新世纪以来林业碳汇领域的发展脉络和展望
——基于CiteSpace的可视化分析

吴红军，石红青，王佳伟，廖文梅

（1中国林业科学研究院亚热带林业研究所，杭州 311400；2中国林学会《林业科学》编辑部，北京 100091；3江西开放大学，南昌 330046；4江西农业大学江西省乡村振兴战略研究院/经济管理学院，南昌 330045）

0 引言

随着全球平均气温持续上升，预计极端高温事件和慢性高温的威胁都会增加。大量排放CO2等温室气体导致的全球气候变暖是人类面临的十大生态问题之首[1]。2020年9月，中国提出“双碳”目标，力争于2030年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中和[2]。2022 年10月，党的二十大报告也进一步明确指出，要积极稳妥推进碳达峰碳中和，健全碳排放权市场交易制度，提升生态系统碳汇能力。实现“双碳”目标的主要途径是：第一、减少碳源，即减少人类活动中以CO2为主的温室气体排放；第二、增加碳汇，即利用各种技术手段增加CO2的吸收与固定[3]。在碳达峰碳中和实践中，当下主要以转换能源使用方式或提高能源使用效率的办法来降低碳排放量的物理减碳方式为主。但事实上，通过海洋、森林、湿地等生态系统进行固碳从而降低CO2存量是一种最为经济可行和环境友好的途径[4]。其中，森林生态系统碳汇功能（简称“森林碳汇”）主要基于自然的过程，这与工业碳捕捉减排相比较，其显著特点为成本低、易施行、兼具其他生态效益等[5]。森林碳汇和林业碳汇又有一定的区别。森林碳汇是指森林中的植物利用光合作用将吸收的CO2转变为碳水化合物形式，在此基础上，将碳水化合物以有机碳的形式固定在森林植物体内或者森林土壤中，侧重自然特性。林业碳汇则是一种利用森林的固碳功能减少大气中CO2浓度的过程、活动或机制。这其中包括了采取营造林措施恢复森林植被和强化森林经营增加碳汇；通过减少毁林、保护森林和湿地等降低碳排放以及促进碳汇交易等活动和机制，兼具自然特性和社会经济属性。现有文献中“森林碳汇”与“林业碳汇”并无显著区别，但在讨论社会经济属性时，较多使用“林业碳汇”。因此，本研究将重点从林业碳汇及其交易等相关方面进行综述。

林业碳汇作为“碳去除”进而达到“碳中和”的重要途径，越来越多学者对林业碳汇进行探讨[6]。徐晋涛等[7]通过外延扩大再生产、内涵扩大再生产和产品市场替代三个维度论证了林业碳汇的巨大潜力并给出具体的测算结果。令狐大智等[8]基于现有研究，综合多种理论提出了新的碳汇测算模型以及固碳影响因素。曹先磊等[9]以中国核证减排量(CCER)林业碳汇项目为例，基于机会成本视角比较分析了不同类型CCER 林业碳汇供给成本差异及其影响因素。还有学者从多角度研究了碳汇价值评估[10-11]以及碳汇交易制度[12-13]。“十四五”期间，如何推进碳达峰碳中和行动，提前谋划并实施林业碳汇将成为全社会关注的热点[14]。但是纵观现有研究成果，关于林业碳汇的研究综述较少，鲜有学者使用定量方法进行归纳和总结。因此，本研究运用CiteSpace 软件对2000—2022 年中国“林业碳汇”研究成果进行可视化知识图谱分析，并在此基础上提出研究展望，以期为今后的研究者提供新的研究视角和研究思路。

1 数据来源和研究方法

1.1 数据来源

为了保证研究结果的可信性，本研究以具有权威性、完整性和学术影响力的CSSCI数据库和北大核心数据库文献为文献数据来源。在中国知网中，检索条件以“林业碳汇”或“森林碳汇”为主题进行高级精确检索，文献检索时间统一限定为2000—2022 年，期刊来源为CSSCI和北大核心，最后筛选出589篇期刊，检索时间截至2022年11月15日。

1.2 研究方法与工具

CiteSpace是一款可视化分析软件，该软件是由德雷塞尔大学（美）陈超美教授与大连理工大学研究所联合开发的，以数据可视化为背景，基于计量学，并探究科学中蕴含的一些潜在知识。该软件将文献信息进行科学的分析，利用可视化的手段来展示科学知识的结构、规律以及分布情况，属于科学计量的范畴[15]。本研究借助CiteSpace 软件，选定相关算法，设定时间跨度为1 年，绘制2000—2022 年间中国林业碳汇领域研究文献的主要研究机构、核心作者、关键词共现、时区分布等可视化知识图谱，借此来探究林业碳汇领域的研究热点和发展前沿。

2 研究基本情况

2.1 文献发文量的时序分析

本研究整理了2000—2022 年林业碳汇领域内发文量以及变化情况，并绘制变化趋势图。如图1所示，共发表589 篇文章，总体上呈现出一个稳定增长的趋势。2001—2008 年为起步阶段。随着《京都议定书》的出台和签署，森林碳汇的经济价值引起了学术界的普遍关注[16]。2001年，中国启动了全球碳汇项目，充分重视和支持造林、再造林碳汇项目及其相关工作[17]。2002 年12 月，国家林业局在浙江召开了“造林绿化与气候变化”研讨会，业内首次围绕森林和温室气体排放、“碳汇”和“碳基金”的热点问题展开讨论和交流[18]。2003 年底，国家林业局成立了碳汇管理办公室积极推进项目试点[19]。因此，此阶段为林业碳汇研究领域的萌芽阶段，高质量相关文献不足。2009—2011年为突增阶段。2008 年中国首批环境权益交易机构的成立，将碳排放配额交易列入了今后的商品交易内容。由此，它所蕴藏的巨大经济利益和巨大商机被社会所重视并由此而引起关于森林碳汇的经济评价、贸易的研究迅速发展起来[20]。相关研究在2009 年开始出现较大增长，2011年达到峰值的56篇。2012—2020年为稳定阶段。该阶段年均发文量为37篇，发文趋势有略微波动。此阶段研究主题多集中在林业碳汇的时空变化[21]、空间分布[22]、价值核算[23]、交易运行机制[24]、碳汇与扶贫[25]等方面。2021—2022 年为高位繁荣阶段。“十四五”时期是林业碳汇研究的黄金时期，在积极应对“双碳”目标的背景下，林业碳汇的研究势必进一步加强。

图1 2000—2022年国内林业碳汇领域研究文献发文量趋势图

2.2 文献作者分析

作者在相关研究领域的学术地位一般由其在期刊上发表的论文数量决定，而核心作者群及其合作的情况则由作者的合作网络图谱反映。在林业碳汇领域的作者合作网络知识图谱中（图2），作者发表的论文数量由节点和字体的大小表示，作者之间的合作关系则由不同节点之间的连线表示，不同粗细的连线表示合作的紧密程度不同，粗线表示合作紧密程度高。图谱中共有862 个节点和1251 条连线，整体网络密度为0.0034，据此可知，林业碳汇领域发文作者之间合作关系紧密。其中，沈月琴、朱臻和龙飞在林业碳汇领域的研究中影响力最大，形成了以他们为中心的共现网络且三人均是高产作者；网络2 由曾维忠、杨帆等人组成；网络3由李怒云、方精云等人组成。

图2 作者合作网络知识图谱

作者论文发表数量和不同作者之间的联系一般可以反映出影响力高的作者和高产作者。如表1 所示，从作者的发文量上看，排名前三的作者分别为沈月琴、曾维忠、朱臻，并且有9位作者的发文量在10篇以上；从核心作者的合作程度来看，核心作者的合作网络较强，在林业碳汇领域内局部形成严密成熟的合作网络。林业碳汇领域的第一高频被引文献为北京大学的方精云、郭兆迪、朴世龙和陈安平于2007年在《中国科学》发表的《1981—2000年中国陆地植被碳汇的估算》一文，此文章基于1981—2000年间中国草场和森林资源清查资料、农业统计、气候等地面观测资料以及卫星遥感数据，估算了森林、灌草丛、草地以及农作物等陆地植被的碳汇，并对土壤碳汇进行探讨。此文献自发表以来被引次数达1390次，被下载18109次，得到了学术界的高度认可。总体来说，本领域的高产作者的合作密度和力度有着明显联系，主要的合作网络较为密集。

表1 高产作者前十名

2.3 研究机构网络

研究领域的研究力量空间分布特征可以通过研究机构合作网络知识图谱呈现。如图3 所示，研究机构的发文数量可以由节点大小表示，而不同研究机构的合作强度则是通过节点间的不同的连线展现，连线的颜色则表示不同时间段的合作关系。据图可知，研究样本中共包含575 个节点，545 条连线，网络密度为0.0033。图中最显著的机构合作网络以浙江农林大学经济管理学院、北京林业大学经济管理学院为中心开展。

图3 机构及合作网络知识图谱

如表2 所示，发文量排名前三的研究机构分别是浙江农林大学经济管理学院44篇、北京林业大学经济管理学院29篇和东北林业大学经济管理学院24篇，但这三家研究机构的合作网络关系并不明显，进一步说明了产量较高的研究机构与其他科研机构之间不一定存在密切的合作关系。从研究机构间的合作关系来看，浙江农林大学经济管理学院和北京林业大学经济管理学院的合作密度较高，说明目前国内学者关于林业碳汇的研究主要以核心机构为中心开展，研究机构之间、学科之间的交叉与学术合作交流仍有较大合作空间。

表2 高产机构前十名

3 林业碳汇的研究脉络分析

3.1 关键词共现分析

关键词是文献的精华和核心，是对文献内容的高度概括，体现了文献的研究方向和研究价值。关键词出现的次数越多，说明围绕该关键词的研究频率就越高，对关键词出现的次数与分布进行统计，则可以解释一段时期内该领域的研究热点[26]。如图4 所示，林业碳汇研究领域关键词共现知识图谱中共发现323个高频关键词和416 条连线，其中节点的形状越大说明关键词出现的次数越多，学者们对其的关注度也就越高，围绕该关键词所形成的研究成果影响越为深远，而关键词之间的连线则反映了在林业碳汇研究中相关节点的逻辑关系。其中，林业碳汇、碳汇、碳储量、气候变化、林业碳汇项目和清洁发展机制等关键词占据图谱面积最大，表明其在林业碳汇领域中的研究热度最高。从时间跨度上来看，森林、碳汇、碳储量、碳密度、森林生态系统等出现时间较早，而最近则出现了碳达峰、碳中和、生态产品、碳排放权交易等关键词，可能成为未来研究的新方向。因此，在“十四五”时期，要控制CO2的排放，统筹碳汇国际交易，以国内碳汇交易为基础，丰富林业碳汇这一国家认可度高的绿色碳汇类型，让林业碳汇大力促进乡村生态振兴战略实施，以期实现碳达峰碳中和的“双碳”目标。

图4 关键词共现图谱

关键词中介中心性作为分析关键词重要程度的关键指标，对其分析可以揭示研究热点之间的变化关系，也是分析相关学者关注焦点的重要依据。若节点的中介中心性超过0.1，则说明该节点为中心节点，在研究中较为重要且具有较大的影响力。如表3 所示，从中介中心性指标来看，中国、林业碳汇和森林等与其他热点关键词之间的通信较强，说明该关键词经常位于与其他关键词通信的路径之中，对文献之间的互引关系具有积极影响。

表3 林业碳汇关键词中心性前十（以中介中心性进行排序）

本研究在归纳和梳理林业碳汇领域文献的基础上，可以将当前学界关于林业碳汇的研究主题归为以下几类：

第一、林业碳汇的概念内涵和理念发展。1997年，《京都议定书》首次提及“碳汇”的概念，会议上对发达国家缔约方提出了量化减排的具体措施，主要通过“造林、再造林、森林可持续经营管理”等方式进行增汇固碳[27]。碳汇是指从大气中减少CO2的过程、活动和机制。大气、海洋和森林是地球上三大碳库[28]，森林是陆地生态系统中最大的碳库，森林碳汇具有独特优势[29]。林业碳汇是指利用森林进行碳储存，并通过一系列活动，将空气中的二氧化碳进行吸收和固定，根据相关规则，将其与碳汇市场交易结合的过程、活动或机制。同时，从碳汇技术、政策、市场和项目等多方面入手，将森林培育、保护与可持续发展相结合，实现“绿水青山就是金山银山”的现代林业活动[14]。随着《联合国生物多样性公约》、《联合国荒漠化公约》和《巴黎协定》等协议的签订，充分肯定了林业碳汇项目在国际碳市场的地位，学者们逐渐开始关注林业碳汇的价值和经济问题，其研究范围从以减少毁林、造林和再造林活动能够产生的碳汇量为研究重点[30]，逐步扩展到林业碳汇的生态价值、经济价值和社会价值等诸多领域[31-32]。

第二、林业碳汇项目开发。气候变化是人类面临的共同挑战和国际治理体系的重大议题。林业碳汇项目主要是指林业碳汇开发、交易和碳汇价值实现与管理，对适应和缓解气候变化以及促进林业可持续发展具有重要作用[33]。中国林业碳汇项目交易的类型主要有以下几种，第一种清洁发展机制(CDM)是指发达国家可以通过与发展中国家进行合作，在发展中国家实施利于减排或者增汇的项目，并将这些项目作为发达国家完成减排指标的一部分[27]。2005 年，中国正式加入CDM 市场；第二种中国核证减排量(CCER)是指将中国境内一些特定的项目所达到的温室气体减排效果进行量化并予以核证，在规定的系统——国家温室气体自愿减排交易注册登记系统中完成登记的温室气体减排量。目前，CCER 主要有福建林业核证减排量项目(FFCER)、北京林业核证减排量项目(BCER)以及省级林业普惠制核证减排量项目(PHCER)等[34]。第三种是企业或个人自觉承担社会责任而开展的林业碳汇项目，包括非省级林业PHCER项目和林业自愿碳减排标准(VCS)项目等[35]。碳汇购买者基于“参与碳补偿，实现碳中和，消除碳足迹”的目标参与林业碳汇交易。

第三、林业碳汇项目交易。林业碳汇交易是取得碳排放权的重要途径之一，有助于促进森林碳汇减排量进入碳交易市场，实现森林生态产品货币化，可以使森林碳汇的经济价值与生态价值逐渐得到市场的认可[36]。林业碳汇交易市场的发展还处于起步阶段，将面临着由政策、制度和市场等带来的一系列风险和挑战[37]。当前关于林业碳汇交易的文献主要围绕其经营模式[38]、交易机制和政策体系以及交易法律责任[39]等方面展开，学者们也从不同方面提出相关建议，如森林生态效益补贴标准[40]、林木资源的价值核算等方面，以期进一步将林业碳汇交易规模扩大、高效发挥林业资源资产权能的经济价值，从而获取更多的林业碳汇经济收益。同时，林业碳汇价值的评价主要依据碳储量和交易价格[41]，一些其他因素也会影响碳汇价值，如植被覆盖率、土地利用变化和林业面积[42]。

3.2 关键词聚类分析

为了进一步探讨林业碳汇领域的研究热点，本研究将利用CiteSpace以及对数似然率(LLR)算法聚类分析高频关键词。林业碳汇领域的关键词聚类图谱如图5所示，图中色块表示聚类区域，聚类关键词包含在色块内部，可以发现共有323个节点，516条连线，网络密度为0.0099。聚类模块值Q的大小和聚类平均轮廓值S的大小分别可以反映节点的疏密程度和聚类的同质性，当Q值越大，说明聚类效果越好，这时可以利用其进行科学聚类分析，当S值越大，表明该网络的同质性越高，进一步证明该聚类拥有较高的可信度。如图5所示，聚类模块值Q=0.7059（当Q＞0.3，表示网络结构聚类效果好），聚类平均轮廓值S=0.9228（当S＞0.5，表示同质性较好），说明该关键词聚类图谱拥有较高的网络同质性，并且不同聚类划分较好。

图5 关键词聚类图谱

进一步分析发现，在聚类结果中出现了十大聚类模块，排在前三的分别是森林碳汇、碳汇和清洁发展机制（见表4）。前五大聚类出现的平均年份为2008—2015年左右，说明了林业碳汇的相关研究2008—2015年左右逐步成熟，进一步发现，林业碳汇为最大的聚类，出现年份为2015年，关键词数量为72个，主要的关键词包括森林碳汇、碳汇、林业碳汇、碳储量和清洁发展机制等。

表4 聚类的主要关键词

3.3 关键词的时间线分析

本研究利用CiteSpace 工具中的时区图从时间维度分析林业碳汇研究的演进过程。时区图主要基于时空角度，可以依照时间的先后顺序将更新后的文献关键词和文献关键词间的相互关系，在以时间为横坐标的二维坐标图中清晰地展示。时区图如图6 所示，关键词出现的频次和首次出现的时间分别由节点大小和所处年份表示，节点间的连线则说明不同关键词同时出现在一篇文章中，展示了不同时段间的关键词的传承和演化过程。同时，若将关键词与历年的发文数量相结合，可以找出研究热门时期的关注重点，也可以表明该研究领域所处的研究时期。由图6 可知，相关文献早期的研究中高频关键词有碳循环、碳汇、森林生态系统等。林业碳汇研究领域的相关概念呈现出跨度长，影响范围大的特点，早期研究以基础概念为主，表明了相关研究的概念基础是在该时期奠定的。后期的研究逐渐提出不一样的概念，而最新文献则出现乡村生态振兴、森林资源清查和碳达峰碳中和等新关键词。

图6 关键词时区图谱

林业碳汇作为本研究领域的最大聚类，共包含72个关键词，平均年份为2015 年，其中包含的关键词有2006 年左右提出的林业碳汇和市场。随着时间的推进，关键词有国际碳汇贸易、三北防护林和绿色碳基金等，该聚类主要关注的是林业碳汇的研究演进。从系统生成的聚类报告中可以看出，在林业碳汇的聚类中与聚类关键词契合度最高的文献为何炯英(2021)《森林碳汇会计核算研究的回顾与展望》。其与碳汇、森林、碳排放等聚类之间的连线丰富，表明其一定程度上出现了多主题共现。

4 结论和展望

4.1 研究结论

本研究借助CiteSpace 软件对新世纪以来CSSCI和北大核心数据库中林业碳汇研究文献进行了可视化研究，得出以下结论。

第一，国内关于林业碳汇的研究，年文献发表量的整体变化趋势为先增长后波浪起伏。中国加入《京都议定书》后，2008年国内首批环境权益交易机构成立，将碳排放配额交易列入了今后的商品交易内容，它所蕴藏的经济利益被社会所重视并由此而引起关于森林碳汇的经济评价、贸易的研究迅速发展起来；同时，2020 年9 月，习主席在第75 届联合国大会明确提出“双碳”目标，林业碳汇再次引起学界关注，林业碳汇相关讨论形成一个小高潮。因此，关于林业碳汇的研究势必进一步加强。

第二，在林业碳汇领域的发文量方面，发文数量最多是沈月琴教授，其主要研究领域为林业经济理论和政策、资源与环境经济以及农村发展，为推动林业碳汇研究的发展作出了不可或缺的贡献；发文机构以浙江农林大学经济管理学院为最，农林院校在学术研究方面大力推动了农林学科发展，彰显了其在林业碳汇发展过程中的重要带动作用。研究的关键词共现主要集中于林业碳汇、碳汇量和林业碳汇交易上，表明学界对这些领域的研究较多，且这些领域是当前时期乃至下一时期的研究热点和演进态势的具体体现。

第三，在林业碳汇研究的关键词的演进态势方面，林业碳汇的关注热点逐渐从单一的森林生态系统提升到生态产品、碳汇金融、林业碳汇项目开发与交易乃至宏观层面的碳达峰碳中和以及乡村生态振兴战略，相关研究越来越强调合作与系统性，不再是片面强调林业碳汇的生态效益，而是逐步扩展到经济效益和社会效益。

4.2 讨论与展望

林业碳汇是在经济“绿色复苏”背景下，实现乡村生态振兴的一种创新模式，也是实现碳达峰碳中和的重要举措。据此，基于上述研究，提出以下对策建议。

第一，强化林业碳汇领域的跨学科交叉和学术合作交流。基于林业碳汇研究跨学科属性的特点，后续研究应加强作者、机构和学科之间的交叉与学术交流合作，以吸引更多学者参与相关研究，拓宽林业碳汇领域的研究视角，丰富研究范式，进一步推动此领域的发展与演进。

第二，增加现实问题的对策类研究，提高林业碳汇理论的应用价值。目前，多数研究主要聚焦于林业碳汇的理论研究，后续应致力于林业碳汇现实问题的应对策略研究，例如林业碳汇项目的生态价值测量、积极开发生态修复工程的碳汇价值以及从利用市场引导实现替代减排效应，充分发挥林业碳汇理论的实践价值。

第三，加强林业碳汇的实施路径研究。首先，加强顶层设计，建立并完善林业碳汇交易市场架构，加速林业碳汇交易标准化体系建设，并且结合中国林业的实际情况健全林业碳汇价值量化评估机制，对国内森林资源碳汇潜力进行总体评估；其次，要加快林业碳汇交易保障体系建设，将林业碳汇交易的法律地位进行明确，并将林业碳汇交易的范围和对象进行清晰地界定，进一步完善林业碳汇交易市场，争取重启CCER 自愿碳汇交易市场，打造中国碳交易标准体系；最后，要逐步形成可复制的运行模式，林业碳汇交易是一个新生事物在中国仍处于探索阶段，整个交易市场整体态势并不乐观。因此，要加强林业碳汇的宣传与培训，提高社会公众和企业对林业碳汇的认知和参与度。