基于文献计量分析的我国海洋牧场研究进展

爱农者看闻 2024-07-23 18:37:22

摘要:海洋牧场是我国正在发展的一种新兴渔业模式,本文利用中国知网检索到的478篇文献进行了文献可视化分析,对文章的发文量、主题、学科分布、研究层次以及基金分布等内容进行了分析,利用CiteSpace软件绘制了作者合作网络分析图谱以及关键词突现图谱。结果表明,我国海洋牧场相关研究符合政策要求,文献数量正处于波动上升阶段,多学科融合式的研究有利于研究瓶颈的突破,因此要加大高校、科研院所和管理部门之间的协同科研,以保障技术体系的支撑。未来研究趋势将以政策为导向,填补关于海洋牧场监测评估机制方面的空白,更注重生态效益和现代化水平。

作者:喻家玥 贾天宇 王春蕊 李军 王家樵 刘贤德 黄良敏

引 言

“海洋牧场”一词,在我国最新发布实施的国家标准GB/T 40946-2021 《海洋牧场建设技术指南》中表述为:基于海洋生态系统原理,在特定海域,通过人工鱼礁、增殖放流等措施,构建或修复海洋生物繁殖、生长、索饵或避敌所需的场所,增殖养护渔业资源,改善海域生态环境,实现渔业资源可持续利用的渔业模式。该定义延续了我国在2017年发布的水产行业标准SC/T 9111-2017 《海洋牧场的分类》,其明确指出了我国建设海洋牧场的原理方法、海洋牧场的作用以及海洋牧场实施后所达到的效果三方面内容[1]。

国外海洋牧场研究主要分为两个阶段,第一阶段主要是针对海洋牧场的主要经济物种进行基础性、单一的研究,根据Web of Science文库的记录,最早于1990年开始出现海洋牧场的相关文献,但在早期的研究中,海洋牧场经济效益并不明显,总渔获量也并未有显著增长[2]。虽然在1984—1997年间有统计数据显示全球有20个国家和地区增殖海洋物种187种[3],但针对如此大量的增殖放流却并没有相对应的增值效果评估工作[4]。第二阶段是对海洋牧场的研究出现了多方向性、系统化的特点,如Mustafa等[5]从经济学角度出发对海洋牧场发展中的8个主要经济物种进行了研究;Lorenzen等[6]在2010年提出了针对海洋牧场优化的综合性新方法,为海洋牧场评估方法提供了新手段;基于人工鱼礁的海洋牧场最早在日本、美国得到应用,近年来形成了系统化的探索研究,应用范围广泛,不同国家应用方向也有所区别,在日本主要用于渔业增产增收,欧美国家多用于营造有利于渔业资源增殖保护的生态环境[7],韩国则是为了大量增殖和集中捕捞[8]。

历经四十年的发展,我国海洋牧场已取得了显著成效,形成了具有良好生态、经济以及社会效益的增殖休闲型黄渤海区海洋牧场、养护休闲型东海区海洋牧场以及养护型南海区海洋牧场的格局。随着科技的发展,我国现代海洋牧场已逐步开始应用新材料、新技术、新装备和各种多功能平台等配套设施,并逐步提升机械化、自动化和智能化水平。截止至2021年底,农业农村部已批准在我国四大海域建设153个国家级海洋牧场示范区,并于2025年达到200个,引领推进我国海洋牧场的建设发展。“十四五”规划明确提出:要优化近海绿色养殖布局,建设海洋牧场,发展可持续远洋渔业。海洋牧场的建设对海洋渔业高质量发展起着不可或缺的作用,同时也在“大食物安全观”背景下提供更多优质动物蛋白,在改善居民膳食结构中起着至关重要的作用。在农业农村部(原农业部)印发的《国家级海洋牧场示范区建设规划(2017—2025年)》中明确提出到2025年建设形成资源节约、环境友好、运行高效、产出持续的海洋牧场新局面,对海洋牧场的可持续发展提出了要求[9]。基于此,本文从文献计量学的角度,利用CiteSpace软件对“海洋牧场”相关主题的文章进行分析,把握我国学者们对海洋牧场的研究热点及发展趋势是否与国家政策要求方向一致,以期形成政策与研究相耦合、相促进的良性发展局面。

1 数据来源与研究方法1.1 数据来源

本文文献数据来源于中国知网(CNKI):以“海洋牧场”为主要主题词或文章题名进行搜索,共检索得到816篇文献,剔除掉非学术论文如会议、报纸、标准等相关研究成果,仅保留“学术期刊”搜索,得到478篇文献。将所得到的文献利用知网中Refworks工具进行导出,保存为“download_.TXT”模式,以便后续使用CiteSpace进行文献计量分析。

1.2 研究方法

本文采取了两种不同软件的文献计量分析法对所得到的文献进行分析。一是知网的文献计量可视化分析方法,主要对各年所发表的文章的数量及其预测、文章主次要主题的分布情况以及研究层次等内容进行了分析。CiteSpaceV软件的文献计量分析法对文章的突现关键词、作者及其机构间的合作进行分析。目前CiteSpace已被广泛应用于复杂的网络分析,本文设置的时间跨度为1980—2022年,以期包含所有选中的文献,时间切片为1年,将g指数中的比例因子k值大小设定为25,以Top50为单个年份检索阈值,分别对“关键词(keyword)”“作者(Author)”以及“机构(Institution)”进行可视化分析,完成绘制作者及其机构合作网络图谱、分析关键词贡献情况以及检测突变关键词等内容[10]。

2 结果分析2.1 文献基本情况2.1.1 发文总体趋势

图1 1980—2022年国内海洋牧场相关研究发文量趋势图

利用中国知网的文献计量可视化分析方法可以清晰地观测到以“海洋牧场”为主题或题目的文献近年来的发表情况及其在观测末年(2022年)的发表预测情况,如图1所示。我国自20世纪80年代开始开展海洋牧场相关研究,在2009年以前以每年1~3篇的发文量一直处于研究较少的状态,在1989和1991年突现两个波峰,发文量分别达到7篇和8篇,也正是在1989年冯顺楼[11]明确提出“发展人工鱼礁开辟海洋牧场是振兴我国海洋渔业的必然趋势”将国内对于海洋牧场的研究推向了一个小高潮。2009年以后,我国海洋牧场研究有了明显的波动上升趋势:特别是2015—2017年,发文数量以每年翻一番的速度增长;2021年有了较为明显的下降情况,可能是因为2020年是疫情的第一年,导致部分调研、实验工作无法及时开展,使2021年的研究进展受阻。但根据中国知网文献预测的结果来看,到2022年底,我国海洋牧场的研究数量仍保持较为强劲的增长势头。

2.1.2 发文主题及学科分布分析

本文以“海洋牧场”为主题词进行检索,主要主题中“海洋牧场”有478篇,即占比为100%,因此本文只对检索文献中的次要主题做一分析。选取次要主题中分布前5的进行分析,如图2所示。以“人工鱼礁”为次要主题开始的时间最早,持续时间最长。学者们在广泛研究国外海洋牧场之后,认为人工鱼礁这一技术的应用是开辟海洋牧场新局面的重要方面[12-13]。以“增殖放流”“人工鱼礁区”为次要主题的文章在2009年以后有了较为迅速的增长,到2016年又新增了“休闲渔业”相关主题的研究。从文章的学科分布来看,涉及水产和渔业、农业经济、海洋学、环境科学与资源利用、生物学、资源科学、计算机软件及计算应用、旅游以及法律等相关学科,如图3所示。可以说无论是从海洋牧场次要主题的角度还是所涉及的学科分布来看,“海洋牧场”的研究由单一的渔业资源增殖放流逐渐转向了多学科交融发展的局面。

图2 国内海洋牧场文献所涉及的前5个次要主题分布图

图3 国内海洋牧场文献所涉及的前10个学科分布图

2.1.3 研究层次及基金分布分析

从研究层次看,“海洋牧场”相关主题研究中应用基础研究较多,其次是开发研究-行业研究、技术研究、工程研究、基础研究以及政策相关研究等,如图4所示。从所涵盖的基金层面看,国家基金如国家自科基金项目、国家重点研发计划项目、国家社科基金项目等资助支持的研究较多,但各省如海南省、辽宁省、浙江省、山东省等也有基金项目支持,如图5所示。因此,我国海洋牧场相关研究具有基础研究与应用研究相结合,国家和地方联动共同支持的良好局面。

图4 国内海洋牧场研究层次分布图

图5 国内海洋牧场研究基金来源分布图

2.2 作者及其机构的分析

本文截取了论文发表数量前10的作者,如表2所示。大连海洋大学田涛发表的文章最多,达到21篇,同时他也是关注此领域较早的研究人员之一,从2003年开始就已经对海洋牧场等相关领域有了研究。上海海洋大学的张硕和大连海洋大学杨军次之,发文量在13篇。这10名研究人员发文总量为126篇,占到总文献量的26.36%。在研究机构方面,发文排名前10的作者中有6名均来自大连海洋大学,除具有较好的临近海洋的地缘优势外,大连海洋大学分别与辽宁省科技厅和辽宁省发改委构建了辽宁省海洋牧场工程技术研究中心以及辽宁省现代海洋牧场开发与应用技术工程研究中心,具有良好的科研平台优势。发文排名前10的作者中也有来自科研机构的,如中国水产科学研究院南海水产研究所以及管理部门如山东省水生生物资源养护管理中心的。

注:因各研究人员可能所属多个研究机构,故本文只选用发表文章时其所属机构名称。

表1论文发表数量前10的作者及其机构

序号

文献篇数

文献占比

年份

作者

机构

1

21

4.39%

2003

田涛

大连海洋大学

2

13

2.72%

2013

张硕

上海海洋大学

3

13

2.72%

2014

杨军

大连海洋大学

4

12

2.51%

2017

孙利元

山东省水生生物资源养护管理中心

5

12

2.51%

2014

尹增强

大连海洋大学

6

12

2.51%

2011

章守宇

上海海洋大学

7

12

2.51%

2019

吴忠鑫

大连海洋大学

8

11

2.30%

2003

陈勇

大连海洋大学

9

10

2.09%

2015

陈丕茂

中国水产科学研究院南海水产研究所

10

10

2.09%

2021

刘敏

大连海洋大学

对样本文献关键词进行知识图谱绘制,得到的可视化图谱包含444个节点以及653条连线,Q值为0.906 2,说明该图谱的网络结构是合理的,S值为0.778 7,说明该图谱的聚类结果是合理且令人信服的,能够代表海洋牧场相关研究较多合作的作者(图6)。在作者合作网络分析图谱中可以明确找到大多数发文前10名的作者,表示同一机构的作者合作发文更多,但不能找到来自山东省水生生物资源养护管理中心孙利元的合作网络图谱,意味着该作者与其他作者合作较少。从机构来源分析可知,海洋牧场的相关研究以科研单位为主体,高校科研产出较多。同时,与管理机构合作研究较少不利于各项科研研究成果的推广实施落地,可能导致政府政策的及时调整滞后。

2.3 研究热点及其发展趋势分析2.3.1 研究热点变迁分析

本文截取了关键词词频排名前10的关键词,如表2所示。海洋牧场出现的频次最多,达到436次,且出现的年份最早。在词频较高的关键词中“山东省”“海州湾”作为两个地名位列其中,且关键词出现的年份均处于20世纪末、21世纪初,说明海洋牧场的研究以该两个位点为研究对象进行了较为深入的研究。

图6 国内海洋牧场文献作者合作网络分析图谱

注:图中节点越大表示该作者研究越多,节点外围越黑表示该作者近年的研究越多。

表2关键词词频表

序号

频次

年份

关键词

1

436

1980

海洋牧场

2

76

1981

人工鱼礁

3

22

1987

渔业资源

4

19

2009

增殖放流

5

16

1997

山东省

6

15

2000

海州湾

7

15

2013

休闲渔业

8

8

2011

现代渔业

9

7

2019

生态系统

10

6

2013

营养盐

利用CiteSpaceV绘制了1980—2022年国内海洋牧场相关研究的13个最强关键词突现网络图谱(图7),关键词突现的起止时间能有效地反映在该段时间相关研究的热点。我国海洋牧场相关研究的热点变迁大致可以分为两个阶段:

第一阶段(1980—2012年):引入海洋牧场概念,从“重采捕”到“重增殖”的渔业运营方式变革。

在这一阶段,我国海洋牧场的研究大致分为两个时期。第一个时期是20世纪80年代到21世纪初,“海洋牧场”概念的引入及其初步探索。学者们普遍认为我国曾呈奎院士“海洋农牧化”的理念即为“海洋牧场”的前身,曾呈奎指出要通过人为干涉改造海洋环境以创造经济生物生长发育所需要的良好环境条件,同时,也对生物本身进行必要的改造,以提高它们的质量和产量[14]。在这一时期,因日本是世界上开展人工孵化、放流增殖事业较早的国家之一,其相应技术已经比较成熟[15],故我国学者以研究日本海洋牧场的运行方式为重要手段,进行海洋牧场概念定义以及相关技术的学习。同时,以日本对海洋牧场技术的综合开发运用为例,论证了海洋牧场技术对于增加海洋渔业资源、促进海洋渔业生产的大发展有着十分显著的成效[16]。除了研究在本国内建设海洋牧场可以带来的效益外,也有部分研究指出本国建立海洋牧场后,部分鱼群的产卵区、鱼苗生长区、幼鱼生长区以及成鱼生长区会跨越几个国家,因此也需要注意洄游种类的海洋牧场对别国的影响[17-18]。总的来说,21世纪之前的对海洋牧场的探讨主要聚焦于如何提高渔业产量,我国在这一方面也取得了较为突出的成绩,如攻关突破了海水增养殖技术、引进吸收先进的育苗技术建设育苗产业、改造提高海洋捕捞技术以及依托海洋牧场进行水产品加工业的发掘等内容[19]。

第二个时期是2001—2012年,“海洋牧场”逐步建立成型。21世纪以来,在沿海海域投放的人工鱼礁取得明显的经济效益后,学者们广泛论证了海洋牧场模式在我国的可行性并聚焦于海洋牧场技术如人工生息场的改良和建造、对象生物的行为控制技术、环境调控技术以及生物资源的监测和评估方法等方面的研究[18-20]。在我国进行海洋牧场技术实验时,辽宁省对海洋岛镇海洋牧场的开发试验进行了可行性研究,并设立了海底增殖与水域养殖的两大项八个小指标的经济技术指标对试验区进行考核[21]。虽然已经有了部分试验区的存在,但由于对这一新兴的渔业方式认识需要过程,因此我国对海洋牧场的理论研究上存在空缺、实践上更是缺乏人才和资金的支撑,使其发展受阻[22]。张国胜等对我国建立海洋牧场的意义和可行性作了较为充分的论证,并且指出要对渤海水域进行长远规划在近岸较深水域投放以增殖底栖和近底层鱼类为主的人工鱼礁,在适合网箱养鱼的近岸或内湾水域投放人工藻礁,在旅游城市近岸海域建设音响驯化型海洋牧场,最终在渤海海域形成布局合理的海洋大牧场。从微观主体角度讲,公益性海洋牧场解决的是渔业者共同利用海区或共同利用资源的开发技术,而企业型海洋牧场技术解决的是企业经营规模所使用的产业技术[24]。在宏观层面,学者们论证了发展海洋牧场对生态渔业、可持续渔业发展是十分重要的[25-28]。随着学者们对海洋牧场的研究逐步深入,我国在2010年前后在多地建立海洋牧场,如青岛、三亚等地,并在一些先行试验区建立了海洋牧场示范项目,如广东省廉江市龙头沙海洋牧场以及长岛县海洋牧场等,将我国海洋牧场的发展推向一个高潮[29]。但总体来说,第一阶段还是以渔业生产,特别是渔业资源增殖为主,因此“底播增殖”作为渔业资源增殖的重要方式在很长一段时间内成为了我国海洋牧场研究避无可避的关注对象[30-31]。

第二阶段(2012年至今):注重生态影响,系统推进海洋牧场的生态经济社会效益。

在这一阶段学者们更加关注生态特别是碳汇方面的贡献,并且海洋牧场的经营方式不仅局限于水产的增殖,而开发出较为新兴的休闲型海洋牧场。我国沿海从北到南已建设了一系列以投放人工鱼礁,移植种植海草和海藻,底播海珍品,增殖放流鱼、虾、蟹和头足类等为主要内容的海洋牧场[32]。海洋牧场中的贝藻类是其底播增殖重要产物之一,而贝藻类的养殖对渔业的碳汇起着重要的作用,因此发展渔业低碳技术,促进生物固碳是海洋牧场技术发展所应具备的重要功能之一[33]。在海洋牧场碳汇机理实践方面,学者们对浮游植物固碳机制、海草床固碳机制、牡蛎礁固碳机制等典型生态系统进行了广泛研究,相关成果在近海碳汇扩增中起到重要作用[34]。同时明确要开展海洋牧场蓝色碳汇补偿以加快生态安全屏障的建设以及调动生产经营者积极性[35]。在这一阶段海洋牧场的发展注重技术创新,但此类技术是以数字化、体系化为驱动的新型技术:主要是生态工程新技术体系、利用信息化手段的精准生产技术体系和智能管理新技术体系以及深挖产业价值的产业融合、资源融合型技术体系支撑[36]。在协调系统推进海洋牧场的生态经济社会效益的理念下,要着力建设现代化海洋牧场就要做到“三产贯通”,落实海洋牧场与休闲渔业是一个相互密切关联的有机体。因此发展休闲渔业、休闲型海洋牧场是必要的。在海洋牧场的背景下,我国已形成了以“渔家乐”为代表的单一型休闲渔业模式、以“蜈支洲岛为代表的海岛旅游”休闲渔业模式和以“顺风阳光海洋牧场”为代表的综合型休闲渔业模式[37]。在休闲型海洋牧场中景观化构建是构建海洋人文景观和海洋牧场布局景观化的创新工程,同时也为休闲型海洋牧场景观化构建了基础研究和方案构想,同时给休闲渔业带来了新的发展契机[38-40]。除此之外,在对海洋牧场的科学管理方面也有了初步的研究,如政策[41]、法律[42]等方面。最后,海洋牧场的发展离不开时代的内涵,因此要构建高质量发展的现代化海洋牧场就必须以新发展理念作为引领,使其得到更加科学有序的发展[43]。

图7 国内海洋牧场文献关键词突现图谱

2.3.2 研究热点发展趋势分析(1)现代化海洋牧场将更注重生态效益,实现多目标经营。

海洋牧场作为推动渔业绿色发展的重要方式和途径,在建设过程中应注重修复海洋生态系统和增殖、可持续利用渔业资源两手抓。“渔场环境”“环境因子”和“生态系统”自1980年至今多次成为海洋牧场文献关键词突现,其中“生态系统”于2019年成为关键词后持续至今。我国已建成的海洋牧场每年可产生生态效益超600亿元,人工鱼礁投放区域渔业资源密度较未投放区域提升8.7倍,每一万公顷每年可固碳23万吨[44]。海洋牧场能够将一二三产进行有机融合,实现资源的整合利用,促进海洋牧场背景下的海洋渔业、海洋碳汇产业等的可持续发展。未来海洋牧场的相关研究还应基于目前已有的研究成果,进一步深化探索如何将不同种类的海洋牧场发挥各自的独特优势,促进形成国家发展所需要的环境友好型蓝色粮仓。

(2)立足于沿海城市逐步向深海推进,提高海洋牧场现代化水平

近年来,图谱中出现了如“象山港”“海州湾”“山东省”和“海南省”等地名,该类词频的突现,表明在2012—2020年间,较多的沿海省份依托地缘优势,对海洋牧场进行了初步研究,积攒了一定的建设经验与研究成果。同时,也为未来我国海洋牧场进一步向深海发展提供了基础,且随着现代化高新科技的发展,海洋牧场的现代化水平也将逐步提高,在未来海洋牧场的建设和相关研究中将会更多的应用高新技术,如卫星遥感技术在灾害预警防控方面的应用;机械化、自动化技术在生态捕捞方面的应用等[45],最终形成近海深海水域协同开发、现代化水平较高的综合性海洋牧场。

(3)统筹规划海洋牧场建设,完善监测评估机制

我国海洋牧场建设及相关研究虽起步较晚,但在国家政策支持下迎来了发展高潮,海洋牧场的数量增长势头较猛,但相关的监测评估机制并未同步跟上,缺乏较完善的监测机制来对海洋牧场的经营维护情况进行定期评估,将会导致我国的海洋牧场建设缺乏科学的规划及空间布局、专业技术管理和技术资金安排不妥当、后续发展劲头不足等相关问题[46]。图谱中与监测、评估等类似的关键词并未有体现,这说明目前国内学者中鲜少有人进行相关研究,亟需专家学者们填补空白。

3 结论

本文通过文献可视化方法对中国知网中以“海洋牧场”为主题或题目的文献进行了分析,得出以下结论:

第一,我国海洋牧场研究方向、研究内容符合我国政策所期、政策所指。我国海洋牧场的相关研究已经从以单纯的渔业生产为主要目的的研究转向建立现代化海洋牧场研究。在对现代化海洋牧场研究的建设进行研究时,要采用新发展理念作为统领。同时要赋予更多高新技术支持,不仅对增殖渔业这一种渔业生产方式的技术支撑,还对全方面、全领域的技术都应给予支持。在环境生态方面,海洋牧场所衍生的各类固碳机制对碳汇机理研究方面有着重要贡献,同时也对保障我国海洋生态安全起着重要的作用。最后,我国海洋牧场的研究热点的变迁表明,我国海洋牧场的经营方式正在发生历史性变革,即要做到“三产贯通”,实现现代化海洋牧场的建设。

第二,我国海洋牧场的研究以高校为主,科研院所和管理机构为辅。根据图6等内容分析可知,大连海洋大学在海洋牧场研究方面有较强的科研能力,究其原因,一方面其依托地方建立了两大科研技术平台,另一方面其具有良好的地缘优势。科研院所和管理机构应着力加强与高校的科研合作,加强科研院所与高校的合作能有效地夯实科研实力,加强科研院所和高校同管理机构的合作能有效使研究内容有的放矢,研究成果及时被采纳应用、建立多主体协同创新机制,综合各主体技术优势,能有效破解海洋牧场技术瓶颈[47]。因此,要积极搭建科研平台创建学者交流大平台,建立研究激励机制促进各方学者共同参与研究。

第三,我国海洋牧场的研究正处于波动上升期,预计还会有大量研究成果产出。目前我国海洋牧场的建设发展方兴未艾,因此对于海洋牧场的研究是必要的也会是源源不断的。目前我国海洋牧场的研究已经向多学科相互融合的方向进行转变,进入了海洋牧场建设和研究的深水区。因此,应持续在应用基础研究方面加大资金投入力度,以国家自然科学基金和国家社会科学基金为主导,统筹国家和地方两级基金支持海洋牧场相关研究的可持续进行。多学科相融合的研究方式不仅能使我国海洋牧场的研究范畴更为宽广,同时也能为国际海洋牧场的前沿研究作出新的更大贡献。

作者:喻家玥 贾天宇 王春蕊 李军 王家樵 刘贤德 黄良敏 集美大学水产学院,福建省海洋渔业资源与生态环境重点实验室 中国林业科学研究院林业科技信息研究所

基金: 国家重点研发计划(2018YFD0901404) 厦门湾黄鳍鲷放流效果评价(S20166)

作者简介:喻家玥(1998—),女,硕士研究生,主要研究方向为渔业资源养护与利用。*黄良敏(1972—),男,博士,硕士研究生导师,副教授,主要从事渔业资源和鱼类生态研究。

来源:《海洋湖沼通报》期刊

参考文献:略

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