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摘要: 农业生态学作为生态学和农业科学的交叉学科, 有助于优化传统农业体系和生态农业实践。为厘清国际农业生态学的发展现状和研究趋势, 本文借助CiteSpace对2012—2021年Web of Science核心数据库的国际农业生态学论文进行计量分析, 研究发现: 1)国际农业生态学的热点议题主要是农业生态系统的整体表现及其评价的研究、以生态农业实践为基础的科学研究以及关于生态农业社会运动与社会影响的研究等。2)国际农业生态研究人员在农业生态学领域有很多基础性和创新性研究, 主要围绕农业生态转型与生态农业产业形态、生态农业社会运动以及如何调节农业生态系统内部诸生态因子、建构可持续农业生态体系展开。3)国际农业生态学研究的前沿趋势不仅聚焦于涉及自然学科的生物多样性保护、景观生态安全格局、农业种植体系与农业环境污染等内容, 还涉及社会管理相关领域的知识型农民培育、农业教育和参与式治理模式等方面。未来国内农业生态学的发展可在立足国情的基础上, 加强国际交流合作, 同时, 紧随国家发展战略, 推动新型农业技术的创新发展。Abstract: In recent years, with continuous changes in the ecological environment, there is a public perception that the promotion of coordinated and sustainable agriculture is much higher than the development of extensive, industrial, and single-oriented agriculture. Agroecology, as an interdisciplinary science at the intersection of ecology and agricultural science, provides a channel to optimize conventional farming systems and ecological agriculture practices, thus becoming a thriving research hotspot in the present day. Therefore, clarifying the research hotspots and emerging trends in international agroecology research helps explain its development and prospects, although there is little in-depth research on this topic. Thus, this study employs the visual analysis software CiteSpace to conduct a bibliometric analysis of the relevant literatures on international agroecology research in the Web of Science from 2012 to 2021. According to this study, three points emerge. The first concerns the research hotspots of international agroecology. Specifically, the analysis of 19 keyword clusters reveal that the research hotspots focus more on the agro-ecosystem’s overall performance and evaluation; for example, the investigation of irreversible influences of climate change, the optimization of climate resilient systems, and the improvement of the field. Moreover, the fundamental and scientific research of ecological agriculture practice gains extensive scholarly focus on agricultural intensification, integrated weed management, soil organic matter, plant function traits etc. Additionally, the social movement of ecological agriculture and its social influence on food security and food sovereignty have been widely investigated. The second point concerns the basic knowledge of agroecology. Through a detailed account of the highly cited references and reference co-citation clustering network, the knowledge base reflects that international agroecology scholars have conducted basic and innovative studies in this field. Notably, the related knowledge base dwells on the ecological transformation and industrial form of ecological agriculture, its social movement, and the adjustment of ecological factors embedded in agricultural ecosystems (e.g., crop diversification, diverse cropping systems, and plant patterns) to construct a sustainable agro-ecosystem. The third point relates to emerging trends in international agroecological studies. Based on burst words and references with subsequent citation bursts, emerging trends highlight agrobiodiversity, biodiversity conservation, landscape ecological security patterns, production systems, and pesticide pollution within the natural sciences. It also involves research in the social management field, specifically the cultivation of knowledgeable farmers, agricultural education, and the connection between indigenous knowledge and modern agro-ecological practices based on participatory action research. Rooted in the national conditions, the future development of domestic agroecology can strengthen international exchanges and cooperation, follow trending international research topics, and comply with the national development strategy and boost the advancement of new agricultural technology, thus enhancing the diversity and sustainability of agro-ecosystems.
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Keywords:
- Agroecology /
- Agro-ecosystem /
- Ecological agriculture practices /
- Bibliometric analysis /
- CiteSpace
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近年来, 随着生态环境的变化, 人们对发展协调、可持续农业的需求远胜于发展粗放型、单一化的农业。农业生态学作为生态学和农业科学的交叉学科, 旨在运用生态学的方法和原则优化传统的农业体系, 以此形成高产高质高效的农业发展模式, 并推动经济、生态与社会协调发展[1]。具体而言, 在农业实践中, 农业生态学既关注农业生产, 也聚焦农业生产系统的生态可持续性[2]。随着该领域研究不断深化, 农业生态学研究经过萌芽、拓展、巩固和成熟4个阶段[3], 逐渐从一门新兴学科转变为成熟的交叉学科。此外, 国际学界不仅把农业生态学定义为一门跨学科研究, 也将其视为引导传统农业体系转型的社会运动和生态农业实践[4]。
近10年, 随着农业可持续发展理念的提出、新兴生物技术的发展及现代生态农业的创新, 国际农业生态学研究(studies on international agroecology, SIA)呈现全新视角。基于此, 一些学者立足于农业生态学的内涵、国家或区域农业生态学的研究进展及农业技术的革新3个维度进行了探究。首先, 就农业生态学的内涵而言, 一些学者基于推动农业生态学发展的需要深入探究了“agroecology”的内涵, 认为农业生态学正朝着多维度发展[5-6], 拓宽了农业生态学的纵向研究, 有助于读者厘清农业生态学内涵的动态变化; 此外, 农业生态学理论的深层内核也引发学界探讨, 如生态集约化管理的理论思想[7]、农业生态学与有机农业的区别和联系[8]、女性生态主义或生态女性主义[9]和粮食安全与食物主权问题[10]。
其次, 一些学者从国家或区域农业生态学的动态演进出发, 探究不同农业体系如何实现经济、社会和生态效益的平衡。例如, Isaac等[11]基于加拿大农业生态学的发展现状, 概述农业生态发展取得的成就及面临的挑战; 同时, 受社会、区域资源和政治因素影响, 国际农业生态学研究在以墨西哥和巴西为代表的农业发展中国家和以美国、法国和英国为代表的农业发达国家发展迅速[12]。值得注意的是, 近年来, 中国农业生态学及其指导的生态农业实践取得突破性发展, 尤其体现在区域间农业生态系统的优化和农田建设水平持续提升的农业生态学研究[13]。
最后, 随着农业技术的革新, 农业生态学体系愈加完善, 形成了弹性农业生态体系, 在此基础上, 利用高新技术因地制宜, 将资源内在价值和衍生价值最大化, 降低突发自然因素对农业的损害, 提高资源利用率, 探索出高产、高质、生态和可持续的生态农业发展体系, 如气候弹性农业生态体系[14]、多熟种植体系[15]和朴门永续设计生态体系[16]。
综上所述, 学界对国际农业生态学的研究呈现多维角度, 研究领域和研究视角具有很强的实用性和多样性, 但鲜有研究从宏观角度剖析国际农业生态学研究的整体脉络。鉴于此, 本文依据Web of Science (WOS)核心合集, 借助CiteSpace对2012—2021年国际农业生态学研究的热点议题、知识基础和研究前沿进行可视化分析, 具体从关键词聚类分析、关键词突现分析、高被引文献分析、文献共被引聚类分析及重要突现文献分析深入探讨近10年国际农业生态学研究的发展态势。
1. 数据来源和研究方法
1.1 数据来源
本文语料源于WOS核心合集, 设置自定义检索公式为: Keyword=“agroecology”; Time=2012.01.01-2021.12.31; Access Dataspace=SCI: SSCI: A&HCI: CPCI-S: CPCI-SSH: BKCI-S: BKCI-SSH: ESCI; 文献类型限定为Article和Review, 检索截止时间为2022年6月18日, 将语料输出后通过CiteSpace进行清洗, 共得到有效文献2220篇。
1.2 研究方法
基于知识图谱分析法, 以可视化分析软件CiteSpace[17]为研究工具, 辅以图谱解读和文本分析, 揭示近10年SIA的研究热点和研究前沿。CiteSpace通过将文献数据转化为科学知识图谱揭示科学知识机构的分布情况[18], 具体来讲, CiteSpace一方面通过关键词共现与聚类揭示学科领域的研究热点; 另一方面, 通过文献共被引聚类反映该领域的知识基础[19]和前沿研究。
2. 研究热点分析
2.1 关键词聚类分析
在文献计量学中, 可以通过关键词揭示学科领域的主题。将语料导入CiteSpace后, 设置时间切片长度为1, 节点类型为Keyword, Pruning使用Pathfinder+Pruning the merged network, 并选择聚类视图对关键词进行分析(图1)。此外, 生成的聚类视图聚类模块Q值为0.7581, 轮廓S值为0.9015, 表明该图结构显著, 聚类结构合理[18]。
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图 1 2012—2021年国际农业生态学研究关键词聚类图谱Figure 1. Mapping of keywords clustering of international studies on agroecology from 2012 to 2021根据图1, 近10年SIA的热点主要集中在作为农业生态系统的整体表现及其评价的研究、以生态农业实践为基础的科学研究以及关于生态农业社会运动与社会影响的研究。基于此, 本文将形成的19个聚类, 分为3大类(表1)。
表 1 2012—2021年国际农业生态学研究关键词聚类分类Table 1. Keyword cluster classification of international studies on agroecology from 2012 to 2021聚类名称
Cluster name具体聚类
Cluster规模
Size平均轮廓值Silhouette 特征词
Keyword农业生态系统的整体表现及其评价的
研究
Studies on overall performance and evaluation of agro-ecosystem#8可持续农业
Sustainable agriculture27 0.921 可持续农业、气候智慧型农业
Sustainable agriculture, climate-smart agriculture#9产量
Yield25 0.913 轮作、饲草生产系统
Crop rotation, forage system#11生态系统服务
Ecosystem services24 0.927 生态系统服务、保育式生物防治
Ecosystem services, conservation biological control#14可持续发展
Sustainable development19 0.93 可持续发展、社会网络分析
Sustainable development, social network analysis#15恢复力
Resilience15 0.902 恢复力、脆弱性
Resilience, vulnerability#17温室气体排放
Greenhouse gas emission11 0.926 温室气体排放、物候学
Greenhouse gas emission, cyclopia phenology以生态农业实践为基础的科学研究
Scientific studies on the basis of ecological agriculture practice#0土壤有机质
Soil organic matter34 0.848 土壤有机质、农业生态准则
Soil organic matter, agroecological principles#4农业集约化
Agricultural intensification28 0.868 农业集约化、可持续栽培
Agricultural intensification, sustainable cultivation#5 生物防治
Biological control28 0.922 生物防治、保育式生物防治
Biological control, conservation biological control#7生产体系
Production system28 0.951 生产体系、参与式方法
Production system, participatory approaches#10杂草区系
Weed flora24 0.947 杂草区系、耕地面积
Weed flora, arable fields#12杂草综合管理
Integrated weed management24 0.871 杂草综合管理、矿质养分
Integrated weed management, mineral nutrition#13植物功能性状
Plant functional trait23 0.802 植物功能性状、土壤肥力
Plant functional trait, soil fertility#16畜禽
Livestock13 0.892 畜禽、碳迁移
Livestock, carbon migration#18 植物群落学
Plant sociology6 0.983 植物群落学、草地多功能化
Phytocoenology, grassland multi-functionality关于生态农业社会运动与社会影响的
研究
Studies on social movement of ecological agriculture and its social influence#1社会运动
Social movements33 0.922 社会运动、可持续性转型
Social movements, sustainability transitions#2粮食安全
Food security31 0.829 粮食安全、可持续集约化
Food security, sustainable intensification#3厄瓜多尔
Ecuador31 0.909 厄瓜多尔、膳食多样性
Ecuador, dietary diversity#6食物主权
Food sovereignty28 0.952 食物主权、拉丁美洲
Food sovereignty, Latin America受篇幅限制, 表1仅展示部分特征词。Table 1 only shows part of keywords due to space limitations. 2.1.1 农业生态系统整体表现及其评价的研究
通过该聚类下的特征词分析, 可以发现, SIA关注农业生态学发展的客观环境、农业生态系统的整体表现以及农业生态系统综合评价的指标等。首先, 聚类#8和#17提取出来的特征词包含气候智慧型农业、温室气体排放、气候变化、可持续农业与物候学等, 表明在全球气候变化的背景下, 当前温室气体排放的不可控性和气候变化的复杂性对农业发展造成不可逆转的冲击。具体而言, 一方面, 气候变化在农业生产层面对土壤、降水、温度、病虫害和植被产生的影响会直接导致农业减产, 粮食危机加深, 粮食安全和粮食主权问题日益突出; 另一方面, 粮食供应的不稳定性会直接影响区域社会和经济的发展[14]。因此, 为有效规避气候变化带来的不利影响, 需要转换农业发展模式。下面分别以聚类#8特征词“气候智慧型农业”(climate-smart agriculture, CSA)和聚类#15特征词“恢复力”为例, 进行具体阐释。CSA的提出旨在固碳减排、优化农业技术与方法, 逐步提高农业生产力, 进而提升应对气候变化和温室气体排放的适应力[20]。然而, CSA在实际发展中面临种种挑战, 如推广无机肥料的有效性、使用转基因生物技术的可行性等, 因此, 为有效推进CSA发展, 不仅需要增强农民、农业研究人员和政策制定者的协作能力, 同时需要大力发展农业教育和推动农业技术创新[21]。在此基础上, 建构弹性农业生态体系, 以此增强生态系统对自然灾害的抵御能力及生态恢复力。“恢复力”最早由加拿大生态学家Holling提出, 在农业生态学研究中, 生态恢复力指生态系统受到自然或人为突发干扰时仍能维持生态系统运作能力, 恢复力越强表明农业生态体系弹性越强, 抗干扰能力越高[22]。
其次, 就农业生态系统的整体表现而言, 聚类#11和#14从宏观视角探究农业生态系统的发展路径。聚类#11围绕着生态系统服务、保育式生物防治和生态工程等特征词展开。以该聚类特征词“生态系统服务”为例, 通过节点分析发现, 与生态系统服务相关的研究持续时间长且目前仍为学界研究热点, 相关研究主要聚焦半自然栖息地的空间布局构建起的生态系统服务模型对生物多样性和作物产量的影响[23]、区域农林系统中树木与作物的优化组合与生态系统服务的关系[24]、气候变化背景下基于生态系统适应(ecosystem-based approaches for adaptation)的生产实践[25]。聚类#14提取出来的特征词围绕着可持续发展展开。农业生态学研究的增多、农业生产方式的多样化和农业技术创新进程的加快, 推动了农业发展机制的变革。在此背景下, 绿色革命以来形成的以生产功能为核心的传统农业体系逐步转向兼顾生态与生产功能的可持续农业[26], 进而将生态资源、农业技术和人类智慧有机结合并实现农业发展的生态循环。
最后, 聚类#9围绕着农业生态系统综合评价的指标展开。该聚类提取出的特征词主要包含产量、轮作和饲草生产系统等, 表明随着农业生态系统生产力和生物多样性的提升, 学界研究热点集中在作物产量这一量化指标。在可持续农业发展背景下, 一方面, 现代生态农业的发展需要平衡农业生态系统诸生态因子的关联性; 另一方面, 在统筹兼顾各生态要素的基础上, 选择多样化作物, 进而提高作物对环境的适应性以及作物产量的可持续性和稳定性[27]。
2.1.2 以生态农业实践为基础的科学研究
就以生态农业实践为基础的科学研究而言, SIA聚焦土壤有机质(soil organic matter, SOM)、生物防治、农田杂草管理、植物多样性、畜禽养殖、农牧结合和农业集约化等方面。聚类#0提取出来的特征词包含土壤有机质、农业生态准则、农业生态实践和农民知识等。以SOM为例, 学界主要围绕其固碳、改善土壤肥力和提高作物产量的功能展开。随着气候的不断变化, SOM的释放备受关注, SOM被视为土壤生命线, 对土壤的持水、缓冲、盐碱化、酸化和碱交换能力产生显著影响[28]。LaCanne等[29]关注农民倡议的再生农业生产体系, 例如, 通过提高植物多样性、农畜结合、弃耕或减少地表裸露土壤等措施提高土壤肥力、减少土壤碳排放。除了上述措施外, 间作模式被视为一种高效种植模式, 用于改善非生物条件如土壤有机质含量、土壤群落结构和保水能力, 进而形成有利于作物生长的土壤条件和气候条件[30]。
聚类#10与#12聚焦于杂草管理。杂草指在人工环境下, 受到人为栽培条件的影响自然形成种群并繁殖后代的一类植物[31]。杂草作为农业生态系统的重要组成部分, 一方面在维护生态平衡、保护生物多样性方面发挥重要作用, 另一方面杂草存在着破坏生态安全的隐患。相关学者基于此进行探析, 如丹麦学者Andreasen等[32]探究了提高可耕地作物中野生植物群比重增产的可能性, 研究表明随着杂草区系增多, 试验区作物产量大幅提高。杂草区系的变化不仅影响平原丘陵地区作物的生长, 还会影响边缘地区, 如沙漠中可耕地区域中的土壤管理、作物轮作、肥料使用和土壤养分[33]。因此, 科学利用杂草植物资源需要制定多性能杂草管理体系, 从而改善局部农业生态系统。
聚类#5围绕生物防治展开。以该聚类特征词“生物防治”为例, 通过节点分析及发文图谱, 发现近10年关于生物防治的研究持续上升, 表明生物防治在农业可持续发展中得到持续关注。例如, Rodríguez等[34]探究了覆盖作物在防治病虫害方面起到的作用。研究表明, 谷物覆盖作物不仅有助于调节土地退化, 还为害虫及其天敌群落提供植物资源, 通过提高生物多样性, 加强生物防治。随后的相关研究探讨了非作物栖息地的发展对害虫管理和农业系统害虫防治能力的影响[35]、栖息地类型对作物中不同类别昆虫时空分布的影响[36]。同时, 保育生物防治作为生物防治的绿色生态工程技术, 可通过生境管理(habitat management)增加病虫自然天敌的多样性, 加强对害虫的控制[37]。
聚类#13和#18的特征词关联密切, 重点关注植物功能的多样性。以特征词“植物功能性状”(plant functional trait, PFT)为主题, 进一步对检索文献进行分析。PFT指对植物生长、存活和再繁殖具有显著影响的植物特性, 并且这些植物属性能够反映植物对外界环境的适应性[38]。基于不同性能, 不同性状的相互关联、相互作用, 影响着植物与植物、植物与环境以及植物和生态系统功能间的关系。因此, 优化植物的性能或性状有助于改进群落结构, 助力农民选择优质覆盖作物、有效控制杂草、提升物种多样性并改善农业生态系统服务[39]。
聚类#4和#7的特征词包含农业集约化、可持续栽培、参与式方法与土地管理等。据此可知, 这两个聚类侧重于通过优化农业发展方式推动生态农业的可持续性发展。随着传统农业的转型, 农业集约化被视为提高农业生产力的实现方式, 但农业集约化对环境带来的负面影响也愈加显著。因此, 发展可持续集约化或农业生态集约化农业被视为真正实现农业转型的有效路径[40]。以聚类#16特征词“畜禽” 为例, 长期以来, 畜禽生产通过集约化、专业化、地理集中化等方式发展, 导致畜禽养殖成为农业污染来源之一。因此, 立足于农业生态学、有机农业和可持续集约化的视角探索生态畜禽养殖方式有助于提高畜禽生产力、资源利用率以及农场生态恢复力, 进而实现畜禽生态养殖和经济协同发展[41]。
2.1.3 关于生态农业社会运动与社会影响的研究
在该大类中, 聚类#3与#6在聚类#1的基础上展开论述。农业社会运动的兴起旨在通过实现农民的土地诉求促进农业转型, 因地制宜, 建立本土化农业体系, 以此促进农业可持续化发展, 并增强粮食生产的公平性与区域经济的稳固性[6]。值得注意的是, 随着农业的发展, 农业社会运动的政治属性和经济属性愈加突出, 农业社会运动作为SIA的新兴主题备受关注, 相关文献探究了拉美地区社会运动开展的背景及引发的连锁反应, 如农民的土地、气候和政治诉求诱发的巴西、古巴与墨西哥等国家的农业社会运动[10]。
此外, 现有研究探讨了社会运动帮助小农用户获取食物主权的必要性。分别以聚类#2与#6的特征词“粮食安全”和“食物主权”为例, 共检索到相关文献255篇, 约占总文献的11.5%, 表明食物主权和粮食安全是当前SIA的热点研究议题。一方面, 随着气候变化及新冠疫情的持续, 全球农产品供应链愈加不稳定, 粮食危机和粮食隐患问题愈加突出。基于此, 一些国家以保障粮食安全为契机, 发挥小农生产优势, 建构非正式的食物生产链, 以此保障本国粮食安全、解决粮食危机[42], 或者通过发展都市农业、可持续集约化农业平衡粮食需求和资源环境间的约束。
另一方面, 食物主权的农业实践随着生态农业的社会运动而兴起。不同于新自由主义下的粮食体系, 食物主权更侧重于粮食生产、消费与分配的地方自治、地方市场以及地方分配等方面, 从而促进生态农业思想和实践的创新[10]。同时, 在权力和意识形态的影响下, 政治主导机构不断强化粮食安全与食物主权的政治属性, 产生了一系列政治和机构生态话语使农业生态学面临严峻挑战[43]。
此外, 厄瓜多尔自2020年以来, 因其多样化农业生产方式以及系统的食物主权法律体系受到国际农业生态学界的关注[44]。相关研究主要关注厄瓜多尔高地地区农民的膳食结构、营养情况与生态农业生产实践的内在关联[45]以及农业生态实践对厄瓜多尔环境、社会经济和传统农业性别分工的影响[44]。
2.2 关键词突现分析
突现词检索能揭示短时间快速增长的研究热点, 展现学科研究的新兴趋势。利用CiteSpace对近10年SIA呈现的突现词进行探究, 得出突现强度最高的20个关键词(表2)。
表 2 2012—2021年国际农业生态学研究突现关键词Table 2. Burst words of international studies on agroecology from 2012 to 2021关键词 Keyword 突现强度 Strength 持续时间 Duration 2012—2021 生物多样性保护 Biodiversity conservation 7.05 2012—2016 ▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 景观 Landscape 3.71 2012—2016 ▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 适应性管理 Adaptive management 4.18 2013—2016 ▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 土地改革 Agrarian reform 3.86 2013—2015 ▂▃▃▃▂▂▂▂▂▂ 植被 Vegetation 3.50 2013—2016 ▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 种植体系 Cropping system 4.94 2014—2017 ▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂ 农业体系 Farming system 5.07 2015—2016 ▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂ 生产方式 Production system 4.62 2015—2016 ▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂ 作物多样性 Crop diversity 4.01 2015—2017 ▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂ 土地耕翻方法 Tillage 3.78 2015—2018 ▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂ 土壤有机质 Soil organic matter 4.49 2017—2018 ▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂ 美国 United states 4.22 2017—2017 ▂▂▂▂▂▃▂▂▂▂ 碳 Carbon 5.09 2018—2018 ▂▂▂▂▂▂▃▂▂▂ 农民 Peasant 4.13 2018—2019 ▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂ 社会运动 Social movement 3.64 2018—2019 ▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂ 安全 Security 3.49 2018—2019 ▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂ 植物多样性 Plant diversity 3.44 2018—2018 ▂▂▂▂▂▂▃▂▂▂ 教育 Education 4.30 2019—2019 ▂▂▂▂▂▂▂▃▂▂ 杀虫剂 Pesticide 3.41 2019—2021 ▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃ 建设 Construction 3.63 2020—2021 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃ 首先, 从持续时间来看, 突现时间持续4年及以上的关键词包括: 生物多样性保护、景观、适应性管理、植被、种植体系和土地耕翻方法。由此可见, 农业生态系统的生物多样性保护、景观生态安全格局及农业种植体系在近10年的SIA发挥重要连接作用, 农业生态学的研究外延和研究领域愈加全面。
其次, 从关键词的突现强度来看, 位居前列的分别为生物多样性保护、碳、农业体系、种植体系、生产方式、土壤有机质、教育和美国。此外, 相应时期SIA的高强度突现词, 例如, 农业体系、碳和土壤有机质与上文所在聚类的显著特征词一致。由于各时期显现的突现词在一定时期产生重要影响, 在同时期相关研究中更具代表性。其中突现关键词“教育”和“美国”的突现强度分别为4.30和4.22, 但突现时间仅维持1年。结合节点分析发现, 以“教育”为主题的文献在2019年达到11篇, 主要围绕知识服务、农业生态学习、民众教育和创新农业课程等内容展开, 旨在提升农民的农业知识、增强农业信息化水平并建构现代化农业知识体系[46-47]; 而聚焦“美国”的文献在2017年达到8篇, 已有研究多以美国本土农业为研究对象, 探究美国推行种养结合农业系统的可行性、有机农业的空间格局分布及影响因素等内容[48-49]。
最后, 从突现阶段看, 近3年SIA的热点议题围绕农民、社会运动、粮食安全、植物多样性、杀虫剂和生态农业建设展开, 其中杀虫剂的突现时间集中在2019—2021年, 表明随着可持续发展理念的深入, 通过无污染或低污染灭虫方式(如杂草综合管理、生物防治)降低农药污染对生态环境的影响, 日益成为学界的重点研究议题。
3. 文献共被引及研究前沿分析
3.1 文献共被引分析
为了解SIA近10年的知识基础和研究前沿, 本部分对语料进行共被引分析。运行CiteSpace, 节点类型选择reference, 不对图谱进行剪切, 得到图2共被引文献图谱。在国际学者发表的2220篇论文中, 被引频次高于50的文献信息如表3所示。
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图 2 2012—2021年国际农业生态学研究共被引文献图谱Figure 2. References co-citation network of international studies on agroecology from 2012 to 2021表 3 2012—2021年国际农业生态学研究高被引文献Table 3. Highly cited references of international studies on agroecology from 2012 to 2021频次
Local citation count第一作者
First author期刊
Journal年份
Year题目
Title73 CACHO M M Y G Agroecology and Sustainable Food Systems 2018 Bringing agroecology to scale: key drivers and emblematic cases 69 GIRALDO O F The Journal of Peasant Studies 2018 Agroecology as a territory in dispute: between institutionality and social movements 58 DURU M Agronomy and Sustainable Development 2015 Designing agroecological transitions. A review 57 ALTIERI M A Agronomy and Sustainable Development 2015 Agroecology and the design of climate change-resilient farming systems 56 MÉNDEZ V E Agroecology and Sustainable Food Systems 2013 Agroecology as a transdisciplinary, participatory, and action-oriented approach 54 ROSSET P M Practical Action Publishing 2017 Agroecology: science and politics 51 ALTIERI M A The Journal of Peasant Studies 2011 The agroecological revolution in Latin America: rescuing nature, ensuring food sovereignty and empowering peasants 首先, 就内容而言, 第1篇文章围绕实现生态农业规模化的驱动因素及巴西、古巴、墨西哥和印度等国家的农业案例探讨了推行规模化生态农业的可能性。Cacho等[50]基于农业生态学的应用现状、工业化农业发展中的弊端及新自由主义制度对农业发展的影响, 指出引导更多家庭从事生态农业实践有助于实现生态农业大众化和集约化。在此基础上, 社会运动、政策引导和精准农业教学的开展有助于普及农业知识, 促进小农户和现代农业的衔接。第2篇文章基于政治生态学视角探究了农业生态学面临的挑战, 如被殖民化、制度化、吸收化与去政治化等。因此, 厘清农业生态学发展面临的争议并明确解决方法有助于推动农业生态学发展。基于此, Giraldo等[51]提倡从多维角度在推进农业生态学发展和平衡权力、资本间寻求平衡, 以期构建起现代化农业体系。
第3篇为综述论文, 文章首先回顾了农业面临的挑战: 农业体系、供应链及自然资源的问题, 并探究了现有的3种农业体系的优缺点。据此, Duru等[52]从生物多样性出发提出建构新型农业分析框架并通过参与式治理视角实现生态农业的转型。第4篇文章是Altieri等[14]在2015年发表的关于建构气候适应型农业体系的文章, 受气候多变性影响, 以单一作物为核心的农业生态系统受到冲击, 因此提高生态系统恢复力及社会恢复力被视为优化农业生态体系的有效方式。通过节点分析, 该文章近年来被引次数显著上升, 表明对生态恢复力的研究已成为SIA的热点研究议题。第5篇为综述文章, 主要追溯了农业生态学不同阶段的研究议题, 对比了不同研究视角并通过参与式行动研究方法和农业生态学的跨学科性衔接主要内容[53]。
位居第6的高被引文献由Rosset和Altieri合著而成, 主要围绕农业生态学研究发展的历史、科学和政治基础展开, 为SIA的革新性、跨学科性与可持续性提供综合视角[54]。第7篇文章围绕拉美地区的“农业生态革命”展开, 指出农业社会运动、食物主权对新自由主义政策的冲击, 为拉丁美洲的农业社会开辟了新的政治道路; 同时帮助后续研究者明确农民和乡土知识在建构可持续农业体系中发挥的关键作用[10]。
其次, 就发文时间而言, 近10年来, 高被引文献分布在SIA稳步发展的各个阶段, 为SIA热点议题提供重要参考价值, 助推农业生态转型及生态农业产业形态的优化。最后, 就发文作者而言, 一方面, SIA人员在农业生态学学科领域有很多基础性和创新性研究; 另一方面, 通过在WOS数据库检索, 发现自2019年来中国学者的SIA成果逐渐增多, 同时积极开展与国际生态农业研究者的交流合作, 主动提升我国在国际农业生态学研究领域的学术影响力。
3.2 文献共被引聚类分析
在图2基础上, 运行CiteSpace进一步对共被引网络进行聚类分析, 生成图3聚类图谱。就聚类内容而言, 主要围绕以下3个视角展开。
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图 3 2012—2021年国际农业生态学研究共被引文献聚类图谱Figure 3. References co-citation clustering network of international studies on agroecology from 2012 to 2021第一, 聚类#0、#1、#3和#4的文献聚焦农业生态转型及生态农业产业形态, 特别是对生态集约化管理、生态系统服务价值与生物防治研究。随着全球气候变暖, 农业转型升级成为农业可持续发展的必然趋势, 借此优化生态农业产业形态并全力推动生态农业、再生农业和可持续农业的发展。
第二, 聚类#2、#5、#6及#7的共被引文献深入探究了生态农业衍生出的社会运动。聚类#2强调培育知识型农民的重要性, 推动生态农业持续发展一方面可以通过扩大农民知识储备、培育知识型农民, 引导农民学习现代农业知识和科学技术, 建构与时俱进的农业知识社群, 进而从根本上提升农民的综合素质; 另一方面, 也可以通过参与式方法连接农民的乡土知识与现代农业知识。
聚类#5、#6和#7的共被引文献研究了反全球化运动、反新自由主义思潮下出现的粮食安全与食物主权问题, 具体可通过农牧结合、建立多样化种植体系、提高植物多样性和生物多样性等措施, 提高粮食生产力, 实现粮食的自力更生与居民膳食的多样性, 从而掌握粮食生产、分配与消费的主动权。
第三, 聚类#8、#9和#10的共被引文献主要围绕农业生态学的研究热点展开。这3个聚类展现了建构可持续农业生态体系需要兼顾人类生产活动和农业生态系统内部诸生态因子。一方面, 多样化作物、多样化种植体系以及作物多样化格局有助于兼顾农业发展的环境效益、社会效益和经济效益, 推动可持续农业发展; 另一方面为有效规避农业除草剂和杀虫剂对环境造成的危害, 可通过生态除草、除虫的措施, 改进农业生态系统。此外, 优化植物种间、种内功能性状的差异, 有助于提高作物对环境变化的适应性及区域生物多样性。
3.3 重要突现文献分析
突现文献指文献被引用频次突然发生变化的文献, 往往代表学科研究领域的兴起或转变[19], 通过CiteSpace检索出近10年突现强度位居前列的文献(表4)。
表 4 2012—2021年国际农业生态学研究突现文献Table 4. References with subsequent citation burst of international studies on agroecology from 2012 to 2021序号
Rank第一作者(突现年份)
First author
(burst year)频次
Local citation count题目
Title突现值
Strength持续时间
Duration2012—2021 1 WEZEL A
(2009)37 Agroecology as a science, a movement and a practice. A review 20.52 2012—2014 
2 ALTIERI M A
(2011)51 The agroecological revolution in Latin America: Rescuing nature, ensuring food sovereignty and empowering peasants 20.48 2012—2016 
3 MÉNDEZ V E
(2013)56 Agroecology as a transdisciplinary,
participatory, and action-oriented approach16.24 2016—2018 
4 TOMICH T P
(2011)36 Agroecology: A review from a global-change perspective 14.80 2013—2016 
5 ROSSET P M
(2012)38 Rural social movements and agroecology: Context, theory, and process 13.97 2014—2017 
6 DURU M
(2015)58 Designing agroecological transitions. A review 12.45 2017—2021 
7 TSCHARNTKE T
(2012)36 Global food security, biodiversity conservation and the future of agricultural intensification 12.01 2013—2017 
最右列空白处表示所对应年份该文献还未发表。The blanks in the right column indicate the mentioned reference has not been published at that time. 在表4中, 文献2、3和6既是高被引文献又是重要突现文献。突现强度最高的是Wezel等[4]发表于2009年的综述, 突现时间从2012年持续到2014年。Wezel等[4]通过梳理美国、巴西、德国和法国的农业发展现状厘清了“agroecology”的内涵, 即农业生态学既是一门科学学科、一类生态农业实践, 又是一个社会变革运动, 用新视角建构出农业生态学的属性。文献2和3分别介绍了拉美地区的农业生态革命运动和气候适应型农业体系, 引发学界对粮食安全、食物主权和生态恢复力的关注, 成为国际农业生态学研究新的发展趋势, 后续相关研究持续至今。
Tomich等[55]学者在2011年发表综述文章, 突现强度达到14.80。该文章基于全球变化视角审视了农业生态学领域的主要组成部分及新兴研究趋势, 旨在改善生态环境、发展可持续农业、增加粮食产量, 进而缓解粮食危机, 为后续创新性研究提供框架。Rosset等[56]发表的文章突现时间从2014年持续到2017年, 研究基于领域争端和再小农化探究了农业社会运动对农业生态学发展的推动作用, 指出农业社会运动有助于帮助农户掌握市场自主权并改善退化土壤、保护生态环境。
Duru等[52]在2015年发表的综述文章, 自2017年开始被大量引用, 引用量突增持续到2021年, 表明农业生态的转型与优化在农业生态学的发展中具有重要影响。Duru等[52]在总结前人研究的基础上, 提倡通过参与式治理实现生态农业转型。参与式行动研究不仅有助于研究者参与到具体农业实践, 因地制宜开展生态农业实践; 同时能有效引导农民参与到实践, 模糊研究者和农民的界限, 推动农业朝着可持续化方向迈进。Tscharntke等[57]发表的文章影响至今, 探析了生态农业集约化、生物多样性和食物主权的关联性及其影响因素, 为发展可持续性生态农业提供参考。整体而言, 通过对突现文献剖析, 显现的前沿研究热点与突现关键词节点分析具有一致性, 与上文研究互为印证。
4. 结语
农业生态学与人类活动和全球生态环境息息相关, 不仅是一种可持续农业生产方式, 也是一种理解、感知和协调生态系统内部诸要素的有效途径。基于此, 本文借助CiteSpace探究了2012—2021年间SIA的动态演进过程, 研究发现:
1) SIA的研究热点分别聚焦在对农业生态系统的整体表现及其评价, 例如, 与农业生态学发展的客观环境、整体表现以及量化评价指标相关的研究; 以生态农业实践为基础的科学研究, 如对土壤有机质、生物防治、农田杂草管理、畜禽养殖、农牧结合和农业集约化等方面的实证研究; 以及关于生态农业社会运动与社会影响的研究。
2) SIA的知识基础呈现如下特点: 全球气候变化背景下农业生态转型及生态农业产业形态发生变化, 传统农业生产范式优化转型为可持续生态农业; 随着生态农业的推进, 在部分国家或地区衍生出农业社会运动, 此外, 粮食安全、食物主权与知识农业成为学界持续关注的议题; 发展可持续农业需要兼顾农业生态系统内部诸生态因子, 如选择多样化作物、种植体系及多样化作物格局, 同时优化植物种间、种内功能性状差异, 提高作物对环境变化的适应力。
3) SIA的前沿趋势不仅聚焦在自然学科的生物多样性保护、景观生态安全格局、农业种植体系以及农药污染等内容, 还涉及社会管理相关领域的知识型农民培育、农业教育和参与式治理模式等方面研究。
基于上述研究, 未来我国农业生态学的发展可以聚焦于: 1)在立足国情基础上, 推动国际农业交流合作, 了解国际前沿热点研究议题, 加强该领域的基础研究, 促进农业生态理论创新, 优化农业发展模式, 从而进一步提升我国在国际农业生态学研究领域的学术影响力和国际话语权; 2)紧跟国家发展战略, 顺应时代和国家需求, 推动新型农业技术的创新发展, 发展生态农业、培育知识型农民, 提高农业生态系统的多样性和持续性, 进而实现人与自然的和谐共生, 共建人类命运共同体和地球共同体。
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图 1 2012—2021年国际农业生态学研究关键词聚类图谱
Figure 1. Mapping of keywords clustering of international studies on agroecology from 2012 to 2021
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图 2 2012—2021年国际农业生态学研究共被引文献图谱
Figure 2. References co-citation network of international studies on agroecology from 2012 to 2021
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图 3 2012—2021年国际农业生态学研究共被引文献聚类图谱
Figure 3. References co-citation clustering network of international studies on agroecology from 2012 to 2021
表 1 2012—2021年国际农业生态学研究关键词聚类分类
Table 1 Keyword cluster classification of international studies on agroecology from 2012 to 2021
聚类名称
Cluster name具体聚类
Cluster规模
Size平均轮廓值Silhouette 特征词
Keyword农业生态系统的整体表现及其评价的
研究
Studies on overall performance and evaluation of agro-ecosystem#8可持续农业
Sustainable agriculture27 0.921 可持续农业、气候智慧型农业
Sustainable agriculture, climate-smart agriculture#9产量
Yield25 0.913 轮作、饲草生产系统
Crop rotation, forage system#11生态系统服务
Ecosystem services24 0.927 生态系统服务、保育式生物防治
Ecosystem services, conservation biological control#14可持续发展
Sustainable development19 0.93 可持续发展、社会网络分析
Sustainable development, social network analysis#15恢复力
Resilience15 0.902 恢复力、脆弱性
Resilience, vulnerability#17温室气体排放
Greenhouse gas emission11 0.926 温室气体排放、物候学
Greenhouse gas emission, cyclopia phenology以生态农业实践为基础的科学研究
Scientific studies on the basis of ecological agriculture practice#0土壤有机质
Soil organic matter34 0.848 土壤有机质、农业生态准则
Soil organic matter, agroecological principles#4农业集约化
Agricultural intensification28 0.868 农业集约化、可持续栽培
Agricultural intensification, sustainable cultivation#5 生物防治
Biological control28 0.922 生物防治、保育式生物防治
Biological control, conservation biological control#7生产体系
Production system28 0.951 生产体系、参与式方法
Production system, participatory approaches#10杂草区系
Weed flora24 0.947 杂草区系、耕地面积
Weed flora, arable fields#12杂草综合管理
Integrated weed management24 0.871 杂草综合管理、矿质养分
Integrated weed management, mineral nutrition#13植物功能性状
Plant functional trait23 0.802 植物功能性状、土壤肥力
Plant functional trait, soil fertility#16畜禽
Livestock13 0.892 畜禽、碳迁移
Livestock, carbon migration#18 植物群落学
Plant sociology6 0.983 植物群落学、草地多功能化
Phytocoenology, grassland multi-functionality关于生态农业社会运动与社会影响的
研究
Studies on social movement of ecological agriculture and its social influence#1社会运动
Social movements33 0.922 社会运动、可持续性转型
Social movements, sustainability transitions#2粮食安全
Food security31 0.829 粮食安全、可持续集约化
Food security, sustainable intensification#3厄瓜多尔
Ecuador31 0.909 厄瓜多尔、膳食多样性
Ecuador, dietary diversity#6食物主权
Food sovereignty28 0.952 食物主权、拉丁美洲
Food sovereignty, Latin America受篇幅限制, 表1仅展示部分特征词。Table 1 only shows part of keywords due to space limitations. 
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表 2 2012—2021年国际农业生态学研究突现关键词
Table 2 Burst words of international studies on agroecology from 2012 to 2021
关键词 Keyword 突现强度 Strength 持续时间 Duration 2012—2021 生物多样性保护 Biodiversity conservation 7.05 2012—2016 ▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 景观 Landscape 3.71 2012—2016 ▃▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 适应性管理 Adaptive management 4.18 2013—2016 ▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 土地改革 Agrarian reform 3.86 2013—2015 ▂▃▃▃▂▂▂▂▂▂ 植被 Vegetation 3.50 2013—2016 ▂▃▃▃▃▂▂▂▂▂ 种植体系 Cropping system 4.94 2014—2017 ▂▂▃▃▃▃▂▂▂▂ 农业体系 Farming system 5.07 2015—2016 ▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂ 生产方式 Production system 4.62 2015—2016 ▂▂▂▃▃▂▂▂▂▂ 作物多样性 Crop diversity 4.01 2015—2017 ▂▂▂▃▃▃▂▂▂▂ 土地耕翻方法 Tillage 3.78 2015—2018 ▂▂▂▃▃▃▃▂▂▂ 土壤有机质 Soil organic matter 4.49 2017—2018 ▂▂▂▂▂▃▃▂▂▂ 美国 United states 4.22 2017—2017 ▂▂▂▂▂▃▂▂▂▂ 碳 Carbon 5.09 2018—2018 ▂▂▂▂▂▂▃▂▂▂ 农民 Peasant 4.13 2018—2019 ▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂ 社会运动 Social movement 3.64 2018—2019 ▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂ 安全 Security 3.49 2018—2019 ▂▂▂▂▂▂▃▃▂▂ 植物多样性 Plant diversity 3.44 2018—2018 ▂▂▂▂▂▂▃▂▂▂ 教育 Education 4.30 2019—2019 ▂▂▂▂▂▂▂▃▂▂ 杀虫剂 Pesticide 3.41 2019—2021 ▂▂▂▂▂▂▂▃▃▃ 建设 Construction 3.63 2020—2021 ▂▂▂▂▂▂▂▂▃▃
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表 3 2012—2021年国际农业生态学研究高被引文献
Table 3 Highly cited references of international studies on agroecology from 2012 to 2021
频次
Local citation count第一作者
First author期刊
Journal年份
Year题目
Title73 CACHO M M Y G Agroecology and Sustainable Food Systems 2018 Bringing agroecology to scale: key drivers and emblematic cases 69 GIRALDO O F The Journal of Peasant Studies 2018 Agroecology as a territory in dispute: between institutionality and social movements 58 DURU M Agronomy and Sustainable Development 2015 Designing agroecological transitions. A review 57 ALTIERI M A Agronomy and Sustainable Development 2015 Agroecology and the design of climate change-resilient farming systems 56 MÉNDEZ V E Agroecology and Sustainable Food Systems 2013 Agroecology as a transdisciplinary, participatory, and action-oriented approach 54 ROSSET P M Practical Action Publishing 2017 Agroecology: science and politics 51 ALTIERI M A The Journal of Peasant Studies 2011 The agroecological revolution in Latin America: rescuing nature, ensuring food sovereignty and empowering peasants
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表 4 2012—2021年国际农业生态学研究突现文献
Table 4 References with subsequent citation burst of international studies on agroecology from 2012 to 2021
序号
Rank第一作者(突现年份)
First author
(burst year)频次
Local citation count题目
Title突现值
Strength持续时间
Duration2012—2021 1 WEZEL A
(2009)37 Agroecology as a science, a movement and a practice. A review 20.52 2012—2014 2 ALTIERI M A
(2011)51 The agroecological revolution in Latin America: Rescuing nature, ensuring food sovereignty and empowering peasants 20.48 2012—2016 3 MÉNDEZ V E
(2013)56 Agroecology as a transdisciplinary,
participatory, and action-oriented approach16.24 2016—2018 4 TOMICH T P
(2011)36 Agroecology: A review from a global-change perspective 14.80 2013—2016 5 ROSSET P M
(2012)38 Rural social movements and agroecology: Context, theory, and process 13.97 2014—2017 6 DURU M
(2015)58 Designing agroecological transitions. A review 12.45 2017—2021 7 TSCHARNTKE T
(2012)36 Global food security, biodiversity conservation and the future of agricultural intensification 12.01 2013—2017 最右列空白处表示所对应年份该文献还未发表。The blanks in the right column indicate the mentioned reference has not been published at that time.
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