综述：气候变化背景下植被物候学研究的演变：一项全面的文献计量学研究

《Frontiers in Forests and Global Change》：Evolution of vegetation phenology research under climate change: a comprehensive bibliometric study

植被物候研究作为陆地生态系统对气候变化响应的敏感指标，近十年呈现爆发式增长。本文基于1995-2024年Web of Science和Scopus数据库的599篇文献，运用VOSviewer、CiteSpace等工具系统分析其研究趋势、国际合作、主题演化及核心文献。研究发现：1）中国和美国主导全球研究产出，但美国在总被引和平均被引方面领先；2）研究主题从MODIS、植被生长等基础领域转向气候-植被反馈、高分辨率数据应用等跨学科方向；3）近五年涌现出城市植被物候、极端气候事件等新热点，且合作网络呈现四大国际集群。研究为未来聚焦精细化观测、多尺度模型构建及脆弱生态系统评估提供了方向。

　　植被物候作为陆地生态系统对气候变化响应的敏感指标，近年来在全球范围内的研究得到了显著发展。植被物候指的是由环境因素驱动的季节性生物生命周期阶段，它不仅反映了生态系统的动态变化，也对全球碳循环、水资源平衡和生态服务具有深远影响。随着气候变化的加剧，植被物候研究已成为理解生态系统反馈机制的重要工具。通过文献计量分析，本文旨在系统梳理和总结1995年至2024年间关于植被物候与气候变化的全球研究进展，探讨其研究趋势、国际合作网络、主题演变及未来研究方向，为学术界和政策制定者提供决策依据。

### 研究背景与意义

植被作为陆地生态系统的重要组成部分，不仅连接水文、土壤和大气等生态要素，还对自然生态系统和人类福祉提供关键支持。植被物候的变化能够敏锐地反映气候变化的影响，例如春季物候开始时间（SOS）的提前和秋季物候结束时间（EOS）的延迟，不仅改变了植被的生长季长度（LOS），还对碳循环、水循环和能量平衡产生重要影响。这种变化直接关系到生态系统功能与服务，包括碳汇能力、生态演替以及区域和全球的碳、水、营养和能量循环。同时，物候变化还对社会产生深远影响，例如农业产量、生态系统稳定性及生物多样性等。

在不同生态系统中，植被物候对气候变化的响应存在显著差异。例如，在温带落叶林中，SOS的提前与LOS的延长往往带来更高的碳固存能力，而在北方针叶林中，生长季延长带来的碳增加可能被生态系统呼吸的增强所抵消。这些研究揭示了植被物候变化的复杂性，也强调了其在理解生态系统与气候变化关系中的重要性。随着全球变暖趋势的持续，植被物候研究不仅有助于揭示生态系统对气候变化的适应性，还为制定有效的适应策略提供了科学依据。

### 研究方法

本研究采用系统性的文献计量方法，结合多种可视化工具（如VOSviewer、CiteSpace、Bibliometrix和SciMAT），对1995年至2024年间全球发表的599篇关于植被物候与气候变化的文献进行了全面分析。这些文献主要来源于Web of Science Core Collection（WoSCC）和Scopus数据库，因其提供的高质量、标准化文献数据，能够有效反映学术研究的真实状况。通过文献计量方法，研究者能够分析文献的发表趋势、国际合作网络、研究热点以及主题演变，从而全面掌握该领域的研究动态。

文献计量分析不仅可以揭示研究热点的分布，还能评估不同国家、机构和作者的学术影响力。例如，研究显示中国在该领域的文献产出量位居全球首位，而美国在总引用量和平均引用量上则占据主导地位。这反映了中国在该领域的研究活跃度，以及美国在学术影响力方面的优势。在研究机构层面，中国科学院大学和北京师范大学成为该领域的主要贡献者，显示出这些机构在推动植被物候研究中的关键作用。此外，国际合作网络呈现出四个主要的集群，其中中国和美国处于核心位置，显示出两国在全球植被物候研究中的领导地位。

### 研究结果

文献计量分析的结果表明，植被物候与气候变化的研究在2012年后迅速增长，特别是在2022年和2024年达到高峰。从发表趋势来看，每年的论文数量在2012年之前保持较低水平，但之后呈现快速增长，2022年发表论文91篇，2024年（截至10月）发表论文76篇，显示出持续的研究热情。这种增长可能与高分辨率遥感数据的普及、全球气候数据的发布以及植被物候作为全球变化研究中的关键指标的广泛认可有关。这些数据和技术为研究提供了方法支持和科学动力，推动了该领域的快速发展。

在研究热点方面，关键词共现分析揭示了多个核心主题，包括“气候变化”、“春季物候”、“NDVI”（归一化植被指数）和“遥感技术”。同时，自2017年以来，新的研究主题逐渐出现，如“城市植被物候”、“草地生态系统”和“极端气候事件”。这些新主题反映了研究者对气候变化影响下植被物候变化的多维度关注，不仅限于自然生态系统，还扩展到城市环境和极端气候条件下的生态响应。主题演变分析进一步表明，该领域从最初的基础研究（如“MODIS”和“植物生长”）逐渐转向更加综合的研究方向，如“气候影响”、“物候建模”和“生态系统响应”，体现了研究方法和技术的不断进步。

此外，共引分析揭示了13个主要研究集群，包括“温带森林物候”、“冬小麦”和“城市春季植被物候”等。这些研究集群不仅涵盖了传统的植被物候研究，还反映了近年来对高分辨率数据源和城市化影响的重视。这一趋势表明，植被物候研究正在向更精细的尺度和应用导向的研究方向发展，为未来的生态适应策略提供了重要的科学支持。

### 研究讨论

在研究基础和热点方面，文献计量分析揭示了该领域的重要学术贡献。例如，Richardson、Piao等学者的研究奠定了该领域的理论基础，并持续影响其发展方向。中国和美国的研究在该领域占据主导地位，不仅在论文数量上领先，还在学术影响力方面表现出色。此外，研究还发现，尽管发展中国家在植被物候研究中的参与度有限，但其潜力正在逐渐显现。这可能与研究资金不足、遥感数据获取困难以及国际合作网络薄弱有关。因此，加强数据共享、制定针对性研究资助计划以及提升发展中国家的科研能力，对于推动全球植被物候研究的均衡发展至关重要。

研究主题的演变表明，该领域不仅在技术手段上不断进步，还在研究方向上呈现出多样化趋势。早期的研究主要集中在基础性问题，如植被监测和物候观测。然而，近年来的研究更加强调多学科融合，包括遥感技术、地面观测和生态建模。这种研究范式的转变不仅提高了研究的深度和广度，还推动了对气候变化背景下植被物候变化机制的深入理解。例如，研究发现，极端气候事件（如热浪、干旱和晚霜）已成为重要的研究主题，反映了对气候变化影响下植被物候变化的持续关注。

在研究热点方面，关键词共现分析揭示了多个关键领域，如“植被物候”、“气候影响”、“NDVI”和“遥感技术”。这些关键词不仅代表了当前的研究重点，也反映了研究者对气候变化驱动的物候变化的关注。同时，研究还发现，随着研究的深入，一些新兴主题逐渐显现，如“城市植被物候”和“涡度协方差数据”，这些主题为未来的研究提供了新的方向。例如，城市植被物候研究关注城市热岛效应和人类活动对植被物候的影响，而涡度协方差数据则用于监测生态系统尺度的碳循环动态。这些研究方法的融合，为植被物候研究提供了更全面的视角。

### 研究结论

本研究通过文献计量方法，全面梳理了1995年至2024年间关于植被物候与气候变化的全球研究进展。结果显示，该领域在2012年后经历了显著的增长，中国成为主要的贡献者。研究趋势表明，该领域正在从广泛的概念探索转向高度专业化的研究方向，如遥感技术的应用、物候不对称性和城乡差异等。同时，研究还强调了“气候变化”、“春季物候”和“NDVI”等关键词的重要性，显示出研究者对温度驱动的物候变化和遥感数据应用的持续关注。

文献计量分析不仅揭示了该领域的研究热点，还评估了不同国家、机构和作者的学术影响力。中国在论文数量上占据领先地位，而美国在总引用量和平均引用量上则表现出更强的学术影响力。此外，研究还发现，国际合作网络在该领域中发挥了重要作用，特别是中国和美国之间的合作，显示出两国在推动全球植被物候研究中的领导地位。

总体而言，植被物候研究在气候变化背景下呈现出多维度的发展趋势。研究不仅在技术手段上不断进步，还在研究方向上逐渐多样化。从基础研究到应用研究，从自然生态系统到城市环境，该领域正在拓展其研究边界。同时，研究也指出，尽管该领域取得了显著进展，但仍存在一些局限性，例如对非英语文献的忽视、引用滞后以及对跨学科数据处理能力的不足。因此，未来的研究需要更加注重数据的多样性、方法的综合性以及国际合作的深化，以更好地应对气候变化带来的挑战。