基于CiteSpace可视化分析的城市公园生态系统文化服务研究进展.pdf

230摘要：文章以20052020年CNKI和WOS收录的生态系统文化服务研究文献为对象，运用CiteSpace进行关键词分析，梳理了生态系统文化服务（culture ecosystem services，CES）研究的发展进程与研究热点，再以“park”或“green space”进行二次检索并分析，总结出国内外城市生态系统文化服务研究主要集中在与健康福祉、供需及价值评估研究和感知及权衡研究这三方面，以为后续相关研究提供思路。Abstract：This paper takes the ecosystem cultural service research literature included in CNKI and WOS from 2005 to 2020 as the object,uses CiteSpace to conduct keyword analysis,sorts out the development process and research hotspots of culture ecosystem services(CES),and then conducts secondary search and analysis with park or green space.It is concluded that the research on urban ecosystem cultural services at home and abroad mainly focuses on three aspects:health and welfare,supply,demand and value assessment research and perception and trade-off research,so as to provide ideas for subsequent related research.关键词：生态系统文化服务；城市公园；CiteSpace；研究进展Keywords：cultural ecosystem services；urban park；CiteSpace；research progress基金项目：国家自然科学基金（项目编号：32001360）；江苏省农业科技自主创新资金（项目编号：CX（22）3187）；中央高校基本科研业务费（项目编号：KYLH2022003）文魏家星南京农业大学园艺学院副教授李倩云南京农业大学园艺学院硕士研究生陈明菲南京农业大学园艺学院硕士研究生赵晨晓南京农业大学园艺学院硕士研究生DOI：10.19875/ki.jzywh.2023.08.076引言随着城市高密度发展与高强度人类活动，城市公园生态系统文化服务供给难以满足居民日益增加的需求。本文利用CiteSpace对国内外生态系统文化服务相关文献进行可视化分析和梳理，总结了国内外的研究趋势和主要方向，以期为深入研究和实践提供参考。1研究方法及数据来源数据可视化可以清楚地将数据信息转化为视觉形式的信息，能更好地表现数据之间的关系。运用可视化软件对文献关键词进行多角度分析能直观地反映生态系统文化服务相关研究的进展与前沿。数据来源于“Web of Science”（WOS）核心合集数据库和中国学术文献（CNKI）数据库。以“cultural ecosystem service”以及“culture ecosystem service”为主题词在WOS数据库中检索2005年1月至2020年12月的英文文章（Article）和评论（Review），共983篇。为保证检索结果与研究领域保持良好的相关性和较高的解释度，经过筛选后共得到660篇英文文献作为研究数据集。以“文化服务”并含“生态系统服务”为主题词在CNKI数据库中进行检索，检索时间范围与前者一致，将检索结果进行筛选后共得到相关中文文献共229篇。2生态系统文化服务研究概况基于检索获得的660篇英文文献和229篇中文文献，运用文献计量法和可视化软件分析，总结国内外生态系统文化服务的研究现状。2.1年发文量分析据CES相关中英文文献的发表数量年度变化统计数据可知（图1），该领域中英文文献从2005年开始相继发表，且总体呈上升趋势，根据发文数量变化节点，大致可分为两个时期：（1）缓慢发展期（20052012年），文章数量较少且增长缓慢，2005年联合国千年生态系统评估综合报告发布后Research Progress on Urban Park Ecosystem Cultural Services based on CiteSpace Visual Analysis基于 CiteSpace 可视化分析的城市公园生态系统文化服务研究进展出现了少量研究，此阶段属于理论探索阶段，发文内容多集中于探讨CES的基本概念、价值评估和框架理论体系构建等方面1；（2）快速增长期（20132020年），相关文献的发文数量快速增加且持续增长，发文量从每年十余篇增长至2020年的148篇。CES逐渐受到更多学者的关注，研究内容从较为单一的理论框架研究转向更为具体的CES空间制图、供需匹配、服务间的权衡-协同、居民参与式制图、环境正义与居民福祉以及服务管理等方面。总体来看，国内研究与国外相比起步较晚，但研究热度在逐渐增强。2.2关键词共现分析文献关键词是对文献核心内容的提炼，本研究通过计算关键词的中介中心性来衡量其重要性，中心性较高的关键词可体现其在关键词共现网络中的重要程度，在一定程度上可以获取生态系统文化服务这一研究领域的发文趋势和演进动态，揭示目前的热点研究方向2。本研究基于CiteSpace软件5.7R5版本，通过筛选2005年至2020年每年时间分区内的前50个高频节点，使用寻径网络算法通过对关键词词频共现情况进行分析，对国外CES领域相关文献进行统计，共可得到256个共现关键词（图2）。根据中介中心性强度，国外该领域的研究热点关键词主要包括生物多样性（biodiversity）、绿色基础设施（green infrastructure）、土地利用（land use）、生态系统服务（ecosystem 图 1国内外生态系统文化服务年发文量统计（图片来源：作者自绘）231233|2023|08风景园林service）、价值（value）、管理（management）等，且首次出现年份较早，主要集中在环境科学与生态学、地理学等宏观学科。后期出现的益处（benefit）、保护区（protected area）、公园（park）、指标（indicator）、美学价值（aesthetic value）等关键词，可以在一定程度上反映该领域的研究视角逐渐从生态学、地理学等宏观领域聚焦到实践性强的城市管理、规划设计等微观领域。对从CNKI获取并筛选后得到的国内相关文献进行统计，共得到75个关键词（图3），主要包括生态系统服务、价值评估、土地利用、服务价值与功能、空间格局等。由于国内相关研究发展较晚，关键词共现网络结构单一，相关研究多围绕生态系统服务功能与价值评估展开。2.3关键词聚类分析利用CiteSpace对WOS获取的660篇英文文献的关键词进行聚类，形成相关文献关键词聚类时间轴（图4），得到12个聚类标签及其发展线。其中“生态系统服务”最早在2008年出现，此分类内的“研究分类”“框架”等关键词随之出现，CES的相关内容也多包含在生态系统服务的总体评价中。研究发展中快速增长阶段的2013年逐渐出现了“绿色基础设施”“自然接触”“气候变化”等聚类标签，政策、指标、城市公园等关键词围绕发展。2018年以来，在“感知”“社会-生态系统”“娱乐服务”的聚类标签中出现了“价值评估”“服务质量”“感知偏好”“公众参与型GI”“大数据”等内容，其研究发展趋于细化，从满足人类精神需求的角度出发，集中在文化服务的指标框架构建、绿色自然空间的文化服务评价、服务评估和管理决策等实际应用方向。3城市公园生态系统文化服务研究进展从以上WOS中筛选出的文献中，以“park”或“green space”为主题词，作为二次筛选的条件，最终共得到英文文献262篇。运用CiteSpace进行关键词聚类分析，共得到10个聚类标签（图5），分析发现，城市公园CES的相关研究呈现出聚集性较强、研究领域重叠度高的特征。相关研究领域集中在城市生态系统、公共健康、公众感知、人类福祉、可达性、参与式制图等方面。根据关键词聚类结果，结合对相关重要文献的梳理，总结出该领域的研究主要集中在城市公园CES与健康福祉、CES价值评估与供需研究、CES感知及权衡研究三个方面。3.1城市公园CES与健康福祉城市公园是具有时空异质性和复杂多样性的景观单元，是城市中人们亲近自然的重要载体，在人-自然接触和空间互动的过程中为人们提供生态系统服务这一非物质利益。相比郊区的生态系统服务更多关注人们从自然生态系统提供的生态产品中的获益，城市建成区更关注CES的服务效益和对人类健康福祉的作用。经过梳理文献将CES影响人类健康福祉作用机制的实证研究总结为以下三个方面。CES类型影响公共健康。千年生态系统评估认为CES能够在生态系统提供的非物质益处基础上，有效评估生态系统对人类福祉尤其是健康福祉的影响。随着CES的发展，其概念内涵得到扩展，主要类型包括审美欣赏、旅游游憩、宗教价值、地方感受、灵感启发、教育科研、历史文化等。其作用机制是依托自然环境及非物质要素，通过促进人们的体力活动、提高审美欣赏、提供教育知识和历史文化学习机会等，直接或间接提高人们的体力活动水平、缓解压力及恢复注意力、促进社会交往，提高人类总体健康状况，增进人类健康福祉。外部环境联系与居民福祉存在关联性。城市公园提供的“潜在服务量”只有流向需求方并被使用时才会转化成“实际服务量”，同时受到公园外部联系的影响3。许多研究发现，城市居民健康除了与公园绿地的环境质量、游憩设施等内部因素相关，还与城市公园可达性、可获得性、居住密度等外部潜在调节因素呈相关关系。不少研究表明，居民的恢复性水平与绿地覆盖率呈正相关，与距公园绿地的距离呈负相关，同时影响居民的出行方式及社交活动状况，对居民身心健康产生间接影响。此外，绿地空间格局的变化会影响CES供给能力水平及服务效益的发挥4。感知偏好与接触体验影响生态服务效益的发挥。一方面，人们在精神上追求美好的景物，但景观质量无法满足需求时便产生了景观偏好，从而对自然接触产生了差异。Kaplan5指出具有恢复力的环境包含远离、魅力、程度和兼容4个特征，同时具有这些特征的环境更易产生偏好，并认为偏好性越高的环境恢复性也越高。另一方面，自然接触体验也是实现人群健康效益的必然过程，这一过程涉及了人与自然的互动，因此人们对CES的感知程度、体验方式、频次和强度等都可能会使健康效益的发挥产生差异。综上，在梳理CES对于公共健康作用机制的基础上，参考生态系统服务“供给-需求-服务流”理论和“服务量-暴露水平-接触体验-效益”绿地健康效益影响机制路径，提出基于城市公园CES的健康福祉实现路径（图6）。3.2生态系统文化服务供需及价值评估CES供需研究包括供需空间辨识、动态影响机制、服务价值评估、均衡及空间匹配等方面。CES耦合了人类社会系统与自然生态系统，供给和需求存在明显的空间异质性，供需空间格局及服务数量直接或间接地影响到生态系统服务效率的发挥。在我国城市存量更新的背景下，研究如何利用有限的生态空间实现生态系统服务效率整体最优，是满足当下居民日益增长的文化服务与公图 2生态系统文化服务国外研究关键词共现（图片来源：作者自绘）图 3生态系统文化服务国内研究关键词共现（图片来源：作者自绘）图 4生态系统文化服务国外研究关键词聚类时间轴（图片来源：作者自绘）232园提质发展的重要途径。生态系统服务由服务供给区、服务受益区与服务流三个基本环节构成，自然和半自然景观是服务供给区（Service Providing Area，SPA），通过其生物物理属性产生提供CES的机会，人们通过接触SPA所得到的非物质利益是人类健康福祉的基础。服务受益区（Service Benefiting Area，SBA）是人们使用生态系统服务并且获益的区域。在空间配置上，CES属于典型的使用者移动相关型6，因此要特别关注供给-需求的空间及数量关系。城市范围内的公园绿地CES的SPA与SBA通常交叠，服务需求量大且较密集，在数量上通常呈现出需求大于供给的关系。供需关系及生态系统服务状态的改变会影响服务流的改变，从而在不同空间尺度上影响人类健康福祉。因此，进行服务价值评估以识别供需的均衡状况对城市绿地规划管理以及提升人类福祉起着重要作用。当前CES的供需量化评估仍处于探索阶段，也是CES研究中的重点和难点。评估方法上，国内外针对CES的研究可归纳为货币化的定量评估、非货币化的定量评估以及定性评价3类。由于CES具有无形性、非消耗性、地方性的特征7，仅凭借依赖于消费者主观支付意愿的经济手段评估其服务价值仍存在争议，因此越来越多的研究者采用非货币价值进行评估，包括德尔菲法、Q分析法、参与式制图、社交媒体分析等，以上方法多用于区域尺度的生态系统价值评估。目前大多研究集中于测度行政区范围、评估单个公园或景区的CES价值，未能良好地反映在人本尺度上公园的功能状况或代表它们在各个区域中的价值。且CES的研究多侧重于供给或需求的单一方面，目前逐渐转向供需匹配和空间优化方向发展，探究其空间分布差异。随着社交媒体与网络技术的发展，海量化、多维度的大数据环境为研究供需空间分布、评估公众的意愿提供了新的方法与视角，也为人本尺度下CES供需多尺度评估与空间表达提供了可能。定性评价与人们的感知相关，多采用问卷调查、观察法等获取人们的满意程度及行为活动偏好，但耗时耗力且研究地点受限较大，通常用于中小尺度区域的CES价值评估。城市公园CES供需的相关研究主要针对服务供给侧，覆盖范围不够全面，但为评估供需关系和评价体系的构建与完善奠定了理论基础。评价指标选取上，供给服务多选择物质量指标进行评估，如绿地面积、自然度、水域面积比例等，该类指标能与生态系统结构和功能联系起来，且能在一定程度上表现服务过程参考文献：1Bennett E M,Peterson G D,Levitt E A.Looking to the future of ecosystem services J.Ecosystems,2005,8(02):125.2李杰,李慧杰,陈伟炯,等.国内社会科学研究中知识图谱应用现状分析J.图书情报研究,2019,12(01):74-81.3杨春,谭少华,董明娟.基于ESs的城市绿地健康影响研究：服务功能、内涵及机制J.中国园林,2021,37(03):32.4La Rosa D,Spyra M,Inostroza L.Indicators of Cultural Ecosystem Services for urban planning:A reviewJ.Ecological Indicators,2016,6174.5Kaplan S,Kaplan R.Cognition and Environment:Functioning in an Uncertain World J.Ulrichs,1982.6Costanza R.Ecosystem services:Multiple classification systems are neededJ.Biological Conservation,2008,141(02):350.7陈语娴,戴代新.城市公园绿地生态系统文化服务评估研究进展J.中国城市林业,2020,18(06):9-15.8杨丽雯,王大勇,李双成.生态系统文化服务供需关系量化方法研究以平陆大天鹅景区为例J.北京大学学报(自然科学版),2021,57(04):691.9曹若宇,张敏,肖玉浛.CES导向的小城镇总体规划探索以徐州市柳新镇为例J.城市与区域规划研究,2018,10(03):160.与形成机理。需求服务多采用土地利用、人口密度、服务半径等宏观数据指标进行表征，较少考虑使用者的偏好和意愿。供给-需求方面，研究的视角多集中在供给或需求的某一维度，近年来研究视角逐步转向供需关系的评价研究。供需关系的平衡一般包括数量的满足程度和空间位置的匹配程度等。CES供需数量匹配一般指供给和需求的相对匹配，对比不同量纲的数值或无量纲的等级排序，常用方法包括冷热点匹配、数量排序匹配、经验供需矩阵等。杨丽雯8等通过对服务需求评级进一步划分供需平衡与不平衡区域。供需空间分异研究为生态系统服务效率的提升及绿地空间规划提供了参考，曹若宇9等通过分析各单元的文化服务类型，进行供需主体的特征及空间识别分析，并在此基础上划定CES综合服务格局，从服务空间、供需链接、用地配比三个方面进行规划方案的制定。随着研究深入，利用大数据分析不同时空尺度下的CES动态表达以及预测未来CES状态使供需测度更加精细化，能够更真实地反映二者的变化关系。3.3生态系统文化服务感知及权衡研究由于地理位置、文化背景及生活经历的不同，会形成文化感知和需求的差异性，从而产生文化服务偏好。了解CES服务价值与使用者的感知偏好及其在空间上的相互作用方式，从而得到的空间信息有助于了解供需之间存在的潜在冲突。生态系统服务权衡产生于人类对服务的选择偏好。生态系统服务不是独立存在的，常常以组合的形式相互依存，当人们在使用某一种生态系统服务时，很可能会受到其他生态系统服务的影响。生态系统服务之间的相互联系与作用关系包括权衡关系（Trade-off）和协同关系（Synergy），科学认知不同类型生态系统服务间的关系，是实现CES价值评估与城市绿地生态系统可持续管理的重要前提。结语近年来，生态系统文化服务的相关研究框架与理论体系逐渐完整，国内外研究主要集中在城市公园CES与健康福祉、CES价值评估与供需研究、CES感知及权衡研究三个方面，但在生态系统服务整体评价的指标体系及供需匹配视角下的空间格局优化方法探索不足。研究尺度上，多在宏观层面针对供需总量匹配、空间优化与社会公平正义等方面的探讨，微观层面研究针对单一场地的供需类型及服务量、居民福祉等方面展开，针对精细地块尺度上对供需关系及差异的研究较少涉及，难以反映公园个体在城市空间内的综合价值。研究内容上，逐渐从主要关注游憩服务等单一服务类型到多维评价体系构建转变，从针对供给侧或需求侧的评价到综合考虑供需协调发展转变，且随着网络多源数据的可获取性增强，研究视角逐渐转向精细化、多维度的供需分异及空间表达，供需关系的时空关系量化与公众参与式制图为相关政策的制定与优化提供了参考意义。今后的城市公园生态系统文化服务研究应注重社会-环境结合，并向精细化地块尺度深入，将公众参与和人本尺度运用在城市公园生态系统服务的规划中实现生态系统服务与人类福祉的双重发展。图 6基于 CES 的健康福祉实现路径（图片来源：作者自绘）图 5城市公园生态系统文化服务国外研究关键词聚类（图片来源：作者自绘）