的聚类生成与标注功能，并通过细致阅读这些前沿性文献，继而归纳出低碳农业研究的知识结构与前沿议题。

　　五、低碳农业议题的研究展望

　　综上所述，低碳农业作为低碳经济研究领域的前沿议题，自2009年全球哥本哈根气候变化大会召开以来，已在国外和国内理论与实践中得到长足发展。WoS数据库中关于低碳农业研究主题的文献成果已形成了20个知识群组，其中发展较为庞大、成熟的群组有11个议题，学者围绕如何合理开发和利用农业生物能源实现温室气减排、如何调整农作方式管理和改善土壤碳汇、如何更全面详尽地测算农业生产碳足迹、如何评价低碳农业生产实践中经济效益与生态效益的关系、如何实现应对气候变化与保障粮食安全的双重目标，以及如何进行低碳发展的政策机制设计等议题展开了丰富的研究，不仅拓宽了低碳农业的研究视野，更实现了低碳经济理论在农业领域内的有益尝试。

　　国内CNKI数据库、CSSCI数据库(非扩展版)中关于低碳农业的研究与国际相比起步并不落后，突现期为2010、2011年，随时间推移至今演化出了3个重要的知识群组，分别讨论了低碳农业的概念、内涵、特征及重要意义，归纳了低碳农业的经济发展模式、技术支撑体系，在此基础之上开展了宏观层面上低碳农业的实证分析，如农业碳排放与经济增长关系的实证检验、农业碳排放的驱动因素分析、低碳农业发展的绩效测算与评价等，并进一步探索完善了农业温室气体核算体系。这些研究成果对帮助理解低碳农业具有重要的启发和借鉴意义，但仍需要在以下几方面作进一步创新完善。

　　参考文献:

　　[1]王成城，蒋海萍，吴婷，等.中国低碳研究领域知识图谱:基于共词网络的计量研究[J].中国人口·资源与环境，2013，23(9):19-27.

　　[2]余菜花，廉同辉，刘军.中国低碳研究的知识图谱分析[J].资源科学，2012，34(10):1959-1964.

　　[3]闵继胜，胡浩.中国农业生产温室气体排放量的测算[J].中国人口·资源与环境，2012，22(7):21-27.

　　[4]徐婵娟，陈儒，姜志德.外部冲击、风险偏好与农户低碳农业技术采用研究[J].科技管理研究，2018，38(14):248-257.

　　[5]田云，张俊飚.农业碳排放国内外研究进展[J].中国农业大学学报，2013，18(3):203-208.

　　[6]周胜，宋祥甫，颜晓元.水稻低碳生产研究进展[J].中国水稻科学，2013，27(2):213-222.

　　[7]魏斌，张灵菲，葛庆征，等.低碳农业研究进展[J].草业科学，2012，29(4):528-533.

　　[8]陈悦.引文空间分析原理与应用[M].北京:科学出版社，2014.

　　[9]FUSSS，CANADELLJG，PETERSGP，etal.Bettingonnegativeemissions[J].NatureClimateChange，2014，4(10):850-853.

　　农业方向刊物推荐：《草业科学》(Pratacultural Science)杂志创刊于1984年，由中国工程院院士任继周教授创刊并担任第一任主编，由中国科学技术协会主管，中国草学会和兰州大学草地农业科技学院共同主办。国内统一刊号：62-1069/S，国际标准刊号：1001-0629，邮发代号：54-51，国内外公开发行。

　　

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