我国森林经理的研究进展及热点
———基于Citespace 知识图谱
欧阳园丽，陈伏生，欧阳勋志，李文卿，李晓东，林小凡★
(江西农业大学林学院，江西南昌330045)
摘要：
本文以中国知网博硕士学位论文全文数据库为数据来源，运用知识图谱分析工具CiteSpace 对2000年以来我国森林经理研究方向的2384篇论文进行分析，总结新世纪以来森林经理的研究进展和热点，预测其今后研究方向以及该研究领域的研究前沿，为我国森林经理的发展提供参考。研究结果表明，森林经理方向研究论文数量呈线性趋势上升后趋于平稳，遥感技术、抽样、电子计算机模拟等新技术方法普遍应用于森林资源监测、森林生态系统动态模拟和趋势预测，为新时代森林经营管理提供了重要依据；在森林资源调查领域，基于遥感图像处理的调查方法日趋成熟，成为监测森林资源的重要工具，现代先进的计算机技术普遍应用于森林管理。近20年来，森林经理在持续发展创新中，始终与我国林业可持续发展同步前行，为今后该研究领域的快速发展奠定了良好的基础。
关键词：
森林经理；遥感；知识图谱；可视化分析；研究热点中图分类号：S757:G254.92
文献标识码：A
文章编号：2095-9818(2019)04-0031-07
Rearch progress and hotspot of forest management bad on CiteSpace Map
Ouyang Yuanli,Chen Fusheng,Ouyang Xunzhi,Li Wenqing,Li Xiaodong,Lin Xiaofan ★
(College of Forestry,Jiangxi Agricultural University,Nanchang Jiangxi 330045,China)
Abstract:Taking the China Doctor/Master Disrtations Full -text Databa as the data source of this article,we apply the
knowledge mapping to analyze 2384thesis of forest management from 2000.By summarizing the development and rearch hotspots of forest management in China,we try to predict its future rearch direction and provide the reference for the development of forest management.The result suggests that the number of thesis on forest management incread rapidly and then remained stable.The new technologies,such as RS,sampling,computer simulation,are applied by monitoring th
e forest resource and using dynamic simulation for the forest ecosystem,predicting the changing trends,which is providing the basis for policy decision and dynamic management for forest ecosystem.In the field of forest resource inventory,it is the common way to monitor forest resource by the remote nsing image processing.Furthermore,the modern advanced computer technology is often applied in the forest management.During the innovating,deepening process of the discipline of forest management in the past decades,it is
cloly related with sustainable development of forestry,providing a basis for the promising future of the development in China.Key words:forest management;remote nsing;knowledge mapping;visual analysis;rearch hotspot
森林经理主要研究森林树种区划、调查、评价以及针对其生长发育、收获和经营管理、调控等方面[1]，是林业研究的核心领域。该领域的研究主要围绕林业可持续经营、森林资源及其资产评估、应用遥感数据及3S 集成技术观察林木生长发育阶段的变化等[2]。
当前森林经理研究领域的发展不仅需要在现有的理论基础上加以修缮，最重要的是紧密结合我国当前林业发展和生态文明建设中所遇到的实际问题展开具体的研究[3]。任何一个领域的发展都要经过长期的研究和探索，最终才有可能取得一定的突破[4]，因此，
绿萝习性DOI 编码:10.16259/jki.36-1342/s.2019.04.008
伊始什么时候不能用收稿日期：2019-04-26;2019-05-18修回
基金项目：
江西省学位与研究教育教学改革研究项目“一流学科创建中研究生培养方案的改革与创新：基于全国林学学科专业课程与学位论文的调研”(项目编号:JXYJG-2017-047)资助和江西省5511优势科技创新团队人才计划项目(项目编号:20165BCB19006)。作者简介：
欧阳园丽，女，在读硕士研究生，主要从事森林经理学研究。E-mail: ★
通信作者：
林小凡，男，研究员，学士，主要从事森林经营与管理等方面的研究。E-mail:
第47卷第4期2019年8月
Vol.47,No.4Aug.,2019
第47卷南方林业科学
对其进行时间尺度上研究内容及方法学的总结，可以帮助科研工作者更好地推进该研究领域的发展。
知识图谱是将目前研究领域所涉及的各方面内容作为研究对象，表明其各方面研究过程的一种图像，它不仅能直接地表明其综合状态，还将其汇总成不同类型的知识体系。通过分析和了解森林经理研究相关的博硕士学位论文，总结该领域近年来研究的整体情况，绘制相关内容的知识图谱，并通过知识图谱软件把森林经理研究的文献进行可视化，从而能够准确地判断该领域的研究能力是否与其发展一致，其结果也能直观地解析我国森林经理的最新研究现状，根据上述分析的结论探讨森林经理今后研究的重心，凭借可视化图谱总结出森林经理研究的现状及发展趋势、新动向，为今后顺利开展我国森林经理的研究提供有价值的参考，为森林资源的使用与保护提供科学论据。
1材料与方法
1.1数据来源
本文以历年中国知网博硕士学位论文全文数据库中收录的与森林经理研究相关的学位论文作为检索范围，将“学科专业名称”作为文献检索的筛选条件，再把“森林经理”和“森林经理学”设置成检索关键词，文献年度从2000年到2016年，通过该数据库检索得出的结果在国内研究领域里具有一定代表性，可了解森林经理当前的研究状况。
网络调研1.2分析方法
文中所采用的分析工具是CiteSpace信息可视化软件，该软件通过使用Java语言进行操作，其开发者是来自美国陈超美博士的小组成员们[5]。该软件设计是依靠大多数不同理论相互运作而得，例如库恩的科学发展模式理论、科学传播的信息觅食理论和知识单元离散与重组理论等[6]，这能使得知识图谱更容易理解。依靠图谱上反映的内容对该领域现状进行合理的解释，通过数据对森林经理研究未来的前景进行准确的分析。知识图谱分析所选择的聚类分析、以及关键词共现分析主要是将文献的标题、关键词、摘要等相加，基于信息可视化软件分析森林经理目前的研究现状和发展过程[7]，通过静态聚类和合并网络可以对当前及今后该研究可能出现的情况进行讨论[8]。利用Excel 表格对数据进行整理得到关键词共现频次表、突现词统计表，再综合得出论文数量年度分布图以及不同时间段该领域热点
变化情况，把所得结果进行相互对比，确定是否存在联系，若存在可深度挖掘其内在联系，找到新的研究成果。
2结果与分析
2.1我国森林经理研究发文情况
由于2017－2018年森林经理研究的博硕士学位论文收录数据并不完整，因此将数据收集的时间确定为从2000－2016年，数据的时间跨度为17a。在数据库中检索2000－2016年与森林经理研究相关的学位论文共2384篇论文。从检索结果中可以看出，每年与森林经理研究相关的论文数量有部分的增减，但总体数量呈逐渐上升的趋势（图1）。自2000年开始收录第一篇学位论文至2004年，每年学位论文数量均不超过100篇。2005年开始学位论文的数量开始急速增加，2010年达到了论文数量的最高值225篇。2011－2013年，森林经理研究的论文数量有一定起伏，但从整体上来看依然保持增长。此后，2014－2016年的数量保持相对平稳状态。
2.2我国森林经理研究内容
图12000－2016年我国森林经理学位论文年度分布
Fig.1Trend for number of academic disrtations in forest management from2000to 2016 32
第4期
2.2.1关键词共现分析
共现是指论文中某些特征项描述的信息共同出现的现象[9]，而关键词是反映论文研究内容的高度浓缩性词汇，对特定时期内某一领域文献中的关键词进行共现分析所产生的高频关键词，在一定程度上反映了这一研究领域的热点。由此可知关键词共现分析就是将数据进行整合，使其能展现出该研究领域的基本研究内容，并对关键词进行解析。对数据库里收录至2016年的森林经理论文进行分析后发现关键词一共有469个。其中频次在100次以上高频关键词有1个，频次在50~99次的高频关键词有7个（表1）。其中“遥感”和“GIS”共引的频次最高并且首现年份也是最早，一直是森林经理所研究的核心内容。3个高频关键词首次出现在2003年，占据共现频次大于50的高频关键词总数的37.5%，由此可知2003年是森林经理研究开始活跃的时期。
表1关键词共现频次表
Tab.1Co-occurrence frequency of keywords
序号关键词频次首现年份1遥感1132003 2GIS862001
19物种多样性272000序号
20
21
关键词频次首现年份
杉木262010
动态变化262007
3生物量80200322叶面积指数262008 4森林资源78200023信息提取252007 5碳储量69200824城市森林252005 6地理信息系统66200125植被指数252008 7评价57200326森林景观242006 8景观格局54200227生物量模型232011 9指标体系47200028管理信息系统232002 10林分结构45200629高光谱遥感222007 11空间结构43200030森林212003 12层次分析法38200631土地利用212005 133S技术35200132马尾松212013 14生长模型32200633可持续发展202001 15人工林31200834面向对象202014 16Web GIS30200535退耕还林202005 17模型29200336驱动力202006 18碳密度27201137可持续经营202001
使用CiteSpace芋工具对森林经理研究论文的关键词进行共现分析，把共现频率不低于10的关键词作为核心区，从图2中可以看出一共有468个关键词节点和532条连线所组成的共现知识图谱，其中每一
个词代表一个圆形节点，节点越大表明该词出现频次越高，节点颜色的色调代表该词出现的时间（颜色色调由冷变暖，表明时间由远及近），而节点之间的连线代表关键词之间的联系，连线越粗则表示词之间联系越紧密，节点面积越大，则表明该关键词所涉及的研究内容越多。除此之外，中介中心度是指知识图谱中所出现的关键词重要程度，该指标越高，圆环也越大，代表关键词在图中作为中心点控制的关键词也多。
由图2可知，“遥感”这一节点面积最大，在文献中出现频率最高。其次，“生物量”、“碳储量”、“碳密度”这些节点在图中相对集中，有些圆圈面积较大，共现频次较高，表明碳指标体系已经在森林经理研究中发挥着重要的作用，是我国森林经理领域重点研究的方向。“web-GIS”、“GIS”等此类节点则反映出3S技术已广泛应用于森林经理研究的领域[10]，利用信息技术进行定量监测其“动态变化”、进行“信息提取”等是现代森林经理研究重要的发展方向。在我国森林经理研究的树种中，“杉木”的节点圆圈面积占比最大，反映出有关该树种的研究较多。同时在大量文献中还发现“落叶松”、“马尾松”开始逐渐成为我国森林经理研究的核心树种[11]。而“遥感”、“GIS”、“生物量”、“碳储量”、“森林资源”这些高频共现关键词具有比较大的中心度，在图中具有红色外环，表示这些研究重点在我国森林经理研究中发挥着重要的中介连接作用。
西汉都城欧阳园丽等院我国森林经理的研究进展及热点33
第47卷南方林业科学
图2我国森林经理学位论文关键词的共现网络Fig.2Co-occurrence networks of keywords in academic
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disrtations of forest management
2.2.2关键词聚类分析福清石竹山
聚类分析是将研究对象分为相对同质的群组进行统计和分析的技术，用以表现主题内容的结构，分析其研究热点。聚类视图侧重于集群的结构特性，并突出了关键节点和重要连接。若想要找到该领域内出现的热点主题则需要总结经过聚类分析后得出的知识性子群。本研究对所有关键词进行分析后得到的聚类图显示该研究产生了15个主要子类。聚类网络的模块值（modularity，简称Q值）为0.89，反映出划分出来的社团结构较为显著，整个网络被分成了若干弱度耦合的集群；平均轮廓值（mean silhouette，简称S值）为0.42，反映出所有集群的聚类合理，聚类内部的同质性较高。集群规模越大，包含在集群中的成员数量就越多。从图3中可见，森林经理主要的研究领域为森林资源监测、更新、空间结构、层次分析、经营类型等。最大聚类0监测，以及聚类14森林资源监测之间联系紧密；聚类1相位、聚类2层次分析法、聚类4网络架构、聚类7生态足迹、聚类9更新等有一定关联，与上述关键词共现分析的结果大致相同。
关键词聚类分析再次证实了关键词共现分析的结果。从最大聚类0可见，对资源的监测与管理成为了森林经理研究的热点主题；聚类1中可见，相位可用来表示树种某一特性在特定时刻的循环位置，这
渐渐成为了一个重要的研究主题；聚类2中可以看出，层次分析法是森林经理调查规划质量评比以及林种、树种结构调整等方面应用较多，并建立了层次分析模型，为资源管理制度提供理论基础与对策；聚类4则可见，网络架构是我国森林经理包括
GPS在内的定位分析中常用的技术手段[12]；聚类6利用SPOT5高分辨率卫星图像进行二级森林资源调查，能够极大提高地类调查精度；聚类9可见，更新成为森林经理研究的热点之一；聚类14则体现出森林资源监测与管理是森林经理研究的重点和方向。
图3我国森林经理学位论文关键词聚类网络Fig.3Clustering networks of keywords in academic
disrtations of forest management
2.3我国森林经理研究热点
突现词是在某一研究领域内集中被引用的频率突然升高的词语，依靠关键词频率的变动大小和变动趋势来确定森林经理研究的前沿，对研究的动态监测起到至关重要的作用，未来或将继续引领森林经理研究的发展方向。本文利用突现词对该领域的研究进展进行归纳和总结，通过软件CiteSpace的突现检测技术，我国森林经理共产生了32个突现词。森林经理从2000—2016年突现强度大于3的关键词有26个。其中，森林资源、地理信息系统、林分空间结构、空间结构是突现后持续时间最久的，有的从
2001年起一直持续到2008年；土壤理化性质、叶面积指数则从2012年开始突现并持续到2016年，这些主题长期作为森林经理研究的热点，预测未来仍将获得较多的研究关注（表2）。关键词杉木人工林、毛竹林突现持续至2016年，虽然持续时间不久，
但
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第4期
是突现期间表现上升的趋势，未来或将成为重点研究的树种。碳储量等研究主题突现开始时间较早，但突现后持续时间较短，到2014年就已经结束，反映出此类关键词曾经是该领域的热点主题，但是随着森林经理研究的逐步深入或者新兴方向的出现，近年来热度逐渐降低。关键词森林生物量从2010年开始突现持续至2012年，但是突现期间呈向下的趋势。
表2森林经理突现词统计表
水的自述
Tab.2Statistical table of burst in forest management 3讨论
3.1我国森林经理研究的发展历程
关键词聚类网络（图3）可用于表示森林经理研
究的发展过程，节点的位置代表首次被引用的时间，从左向右，以时间升序表示知识的演进和相互影响，至上而下，以聚类成员数量降序表示聚类规模。按突
现权重大小排列，并对其持续状况进行分析，检测该领域的研究前沿。根据突现产生的时间，可分为3个阶段（图4）。
第一阶段为2000－2005年，有过伐林、地理信息系统、森林资源、策略、土地利用等12个关键词开始突现。在此阶段研究主要关注地理信息系统的发展，过伐林的研究则强调人们对于森林砍伐和木材利用等方面要加强管理[13]，森林资源和土地利用也是这一时期的重要研究内容。
第二阶段为2006－2012年，期间涌现了大量突现词，占突现词总数量的48%，表明在此阶段森林经理研究的内容明显增加，各个方面的研究更加细化（图4）。尤其在2012年，与森林经理研究相关的关键词呈爆发式突现，从2011年1个增至2012年6个，呈现了关于土壤理化性质以及统计学、碳储量等方面的研究逐渐增多。此前，2006－2010年期间许多关键词又持续突现，特别是该领域中突现度较强的4个关键词均在此阶段突显[14]，
分别为2010年关键词森林生物量（突现度3.10），2007年关键词近自然森林经营（突现度3.08），2006年关键词天山云杉（突现度3.60）和樟子松人工林（突现度3.03），它们为此阶段
树种研究的重点。中和韶乐
第三阶段为2013－2016年，随着森林经理研究的发展，开始突现的关键词逐渐减少。在2013年突现产生的2个关键词中，生物量变化等此类研究在此阶段热度降低。其中，碳密度是2013年开始突现的关键词中突现度最高（突现强度为5.07）和杉木人工林（突现强度为5.01），由此表明这几个关键词是当时该领域研究的重点，需多加关注这方面的内容。
突现词
突现权重突现时间截止时间碳储量7.737720122014森林资源7.456120022007过伐林
3.0958
2000
2006
地理信息系统 6.229620072015碳密度 5.070520132016杉木人工林 5.018020132016管理信息系统
4.561720012005叶面积指数 4.403220122016毛竹林 4.246520122016土壤理化性质 4.0952********林分空间结构 3.875520112016空间分布 3.601620042007森林生物量 3.500420102012近自然经营 3.269020072010土地利用 3.176120052008空间结构 3.174220132016林分生长 3.1004200920143.2我国森林经理研究与国家林业建设
当前3S 技术是突破我国森林经理研究瓶颈的关
键技术，随着信息技术的迅猛发展，森林经理目前已进入了蓬勃发展的网络架构时代。目前比较广泛应用
图4我国森林经理学位论文关键词突现时间
Fig.4Burst years of keywords in academic disrtations of forest management
欧阳园丽等院我国森林经理的研究进展及
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