濕地景觀格局研究前沿熱點及發展趨勢

蔡劍英， 王烜， 李春暉， 劉強， 蔡宴朋

1. 北京師范大學 環境學院/水環境模擬國家重點實驗室， 北京 100875；2. 北京師范大學 環境學院/水沙科學教育部重點實驗室， 北京 100875；3. 廣東工業大學 環境生態工程研究院/廣東省流域水環境治理與水生態修復重點實驗室， 廣州 510006

濕地是地球三大生態系統之一， 在抵御洪水、 調節氣候、 涵養水源、 控制污染和保護生物多樣性等方面發揮著不可替代的作用[1]， 是保障國家生態安全和經濟社會可持續發展的戰略資源[2]． 濕地景觀格局指大小不一、 形狀各異的濕地景觀斑塊在空間上的排列和組合， 它是自然條件和社會經濟狀況共同作用下各種生態過程在不同尺度的作用結果， 具有特定功能和顯著的景觀異質性[3-4]， 是濕地生態系統健康狀況的指示器[5]． 因此， 開展濕地景觀格局研究， 揭示景觀格局演變機制， 對濕地資源的可持續利用和管理具有重要意義．

目前， 國內外在濕地景觀格局領域已形成較為系統的理論體系， 并取得豐富的研究成果． 然而由于研究涉及面廣， 研究方向存在較大差異， 加上文獻系統的復雜性， 使得文獻中的關鍵信息無法被充分獲取， 難以實現文獻的定量化分析、 研究熱點的提取和發展趨勢的預測[6]． 文獻計量學以文獻和作者等為研究對象， 采用數學和統計學手段， 研究學科領域分布規律和結構關系， 是探討科學技術結構、 特征和規律， 定量分析知識載體的交叉學科[7]． 它通過定量與定性相結合， 歸納學科領域的研究成果， 形成全面系統的分析體系， 把握研究的前沿熱點、 演化脈絡和發展動向， 廣泛應用于地理、 環境等多學科領域[8-9]． 當前文獻計量學在濕地景觀格局領域的應用較少， 相關前沿熱點和發展趨勢有待進一步梳理． 本研究基于知識圖譜， 對中國知網和Web of Science平臺的文獻進行可視化計量分析， 厘清國內外濕地景觀格局領域的研究進展及前沿熱點， 透視其發展趨勢， 為濕地演化和發展的基礎研究及可持續管理提供參考．

1 數據與方法

1.1 數據來源

數據來源于中國知網(CNKI數據庫)和Web of Science(WoS核心合集數據庫)． 其中， 國內文獻檢索主題為“濕地景觀格局”， 時間跨度為1997年1月-2020年12月， 人工篩選和剔除不相關的新聞報道和會議通知等類型后， 共得到825篇中文文獻， 檢索結果以Refworks格式導出， 包含作者、 摘要和關鍵詞等數據信息． 國外文獻檢索主題為“Wetland”和“Landscape Pattern”， 時間跨度為1988年1月-2020年12月， 引文索引類型為“SCI-EXPANDED”， 得到2 087篇文獻作為國外研究的數據源， 檢索結果以純文本格式導出．

1.2 研究方法

CiteSpace軟件是計量分析科學文獻數據的可視化軟件， 通過繪制學科領域發展的知識圖譜， 直觀展示該領域的發展脈絡， 識別其前沿熱點和主題演變路徑[10]． 本研究利用CiteSpace軟件， 通過文獻發表情況、 關鍵詞共現、 聚類和突現檢測方法， 總結濕地景觀格局領域的前沿熱點及發展趨勢． 生成知識圖譜時， 選取尋徑(Path Finder)和剪枝(Pruning Sliced Networks)方法， 以簡化網絡中的重要節點和連線． 同時， 時間切割設置為1年， 每個時間區域內選取前50個高頻出現的節點．

2 研究熱點及趨勢分析

2.1 發文數量分析

文獻發表的時間和數量變化情況能反映學科領域的發展速度和熱度[11]． 根據國內外濕地景觀格局的文獻發表情況(圖1)， 國外研究起步于1988年， 隨后由于濕地景觀的重要性逐漸被認識， 加上景觀生態學中關于格局、 過程、 尺度及驅動機制等原理和方法不斷應用于濕地科學領域[12]， 發文量迅速增加， 整體呈不斷上升的發展趨勢． 1992年6月召開的聯合國環境與發展大會標志著濕地保護與合理利用進入新階段[13]． 同年7月， 中國正式加入《濕地公約》， 國內逐漸開展濕地景觀格局研究， 并于1997年發表了首篇與濕地景觀格局相關的文獻《遼河三角洲濕地的景觀格局分析》[14]． 雖然我國起步相對較晚， 但隨著景觀生態學等學科理論的不斷完善， 加上政府部門對濕地保護工作的高度重視， 國內研究蓬勃發展． 2000年國家林業和草原局發布了《中國濕地保護行動計劃》， 2003年國務院批準了《全國濕地保護工程規劃(2002-2030年)》， 2013年國家林業和草原局發布了《濕地保護管理規定》． 隨著生態文明建設的推進， 國家林業和草原局于2017年對《濕地保護管理規定》進行了修訂． 緊隨國家需要和時代要求， 國內發文量于2000年后快速增加， 2013年尤為明顯， 2017年發文量最多． 雖然發文數量有所波動， 但是整體發展呈良好態勢， 并與我國政策制定與頒布的時間形成良好呼應．

圖1 文獻發表情況

2.2 發展時序分析

借助關鍵詞共現網絡對濕地景觀格局的發展時序進行分析． 關鍵詞共現分析是統計關鍵詞兩兩之間在同一篇文獻出現的頻次， 形成共現網絡． 其中， 節點指關鍵詞的出現頻次， 節點越大， 頻次越多． 節點間的連線代表關鍵詞間的共現關系， 連線越粗， 關系越緊密． 節點間的連線顏色表示兩個關鍵詞首次出現在同篇文獻的時間[15]． 引入中介中心性來衡量一個節點作為媒介的能力， 反映該關鍵詞在共現網絡中的重要性． 節點的中介中心性越高， 表明該關鍵詞在共現網絡中最短路徑上出現的頻次越多， 其他關鍵詞通過該關鍵詞建立共現關系的可能性越大， 它在共現網絡中的重要程度越大． 結合關鍵詞的出現頻次及中介中心性， 可判斷該研究領域的熱點方向及發展態勢[16]． 通常， 同時具備高中介中心性和高頻特性的節點為該時期的熱點主題[17]．

結合文獻發表情況(圖1)、 關鍵詞共現網絡圖譜(圖2)、 頻次和中介中心性統計結果(表1和表2)， 可發現： 國內外研究的發展歷程都存在著“形成期—發展期—繁榮期”3個階段． 國外的共現網絡中包含關鍵詞節點747個， 連線3 889條， 集中于景觀格局演變、 模型方法和驅動機制等方向． ① 形成期(1988-1998年)： 國外研究最早可追溯到Iverson[18]利用GIS技術對美國伊利諾伊州不同土地類型的結構特征進行分析． 隨后， 許多學者開展濕地景觀格局理論框架的基礎研究， 在概念和方法等方面進行初步探索， 注重對濕地動態變化規律的分析[19]， 關鍵詞集中于“wetland(濕地)” “landscape(景觀)” “pattern(格局)” “dynamics(動態)”等． ② 發展期(1999-2010年)： 伴隨概念和方法的逐步成熟， 不同尺度的濕地案例得到應用， 發文量迅速增加． 同時研究更關注濕地景觀格局的響應機理， 與生態水文學的結合越發緊密[20]， 關鍵詞集中于“water(水域)” “amphibian(兩棲動物)” “hydrology(水文)” “river(河流)” “remote sensing(遙感)” “response(響應)”等． ③ 繁榮期(2011年至今)： 經過形成期的基礎鞏固， 以及發展期的實例應用， 2011年后的每年發文量都在100篇以上， 數量穩步提升， 研究內容從響應機理不斷深化到生物多樣性、 生態系統服務及生態修復等方向[21]． “ecosystem service(生態系統服務)” “driving force(驅動機制)” “landsat(衛星)” “degradation(退化)”等關鍵詞的節點較大， 中介中心性較高， 表明當前熱點是運用“3S”技術等手段， 分析濕地景觀格局演變的驅動因素， 探討生態系統服務功能等， 同時濕地的保護修復也是不容忽視的熱點方向．

表2 頻次和中介中心性統計結果(CNKI)

圖2 關鍵詞共現網絡圖譜

國內圍繞景觀格局、 模型方法、 驅動機制、 尺度效應與保護修復等方向也開展了大量研究， 共現網絡中包含關鍵詞節點573個， 連線746條． ① 形成期(1997-2003年)： 國內首篇與濕地景觀格局相關的文獻中， 王憲禮等[14]運用“3S”技術分析了遼河三角洲濕地的演變規律， 可視為進入形成期的標志． 期間發文量較少， 2003年趨于穩定， 集中于濕地景觀格局概念和模型基礎框架的構建[22]． “濕地” “景觀格局” “遙感”和“GIS”等關鍵詞的節點最大， 頻次和中介中心性較高， 表明濕地景觀格局作為分析濕地景觀結構、 功能與過程的基礎， 其框架構建和量化分析是國內較早關注的主題． 同時“3S”技術的應用逐漸興起， 與國外該階段的研究熱點基本相同． ② 發展期(2004-2009年)： 隨著遙感技術等方法的日益成熟， 發文量快速增加， 主要探討濕地景觀格局的演變規律、 驅動機制和生態評價[23]， 頻次和中介中心性較高的關鍵詞有“濕地景觀” “‘3S’技術” “馬爾科夫模型” “土地利用” “城市濕地” “驅動因素” “生態安全”等； ③ 繁榮期(2010年至今)： 2010年后， 每年發文量都基本穩定在50篇以上， 開展了南四湖、 黃河三角洲等濕地的實例應用[24-25]， 研究框架不斷完善， 模型方法、 研究尺度、 驅動機制和生態修復等是當前的熱點方向， 頻次和中介中心性較高的關鍵詞包括“決策樹” “驅動機制” “保護有效性” “濱海新區”和“PSR模型”等． 值得注意的是， 由于景觀格局與生態過程緊密關聯、 相互影響， 二者共同制約著濕地生態系統的健康， 因此以景觀格局優化和調控為核心的濕地保護修復也是備受國內學者關注的熱點話題[26]， 這與我國關于濕地保護的政策背景是密不可分的．

2.3 研究熱點與趨勢

2.3.1 研究熱點

對共現網絡進行關鍵詞聚類分析， 會形成多個不規則區域． 每個區域由多個緊密相關的關鍵詞組成， 并對應一個標簽． 根據標簽內所含關鍵詞數量進行排序， 關鍵詞數量越多， 序號越小， 表明該熱點方向的研究支撐性越高[27]． 采用關鍵詞聚類分析方法， 能揭示關鍵詞之間的關聯性， 回顧研究領域的基礎內容， 找到該研究領域的高支撐方向， 并明確其熱點主題[28]．

關鍵詞聚類結果(圖3)表明： ① 國外得到10類明顯的聚類信息， 標簽從0到9依次是“amphibians(兩棲動物)” “remote sensing(遙感)” “wetland(濕地)” “habitat use(生境利用)” “biodiversity(生物多樣性)” “denitrification(反硝化)” “pattern(格局)” “forest(森林)” “null model(零模型)”和“methylmercury(甲基汞)”． ② 國內的聚類標簽從0到9分別是“景觀格局” “濕地景觀格局” “濕地” “黃河三角洲” “景觀格局分析” “城市濕地” “土地利用” “濕地景觀” “南四湖濕地”和“遙感”．

圖3 關鍵詞聚類圖譜

根據圖3， 通過對關鍵詞的篩選與合并， 結合共現網絡深入研究每一類標簽， 濕地景觀格局領域的研究熱點主要集中于景觀格局量化評估、 動態模型、 驅動機制、 研究尺度和保護修復5個方向， 具體如下：

(1) 景觀格局量化評估

目前常用的景觀格局量化方法有景觀格局指數和空間統計學方法[29]． 景觀格局指數能高度濃縮景觀格局信息， 有效表征濕地景觀的結構組成和空間配置關系[30]． 當前反映景觀格局變化的特征指數已有200多個， 但大多數研究只關注景觀格局幾何特征的分析與描述， 忽略了景觀格局指數的生態學意義， 與實際的濕地生態過程聯系不足． 因此在實際應用中， 應當充分了解各景觀指數的特點， 注意各指數之間的關聯和相互獨立性， 選取合適的、 盡量簡單的指數． 根據濕地的密度、 面積、 多樣性和聚散性等特征， 通常選取斑塊密度、 豐富度、 多樣性指數、 優勢度、 聚集度和分維度等指標反映濕地景觀格局的空間結構變化特征． 如周亞軍等[31]選取香農多樣性指數、 均勻性指數和景觀形狀指數等， 研究了錫林河流域上游河谷濕地景觀的分布特征及演變趨勢． 近年來， 遙感衛星技術憑借其時效性強、 信息量大和覆蓋范圍廣等特點， 推動了濕地景觀格局的定量評估研究， 遙感手段和景觀格局指數的耦合已成為生態學的研究熱點[32]． 在實際中， 濕地景觀格局往往表現為空間連續性的特征． 為了解空間異質性在景觀中如何連續變化， 是否具有某種趨勢或統計學規律， 許多學者提出了空間自相關分析、 波譜分析、 空間插值分析、 小波分析、 尺度方差和趨勢面分析等空間統計學方法[30]， 極大推進了濕地景觀空間異質性的定量分析， 促進了景觀生態學和地理學、 環境科學、 信息科學等學科的交叉融合． 姜朋輝等[33]耦合小波分析、 趨勢面模擬與空間插值法等方法， 研究了黑河中游濕地景觀的演變規律和破碎化程度．

(2) 動態模型

研究濕地景觀的時空動態發展過程是濕地資源保護利用的重要基礎． 根據結構特征的不同， 一般將濕地景觀格局的動態變化模型分為表征模型和模擬模型[3]． ① 表征模型： 包括濕地相對變化率、 濕地景觀指數動態變化、 濕地斑塊形狀指數、 斑塊連接指數和斑塊分布質心變化模型等． 如解若璠等[34]采用景觀格局指數和人為干擾指數等方法， 探究鹽城濱海濕地景觀格局的動態變化過程， 結果表明該濕地在1984-2020年間的景觀破碎化程度加劇， 景觀形狀趨于規則， 各斑塊連接性減弱， 干擾重心由陸向海逐漸遷移． ② 模擬模型： 包括馬爾科夫、 斑塊和元胞自動機模型等． Zhang等[35]耦合元胞自動機與馬爾科夫模型， 分析了廣西濕地景觀格局的演變和破壞程度， 預測了濕地未來演變趨勢．

動態變化模型的應用促進了濕地景觀格局與過程的動態演變特征研究． 然而， 動態模型大多基于矢量算法， 不能有效結合柵格數據， 缺乏有效的檢驗方法， 且對社會經濟因素考慮不足[36]． 近些年， 隨著“3S”技術的快速發展， 遙感分類體系及信息提取方法不斷成熟， 加上人工智能技術的蓬勃發展， WAVES、 PATTERN和支持向量機等模型在濕地景觀格局的模擬分析中發揮越來越突出的作用． 動態變化模型、 “3S”技術和人工智能技術， 結合景觀生態學原理， 這種多學科交叉融合的方法已成為研究濕地景觀格局動態變化的重要途徑．

(3) 驅動機制

在自然過程和人類活動的擾動下， 濕地景觀從單一、 均質和連續的整體趨于復雜、 異質和不連續的斑塊鑲嵌體[37]． 通常將濕地景觀格局的驅動因子分成兩類[3]． ① 自然因素： 涉及氣候變化、 極端事件、 水文條件、 土壤環境、 自然災害和生物作用等． ② 人為因素： 包括社會經濟發展、 人口變化、 技術革新、 政策規劃和文化觀念水平等． 相比而言， 自然因素對濕地景觀格局演變的影響更深遠， 雖然在短期內不會直接改變景觀格局， 但可能影響其發展方向， 甚至改變景觀格局的穩定性． 人為因素會對濕地景觀格局產生直接、 關鍵性的影響． 張敏等[38]探討了白洋淀濕地景觀格局變化的驅動機制， 結果表明降水量、 入淀水量、 社會經濟發展和政策等因素都會對白洋淀濕地景觀格局造成影響， 其中人口和社會經濟發展是主要驅動力．

濕地景觀格局驅動機制的研究關鍵是確定引起景觀格局演變的驅動因素和定量表征這些驅動因素對景觀格局演變過程的重要程度[39]． 然而， 景觀格局演變過程與驅動因子間存在復雜的關系， 且驅動因素的狀態與功能隨時空尺度的不同而發生變化， 因此必須在特定的時空尺度對景觀格局的驅動因素進行辨識[40]． 濕地景觀格局演變驅動力定量分析的難點在于如何在一個模型中最大程度地量化和體現各個驅動因素的重要程度． 當前研究多采用經驗模型和統計模型[41]． 經驗模型主要基于多年監測的景觀格局數據， 通過多種數學形式進行分析． 統計模型是以概率論為基礎， 采取相關分析、 主成分分析與回歸分析等統計方法， 定量表征各驅動因素． 經驗模型與統計模型間具有高度的互補性， 其中經驗模型易于解釋， 統計模型便于實施； 經驗模型易于處理空間數據， 統計模型擅長處理社會經濟數據． 兩種模型的主要缺點是對驅動因素的考慮過于簡化． 因此需要充分考慮濕地生態系統景觀格局演變驅動因素的復雜性， 從多學科交叉融合的角度對驅動機制模型進行研究．

(4) 研究尺度

生態學中， 尺度指濕地生態系統的面積大小(空間尺度)或者其動態變化的時間間隔(時間尺度)． 濕地生態系統在小尺度上表現為非平衡或瞬變態的特征， 但在大尺度上則可能表現出較強的穩定性和可持續性[42]． 即使是同一濕地生態系統， 也會因為選取的時空尺度不同， 得到完全不同的結論[43]． 因此， 尺度問題是濕地景觀格局研究的主要難點． 關于時間尺度， 可以以秒為單位， 跨越到月、 年以及百萬年， 甚至更長． 時間尺度的長短是相對而言的， 研究濕地景觀格局通?？煞殖伞皶r間點”和“時間段”： “時間點”指相對較短的時間尺度； “時間段”通常涉及一段時間的動態變化過程， 需要結合大量的歷史數據資料， 系統分析其演變特征． 如Lin等[44]結合長期的遙感影像數據， 分析了浙江省舟山群島在快速發展時期(1985-2015年)的濕地景觀格局變化特征． 對于空間尺度而言， 一般將其分為微觀(10～100 m2， 如群落、 生態系統)， 中觀(幾平方公里至幾百平方公里， 如景觀)和宏觀尺度(流域、 濱海和市域等)3種類型[45]． 微觀尺度側重于比較均一的濕地地區， 與人類活動最為密切； 中觀尺度側重于景觀內的空間格局； 宏觀尺度則是從生態、 社會和經濟等多方面考慮濕地問題． 當前國內外濕地景觀格局的研究對象主要集中于流域、 濱海和市域等宏觀尺度． 何建華等[46]基于形態學空間格局分析方法， 構建了武漢市的濕地生態網絡， 有效表征了城市濕地生態系統的景觀結構與連通性特征．

當前開發的景觀動態變化模型大多只能在某一尺度上使用， 而不同尺度上影響生態過程的因素變化較大， 再應用到其他尺度會存在參數化和精度的問題， 因此尺度轉換研究已成為濕地景觀格局研究的必然趨勢． 尺度轉換的核心是正確認識景觀格局與生態過程之間的關系及其影響因素[47]， 結合目前人類所掌握的基本數據及研究手段， 通過合理的外推與概括， 將局部地區的濕地景觀格局與生態過程的關系， 合理推廣到更大的區域尺度， 有助于人們了解濕地景觀格局的空間變化特征[48]．

(5) 保護修復

近些年， 在氣候變化和高強度人類活動的背景下， 濕地普遍面臨著面積銳減、 水質惡化和生物多樣性降低的退化危機． 濕地的保護修復研究已經成為恢復生態學的熱點問題[49]． 隨著濕地恢復理論、 方法的不斷完善與發展， 眾多學者在濕地恢復實踐方面開展了大量的探索[50]． 濕地保護修復的熱點方向從最初的濕地退化現狀調查、 退化驅動因素探討， 延伸到退化濕地的健康評估、 恢復與重建， 進而再拓展到濕地的生態管理及可持續利用等[51]， 逐漸形成了從宏觀到微觀尺度的“基礎研究—技術研發—綜合管理”的框架體系[52]．

當前， 濕地保護修復領域的熱點主要集中于生物多樣性保護、 生態系統的結構與功能恢復以及基于自然氣候解決方案的濕地恢復等方面[53]． 在生物多樣性保護方面， 關注對象是魚類、 植被、 物種豐富度、 生物量和植物群落等； 在生態系統的結構與功能恢復方面， 注重河湖濕地間的水系連通關鍵技術研發， 以恢復河湖連通性； 在基于自然氣候解決方案的濕地恢復方面， 主要探討濕地生態系統的碳儲量， 以及濕地與氣候變化之間的反饋作用． Cai等[54]以藻苲淀濕地為例， 從水資源保障、 污染治理、 水文連通性改善和生物恢復等多個方面， 提出了濕地保護修復方案， 以維護濕地生態系統的穩定． 由于當前研究注重對大型濕地的保護修復， 忽視了小微濕地的生態狀況， 因此加強對小微濕地修復模式的探索也是濕地保護修復領域的新興方向[55]．

同時， 濕地保護修復的研究進程與政策規劃密不可分， 二者具有強耦合性． 中國加入《濕地公約》后， 制定了許多濕地保護的規定， 促進了濕地保護修復領域的蓬勃發展[56]． 相應地， 為了響應國家號召和滿足現實應用需求， 我國各科研機構在黃河三角洲等濕地開展了關于分析景觀格局現狀及變化趨勢、 制定濕地修復對策和持續利用濕地資源等方面的大量工作， 推動了濕地保護修復領域的全面發展[57-58]．

2.3.2 研究趨勢

采用關鍵詞突現檢測方法對濕地景觀格局的研究趨勢進行分析． 突現分析指某個關鍵詞的頻次在短期內發生較大變化， 突現強度代表其受關注程度， 揭示了學科領域的研究趨勢[59-60]． 表3和表4為國內外突現檢測結果．

表3 國內引用突變最多的前9個關鍵詞

表4 國外引用突變最多的前15個關鍵詞

結果表明： ① 隨著時間的推移， 新的突變詞匯不斷涌現， 濕地景觀格局領域發展迅猛， 吸引了國內外學者的廣泛關注， 研究深度和廣度不斷增加． ② 突現詞匯的發展脈絡和熱點方向的演變路徑一致． 國內外學者都注重開拓研究分支， 在濕地景觀格局領域形成了較為系統完善的研究體系， 集中于景觀格局量化評估、 動態模型、 驅動機制、 研究尺度和保護修復5個方向． 如“response(響應)” “climate change(氣候變化)” “土地覆蓋變化” “驅動機制”和“驅動因素”等突現詞匯， 表明氣候變化和土地利用等是引起濕地景觀格局演變的驅動因素； “community(群落)” “metapopulation(集合種群)” “geographically isolated wetland(地理孤立濕地)” “青藏高原”和“黃河三角洲”凸顯了濕地景觀格局研究的多尺度性． ③ 國外的突變詞匯中， “movement(遷移)”的突變強度最大， 為10.46， 說明濕地生態系統與周圍環境的物質交換和能量轉換過程受到學者們的廣泛研究， 濕地的生物地球化學循環研究已經成為濕地科學的核心領域． ④ “habitat(棲息地)” “waterbird(水鳥)” “景觀”與“景觀格局變化”等突變詞匯體現了景觀格局與生態過程的相互關系是景觀生態學的核心內容， 從景觀尺度上研究濕地的空間格局與生態過程是當前濕地領域的熱門主題． ⑤ “movement(遷移)” “habitat(棲息地)”和“waterbird(水鳥)”等突變詞匯也表明： 國內外研究熱點的差異主要體現在國外的研究分支相對更多， 不僅聚焦了濕地生態系統的生物地球化學循環等過程[61]， 還關注了生境適宜性和生物多樣性等熱點方向[62]， 與生態水文學的交叉融合更緊密． 與國外相比， 國內在濕地生態系統的群落演替及生態過程的基礎研究仍顯薄弱， 應從更廣泛的實驗監測著手， 在不同濕地生態系統的關鍵過程、 生物多樣性等方面進行深入探討[52]．

由于濕地生態系統演化和發展的復雜性和不確定性， 未來濕地景觀格局領域可從以下4個方向開展多角度和多層次的深入研究， 不斷豐富濕地科學理論體系：

1) 伴隨著“碳達峰”和“碳中和”愿景的提出， 國內外研究已有學者探討濕地景觀格局與碳儲量的變化規律[63]． 濕地生態系統是重要的碳庫之一， 雖然僅占全球陸地面積的6%， 但是其碳儲量占陸地土壤碳庫的18%～30%， 對全球碳循環意義重大[64]． 濕地的保護修復對氣候變暖產生了積極影響[65]， 然而當前對濕地景觀格局及其碳儲量的價值評估仍顯不足． 價值估算的不確定性如何有效量化， 以及“雙碳”目標視角下的濕地景觀格局如何設計應用是全球氣候治理背景下的濕地景觀格局領域的新難點．

2) 濕地景觀格局演變是氣候變化和土地利用等共同驅動的結果[66]， 然而以往研究大多停留于定性分析景觀格局受哪種驅動因素的影響程度更大， 難以為解決實際問題提供科學依據． 在實際操作中， 如何在一個綜合模型中最大程度地量化和體現各個驅動因素的相對重要性還存在一定難度[67]． 因此， 結合已有的統計和經驗模型， 構建合適的驅動機制模型， 定量表征和分析每種驅動因素對濕地景觀格局演變的重要程度， 是濕地景觀格局領域的研究關鍵．

3) 濕地的生物地球化學循環研究是濕地科學的核心內容[68]． 當前研究主要集中于探究碳、 氮、 磷等元素在植物—水體—底泥界面的遷移轉化規律， 側重于分析營養物質在濕地內部系統的水體與底泥沉積物中的空間分布特征以及產生的累積環境效應等[69]． 為推進陸海統籌發展和濕地生態系統的保護修復目標， 改善景觀水質， 未來的研究方向應從濕地系統內部過程的孤立研究轉向濕地與周邊環境相互作用的綜合研究， 深入探討其間的生物地球化學循環過程．

4) 景觀格局的形成反映了不同的景觀生態過程， 景觀格局又在一定程度上影響景觀的演變過程， 景觀格局與生態過程的耦合作用機制研究一直是景觀生態學的核心主題[47]． 由于該課題的復雜性， 當前研究大多集中于景觀結構和格局的關聯性， 對景觀格局與生態過程的互饋關系研究相對較少． 未來的發展趨勢是采用多學科融合交叉的方式， 結合現場監測與統計分析方法， 借助衛星遙感、 無人機航拍和智能網絡技術等手段， 研究多尺度景觀格局與生態過程的作用機制， 推動濕地學與生態水文學的發展．

3 結論

本研究基于知識圖譜， 通過發文情況、 關鍵詞共現、 聚類和突現檢測等手段， 厘清分析國內外濕地景觀格局領域的前沿熱點和發展趨勢． 結果表明：

國外研究起步較早， 文獻發表數量明顯多于國內． 我國雖然起步較晚， 但是發展迅猛， 并取得了相當豐富的研究成果．

國內外研究都經歷了“形成期—發展期—繁榮期”3個階段， 并呈現出“由理論研究轉向實例驗證， 從共性到特性”的特點． 初期構建概念框架， 形成理論基礎； 隨著技術方法的革新， 發展期進行實例應用； 繁榮期內， 研究方向不斷拓展， 內容得到深化．

國內外研究熱點集中于景觀格局量化評估、 動態模型、 驅動機制、 研究尺度和保護修復5個方向． 同時， 研究熱點的演變進程與政策規劃具有強耦合性．

國內外研究熱點的差異主要表現為國外研究與生態水文學的交叉融合更為緊密， 不僅聚焦了濕地的生物地球化學循環過程， 還關注了生境適宜性和生物多樣性等熱點方向．

未來發展趨勢是加強濕地景觀格局及其碳儲量的變化規律研究， 構建驅動機制模型， 探討濕地與周邊環境相互作用的生物地球化學循環過程， 通過多學科交叉融合方式研究景觀格局與生態過程的互饋機制， 推動濕地學與生態水文學的發展．