自然资本指生态系统提供给人类的自然资源和生态服务的总称。自然资本包括流量资本和存量资本, 前者用于补充和维持可再生资源流, 后者是用于生态系统服务的供给^[1-3]。早在1948年, William Vogt^[4]在《Road to Survival》中首次提到了“自然资本”一词。20世纪80年代末, 可持续发展理念被提出, 人们不再盲目追求经济增长速度, 各个国家开始寻求经济发展和环境保护双赢的发展模式, 自然资源, 生态环境等学科领域开始引起专家学者们的重视。直到1990年, Pearce和Turner^[5]出版的著作《自然资源与环境经济学》中, 正式提出了“自然资本”一词。自然资本与生产资本、社会资本和人力资本一样, 都是国家财富的一部分, 是人类生存的基础^[6-7]。张志强等^[8]认为生态系统服务是一种关键自然资本, 生态系统服务包括来自自然资本的物流、能流和信息流。Costanza等^[9-10]认为生态系统服务功能的自然资本对支持全球生命系统极为重要, 这种服务功能所提供给人类的福利组成了全球经济价值的一部分。每年整个生物圈产生的价值最低估计为16—54万亿美元, 而全球国民生产总值每年约为18万亿美元(1997年核算结果)。多项实践证明, 生态系统服务价值的评估是生态保护政策的制定的基础^[11]。

近些年由于世界各国追逐经济的崛起, 人类对自然资源和生态服务的需求极大地超越了生态系统所能提供的服务量, 某些自然资本的缺乏已经逐渐成为人类谋求可持续发展道路上的阻碍, 但是在市场经济条件下, 极少有人能注意到资源与环境上的生态价值^[12-13]。目前, 国内外有一些有关自然资本的研究综述^[14], 大部分都是基于经验的总结, 没有基于文献计量对自然资本研究情况进行客观分析。文献计量是一种基于数学与统计学的定量分析方法, 它是以文献诸多特征的数量为研究对象, 探究文献的分布结构、数量关系和变化规律等, 在此基础上探讨相关研究的特征和规律^[15-16], 是一种成熟的文献分析和信息挖掘方法^[17]。本文利用文献计量的几种常用方法, 探究当前国内外关于自然资本的研究现状与特点, 旨在为自然资本理论与方法研究提供思路, 从而寻求自然资源和生态系统服务的可持续发展途径。

1 数据来源与研究方法

ISI Web of Science是目前全世界最大、涵盖学科最多的综合性学术信息资源, 收录了自然科学、生物医学等各个研究领域最具影响力的8700多种核心学术期刊。本文以Web of Science数据库中的Web of Science ^TM核心合集作为数据源, 选用高级检索, 根据“自然资本”常用的英文表达“natural capital”或“nature capital”运用布尔运算符和Web of Science专用字段标识, 输入检索式为TS=(natur* NEAR capital)。由于自然资本在1990年才正式提出, 所以将检索年份限制在1990年到2018年, 最后得出3920条与检索条件相符的结果。利用文献计量的方法在Web of Science数据库中, 将导出的3920条相关文献的题录导入计量软件Bibexcel中, 提取出这些文献的关键词共计16176个, 并利用Bibexcel创建共词矩阵, 再使用Ucinet和NetDraw软件进行共现分析, 得出关键词共现网络可视图。再将共词矩阵导入统计分析软件SPSS中, 对关键词进行聚类分析。

2 结果分析 2.1 研究现状及趋势 2.1.1 文献数量增长趋势分析

在Web of Science数据库中检索的与自然资本相关的3920篇文献每年发布数量如图 1所示, 由图 1可以看出, 文献数量整体上呈逐年上升趋势。由于统计时间在2018年8月, 导致2018年文献数量明显较少。透过发文量的变化, 可以看出自然资本的研究大致可分为3个增长阶段, 每个阶段的发展状况及发文量平均数(保留整数)如图 2所示, 第一阶段(1990—2004年)萌芽发展阶段, 在这一时期, 由于该学科处于起步阶段, 加之资源信息的缺乏, 每年发表的文献数量较少, 但保持着基本稳步增长的态势。第二阶段(2005—2014年)加速发展阶段, 这一时期, 国际交流日渐频繁, 也促进了学术领域的交流, 科技学术得到充分发展, 发文的速度明显大于上一阶段。第三阶段, (2015年至今)成熟发展阶段, 这段时期由于生态环境的恶化导致越来越多的学者们开始关注生态系统、自然资本等更深层次的问题, 发文数量较前一时期有了极大的提升。

2.1.2 主要研究国家/地区分析

检索出的3920篇文献来自109个国家/地区, 由于数量较多, 故将发文量居前20的国家/地区的发文情况列出如表 1。

表 1中的h-指数(h-index)代表高引用次数, 指一个国家、机构或学者最多有h篇论文分别被引了至少h次。通常情况下, 如果一个国家、机构或学者的研究成果h-指数越高, 那么它的研究成果影响力就越大^[18-19], 但总被引频次与h-指数一般都与他们在该领域的研究时间相关。此外, 被引频次也是衡量研究成果影响力的一个重要标准。由表 1可以看出, (1)发展中国家明显滞后于发达国家, 但中国领先于其他发展中国家, 这与我国一直倡导生态文明息息相关。(2)欧美国家实力要强于亚洲、澳洲的一些国家, 美国的发文量遥遥领先世界各国, 其发文量占自然资本相关文献总数的29.18%。(3)整体上看, 发文量多的国家影响力不一定强, 如荷兰、瑞士, 它们的总被引频次和h-指数都要高于发文量较他们少的国家/地区, 中国的两项指标较低, 推测是由于中国在自然资本研究领域起步晚造成的。

本文将发文量居前5位的国家/地区的发文量按年份列出, 如图 3。可以看出虽然5个国/地区的发文量个别年份有所波动, 但整体呈上升趋势, 其中美国的发文量一直处于领先地位。中国大致于20世纪90年代初开始起步, 起初发展缓慢, 略滞后于其他国家, 但自2012年提出“大力推进生态文明建设”的战略决策后, 我国自然资本研究呈稳定上升的态势。

2.1.3 高产作者分析

高产作者的发文情况一定程度上可以代表其所在国家的研究状况。在已检索到的3920篇自然资本相关文献中筛选出发文量大于10的作者, 其发文情况如表 2所示。为探究作者间的合作关系, 统计出发文量>5的作者共计51位来自13个国家/地区, 其中包括美国18位, 意大利9位, 英格兰6位, 中国5位, 澳大利亚3位, 南非2位, 新西兰2位, 瑞士、荷兰、加拿大、德国、法国和瑞典各1位。利用Bibexcel生成高产作者(发文量>5篇)的合作关系矩阵, 并利用Ucinet和NetDraw软件进行作者间合作分析, 生成高产作者合作关系网络可视图(如图 4), 一些作者因没有与其他高产作者有合作关系, 因此没有出现在图中。由图 4中, 每个节点代表一位作者, 节点越大代表与他合作的作者越多, 国籍由颜色区分; 连线代表他们之间的合作关系, 线条越粗代表合作次数越多。

综合表 2和图 4可以得出, (1)来自美国的高产作者数量最多, 影响力强, 与不同国家不同作者间合作密切, 显示出美国在这一研究领域的权威性。Costanza R在所有作者中发文量最大, 影响力最强。(2)意大利虽然发文总量和高产作者不多, 但与他国合作次数相对较多, 合作对象广泛。(3)我国高产作者数量少, 且与他国合作次数少, 因此我国应在科研上加强国际交流, 发展合作对象。

2.2 研究热点分析 2.2.1 关键词分析

关键词是对文章的高度概括和精炼, 提炼出多篇文章中的频次较高的关键词一定程度上可以代表该领域的研究热点^[20]。本文利用Bibexcel提取出在Web of Science中检索出的3920篇文献的关键词, 并筛选出频次大于18的关键词共计59个如表 3。由表 3可以看出, 自然资本(natural capital)、社会资本(social capital)、持续性(sustainability)、生态系统服务(ecosystem services)、可持续发展(sustainable development)和人力资本(human capital)出现频次较多, 是自然资本研究领域的研究热点。中国(China)、南非(South Africa)作为关键词出现, 说明当前以国家为研究对象的大尺度区域研究居多。

按照上文将自然资本相关研究所分的3个阶段, 利用Bibexcel分别提取每个阶段文献的居前20位的高频关键词如表 4。其中萌芽发展阶段文献684篇, 加速发展阶段1758篇, 成熟发展阶段1478篇。由表 4可以看出, (1)社会资本(social capital)、持续性(sustainability)与可持续发展(sustainable development)的频次一直居前5位, 关注度居高不下, 说明自然资本研究领域与社会资本的联系及其密切, 持续与可持续发展是自然资本研究所寻求的目标。(2)生态系统服务(ecosystem services)的出现频次在升高, 这说明学者们开始愈加重视生态系统功能的价值化研究。(3)经济增长的出现频次也在增加, 说明对于自然资本与经济增长之间关系的的认识在逐步深入。(4)绿色经济作为新兴词汇第一次出现在成熟发展阶段高频关键词一栏中, 虽然频次不多, 但这说明这一研究方向有较大的发展空间, 可以进一步探究。(5)中国(China)这一关键词频次在这3个阶段中不断增加, 代表以中国作为案例或验证区域的研究较多, 通常情况下研究人员往往更倾向于研究自身所处区域, 因此说明中国在自然资本研究领域的成果不断增加, 影响力逐渐增强, 正追赶世界的趋势。另外, 值得注意的是, InVEST模型(InVEST)作为关键词仅出现4次且都在成熟发展阶段, 但由于数量原因未能出现在表 4中, 并进一步探寻了4篇文章所出的期刊, 其平均影响因子在3.0以上, 说明自然资本的研究中InVEST模型有着异军突起的势头。

2.2.2 关键词共现分析

文献计量包含诸多种分析方法, 共词分析法是其中的一种, 通过分析某个学科领域相关研究的关键词共同出现在同一篇文献中的现象, 得出该领域中各个方向或主题间的内在关系^[21-22]。由于高频关键词只能通过频次看出研究领域的热点问题, 不能反映出它们之间的内在联系^[23], 共词分析法可以弥补这一不足。将共词分析的结果输入社会网络分析软件, 可将共词分析结果可视化分析, 能够直观地展示出某个研究领域中哪些方向之间的关系更为紧密, 关键词共现次数越多, 它们所代表的方向及紧密程度越高。本文利用Bibexcel将表 3中的59个关键词生成59×59的共词矩阵, 再将矩阵导入网络分析软件Ucinet及NetDraw中, 得到高频关键词的共现网络可视图如图 5。

图中的双向箭头代表两个关键词之间的共现关系, 每个节点代表一个关键词, 与这个关键词共同出现在同一篇文献中的关键词越多, 箭头链入越多, 那么它的节点就越大。每两个关键词之间的连线越粗, 代表它们共同出现在一篇文献中的次数就越多。图 5可以看出, 与自然资本(natural capital)共现次数较多的有生态系统服务(ecosystem services), 持续性(sustainability)和可持续发展(sustainable development), 说明这些研究方向是自然资本研究的热门方向, 其中生态系统服务和自然资本的共现次数最多, 联系更为紧密, 说明生态系统服务的价值化研究是当前研究领域的热点。

随着可持续发展的不断推进, “绿水青山就是金山银山”理念的深入, 必须使人们意识到生态系统服务功能的经济价值, 将其纳入国民经济核算体系, 进而推进自然资本可持续地开发和利用, 由此才能让人们发自内心地意识到生态系统服务的重要性, 树立保护生态的意识。生态系统服务价值已成为生态学、生态经济学、资源经济学等学科的研究交叉领域^[7]。近些年围绕生态系统服务功能的价值核算、评估、利用等方面的研究较多。自然资本评估对区域生态系统管理、规划与可持续发展起着基础性作用^[24-25]。目前全球生态环境形势严峻, 当今国际国内可持续发展的呼声愈加高涨, 探究自然资本与生态系统服务价值以谋求可持续发展势在必行。

2.2.3 关键词聚类分析

聚类分析是文献计量方法的一种, 以“物以类聚”为该方法的核心思想。聚类分析的大体思路是先把每个关键词看成一类, 然后按照某种方法计算聚类统计量, 并把距离最近的两类合并, 然后再重新计算每一类之间的距离, 继续把距离最近的两类合并, 不断重复该步骤, 直到最后各个关键词都归入之前设定好的分类数中, 进而判断出关键词之间的亲疏关系^[26]。本文将Bibexcel生成的59×59共词矩阵进行均一化处理, 再导入统计分析软件SPSS中, 采用系统聚类分析, 得出系统聚类分析树状图如图 6, 以及关键词聚类群集划分如表 5。

由表 5可以看出, 群集内部的关键词之间存在一定的相似性, 群集1是关于气候变化(climate change)与生物脆弱性(vulnerability)和适应性(adaptation)的研究, 更倾向于生态方面的研究。群集2包含的关键词较多, 主要是关于资本经济与自然资源(natural resources)。群集3关键词侧重于生态环境、生态系统服务(ecosystem services)以及促进可持续发展(sustainable development)。群集4是有关资本管理的研究, 更倾向于经济管理方向。通过群集2和群集3中的关键词, 不难发现, 自然资源和生态环境是人类社会赖以生存和发展的基础, 它们与经济发展之间有着千丝万缕的关系。自然资源的富足与否影响着经济发展的动力是否强劲, 生态系统的健康与否影响着可持续发展战略的推进。这使得自然资本的研究极为重要, 探究这种非实物型生态系统服务的价值, 促进自然资本的合理开发和正确管理, 才能推进人类社会的可持续发展。

3 讨论与结论

本文根据文献计量得出的分析结果及相关文献, 总结得出未来自然资本研究领域的五个趋势：

(1) 生态系统服务的价值化研究。随着经济社会的迅速发展, 人类对生态环境的保护意识不够强烈, 为谋求利益的最大化对生态环境造成了难以估量的损失。为强调生态系统的重要性, 专家学者们对其进行价值化评估成为近十几年来的研究热点。由于生态系统服务功能的多样性以及人类对生态环境干扰强度的日益增加, 生态系统服务的价值化研究将持续升温。

(2) 基于InVEST模型进行的自然资本的评估。在自然资本研究初期, 直接市场评价法是自然资本评估应用的主要手段, 如影子价格法^[27]、替代工程法^[28]、机会成本法^[29]等。InVEST模型, 是美国自然资本项目组于2007年开发的、用于评估生态系统服务功能量及其经济价值、支持生态系统管理和决策的一套模型系统^[30]。在国际范围内得到了广泛的应用, 它能够避免市场评价法中的市场失效、价格空缺等问题。该模型的诸多子模块适用于多种生态系统服务的价值评估与管理。由于开发时间较晚, 导致关键词“InVEST模型”词频较少未能出现在高频关键词表中, 但结合文献近几年相关文献得出利用InVEST模型进行生态系统服务的价值评估是未来的一个重要趋势。

(3) 绿色经济发展与区域绿色经济转型。绿色经济是在传统产业经济的基础上, 市场为导向, 促进经济与环境和谐发展的一种新经济形式。绿色经济强调经济系统、社会系统和自然系统三者间的共生性和发展目标的多元化^[31]。绿色经济在自然资本研究中出现频次一直呈上升态势, 预计在未来还将继续增加, 加之“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念日渐深入人心, 甚至在世界范围内产生影响, 必将使得绿色经济成为自然资本研究的重要趋势。

(4) 不同类型的, 小尺度区域的服务功能价值研究。就目前研究的对象来看, 研究区范围有逐渐缩小的趋势。大尺度研究通常使某些局部格局特征或特异现象消失, 因此不利于小尺度的行政范围内对生态系统服务管理^[32]。以城市、县(区)、乃至自然保护区等小尺度范围为研究区值得进一步研究。此外, 生态敏感区, 脆弱区的生态服务价值评估将会增加, 如农牧交错区、林草交错区、石漠化地区等。

(5) 自然资本的动态评估和数学模型的建立。现有的研究以对生态系统服务的静态资本的探究居多, 如在表 4中出现的生态足迹(ecological footprint)一词仅在加速发展阶段中出现频次较高, 未出现在成熟发展阶段高频关键词中, 说明生态足迹方法目前已经满足不了自然资本评估的需要。对于自然资本的研究应结合时间尺度和空间尺度, 充分利用经济、地理数据, 采用数学模型对生态系统各项服务价值进行动态模拟。自然资本的动态评估将成为未来的研究趋势。

从研究现状上看, 自然资本相关研究从1990年至今在数量上整体呈逐年上升趋势, 大致可分为3个增长阶段, 萌芽发展阶段、加速发展阶段和成熟发展阶段。通过对主要研究国家/地区及高产作者分析发现美国等欧美国家的研究实力要强于以中国为首的一些发展中国家。美国的研究数量1990年以来一直在各国中居首位; 中国则起步较晚, 实力较弱, 缺少国际合作, 但发展势头较好; 一些国家以荷兰、瑞士为代表, 它们虽然发文数量不多, 但科研影响力较强。

从研究热点上看, 透过关键词的频次发现自然资本、社会资本、持续性、生态系统服务等词频次较高, 研究较热。将高频关键词按3个增长阶段的年代划分可以发现生态系统功能的价值化研究在增加; 有关自然资本与经济增长之间关系的认识在逐步深入; 一些新兴词汇的出现表明它们所代表的这一研究方向有较大的发展潜力; 世界范围内中国在自然资本研究领域的成果不断增加, 影响力在不断提高。通过共词分析发现, 生态系统服务的价值化研究是自然资本研究领域的热点, 其次是可持续发展的相关研究。利用聚类分析, 将自然资源相关研究的关键词大致分为了生态脆弱性与适应性、资本经济与自然资源、生态系统服务与可持续发展和资本经济管理四类。

虽然中国21世纪以来在自然资本研究领域的发文量不断增加, 但与世界领先的发达国家相比还有较大差距。因此我国仍需加强对自然资本的关注与研究, 拓展国际关系, 加强国际合作, 提高科研实力。不断深入探索自然资本与生态系统服务价值, 促进人与自然和谐共生, 谋求人类社会的可持续发展。