0 引言

矿区被认为是全球陆地生物圈中恶化最严重的生态系统之一（Li et al.，2019），矿山生态修复作为遏制这种趋势的重要技术手段，是国内外学者及相关政府部门长期关注的热点（雷冬梅和徐晓勇， 2015）。受限于历史认知原因，中国在矿山开采过程中也造成了水土污染、土地破坏、诱发地质灾害、生态功能破坏等一系列问题，对区域生态环境与安全造成了不良影响（白中科等，2018；文卓等， 2019）。在此背景下，中国将矿山生态修复作为山水林田湖草生态环境保护与修复的重要抓手，“十三五”期间，全国共修复治理矿山面积约 2667 km²。在矿山生态修复的迫切性和重要性日益凸显的同时，相关研究正在快速发展，并取得了可观的研究成果。

在已有科研成果的基础上进行文献研究，重点评估研究现状、把握研究脉络、追踪领域内热点变化，对于洞悉未来研究趋势具有重要意义（高云峰等，2018）。文献计量分析，作为近年来迅速发展的文献研究手段，利用计算机、数据库管理和统计学等技术，可基于定量的研究结果对论文研究趋势做出定性描述（黄恒琪等，2019）。近年来，已有诸多学者利用 CiteSpace、VOSviewer 等软件对矿山生态修复领域的研究热点与前沿进行了系统分析，但分析对象均集中于该领域国内外的整体研究（高云峰等，2018；方信等，2022；李健明等，2022；许晓明等， 2022），缺乏对该领域内高被引论文的重点分析。尽管较高的被引次数通常需要时间积累，进而导致其对最新研究的反应较弱，但另一方面却更能反映出该学科领域学者对某一方向的重视程度和研究倾向。鉴于此，为完成对矿山生态修复研究进展的进一步聚焦，本研究以中国知网（CNKI）数据库为数据源，筛选了矿山生态修复相关被引次数最高的前 100 篇期刊论文，利用文献计量方法从数量年度演进特征、高产机构及核心作者群分布及合作情况、关键词聚类及演进特征等角度对其热点和演化趋势进行分析，以期为后续进入该领域的研究者提供理论参考。

1 数据与方法

1.1 数据来源

本研究数据样本源于 CNKI 数据库，参考过往研究，以精确匹配的方式对主题进行检索，检索范围为学术期刊，检索式为 SU%=‘矿山’*（‘生态修复’+‘恢复’+‘治理’+‘整治’）+‘矿区’*（‘生态修复’+‘恢复’+‘治理’+‘整治’），检索日期为 2023年 4 月 2 日。最终保留被引次数最高的前 100 篇期刊论文作为研究样本，形成样本文献库，并以 RefWorks格式导出。

1.2 研究方法

本研究利用当前引文可视化分析常用软件 ——CiteSpace（6.2. R2 版本，Chao et al.，2013）及 VOSviewer（1.6.19 版本，高凯，2015）对样本文献库分析，两款软件的联合运用可以从时间和空间尺度上可视化呈现研究的发展规律、结构及分布（李彬彬等，2017）。具体流程为：利用CiteSpace完成文献数据格式转化后，建立 project 工作项目，切片时间跨度设置为 1997—2020 年，剪切方式为 Pathfinder、 Pruning sliced networks，节点类型及阈值设置见下文。

2 结果与分析

2.1 数量年度演进特征

针对矿山生态修复研究前100篇被引频次最高的期刊论文发表年份时间跨度为 1997—2020年，单篇的被引用次数为 43~570次，截至 2023年 4月 2日共8584次被引，单篇均被引85.84次，其中1篇论文被引>500 次，24 篇论文被引>100 次。这表明围绕矿山生态修复的研究热度不减，仍然是未来学术界关注的重点。高引期刊论文数与论文被引累加次数在年尺度上的分布特征相似，均呈现在2003年爆发增长，后趋于平稳的模式（图1），2002 年 10 月 28 日修订通过的《中华人民共和国环境影响评价法》，这成为矿山生态修复学术研究快速发展的重要契机。以每 5 年作为一个划分周期，纳入期刊论文分布最多的时期为 2007—2011年，共 33篇文献，说明该阶段有关中国矿山生态修复的研究成果取得了学术上的普遍共识。这可能与该阶段国家相关政策、法规的支持有关。2006年7部门联合发布《关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知》，将矿山复垦与生态修复纳入生产建设计划（杨柯等， 2015）。2008 年国家环保部发布《关于加强土壤污染防治工作的意见》，2009国土资源部发布《矿山地质环境保护规定》，这些政策规定的出台明确了矿山生态环境保护和治理的要求（员学锋等，2017），提升了该领域相关研究的学术热度。虽然有研究表明期刊平均半衰期为 5.1 年（Davarpanah and Aslekia，2008），但2017—2020年纳入的高引期刊论文数与被引累加次数并未出现明显的降幅，这表明矿山生态修复研究将会更加深入全面，学者对于较新的研究成果关注度仍然较高。

2.2 研究核心机构与作者分析

2.2.1 机构发文分布

利用 CiteSpace 软件，节点选择机构，生成方式选择 Minimum Spannig Tree，阈值设定为 2，生成高产机构合作知识图谱（图2）。图中每个节点代表研究机构，节点标签的大小表征发文数量，节点间的连线表征二者存在合作关系。由图可知（归纳高校下的不同二级学院的研究成果），中国矿业大学、中国矿业大学（北京）与中国国土资源经济研究院（现名中国自然资源经济研究院）的研究成果在矿山生态修复领域的引用次数处于领先地位，这表明这些机构的相关研究成果认可度高。科研机构呈散点状分布，共现网络密度仅为 0. 0035，发表文章较多的中国矿业大学环境与测绘学院与中国科学院广州地球化学研究所存在一定合作关系。高引期刊论文机构分布格局以高校和事业单位为主，各机构基本是单独开展研究，这会限制矿山生态修复研究的发展前景。以往的研究表明矿山生态修复的理论远远落后于实践，理论与实践存在脱钩现象（胡振琪和赵艳玲，2021）。当前高引论文中规划设计单位、矿山企业参与的研究较少，迫切需要形成产学研用相结合的研究格局。

2.2.2 核心作者群分布

作者是推动研究领域发展的核心要素，作者群的成熟度与合作关系也反映了研究的学术质量和发展潜力（柳晓娟等，2021）。依据普赖斯定律核心作者计算公式（Fancher Mugler，2016）可以得出核心作者的最低论文数为 1.98，取整数为 2。运用 CiteSpace 软件，选取节点为作者，阈值设置 2，生成知识图谱，实现核心作者群的聚类。图3 为核心作者之间合作关系的知识图谱，作者共现网络密度为 0. 014。该图表明高校内的核心作者间形成了不同的合作群体，群体内的作者合作密切，但不同群体间的合作不明显。核心度最高的作者为胡振琪（中国矿业大学），7篇：毕银丽（中国矿业大学（北京））， 4篇；武强（中国矿业大学（北京）），3篇；肖武（中国矿业大学（北京）），3 篇；赵艳玲（中国矿业大学（北京）），3篇；黄洁（四川省地质调查院），3篇。这些作者大致可分为5个群体：以胡振琪，肖武，赵艳玲，张禾裕 4人为核心的群体；以武强，刘宏磊 2人为核心的群体；以毕银丽，杜善周，王义3人为核心的群体； 以李虹，王永生，黄洁 3 人为核心的群体；以侯湖平与张绍良2人为核心的群体。矿山生态修复高引期刊论文的核心作者呈现以下现象：各大高校内部形成了合作较多的群体；但高校和事业单位间，高校内群体间的合作不显著，当前的合作关系的分布格局在一定程度上限制了研究成果的影响力增加，群体间合作的疏远不利于所在机构在研究领域的整体影响力提升，缺乏明显的跨机构核心作者群则不利于创新项目同现实生产力对接。因此，建议各研究机构间、高校内应搭建起有效沟通的平台，加强研究上的合作交流。

2.3 文献关键词聚类分析

关键词是论文研究主题的高度凝练（李珊珊等，2015）。通过 CiteSpace 软件进行关键词共现的相关分析，选取节点为关键词，阈值设置 3，得到的关键词聚类视图（图4，仅显示文章数量10篇以上的聚类）。聚类结果呈现为9个方面：矿区、矿山环境、废弃地、生态修复、重金属、生态环境、丛枝菌根、综合利用、地质灾害。

关键词频次与中心性可反映研究领域内的研究热点，统计得到矿山生态修复高引论文前10位高频关键词的频次与中心性情况（表1），关键词中心性表示关键词在共现网络中所在的中心程度。可以看出除了矿山、矿区主题词外，土地复垦、重金属污染、植物修复、矿山环境治理等主题词是该领域的重点关注的方向，也是20年多来中国矿山生态修复研究的重点领域。

“土地复垦”作为中国矿山生态修复领域最早确定的专用术语（源于 1989 年 1 月国务院施行的 《土地复垦规定》），是指对生产建设活动和自然灾害损毁的土地，采取整治措施，使其达到可供利用状态的活动（胡振琪和赵艳玲，2021）。作为统筹矿产资源开发与土地资源保护的重要举措，土地复垦相关研究起步于 20 世纪 70 年代，至今专家学者主要从地貌重塑、土壤重构、景观重现、生物多样性重组与保护等角度开展了矿区土地复垦和生态重建的研究（李海东等，2022）。在此基础上胡振琪 （2019）通过回顾相关政策法规、研究进展和技术成果，认为土地复垦未来研究的重点将是：监测诊断技术、边采边复技术、高质量耕地复垦技术、系统的生态修复技术、关闭矿山的生态修复技术和生态修复监管技术。

矿山开采过程中产生的选矿废水、尾矿淋溶水等进入土壤可能导致重金属含量超标，这类重金属污染因其隐蔽性、累积性与不可逆性的特点，严重影响矿区土地复垦工作的开展。同时重金属污染导致的广东上坝癌症村、湖南镉大米等事件引发公众的高度关注（卢尔依，2015）。至此相关学者对矿区土壤重金属污染开展了大量研究，如宋书巧等 （2003）根据土壤剖面不同深度的重金属含量和形态分析结果对广西刁江沿岸农田受矿山重金属污染现状进行评估。朱继保等（2005）对广东凡口铅锌不同氧化程度尾矿的矿物组成、重金属含量及其形态进行了研究和对比，发现次氧化带 Pb、Zn 的流失比例大于70％。

植物修复重金属污染作为一种土壤原位修复技术，具有经济效益好、二次污染易于控制的特点，同时修复形成的植被具有保土减蚀的功效（石润等，2015）。这促使植物修复矿山土壤重金属污染的研究获得不少学者的关注，其中大多学者开展了对植物矿山土壤重金属富集能力的评估，例如李冰和张朝晖（2008）对贵州贞丰烂泥沟金矿区的苔藓植物的调查结果表明，每种苔藓植物对至少 3 种的复合重金属有富集能力，可作为复合重金属含量较高矿山的生态修复与重建的先锋植物。李有志等 （2012）对湘潭锰矿区的植物资源进行了全面调查，结果表明莎草具有超强的富集锰的能力。

相关学者对矿山环境治理的研究主要集中于包含生态环境补偿费、排污费、资源补偿费和资源税等矿山环境治理政策，环境治理管理制度，环境治理模式等方面的研究（张梁，2002）。如武强及陈奇（2010）将常用的矿山环境治理模式归纳为：强工程治理模式、强生态治理模式、强生物治理模式、多元复合治理模式、生态时效治理模式。

2.4 热点演化趋势分析

CiteSpace 软件的时空聚类分析功能和关键词突现功能可以定量分析不同研究热点的热度及其时间尺度上的变化规律，进而可作为判断矿山生态修复领域演化发展趋势的可靠依据（程子捷等， 2021）。综合分析时空聚类图（图5）和关键词突现图（图6），可以看出矿山生态修复领域热点演化趋势有以下几个过程：

2003—2009年，矿山生态修复高引期刊论文突现的关键词有矿产资源、植物修复、重金属。这一阶段，生态修复、环境治理等重要概念开始大量出现，确立了本领域研究的基本范围和主题。随着相关国家政策、法律法规的出台，各级政府及生态环境等相关部门对矿山环境的监管加强，在一定程度上促进了矿山生态修复工作的开展。同时，随着中国工业化的不断加速，重金属污染事件在该阶段呈现高发态势，国家环保部的数据显示仅 2009—2010 年就有30多起重大、特大重金属污染事件（何启贤， 2012）。在国家政策要求与公众的现实需求下，植物修复作为一种重要的治理矿区土壤重金属污染的技术得到了广泛的探索与应用。如有学者总结了世界范围内的 400 余种重金属超富集的植物，其中 Ni超富集植物最多，超过 320 种，Se、Co、Pb 和 Cu 的超富集植物分别为 20、30、14和 34种（李若愚等， 2007）。

2010—2020年，矿山生态修复高引期刊论文突现关键词有废弃地、煤矸石、生态修复。2009年《矿山地质环境保护规定》等政策法规确立了许多制度保障矿山废弃地的生态恢复与治理，如矿产资源有偿使用制度、矿山环境影响评价制度、矿山企业排污收费制度等，废弃地研究逐渐成为研究热点。 2010以来国内煤炭消费量激增，尤其是2011—2014 年期间国内煤炭消费量达到了峰值，煤矸石综合利用领域的相关研究进入一个小高潮，在一定程度上促进了煤矸石成为矿山生态修复研究的热点（罗畅等，2022）。部分学者对于煤矸石充填复垦的可行性展开了研究，如于亚军和庞碧琳（2017），庞碧琳和于亚军（2018）研究发现煤矸石复垦地的土壤质量与普通农田仍有差距；徐良骥等（2014）研究表明煤矸石充填复垦地重金属有向上迁移的趋势，复垦土壤中重金属含量符合国家二级标准，未出现重金属污染情况。同时也有部分学者对煤矸石充填复垦的效果开展研究，如焦赫和李新举（2021）发现煤矸石充填复垦后会改善土壤的理化性质，但土壤细菌群落多样性与丰富度低于普通耕地；王顺等 （2017）研究表明煤矸石层具有良好的阻水性，阻碍水分的入渗，增加上层土壤的持水能力。2018年国务院机构改革后，国家成立了自然资源部，明确其 “负责统筹国土空间生态修复”“负责国土空间综合整治”等职能，在此背景下“矿山生态修复”一词在学术研究中得到了更广泛的应用。2019 年自然资源部发布新版《矿山地质环境保护规定》，界定矿山生态修复为因矿产资源勘查开采等活动造成矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、含水层破坏、地形地貌景观破坏等的预防和治理恢复。伴随习近平生态文明思想的提出，生态修复理念越来越深入人心，多元化、可持续治理路径成为矿业废弃地复垦与生态修复治理研究的发展方向，其治理制度设计与理念提升逐渐成为该领域研究前沿。

3 结论与展望

基于文献计量法结合 VOSviewer 和 CiteSpace 的知识图谱可视化功能，结果发现：

（1）CNKI文献数据库内矿山生态修复研究领域前100篇被引频次最高的期刊论文大多分布于2003 年后，同时论文的来源研究机构间合作疏松，论文核心作者间形成了不同的合作群体，呈现出群体内合作密切，但不同群体间的合作不明显的格局；

（2）矿山生态修复研究领域高被引论文呈现出的领域热点研究方向为土地复垦、重金属污染、植物修复、矿山环境治理；

（3）矿山生态修复研究领域高引论文的研究热点演化经历了2个发展阶段，由植物修复、重金属污染，到废弃地、煤矸石、生态修复。当前受制于研究尺度，不同区域矿山生态修复的研究结论差异较大，因此未来应加强空间异质性对矿山生态修复的影响的研究，探索新的处理技术和方法，提高修复效率的同时降低经济成本。

未来矿山生态修复的研究热度仍将持续升温，相关研究将会更加深入全面。由于研究选择的是高引文献样本，故2020—2022发表的优秀文献研究数据尚少，研究结果在保持聚焦的前提下在整体水平上存在一定的局限性。在研究深度方面还是存在不足，仍需进一步论证和研究。

参考文献