全球氣候變化對文化遺產影響的文獻可視化分析

崔海洋　黃艾薇　陳子華

摘 要：隨著氣候變化研究與文化遺產保護研究的深入，“氣候與遺產”議題在最近十年成為多學科關注的焦點，氣候變化對各類文化遺產的影響成為重要的新興研究領域。通過對相關文獻進行可視化分析后發現：一是“氣候與遺產”作為典型的跨學科研究，依賴自然科學與社會科學的緊密合作。然而目前除考古學研究以外，其他社會科學貢獻度不明顯。二是中國學術界在文獻產出、文獻影響力上貢獻均較大，但國際合作較為不足。三是文化生態服務體系、遺產脆弱性、都市韌性、風險評估組成了相關研究的知識基礎。四是氣候變化引起的物理侵蝕、生物降解、化學腐蝕、環境退化、生態失穩對文化遺產的影響是研究前沿方向。

關鍵詞：文化遺產；氣候變化；科學知識圖譜；文獻計量學；可視化分析

中圖分類號：P467;G112

文獻標識碼：A 文章編號：1674-7615（2023）06-0100-11

DOI：10.15958/j.cnki.jywhlt.2023.06.011

氣候變化泛指人們觀察到的氣候要素（溫度、濕度、氣壓等）逐漸改變并影響生態、動植物群的自然現象［1］，氣候變化對人類文明交流與發展有著重要影響。從歷史角度來看，諸如雅利安人遷移［2］、漢藏語言傳播［3， 4］、中國歷史上游牧民族與中原文化交流［5］等種種現象，都在不同程度上受到了氣候變化的影響。進入“人類世”以來，氣候變化的成因逐漸由自然調節轉向人為干預［6］，其變化周期不斷壓縮并逐漸威脅到地球生態體系［7］。因此，聯合國氣候大會的締約國每年都會對氣候變化趨勢及其帶來的挑戰進行討論，并制定、修改應對方案?？梢?，氣候變化已經成為人類等物種演化、生存、發展的重要挑戰，并在相當程度上影響、塑造、改變著人類的文化以及生產生活習慣。

近年來，雖然氣候變化議題在氣候學、能源、生態領域得到較大突破，但在文物保護、文化遺產領域仍是一個相對陌生的概念。毫無疑問，文化遺產與氣候變化聯系密切［8］。一方面，諸多文化遺產是人類社會在適應、利用環境生態的基礎上建造的，許多非物質文化遺產本身就蘊含了適應生態、調節環境的地方性知識；另一方面，遺產本身也具有生態脆弱性，容易遭受氣候變化的負面影響。隨著全球學術界對“氣候與遺產”研究的重視，相關文獻也越來越豐富，研究主題包括氣候變化與農業遺產［9］、小氣候現象與文物保護［10］、生態服務系統與文化遺產［11］、氣候變化與非物質文化實踐［12］、氣候概念與生物體系遺產［13］等。研究內容涉及農業遺產體系、文化生態實踐理念、文物保護等多個方面。分析目前全球學術界相關研究的時空分布及區域間差距，對于推動氣候與遺產研究尤為重要。本研究基于Web of Science數據庫的“氣候與遺產”文獻數據，利用可視化技術進行文獻計量學分析，闡明氣候變化對文化遺產影響的研究熱點及未來研究動向，為推動文化遺產生態保護研究提供參考。

一、研究方法

（一）數據來源

宏觀尺度上，氣候變化對文化遺產的影響研究涉及環境科學、氣象、生態、文化、博物等不同學科。Web of Science（WoS）是全球獲取學術信息的重要數據庫，其中，Web of Science Core Collection（WoSCC）收錄的文獻可以覆蓋全球最具影響力的研究成果。本研究數據基于WoSCC信息檢索平臺，以“文化遺產（Cultural Heritage）”“全球變暖（Global Warming）/氣候變化（Climate Change）”為主題詞抽取研究文獻，時間范圍為2000—2022年，共檢索到1 404篇文獻。經過數據清洗，共保留1 140篇文獻作為研究樣本。

（二）研究思路

Cite Space軟件主要用于生成和分析可視化的作者共被引網絡、知識概念圖譜、知識聚類圖譜，幫助學者探索知識領域中的研究熱點、前沿和潛在趨勢［14］，其處理分析WoS數據庫文獻的功能最為全面。本文主要通過Cite Space分析全球氣候變化對文化遺產影響的知識基礎、學科結構和研究前沿。其中，被引文獻組成的共被引網絡分析可以揭示某一研究主題的知識基礎；關鍵詞共現網絡能夠清晰展現某領域的學科結構；施引文獻群組本身及施引文獻群組引用參考文獻兩方面可以展現該領域研究的前沿特征［15］。本文所有圖的模塊值（Modularity Q）均遠超過0.30，意味著該聚類結構顯著；平均輪廓值（Mean Silhouette）均超過0.70，表明該聚類結構具有可信服性［16］。

二、研究結果

（一）“氣候與遺產”研究的時間分布

氣候變化概念與文化遺產概念早在20世紀70年代就已被國際社會提出，并成為學科共識［17，18］，在20世紀80—90年代成為各界關注焦點。不過，關注氣候變化對文化遺產影響的研究出現較晚，體現出交叉學科研究的滯后性。圖1是2000—2022表中2022年的數據截至當年6月。年WoSCC數據庫中有關氣候變化對文化遺產影響研究的發文量及引用數據。從圖1中可以看到，2000—2006年屬于研究的萌芽期，發文量少；2007—2014年是研究的發展期，發文數量呈增長態勢；2016年后屬于研究的突顯期，這一階段發文量呈指數增長，氣候變化對文化遺產的影響研究處于高速發展態勢。從各階段時間點來看，2007年在巴厘島召開的氣候大會上，達成了“巴厘島路線圖”決議，以替換1997年簽署的《京都協議書》。2016年，國際社會簽署了約定控制溫室氣體排放的《巴黎協議》?？梢?，學術界對“氣候與遺產”議題關注度的變化，同時也體現出國際社會對氣候變化認知度的變化。

（二）“氣候與遺產”研究的空間分布

發文量可以體現一個國家在氣候與遺產研究領域的活躍程度?；贑ite Space繪制的氣候與遺產研究領域國家（地區）合作網絡（見圖2），制作出對氣候變化研究關注度較高的國家（地區）及其合作關系指數統計表（見表1）。從出版物數量來看，美國（USA）、意大利（ITALY）、英國（ENGLAND）、德國（GERMANY）、中國（CHINA）排名前五。值得一提的是，在排名前十的國家中，除中國外其他均為高度發達國家。

節點關聯度（Centrality）代表各國關于該研究的“中心性關聯度”。中心性是指一個節點的度量網絡中任意最短路徑通過該節點的可能性，它顯示了一個節點與網絡中其他節點連接的貢獻［19］。根據圖2，在發文量進入前十的國家中，歐洲各國與美國之間具有相對較高的合作關聯度。中國發文量排名雖然靠前，但其節點關聯度值低于表1中其他國家。這說明中國在“氣候與遺產”這一跨領域研究的國際合作中呈現出弱勢。

（三）“氣候與遺產”研究的機構分布

一個國家的科研機構不僅能體現國家的科研實力，也體現出該國的戰略科技力量。Cite Space顯示全球有26個機構（節點）在氣候與遺產議題上具有較高科研貢獻度（見圖3）。從表2可知，發文量排名前五的機構為中國科學院（Chinese Acad Sci）、倫敦大學學院（UCL）、澳大利亞國立大學（Australian Natl Univ）、意大利國家研究委員會（CNR）、牛津大學（Univ Oxford）。從中心性關聯度來看，澳大利亞國立大學、牛津大學、奧胡斯大學（Aarhus Univ）具有較高的合作度（均為0.11）。中國科學院的國際關聯度排名也較高（0.09），但合作機構主要是中國科學院大學、復旦大學（Fudan Univ）等國內研究單位，與國際科研機構合作較少?？梢?，目前我國科研機構在“氣候與遺產”這一跨學科研究領域更傾向于國內合作。

（四）“氣候與遺產”研究的知識基礎

分析不同時間段的共被引關鍵詞網絡，可以探索“氣候與遺產”研究的知識基礎。根據研究時間發展脈絡分析，研究關鍵詞在初期（2000年）聚焦“環境變化（environmental change）”“植被（vegetation）”“保護模式（conservation）”“海洋保護（sea protection）”“海平面上升（sea level rise）”等方面；研究發展期（2007年）逐漸轉向“文化遺產（cultural heritage）”“生態體系（ecosystem）”“多樣性管理（biodiversity management）”“景觀（landscape）”等方面，這一階段關鍵詞開始包含更多的社會體系要素；隨著越來越多文化研究、文物研究的學者加入這一研究領域，2016年以后的研究主要聚焦“建筑學（architecture）”“文物（heritage）”“脆弱性（vulnerability）”“韌性（resilience）”“建筑遺存（archaeological site）”等方面。從一系列變化中可以看出，研究話語經歷了從環境科學討論到生態影響討論，再到人類影響討論的重大變化。被引文獻中出現頻次較高的關鍵詞分別是“棲息地（habitat）”“阿爾泰地區（altai region）”“歷史城市（historic cities）”“遙感技術”（unmanned aerial vehicle）”“典型對應分析（canonical correspondence analysis）”“阿拉斯加（alaska）”“生態文化知識（biocultural knowledge）”，其中既包含了研究對象、研究地點，也包含了熱門的研究方法、分析方法。

通過分析施引文獻關鍵詞可知，氣候變化對文化遺產影響研究的學科結構主要集中在概念認定、遺產保護、環境變化、風險評估幾個方面。其中遺產保護除預防性保護外，還包括考古遺產管理、災害管理、完善氣候指標、挖掘植被歷史等；環境變化主要包括海平面上升、風暴潮、空氣污染、泥土流失幾個方面；風險評估包括能源利用效率和城市恢復力兩個方面。從學科系統化與科學嚴謹性角度來說，氣候變化對文化遺產影響研究的學科結構已經具備基礎概念定義、現象過程研究和路徑總結評估幾個部分，尚需繼續優化學科群內部機制，增加學科群內部不同學科之間的互動。

（五）中國與西方學術界研究焦點異同

從表3可看出，在“氣候與遺產”研究學科關注度方面，中、西方學術界目前關注度最高的均為地理科學（Geosciences Multidisciplinary）與環境科學（Environmental Sciences），二者的發文量達到了“氣候與遺產”相關研究總體發文量的一半。其他如能源技術研究（Green Sustainable Science Technology）也占突顯地位，為研究從理論知識轉向技術產業提供了基礎。從關注度的差異來看，生態學（Ecology）、氣象科學（Meteorology Atmospheric Sciences）在西方學者的研究中占據重要地位，學科貢獻度分別約為5.97%與5.44%，學科關注度排名分別為第7位和第10位；而相關研究在中國學術話語體系中的貢獻度則明顯靠后，占比為1.50%與3.80%，排名并未進入前十，這顯示出西方在氣候變化相關研究話語體系上更占優勢。此外，水資源管理研究（Water Resources）在國內“氣候與遺產”研究中扮演了重要角色，具有6.92%的貢獻度。

值得一提的是，除自然科學外，社會科學的參與也是“氣候與遺產”研究必不可少的部分。社會科學研究憑借其獨到的文化研究視角，彌補了自然科學在人文分析方面的不足。目前來看，考古學（Archaeology）在中、西研究中均占據排名第4的重要位置，突顯出考古學對于研究文物的氣候脆弱性、史料價值性的學科意義。但除考古學以外的其他人文學科在這一研究中占比均不高，西方學術界約為4.61%，而中國學術界則僅為約1.54%?？偟膩碚f，不論是在中國還是西方學術界，考古學與地理學、環境科學的交叉研究最為突顯，其他社會科學貢獻度明顯不足。

（六）國際研究前沿

Cite Space突顯分析（Burst Detection）可以清晰展現研究前沿關鍵詞（見圖4），不過該方法無法識別突顯詞類型，不足以理解研究前沿主題。因此，本文結合突顯詞對文獻進行綜合分析，發現“氣候與遺產”研究有以下5個前沿議題。

一是物理侵蝕對遺產的影響。物理侵蝕一直是氣候變化對文化遺產帶來的主要影響，包括流水侵蝕、風侵蝕、沙塵對建筑主體長時間的侵蝕破壞現象。2012年的關鍵詞突顯詞“沉積（sediment）”影響也屬于這一類（見圖4）。WANG X M對降水為古遺址和古墓葬帶來的整體風險進行研究，指出氣候變化對古建筑群的影響明顯高于對其他遺產的影響，主要原因是古建筑材料的易損性和年代性［20］。有研究認為，風暴期間的氣流會對遺產建筑和考古遺址的結構產生作用，甚至造成巨大破壞。風增加了水滲透到多孔材料中的風險，可能會影響鹽結晶，進而產生風化，導致歷史建筑的墻壁變色［21］。沙塵對文化遺產的影響也不容忽視。干旱環境中普遍存在風沙侵蝕的風險，風中攜帶的污染物、鹽分、沙子及其他顆粒物會侵蝕建筑材料，增加古巖石藝術品的磨損［22］。敦煌莫高窟毗鄰庫姆塔格沙漠，空氣干燥，雨量稀少，常遭遇極端沙塵暴天氣。為此，敦煌研究院開展了治沙工程，現已形成立體完整的防沙網，有效遏制了沙害對壁畫與彩塑的侵蝕［23-25］。沉積物也是物理侵蝕對遺產造成的重要影響之一。氣候變化引起的水下沉淀對水下遺產影響很大，DIMAGGIO EN對埃塞俄比亞阿瓦什山谷下游地區的哈達爾群山進行了地質填圖和地層分析，發現剖面下方約20米處為湖相沉積，其標志層是哈達爾群山中最古老的火山碎屑層。哈達爾地層被礫巖侵蝕面截斷，表明該地區受到了盆地氣候重大變化的影響，為阿瓦什山谷下游古人類遺址和古湖泊研究項目提供了地表特征等關鍵信息［26］。位于馬提尼克島東南部的安斯特拉波遺址，是一個容易受到海洋極端氣候影響的地區。研究人員在其地表深處沉積物中獲取了關于古代人類居住環境的信息，為研究人類與環境的相互作用和社會對氣候變化的適應提供了經驗［27］。

二是生物降解對古跡遺址的影響。氣候變化導致的濕度和溫度變化，會影響附著在建筑表面的微生物生長環境，改變真菌、地衣、木質表皮等微觀生物聚落，進一步誘導生物降解現象的發生［28， 29］。在圖4的突顯詞中，與“溫度（temperature）”“同位素（stable isotope）”有關的研究顯示，這一現象近年來已經獲得學術界關注。藻類生物膜的生長會抑制花崗巖建筑的風化，研究表明，綠色的生物膜可以保護巖石建筑。西班牙加利西亞的氣候與英國的溫帶海洋性氣候相似，研究人員由此地干燥的氣候推測花崗巖上的生物量在未來不會發生變化，但其花崗巖表面附著的生物膜組成結構會發生改變，石材將在日后被降解。降水較多、濕度較高的北愛爾蘭地區，砂巖建筑更容易受到生物污染和石材降解的影響，導致文化遺產的微觀生態保護體系被破壞?；◢徥恢北挥米鞴补こ毯徒ㄖ慕Y構和裝飾材料，在潮濕環境下，花崗巖外表有近乎永久性的黑色附著物。LOPEZ AJ用波長為355納米的激光器去除花崗巖表面的生物黑色附著物，通過建立安全的輻照條件保護以花崗巖為材料的文化遺產建筑［29-31］。

三是化學腐蝕對建筑環境的影響。圖4中2018年的突顯詞“室內小環境（indoor climate）”顯示出氣候變化導致的化學腐蝕對建筑環境的影響已成為近年的研究熱點。有別于物理侵蝕，化學腐蝕是指材料與環境介質通過非電極反應作用引起的金屬腐蝕［32］。宏觀氣候變化會導致局部小氣候的產生，進而引發室內小環境現象出現?；瘜W腐蝕的影響目前主要體現在對文物遺跡等建筑物內部環境的影響上，包括存放文物的博物館、圖書館等。VARAS-MURIEL MJ對西班牙等國歷史文化名城的室內環境進行研究，發現建筑受到自然通風、人類活動、供暖系統的影響，室內環境穩定性降低，相對濕度波動大，可能會危及教堂文化資產的保護［33， 34］。TURHAN C監控一所圖書館室內環境的熱濕參數和PMV/PPD指數，發現室外氣候變化導致圖書館室內環境改變，藏書上的物質發生化學反應，書籍因此被損壞［35］。DAHLIN J認為，對歷史圖書館室內環境的評估應以是否能夠妥善保存紙質館藏為主要依據，同時微生物條件以及CO2、SO2、H2S等氣體和顆粒物污染濃度，也應保持在一定范圍內［36］。

四是環境退化對農業遺產的影響。從2015年開始，“土地利用（land use）”“文化景觀（cultural landscape）”成為新的研究突顯詞，可見氣候變化除了直接影響生態體系以外，也會使不同文明的生產勞作行為產生變化。如何避免環境退化導致的農業文化景觀消失匿跡，成為“氣候與遺產”研究的焦點議題。如SUN Y對元陽梯田、扎尕那等農業文化遺產進行調查，分析其在適應山地氣候、高原氣候方面的生態機制，提出減少氣象災害風險方法的分析模型［37］。CUCCHIARO S從數據合并和土地測量問題切入，強調加強對重要文化遺產景觀的管理和保護［38］。DAHLIN J通過對瑞典東部農業從業者的深度訪談，討論了傳統耕作的復興如何對可持續發展產生影響，提出在氣候變化和環境退化帶來的挑戰中，真正的可持續性需要文化體系的變革［37］。

五是生態失穩對社會文化遺產的影響。由圖4可知，從2015年開始，“遷移與定居（settlement）”成為新的研究突顯詞。研究指出，“環境擾動（instability）”會迫使社區居民在生計行為、居住選址上做出改變，對其在社會生態認知、價值觀傳承以及非遺保護方面產生嚴重負面影響。如AKTURK G等研究氣候變化對環境認知帶來的影響，以及隨之產生的傳統文化價值觀變遷問題 ［12］。HENDERSON M等認為氣候變化增加了非物質文化資源的脆弱性，但人們普遍接受氣候影響的必然性，以及文化遺產資源從有形向無形的轉變［39］。也有部分學者關注氣候變化大背景下地方性知識的積極作用，如LIN YR指出土著居民應對氣候變化的經驗一直被低估，呼吁將地方性知識作為應對全球氣候變化的重要來源［40］。

三、結論

文獻計量學研究在自然科學中運用較為普遍，但在文化研究中卻較少運用。近年來，OLIVEIRA BS等［41，42］對遺產研究進行了文獻計量分析，不過相關研究并未聚焦某一前沿領域，主要是分析學科分布。本研究關注氣候變化對文化遺產的影響，通過可視化分析方法得出以下結論：第一，“氣候與遺產”研究是典型的多學科交叉研究，早期研究聚焦在對氣候變化現象的理解方面，2007年后才逐漸衍生至氣候變化對建筑、文物、非物質文化遺產等影響方面。從研究節點來看，“氣候與遺產”研究與“巴厘島路線圖”的確定以及《巴黎協議》的簽署具有耦合關系，體現出該研究受到國際社會對氣候變化認知度的影響。第二，目前“氣候與遺產”研究的學術貢獻主要來自西方發達國家與中國。中國“氣候與遺產”研究的合作關系主要體現在國內，國際合作不明顯。無論是中國還是西方學術界，在“氣候與遺產”研究中貢獻度較高的均為地理科學以及環境科學，而與文化遺產研究關系相近的如人類學、民族學、博物學等學科領域目前貢獻度均有限。第三，“氣候與遺產”研究的學術話語圈建立在較為復雜的知識積累上。除了生態研究外，文化生態體系、遺產脆弱性評估、都市韌性評估、風險評估等體系都構成了該領域重要的知識基礎。第四，“氣候與遺產”研究已經形成了一些較為突顯的研究衍生方向，諸如物理侵蝕與遺產、生物降解與古跡遺址、化學腐蝕與建筑環境、環境退化與農業遺產以及生態失穩與社會文化遺產，中國學術界在相關研究中均有不同程度的參與。

本文研究數據來自于WoS數據庫，由于其收錄刊物審核嚴格，論文庫數量相對較少。不過，從本研究已經可以看出，中國作為一個發展中國家，對“氣候與遺產”這一新研究領域無疑作出了貢獻。此外，Cite Space在深入觀察與分析小規模數據方面存在不足，例如對處于地緣政治邊緣國家的相關研究成果缺乏足夠關注。而事實上，欠發達國家往往缺乏對文化遺產的妥善保護，氣候變化的負面影響更加嚴重。要全面了解氣候對這些地區的影響，需要進一步對文獻進行深度篩選與解讀?？傮w而言，基于大數據共被引網絡的文獻計量學分析是可靠的，能幫助梳理以往的研究軌跡，也能對未來“氣候與遺產”研究前景作出整體性認識。

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Literature Visualization Analysis of Global Climate Change Impacts on Cultural Heritage

CUI Haiyang1， HUANG Aiwei1， CHEN Zihua2

Abstract：With the in-depth research on climate change and cultural heritage protection， "climate and heritage" has become the focus of attention of many disciplines in the last decade， and the impacts of climate change on various types of cultural heritage have become an important emerging research field. A visual analysis of the relevant literature reveals that， firstly， as a typical interdisciplinary study， "climate and heritage" relies on close cooperation between natural and social sciences. However， except for archaeological research， other social sciences rarely make their contributions. Secondly， Chinese academics have contributed more in terms of literature output and influence， but international cooperation is insufficient. Thirdly， cultural and ecological service systems， heritage vulnerability， urban resilience， and risk assessment form the knowledge base of relevant research. Fourthly， the impacts of physical erosion， biodegradation， chemical erosion， environmental degradation， and ecological destabilization on cultural heritage caused by climate change are at the forefront of research.

Key words：cultural heritage; climate change; scientific knowledge mapping; bibliometrics; visualization analysis

（責任編輯：梁昱坤 郭 蕓）

收稿日期：?? 2023-03-02

基金項目：2018年國家社科一般項目“西南少數民族古村落演變機理及發展模式研究”（18BMZ070）。

作者簡介：崔海洋，男，吉林柳河人，朝鮮族，博士，貴州大學歷史與民族文化學院教授、博士生導師。

黃艾薇，女，四川內江人，貴州大學歷史與民族文化學院碩士研究生。

陳子華，男，貴州貴陽人，中國科學院地理科學與資源研究所博士后。