养殖业环境问题研究热点及趋势探析*——基于Cite Space知识图谱分析

韩冬梅，汪 刚，魏 珣

（1.河北大学经济学院，保定 071002；2.北京科技大学融合创新研究院，北京 100083）

0 引言

养殖业是我国农业农村经济的支柱产业，也是最重要的农业污染源。其中畜禽养殖排放的化学需氧量（COD）占养殖总排放的90%以上，生猪养殖又是畜禽养殖业污染的主要来源，COD、总氮和总磷排放量均占畜禽养殖业相应污染物排放量的20%以上。十九大报告指出“要加强农业面源污染防治”，畜禽养殖尤其是生猪养殖污染综合防治成为“农业面源污染攻坚战”的重要任务，也是推进农业绿色发展、实施乡村振兴战略的重要内容。

2001年开始，国家出台了一系列旨在控制养殖污染的相关政策，如《畜禽养殖污染防治管理办法》《畜禽养殖业污染防治技术规范》等。2014年的《畜禽规模养殖污染防治条例》的实施，标志着政策目标从单纯的污染控制向资源化利用、促进畜禽养殖业可持续发展演变。2015年以后，在《水污染防治行动计划》《关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》《畜禽养殖禁养区划定技术指南》《关于促进南方水网地区生猪养殖布局调整优化的指导意见》等政策的引导下，养殖业尤其是生猪养殖数量大幅下降，“南猪北养”布局调整。非洲猪瘟疫情后，2019年《关于稳定生猪生产促进转型升级的意见》提出要求稳定生猪生产，规范禁限养区划定。养殖领域政策在近20年以来的调整和变迁，使相关领域的研究热点也呈现出阶段性特征。文章旨在梳理养殖业环境问题相关研究主题和热点的演变历程，并探究和展望未来的研究发展方向。

1 研究的数据来源与分析方法

中国知网（CNKI）是国内较为权威、覆盖学科范围较广的期刊数据库，因此该文将知网作为主要的数据检索来源。通过在知网上的初步检索，国内关于畜禽粪便问题的文献最早可追溯到20世纪80年代[1]。早期的文献较少关注畜禽养殖产生的污染问题，较多关注畜禽粪便的再利用途径，但也并未从环境影响的角度出发。为了相对准确并全面检索到畜禽养殖环境问题相关的研究文献，数据检索时在中国知网高级检索界面分别输入主题“畜禽养殖+生猪养殖”AND主题“布局+禁限养+污染+环境风险+废弃物+资源化”进行篇名检索，检索到相关文献1 300篇。

为保证质量，文献来源选择北大核心，CSSCI，CSCD，剔除重复文献与养殖环境问题无关的文献及会议新闻类文献后得到有效文献1 189篇。第一篇文献是2000年发表，因此文献分析时间范围从2000—2021年5月。用refwork格式导出并进行格式转换，得到适合Cite Space分析的原始数据，导入Cite Space绘制知识图谱。

为了直观呈现养殖业环境问题热点研究的动态，借助于陈超美博士研发的Cite Space可视化软件，从论文作者，研究机构和关键词3个方面绘制知识图谱，并借助该软件统计各年发文量，结合文献分析法梳理研究主题，总结出养殖业环境问题主题热点研究的动态变化。

2 文献统计结果分析

2.1 发文数量的变化

通过对2000年至今畜禽养殖环境问题研究发文量的统计，可以整体把握其发文变化趋势，具体发文量的变化趋势如图1所示。

总体上2000年之后关于畜禽养殖业研究的发文量呈现增长的趋势，2000—2005年养殖业环境问题相关研究的论文从2篇增长到15篇，对于养殖业产生环境问题的关注逐渐增多，相关研究也逐步展开；2006—2013年发文量从32篇增长到102篇，关于养殖业环境问题的研究快速增长；2014年至今，这一阶段的发文量呈现波动式变化，从2014年的98篇增长到2016年的125篇，又降低到2018年的56篇转而又增长到2020年的114篇。随着2014年《畜禽规模养殖污染防治条例》的出台，我国一系列畜禽养殖业的禁限养政策紧随其后，2018年非洲猪瘟流行，猪肉供给短缺，价格上涨，2019年末开始各地又开始鼓励养猪，我国生猪养殖业的生产与其研究也随之波动。

2.2 论文作者与研究机构

利用Cite Space对论文作者和研究机构的分析，可以探明某一研究主题研究力量的分布以及研究团队形成状况。通过对Cite Space绘制的研究机构知识图谱（图2）和研究机构发文量前二十（表1）相关后台数据的分析发现，中国农业科学院农业经济与发展研究所发文量为25篇，为发文量最高的研究机构；中国农业大学，中国科学院地理科学与资源研究所次之，发文量分别为20篇和18篇。这表明农业类高校，农业类研究所是现阶段畜禽养殖业研究领域的优势机构，并且已取得了较为丰硕的学术成果。关于养殖业环境相关问题的研究机构主要有两大类：第一类是高等院校，第二类是各级各类研究所。从研究机构知识图谱显示信息发现，主要研究机构有南京农业大学、中国农业大学、中国农业科学院农业经济与发展研究所等。这些机构构成了畜禽养殖业的主要研究基地，且部分研究机构存在一定的合作关系，例如，中国农业大学和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，农业部农村经济研究中心与中国人民大学。

表1 研究机构发文情况（前20位）

图2 研究机构知识图谱

通过对Cite Space绘制的论文作者知识图谱（图3）和相关文献的分析发现，这些作者重点关注的领域主要涉及3个层面。一是技术层面，包括养殖污染负荷的估算评估与污染处理技术、资源环境承载力等方法学；二是经济学层面，研究畜禽养殖户行为动机与养殖布局变迁的经济学分析；三是政策及管理层面，主要涉及畜禽养殖污染防控、促进资源再利用的政策与管理机制等。

图3 研究作者知识图谱

养殖污染负荷的估算与污染处理技术等方法学方向代表机构与作者：国家农业信息化工程技术研究中心以潘瑜春为代表，北京师范大学以阎波杰为代表，中国环境保护部南京环境科学研究所以王文林为代表，主要致力于地区畜禽养殖污染负荷估算方法[2]及污染风险的研究[3-4]。四川大学以敖天其，黎小东为代表主要研究农村地区面源污染的负荷计算及评估等[5]。中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所以董红敏为代表，主要研究畜禽废弃物的处理技术方法[6]。中国科学院地理科学与资源研究所以封志明为代表，主要致力于资源环境承载力方法与应用的研究[7]。

探究畜禽养殖户行为动机与养殖布局变迁的经济学分析方向代表机构与作者：中国农业大学以乔娟，王欢为代表，中国人民大学以仇焕广为代表，主要从养殖户追求利润最大化的“经济人”角度出发，一方面分析污染治理的成本收益[8]及影响因素从而制定相应对策[9]，另一方面分析生猪养殖业布局变迁的经济学成因等[10]；南京农业大学以胡浩为代表，致力于研究地区农业面源污染与经济发展之间的“倒U型关系”[11]，并探究环境规制对畜禽养殖布局的影响分析[12]等。

畜禽养殖污染防控政策与管理学代表机构与作者：中国农业科学院农业经济与发展研究所以王明利为代表，主要研究畜禽养殖污染的治理模式[13]与治理效率[14]等。江西省社会科学院以孔凡斌为代表，江西财经大学以潘丹为代表，湖南农业大学以宾幕容为代表主要以探寻农户对于畜禽粪便处理意愿的影响因素[15]从而对应制定合适的政策来引导农户养殖废弃物循环利用行为为研究方向[16-17]。农业部农村经济研究中心以金书秦为代表，河北大学以韩冬梅为代表，主要以农业污染管理与政策为研究方向[18]。

表2 研究作者发文概况（前20位）

总体而言，技术层面的研究文献仍占有较大比例，在该领域的研究已相对比较成熟。经济学和政策、管理层面的研究还相对较少，属于近年来新兴的研究领域，也反映出农业环境问题的学科交叉性和复杂性的特征。

3 研究热点分析

关键词是论文核心和内容精炼的表达，通过关键词及频次分析可以探测研究的热点主题。利用Cite Space软件绘制关键词知识图谱（图4），并按照频数和中心度分析统计重要的关键词频次和中心性（表3）。

图4 关键词知识图谱

结合关键词知识图谱（图4）和关键词出现频次与中心性呈现表（表3），并进一步分析相关文献发现，近20年围绕养殖业尤其是生猪养殖污染问题这一主题，研究热点大致可以分为污染属性、养殖业环境承载力及环境风险、养殖污染及资源化利用以及养殖业布局的影响因素四个方面。

表3 养殖环境问题关键词出现频次与中心性呈现

3.1 畜禽养殖规模化及其环境影响

从图4可见，整个关键词知识图谱都围绕“污染”这一主题。表3中关键词“畜禽粪便”出现频次高达82次，最早出现年份为2000年，中心性为0.21。“农业面源污染”频次74次，中心性为0.09。说明至少从2000年开始，畜禽养殖污染已经逐渐成为农业污染的重要来源，并开始受到研究学者们的关注。

畜禽粪污污染按照属性可分为点源和面源（或非点源）。美国将“没有植被的密集的设备养殖、动物被圈养45d或1年以上”或养殖规模在1 000个动物单位以上的养殖场界定为点源污染；1 000头以下的养殖场，要根据其规模、养殖设施、排放状况，由环境管理人员通过现场考察来确定其点源或面源属性[19]。畜禽养殖污染属性也与其养殖模式有关，在“公司+农户”的农业产业化模式在养殖业中被越来越多地采用的情况下，畜禽养殖污染表现为点源污染与区域面源污染并存的特征[20]。在规模以下养殖户占主体的情况下畜禽养殖污染排放主要体现为非点源特征，具有分散性、随机性、隐蔽性、广域性的特点[21]，即污染不确定，范围广，所以不易被监测及控制。随着近年来养殖环保要求越发严格，养殖中小散户逐渐退出市场，养殖业规模化程度逐渐提升。2019年《国务院办公厅关于稳定生猪生产促进转型升级的意见》提出“到2025年养殖规模化率达到65%以上”，未来养殖业的集中度必然会大幅提高，规模化养殖场也必然成为养殖污染的主要来源。环境容纳力以及合理的产业发展模式将成为影响生猪产业发展的重要影响因素[22]。

3.2 养殖业环境承载力及环境风险

全球面源污染始于20世纪60年代[23]，研究内容主要集中在污染物的监测，负荷估算和防治等方面，而中国在80年代初才开始对国内主要流域面源污染的整体情况进行监测和分析，如今很多地区，尤其是南方水网地区，畜禽养殖污染已经明显超过了当地的环境承载力，种养循环是解决农业面源污染、促进化肥减量化以及种植业和养殖业可持续发展的重要途径，测算并合理利用农用地粪便承载力是促进区域种养业循环的基础。为了对畜禽养殖面源污染进行更准确的定量化研究，国内面源污染研究方法也在不断发展，主要经历了原位实验、经验统计模型、机理模型3个主要阶段[24]，有学者利用等标污染负荷法分析反映流域内污染源及其时空分布情况，再根据其特征分析相应的防治措施[25-26]，或运用经验统计模型中的排放系数法对污染负荷进行分析，认为我国西部和东北地区的污染承载负荷潜力要远高于中部、东部[26]，因此我国“南猪北养”布局的调整具有一定的合理性。

但养殖布局调整的过程中也存在一定的环境风险。现有研究主要以“环境承载力”来衡量环境风险，也提出了各种衡量“环境承载力”的方法。有学者指出，应将环境质量标准或环境质量变化状态作为衡量环境承载力、建立环境预警体系的依据[27]。其基本原则即社会经济活动必须保证较好的环境质量不能下降[28]，即不能将部分地区土地面积广大、资源丰富视为“环境容量”大、有“承载力”。有学者基于此提出将污染物浓度超标指数作为衡量环境承载力的方法[29]。具体在养殖业环境风险的评估研究中，现有评价大都以土地作为主要评价要素，以地方耕地面积、种养结合方式以及土壤养分平衡能力计算养殖承载力[30]；在区域尺度上，大多以省作为一个种养单元[31]。也有学者指出，即使对于某个省整体的评估结果显示还具有一定的养殖承载空间，但由于不同区域的农地风险状况存在差异，局部饲养过密会导致环境风险增大[32]，加之目前畜禽粪便远距离资源化利用技术缺乏，如果“承载力”核算区域尺度过大，则难以实现畜禽废弃物的有效资源化[33]，进而加大环境风险。

3.3 畜禽养殖污染防治及资源化利用

农业面源如今已经成为水环境污染的重要来源，也是水体富营养化的重要成因，而畜禽养殖业占农业污染的比重最大。2020年《第二次全国污染源普查公报》显示，畜禽养殖业排放的化学需氧量为1 000.53万t，占到了全国所有水污染物排放的化学需氧量的46.6%；总氮59.63万t，总磷11.97万t，分别占全国所有水污染物氮和磷排放总量的19.6%和38.0%。

目前畜禽养殖污染防治技术发展中更多关注的是污染无害化处理技术，养殖废弃物资源化利用技术发展相对滞后。有的非规模养殖场缺乏布局规划，养殖量明显超过环境承载力，缺乏相关的污染防治技术指导[34]。需要加大对畜禽养殖污染防治的支持，完善相关政策支持体系，并加强畜禽养殖技术研发、推广和服务体系[35]。还有一些学者认为在散户饲养方式下农户将养殖与种植业相结合，畜禽粪便还田率较高，而大多数规模化畜禽养殖场都建在人口较密集区、农田占有量相对较少的城市郊区，使得畜禽养殖业与农田分离，大量的畜禽粪便污水产生相对集中，却没有足够的对应耕地容纳这些粪便，使得畜禽粪便的循环利用率下降[36-40]，还有学者证实了因种养结合比例不当会使规模养殖和畜禽污染之间呈现出较为明显的“倒U型”曲线关系，即小规模、大规模养殖所产生的畜禽污染较低，而中等程度的规模养殖所产生的畜禽污染较高[37]。重新构建种养循环机制，应注重农牧结合，优化养殖的空间布局，注重对畜禽污染废弃物的资源化利用，不仅可以减少污染，还可以增加社会及经济效益[38]。在畜禽养殖污染防治中尚没有充分发挥市场机制的作用，政策体系尚不健全[39]。

3.4 畜禽养殖业布局的影响因素

王欢，乔娟[10]将影响生猪养殖布局变迁的因素概括为自然资源、生产投入、市场条件、比较收益、经济水平、政策环境六方面。环境规制及政策引导成为近年来影响养殖业发展和布局调整的重要因素[40]，对生猪产业转移具有显著的推动作用，同时也会引发显著的“污染避难所”效应[41]。但单纯因为环境规制而进行的产业转移是不存在的，必定是综合成本和多方面决策导致的结果[42]。需要从经济利益和环境可持续发展等多方面协调分析产业的区域布局[43]。正如Portney，Paul R等[44]指出的，几乎所有环境政策构成的核心部分是政策目标和实现目标的手段，而目标的制定和手段的选择往往是多方政治、经济博弈的结果。

而在畜禽养殖业布局近年来不断调整的过程中，有学者注意到由此带来的污染转移问题。Fabien Candau和Elisa Dienesch[45]指出，环境规制水平的不一致以及管制“腐败”在一定程度上会导致污染产业在国家间的转移。刘文宇[46]认为，即使在国内，也会出现经济发达地区倾向于不断提高地方环境标准，而不发达地区出于优先发展经济的动机，沿用较低的国家标准，导致污染产业从发达地区向不发达地区迁移的现象。肖雁飞，廖双红[47]指出由于我国区域经济发展的不平衡，环境规制效应也存在区域差异，容易导致“局部减排、整体污染扩散和加重”的格局。李方一等[48]则从消费者责任的角度指出，如果消费和生产不在一个区域或者不对等，则认为实现了区域间隐含污染转移，是一种区域剥夺，区域间原本暂时性的经济差异将转变为永久性的环境质量差异。Laura A.Strohm[49]认为，不应单纯将环境质量视为一种商品，从而将污染转移视为市场经济的必然产物，而应探究其背后的政治、经济甚至道德伦理原因。张晓恒等[50]通过实证研究表明，我国区域生猪养殖的环境效率存在显著的差异，由此必然导致养殖业产出效率和污染防治成本收益的差异。

4 养殖业环境问题研究前沿演进

研究前沿的识别与追踪能够为研究者提供学科研究的最新动态，预测研究领域的发展趋势并识别需要进一步探索的问题。在Cite Space软件中，突现词可以反映出某个具体时间段出现频率突增的关键词，不仅可以显示出该阶段的研究热点，更可以结合多个阶段突现词的分析，显示出该领域的研究热点演变，同时可以预测未来的研究方向。运行Cite Space软件并整理概括，得到关键词时序图谱（图5），并总结出具有高突现值的12个突现词（表4）。

图5 关键词时序图谱

表4 关键词突现

表4所示的关于养殖业环境问题研究的文献突现词有12个，突现强度最高的是“资源化利用”，突显强度8.066 1。最早的突现词“防治对策”出现在2002年。这12个突现词以2015年为界限，呈现出明显的两阶段性特征。关键词时序图谱（图5）可以反映出关键词的首次出现时间以及出现频次。总体来看，“畜禽养殖”“面源污染”“污染负荷”等关键词在近20年中都是研究的高频词，并且作为研究热点延续至今。从关键词时序图谱中也可以看出，随着时间推移，某些关键词的出现具有明显的时代特征。

2001—2011年“防治对策”“污染”“畜禽粪便”是强度较高的突现词，可见在这一时期，学者们不仅认识到了畜禽养殖业的污染问题，也在努力探寻有效的解决办法。畜禽养殖污染研究早期以找寻污染防治方法、分析污染成分为主要目标，主是利用输出系数模型及等标污染负荷法来确定污染物，对污染负荷进行估算，探究污染源时空分布，环境承载力及影响因素等，以提出相应的处理对策。总体上，这一时期的畜禽粪污控制的政策目标大多只是单纯的污染控制。

2007—2014年期受猪蓝耳病等疫情的影响，生猪产量下降，价格上升，2007年国家出台了《关于促进生猪生产发展稳定市场供应的意见》，此后生猪生产保持稳定增长[51]。从图5和表4可见，这一时期养殖业环境问题相对较少受到关注，养殖污染的关键词也较少出现，且突现强度较低。

2013年“黄浦江漂死猪”事件再次激起人们对于养殖污染的关注，且研究视角开始有所转变。2014年《畜禽规模养殖污染防治条例》颁布，畜禽养殖粪便从被当成单纯的污染物开始向资源综合利用转变，农业废弃物资源化利用方式和推进政策相关的研究开始受到重视[52]。关键词“种养结合”于2017年出现，2018—2021年突现强度最高的是“资源化利用”和“畜禽粪污”，三者持续到2021年仍具备突显特征，说明以种养结合促进对畜禽粪污的资源化利用成为新的目标与趋势。

2015年2月，《水污染防治行动计划》简称“水十条”发布，同年11月，原农业部发布的《关于促进南方水网地区生猪养殖布局调整优化的指导意见》出台，2016年又发布了《全国生猪生产发展规划（2016—2020年）》，自此，各级政府纷纷出台禁限养政策，在环保与产业政策的引导下，生猪养殖业开始从南方向北方转移。另外，通过对关键词知识图谱（图4）聚类词“影响因素”进行聚类分析，发现聚类所引用文献大多围绕生猪养殖业的空间布局来展开。关于生猪养殖布局调整以及由此导致的环境、经济影响等方面的研究逐渐增多。

2018年关键词“环境规制”开始突现，强度为4.053 9。从环境的角度来解释生猪养殖布局的变动成为生猪布局演变规律的重要补充。“污染天堂假说”开始被应用在养殖业领域，“环境库兹涅兹曲线”也在一定程度上印证了这一判断，即经济发展较快的地区会排斥污染较大的生猪养殖业[53]。环境规制强度和生猪养殖产业集聚之间均存在“U形”关系[54]。

随着我国生猪养殖业的不断发展、环境规制日益趋严，生猪布局调整还将继续。生猪养殖业从南方水网密集区向华中、华北、东北等粮食主产区转移，一方面有利于实施种养结合[55]，而种养结合正是资源化利用的一种主要形式[56]。另一方面也需要考虑转入地区由于资源环境约束以及“养殖规模”不合理带来的环境风险[57]。

5 研究结论与展望

该文采用文献计量的方法对我国养殖业环境问题研究的热点和前沿领域文献进行了梳理和分析。总体而言，养殖业作为我国农业的支柱型产业一直受到各领域学者的关注，与环境有关的研究热点在2000年以后从单纯关注污染防治到逐渐转换思维方式，以养殖废弃物综合利用作为解决养殖污染的重要手段。2015年后，在国家政策和地区经济驱动等多重因素引导下，养殖业布局不断调整，由此带来由“种养结合”“资源化利用”“布局调整”“环境承载力”和“环境风险”交织在一起的综合性研究前沿，这也是未来的研究方向。

从研究热点的演变来看，养殖业相关政策在2000年以来的调整变动较大，政策因素应是养殖业环境问题研究热点呈现阶段性特征的主要原因。从研究前沿来看，目前关于如何合理布局生猪生产的研究文献还较少，大多只是提出理论假设或思路，还没有科学的研究结论。对于布局调整中出现的环境风险评估方法也较单一，大多以评估土地承载力为主，要素介质评估不全面。在区域上大多以省为一个种养单元，评估区域尺度过大，忽略了农田和养殖单位的空间分布、距离、及施用设备可达性等问题，也缺乏从全生命周期角度进行风险评估。在价值判断上，部分研究基于“环境容量”而不是“环境质量红线”评估区域养殖业“环境承载力”，存在导致局部环境资源退化的风险。2019年《关于稳定生猪生产促进转型升级的意见》出台，又使研究方向出现了新的关注点，如何将“种养结合”和“资源综合利用”有机结合，以及如何避免从“禁限养”的“一刀切”到“鼓励养”中的“一哄而上”带来的环境风险应是今后一段时期的研究热点。