欢迎访问北京化工大学学报(自然科学版),今天是
Email Alert  RSS
管理与数理科学

基于CiteSpace的可视化分析我国碳足迹研究现状、热点与趋势

  • 辛春林 1, 2 ,
  • 李岩 1 ,
  • 曹已晴 1 ,
  • 杨建亮 1, 2 ,
  • 利娜 , 1
展开
  • 1. 北京化工大学,经济管理学院,北京 100029
  • 2. 北京化工大学,北化中国工业碳中和研究院,北京 100029
E-mail:

男,1971年生,教授

收稿日期: 2023-12-28

  网络出版日期: 2025-01-24

基金资助

国家重点研发计划(2022YFC2105401)

The current status, hotspots, and trends of carbon footprints research in China: a visual analysis based on CiteSpace

  • ChunLin XIN 1, 2 ,
  • Yan LI 1 ,
  • YiQing CAO 1 ,
  • JianLiang YANG 1, 2 ,
  • Na LI , 1
Expand
  • 1. School of Economic & Management, Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,China
  • 2. Institute for Carbon-neutrality of Chinese Industries, Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,China

Received date: 2023-12-28

  Online published: 2025-01-24

摘要

随着中国提出“3060”双碳目标,积极地制定相关政策,碳足迹作为衡量温室气体排放指标的重要性日益显现出来。为准确把握该领域的研究热点、趋势和未来发展动向,利用CiteSpace文献计量软件对CNKI核心数据库中2010—2023年收录的1 287篇关于碳足迹的文献进行了可视化分析,系统地总结了该领域在不同时间节点的研究进展历程,核心作者发表的主要期刊以及研究热点;同时,对未来的发展前景和重点研究领域进行了展望。研究结果表明:(1)双碳目标与绿色发展理念的提出极大地推动了我国碳足迹的研究;(2)跨地区、跨机构、跨学科之间的科研合作有助于推动我国碳足迹研究的发展;(3)碳足迹管理、评估和认证是热点研究领域,将推动我国向“3060”双碳目标迈进。

本文引用格式

辛春林 , 李岩 , 曹已晴 , 杨建亮 , 利娜 . 基于CiteSpace的可视化分析我国碳足迹研究现状、热点与趋势[J]. 北京化工大学学报(自然科学版), 2025 , 52(1) : 122 -132 . DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2025.01.014

Abstract

China has proposed the “30-60” dual-carbon targets along with corresponding policies, and the significance of carbon footprint as a metric for measuring greenhouse gas emissions is increasing. To better understand the research hotspots, trends, and future developments in this field, the CiteSpace literature measurement software was used in a visual analysis of 1 287 documents on carbon footprint research from the CNKI core database, collected between 2010 and 2023. This study systematically summarises the research progress in this field at different time points, the main journals that published key authors, and the focal research points. The findings of the study indicate that: (1) The concept of green development and the proposal of dual-carbon targets have greatly bolstered research on China’s carbon footprint; (2) Cross-regional, cross-institutional, and interdisciplinary scientific research cooperation have all had a significant impact on the advancement of research on China’s carbon footprint; (3) Carbon footprint management, assessment, and certification have emerged as hot research areas that could propel China towards achieving the “30-60” dual-carbon targets.

引言

自20世纪中叶以来,由于持续高排放CO2等温室气体,全球气候持续变暖,对人类社会的生存和发展构成了严重的威胁。世界气象组织在COP28开幕式当天宣布,2023年是人类历史上有气象记录以来最热的年份1。在这种背景下,我国提出“3060双碳”目标,“双碳”战略成为推动我国社会绿色低碳转型的重要推动力,低碳经济也逐渐成为我国未来经济社会发展的最佳模式。为了实现党中央作出的“双碳”战略决策,国务院及其各部委迅速建立了“1+N”双碳政策体系,近期国家发展改革委等5部委对碳足迹作出了重要部署2
碳足迹是对某一产品或活动在生命周期内直接及间接引起的温室气体排放量的度量,以CO2当量为单位。碳足迹计算的不仅是产品生产过程产生的碳排放,也包括其产业链、供应链等关联范围的碳排放3。我国学者围绕碳足迹这一主题从碳足迹核算4、产业碳足迹5、低碳经济6和生态足迹7等方面产出许多相关科研成果,但系统地分析我国碳足迹发展现状以及未来热点趋势仍存在不足。进一步完善碳足迹的研究,有利于引导居民形成低碳消费的生活方式,推动我国产业结构绿色转型,促进社会经济全面绿色低碳发展,这对于我国立足新发展阶段、构建新发展格局,及实现双碳目标具有重要的现实意义。
本文应用CiteSpace软件通过可视化的形式对我国碳足迹研究领域的发展脉络进行梳理,并对该领域未来的发展提出展望。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

CiteSpace软件通过可视化的方式来展示某个领域的主要研究方向、热点和前沿,生成的可视化图形被称为科学知识图谱,并提供了一种直观的方式来呈现大量文献数据,使复杂的关系和模式一目了然,这使得研究者能够更快速地获取关键信息,更好地理解和分析领域内的研究动态,发现新的研究方向,支持科学决策和创新8。本文使用CiteSpace6.2.R2(高级版)作为研究工具。

1.2 数据来源

为确保研究数据的科学性和严谨性,选择中国知网数据库(CNKI)中的文献作为数据源,由于碳足迹相关的重要国际标准(如PAS2050、ISO14067等)是在2010之后发布,并且我国首次将“低碳发展”写入2012年召开的党的十八大报告,因此本文检索的时间范围选择2010—2023年(截至2023年11月30日)。本文检索主题词选择“碳足迹”及其相关近义词“碳脚印”“碳印迹”,用“OR”连接,选取“高级检索”中的SCI、EI、CSCD、CSSCI和北大核心5类学术期刊论文,其中SCI和EI期刊有关我国碳足迹的研究成果基于研究范围界定。共检索到1 288条记录,将检索到的文献数据导入CiteSpace软件进行可视化分析处理。为保证所筛选文献具有高相关性和可分析性,达到CiteSpace软件对数据“广度广、精度高”的要求,对数据进行转化和除重,并筛选剔除无关文献和无关联条目,针对1 287篇文献绘制相应的科学知识图谱。

2 碳足迹研究发展概况

2.1 文献年分布趋势

通过对检索文献年分布的分析,可以揭示出我国碳足迹研究中的热点变化,研究文献数量的增加反映了相关学科研究的活跃程度。在本研究中,我们将1 287条文献数据按年度进行统计,并绘制了折线图(图1),以便更好地观察研究热点的变化趋势。在2010—2017年的8年时间里,碳足迹相关研究论文数量经历了2012年、2014年、2016年的3次波动,趋于平稳趋势之后迎来了2023年的最高峰值(图中2023年发文量截止至11月30日)。
图1 2010—2023年碳足迹研究领域文献数量变化趋势

Fig. 1 Trends in carbon footprint research literature from 2010 to 2023

2010—2017年期间碳足迹研究领域的文献数量在67~113篇之间波动。2012年的相关研究发文量呈现出第一个峰值,这一趋势与2012年党的十八大的重要决策密切相关,党的十八大将生态文明建设纳入“五位一体”总体布局,将“美丽中国”作为生态文明建设的远景目标,并将“低碳发展”写入党的十八大报告9。2014年的相关研究发文量呈现出第二个峰值,这是因为党的十八届四中全会提出了促进绿色发展、循环发展和低碳发展的生态文明法律制度,此举彰显了国家在推进生态文明建设方面的决心。如此政策背景引发了学者们对碳足迹领域的研究热情,推动碳足迹研究领域的文献发表量达到第2个高峰,而在各省市各自的情况和政策背景下也有大量关于地域性的碳足迹案例研究10。而在2016年,碳足迹研究跨领域发文量迎来了第3个峰值,这与《绿水青山就是金山银山:中国生态文明战略与行动》报告的发布密不可分,这一举措旨在向国际社会展示我国在建设生态文明、推动绿色发展方面的决心和取得的成效11
2017—2020年发文量相较其他年份较少可能与大多学者将研究中心转向于生态文明与其他领域相结合有关,因此碳足迹领域发文量较2016年减少。2021年3月5日,政府工作报告提出扎实推进碳达峰和碳中和相关工作,并制定2030年前碳排放达峰的行动方案。中央财经委员会第九次会议也为碳达峰和碳中和工作确立了明确的定位,特别是为未来五年的碳达峰工作提供了清晰的规划蓝图12。在此背景下,国内学者们对碳足迹的研究爆发出巨大的热情,高质量论文不断涌现,因此2022年碳足迹研究领域中文文献发表数量超越前十余年达到了129篇。截至检索日期2023年12月5日,2023年,中文文献发表数量已经达到了159篇,依然处于增长的态势,研究主题向碳足迹、全生命周期评价等领域拓展,研究层次偏向于技术研究。综上可以看出,碳足迹领域研究的文献数量变化趋势,很大程度受到我国同期的经济发展及生态环境政策影响。

2.2 发文作者

通过对碳足迹研究领域发文作者展开分析,能够揭示碳足迹领域的主要代表性学者,分析核心作者的发文数量能够更加直观分析该研究领域。将核心作者按照其发文量排名统计,在碳足迹研究领域高频发文作者情况如表1所示。赵先贵(14篇)、丁雪梅(14篇)、杨传明(13篇)、马彩虹(13篇)、吴雄英(11篇)、肖玲(9篇)、赵晶(8篇)等是该领域发文量较多的作者。发文最多的赵先贵关注的领域主要为生态足迹、可持续发展、碳足迹等,其中《陕西省生态足迹和生态承载力动态研究》13是学者赵先贵的文章被引用次数最多的论文,他的研究大多数为具体的案例分析研究,通过对甘肃省、陕西省、云南省、四川省、广西壮族自治区、北京市等地区进行资源与环境压力评价分析或碳足迹分析,以期为政府制定相关政策提供参考依据14
表1 2010—2023年我国碳足迹研究领域高频发文作者分布

Table 1 Distribution of high⁃frequency publishing authors in carbon footprint research in China from 2010 to 2023

发文频次/篇 首次发文年份 作者
14 2013 赵先贵
14 2011 丁雪梅
13 2015 杨传明
13 2013 马彩虹
11 2011 吴雄英
9 2013 肖玲
8 2016 赵晶
7 2010 黄贤金
7 2010 赵荣钦
6 2017 张海林
6 2013 王震
6 2013 王来力
5 2018 陈中督
5 2018 纪龙
5 2018 方福平
5 2018 徐春春
5 2017 赵鑫
5 2017 王钰乔
5 2013 刘晶茹
5 2018 方福平
进行作者共现分析可以清晰地了解学者彼此间的合作强度和相互引用关系。若某一领域中核心作者撰写的论文总数占该领域全部论文的50%以上,说明某一领域的核心作者群已经形成。本文参考使用普赖斯定律中的核心作者计算公式如下。
M=0.74 N m a x
其中,M表示论文数量,N max表示对应年限中论文数量最多的作者的论文数量15。根据统计结果,可计算出在碳足迹研究领域N max=14,代入式(1)可得M=2.80。因此在碳足迹研究领域发表了3篇及以上的作者被认定为核心作者。在碳足迹研究领域有40位作者在样本文献中发表了3篇或以上的论文,共计发表215篇文献,占样本文献总量的16.71%。但核心作者(指发表文献总数超过样本文献总量的50%)的发文数量未达到该样本文献总量的50%,还有极大一部分作者发文量在1~2篇,说明我国碳足迹研究领域的核心作者群暂时还未形成。
在NodeTypes面板中选择Author选项,运行得到碳足迹研究领域发文作者可视化网络图(图2)。对相关的作者群体进行了深入的分析,发现在国内碳足迹研究的高频发文作者群体是部分集中的,关联度较强的陈中督、徐春春、纪龙以及方福平都来自中国水稻研究所;丁雪梅、王来力都是属于东华大学服装艺术设计学院;赵先贵、肖玲都来自陕西师范大学旅游与环境学院。作者之间的合作主要集中在同一个单位,表明未来跨院校、跨地区的科研队伍之间的学术交流需要进一步加强,共同推动碳足迹研究领域的进展。
图2 2010—2023年碳足迹研究领域发文作者合作网络图谱

Fig. 2 Author collaboration network in carbon footprint research from 2010 to 2023

2.3 发文机构

通过对机构发文量展开分析,可以发现在2010—2023年我国碳足迹研究领域发文最多的机构是中国科学院地理科学与资源研究所,发文量为29篇,在统计时间段内机构首次出现的年份也比较早;其次是中国科学院大学和陕西师范大学旅游与环境学院,发文量分别为21篇和16篇,见表2。发文数量较高的机构多为高校,在碳足迹研究领域发文量大于5篇的18家机构中高校有15所,占比达83%,可以看出我国进行碳足迹研究的主力机构为大学,尤其是资源环境学院和经济管理学院。
表2 2010—2023年碳足迹研究领域发文量大于5篇的机构

Table 2 Institutions with more than five publications in the field of carbon footprint research from 2010 to 2023

发文频次/篇 机构首次出现年份 机构名称
29 2010 中国科学院地理科学与资源研究所
21 2010 中国科学院大学(原中国科学院研究生院)
16 2013 陕西师范大学旅游与环境学院
11 2010 东华大学(旭日工商管理学院、服装学院等)
10 2011 上海出入境检验检疫局
9 2016 宁夏大学资源环境学院
9 2015 苏州科技大学商学院
8 2013 北京林业大学环境科学与工程学院
8 2010 南京大学地理与海洋科学学院
8 2016 西安石油大学思想政治理论教学科研部
7 2010 中国人民大学环境学院
7 2015 中国农业大学经济管理学院
6 2018 东北林业大学经济管理学院
6 2018 中国水稻研究所
6 2013 北京服装学院商学院
6 2014 天津大学管理与经济学部
5 2013 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室
5 2013 西北农林科技大学经济管理学院
为了清晰深入地了解我国碳足迹领域各研究机构的贡献和合作关系,在CiteSpace软件的NodeTypes面板中选择Institution选项开展发文机构共现分析,可得出碳足迹研究机构的共现知识图谱(图3)。在研究机构合作网络知识图谱中科研机构自身的节点大小和连线数量反映了它们在碳足迹研究的合作网络中的重要性和影响力,节点较大且连线较多的机构代表在合作网络中具有较强的沟通能力和影响力,扮演着重要的角色,这些机构的合作和交流对于推动碳足迹研究的进展至关重要。碳足迹领域研究机构合作网络知识图谱共包括397个节点、202条连线,网络密度为0.002 6。
图3 2010—2020年我国碳足迹研究机构合作网络知识图谱

Fig. 3 Knowledge map of China's carbon footprint research institutions cooperation network from 2010 to 2020

图3中可知,在研究机构合作网络图谱中,联系最密切的是以中国科学院地理科学与资源研究所为首的一部分高校、研究所等。中国科学院的研究领域涉及能源、碳足迹和相关政策,常以我国某地区开展实际案例研究16。另外,在图3中可以零星看到非高校机构的参与,比如上海出入境检验检疫局、中国检验认证集团测试技术有限公司等,这些机构与高校的合作说明有更多领域的研究者关注到了碳足迹的研究。例如上海出入境检验检疫局、中国检验认证集团测试技术有限公司和东华大学服装学院合作发表的文献《棉针织布的工业碳足迹和水足迹实例分析初探》对7种棉针织印染布进行了工业碳足迹和工业水足迹实例分析17。在进行我国纺织服装行业的发展现状分析、实例分析以及碳足迹的计算时,合作机构中的非高校机构为研究提供了相关支持,加速了高校在相关领域的研究进展。在东华大学服装学院关于纺织服装产品碳足迹核算方法的最新研究中也建立了更为有效的核算方法体系。
从机构合作情况来看,我国碳足迹研究领域的机构之间总共有202条连线,网络密度为0.002 6,连线数量较多但密度较低,这表明我国碳足迹领域目前现有的合作网络主要以同学科和同院校间合作为主,不同学科和不同院校的合作较少。为了推进碳足迹研究领域的发展,今后应吸引更多的非大学或专业研究机构加入,彼此间的研究相辅相成,能够丰富碳足迹领域的研究视角,深化研究内容。通过增加非高校机构的参与,可以促进碳足迹研究领域的多元发展,推动相关问题的解决和创新18

3 碳足迹研究热点与趋势分析

3.1 研究热点分析

3.1.1 高频关键词

关键词是作者对论文主旨最简洁、最概括的核心观点,因此分析关键词可以客观有效地反映该领域的研究热点。将1 287篇符合条件的文献导入CiteSpace软件,以关键词作为节点类型,其他参数保持默认值运行后共生成513个节点和1 086条连线,这些节点和连线反映了关键词之间的联系和重要性。
在图谱中,每个关键词都由一个单独的节点表示,节点大小反映了该关键词在研究中出现的频次,各个节点之间的连线表示不同关键词之间的关联,连线粗细反映了联系的紧密程度。 排除了作为检索关键词的碳足迹 ,图4中所示关键词代表了2010—2023年碳足迹领域的关注热点。
图4 2010—2020年我国碳足迹研究领域关键词共现知识图谱

Fig. 4 Key words co⁃occurrence knowledge map in the field of carbon footprint research in China from 2010 to 2020

对2010—2023年我国碳足迹研究领域的高频关键词出现频次高于10次的关键词进行提取,结果呈现在表3中。
表3 2010—2023年我国碳足迹研究领域的高频关键词统计表

Table 3 Statistical table of high⁃frequency keywords in the field of carbon footprint research in China from 2010 to 2023

排序 频次 中心性 年份 关键词
1 161 0.23 2010 碳排放
2 62 0.15 2010 低碳经济
3 55 0.04 2010 温室气体
4 47 0.06 2014 碳中和
5 36 0.05 2011 碳标签
6 30 0.05 2010 生态足迹
7 28 0.02 2010 碳减排
8 27 0.01 2012 生命周期
9 26 0.04 2010 低碳
10 25 0.03 2010 气候变化
11 21 0.02 2021 碳达峰
12 19 0 2010 能源消费
13 18 0.04 2010 低碳旅游
14 17 0 2016 水足迹
15 16 0 2013 碳吸收
16 16 0 2015 碳汇
17 15 0.05 2016 影响因素
18 13 0.01 2010 低碳发展
19 12 0.02 2015 足迹家族
20 12 0.02 2010 低碳设计
21 11 0.01 2010 节能减排
22 11 0.01 2010 供应链
23 10 0 2011 低碳农业
表3可看出关键词“碳排放”的出现频率远高于其他关键词,0.23的中心性属于高中心度关键词。同时,“低碳经济”出现的频率和中心性也相对较高,说明碳足迹与低碳经济二者相辅相成,伴随而生。“温室气体”一词的频次很高,但是中心性偏低(0.04),说明“温室气体”一词只是在学术网络中出现的次数较多。碳中和、碳标签、生态足迹、生命周期、能源消费等都是出现频次较多的词语。
首先,碳排放是碳足迹领域的研究热点,“碳排放”“碳减排”“节能减排”等都是高频关键词。碳排放是导致气候变化的主要原因之一,研究和监测碳排放可以帮助了解不同活动和产业对气候变化的贡献,从而制定相应的减排政策和措施,以应对气候变化的挑战。碳排放作为与气候变化、可持续发展和资源管理密切相关的关键指标,引起了碳足迹研究领域的广泛关注。研究碳排放有助于评估和管理碳足迹,推动减排行动,并为应对气候变化和实现可持续发展提供支持。与此同时,目前各国都致力于减少温室气体排放,实现碳中和或碳达峰目标,为了制定具体的减排策略和目标,需要对碳排放进行深入研究和分析,以评估不同行业和部门的碳减排潜力19。由此可见,碳排放在我国碳足迹研究发展中有着重要地位,“碳排放”作为高中心性和高频关键词,在碳足迹研究领域呈愈热之势。
其次,“低碳经济”“低碳”“低碳旅游”“低碳发展”“低碳设计”“低碳农业”也都是出现频次和中心性较高的关键词。在碳足迹研究中,“低碳经济”的概念是指通过评估和管理碳排放,推动产业结构的转型,减少碳足迹和环境负荷。研究人员可以探索低碳技术、政策和市场机制,以及评估低碳经济对碳排放、资源利用和可持续发展的影响。“低碳发展”是指在经济增长和社会发展过程中减少温室气体排放和环境压力,实现经济、社会和环境的协调发展。在碳足迹研究中,通过探索不同产业、区域和国家的碳排放水平,分析碳足迹与经济发展之间的关系,研究低碳技术和政策对经济增长和环境的影响。此外,还可以评估“低碳”发展策略的效果,为可持续发展提供指导和决策支持20。“低碳旅游”是指在旅游活动中减少温室气体排放和环境影响的一种方式,可以评估旅游业的碳排放水平,分析旅游交通、住宿、用餐等环节的碳足迹,探索旅游业的低碳发展策略和措施。此外,也有学者研究旅游业与碳排放之间的关联,探索旅游消费行为对碳足迹的影响,促进可持续旅游的实践21。“低碳设计”是指在建筑和城市规划等领域中,通过采用节能环保的设计理念和技术,减少碳排放和资源消耗的设计策略,通过评估建筑和城市的碳足迹,分析不同设计策略对碳排放的影响,推动低碳设计实践的发展。探索建筑材料的碳排放、建筑能源效率和可再生能源利用等方面的问题,为低碳建筑和城市环境的规划和设计提供科学依据22。“低碳农业”是指在农业生产和管理过程中采用减少温室气体排放和环境影响的农业实践。在碳足迹研究中,评估农业生产的碳足迹,分析农业活动对气候变化的影响,探索减少农业碳排放和提高农业生产效率的方法。此外,研究人员还可以研究农业管理措施对碳排放、土壤碳储量和生态系统服务的影响,推动可持续农业发展23。这些关键词与开展碳足迹研究密切相关,它们代表了在不同领域中减少温室气体排放和促进可持续发展的重要议题。有学者通过测量、评估和分析碳足迹,探索低碳技术、政策和实践的推广,如利用生物基材料为实现碳减排和可持续发展目标提供科学依据和决策支持24
最后,通过这些高频关键词的分析也可以看出碳足迹与温室气体间的研究问题。这一热点问题包括“碳中和”“碳达峰”“生命周期”“生态足迹”“气候变化”等众多关键词,是当今研究的重要领域。2020年9月22日,我国宣布力争在2030年前实现碳达峰,争取在2060年前实现碳中和。随着绿色转型的全面实施,一系列与“碳”相关的改革措施正稳步推进,因此,在双碳战略目标背景下,针对碳足迹展开研究成为热点之一。“生命周期”是指产品、服务或活动从原材料采集到废弃处理的整个过程。在碳足迹研究中,生命周期分析是一种评估方法,用于测量和评估特定产品或服务的碳排放量,考虑了其整个生命周期中各个环节的碳排放。通过生命周期分析,可以揭示产品或服务在不同阶段对碳排放的贡献,为制定减排策略提供依据。碳足迹研究提供了评估和量化碳排放的方法,帮助了解碳排放的来源、规模和影响,为制定减排策略和实现碳中和、碳达峰目标提供了科学依据25。同时,碳足迹研究也与生态足迹研究相互关联,共同呈现人类活动对生态系统的影响。生态足迹是足迹家族中较早出现的成员,由于公众对全球变暖关注度不断提高,碳足迹正成为足迹家族新的研究热点。因此,碳足迹研究在理解和应对气候变化以及可持续发展方面发挥着重要作用。

3.1.2 关键词突现性

关键词突现是指在某个时间段内,某个关键词的出现频次突然增加。通过梳理关键词突现的情况,可以更好地了解我国碳足迹研究领域的趋势和变化,关键词突现的程度也能反映我国碳足迹研究领域在此时间内的重要研究方向和影响。使用CiteSpace软件计算了持续时间超过1年的关键词突现情况,并生成了突现强度排名前15的关键词突现图谱,如表4所示。2018年至今仍在突现的关键词为“影响因素”“碳中和”以及“碳达峰”。
表4 2010—2023年碳足迹突现强度前15名关键词共现表

Table 4 Top 15 co-occurring keywords with carbon footprint intensity emergence from 2010 to 2023

关键词

首次出现

年份

突现强度

突现开始

年份

突现结束

年份

低碳经济 2010 11.01 2010 2014
低碳 2010 3.00 2011 2012
节能减排 2010 3.08 2012 2013
能源消费 2010 3.08 2012 2016
碳会计 2013 2.75 2013 2014
碳标签 2010 2.93 2014 2015
生态足迹 2010 6.68 2015 2016
足迹家族 2015 6.49 2015 2016
生态文明 2015 3.77 2015 2016
低碳旅游 2010 2.89 2015 2017
水足迹 2011 4.71 2016 2021
碳承载力 2013 3.28 2017 2018
影响因素 2016 3.25 2018 2023
碳中和 2014 19.16 2021 2023
碳达峰 2021 7.90 2021 2023
将15个关键词进行分类,可分为经济、碳足迹测算和生态政策3大类。与经济相关的有“低碳经济”“能源消费”“碳会计”;与碳足迹测算相关的有“碳标签”“生态足迹”“足迹家族”“水足迹”“碳承载能力”“影响因素”;与生态政策相关的有“碳中和”“碳达峰”“低碳”“节能减排”“生态文明”“低碳旅游”,3类关键词相互关联。碳足迹研究领域的研究热点由一开始关注经济领域问题逐渐转变为对国家、社会、环境领域问题的关注26-27。而关于碳足迹测算的研究是支持整个经济、社会与生态问题研究的工具,推进各个行业在低碳背景下的转型以及与之相匹配的政策框架。
从突现时间来看,关键词“低碳经济”在2010—2014年内均为热点突现关键词,且在本研究统计时间段内最早的2010年就开始突现,“低碳”“节能减排”“能源消费”突现时间也较早,说明学术界对这些研究领域的关注较早。2010—2014年正是低碳经济领域研究的蓬勃时期,随着我国对可再生能源的重视,低碳技术、低碳能源和低碳生活引起学界的广泛关注。人们意识到减少碳排放对应对气候变化和可持续发展至关重要,因此低碳技术和能源解决方案成为共同关注的焦点。全球的关注趋势促使各国政府、企业和学术界加大投入和合作,推动低碳发展和实现可持续的未来。
随着低碳发展研究领域的进一步发展,研究主题逐渐扩展到“低碳”“节能减排”“能源消费”等领域。2020年9月,中国向全世界郑重承诺实现“双碳”目标,为碳足迹研究注入了强大动力。因此,2021年成为“碳中和”和“碳达峰”关键词开始凸显的年份,推动了碳足迹领域研究的热度大幅提升。这一领域的研究将成为最新的研究前沿和未来的重要研究方向。
从突现强度来看,排名前三的关键词为“碳中和”“低碳经济”和“碳达峰”,突现强度最大的关键词是“碳中和”,达到了19.16;其次为“低碳经济”,突现强度为11.01;再次是“碳达峰”,突现强度为7.9。2010年8月,国家发展改革委确定在5省8市开展低碳产业建设试点工作,2012年8月,党中央、国务院提出到2020年实现我国单位国内生产总值CO2排放与2005年相比下降30%~35%,因此2010—2014年我国碳足迹研究领域研究重心偏向“低碳经济”领域。在传统的经济发展过程中,为追求经济高速增长,人们对资源进行掠夺性的开采和开发,造成生态环境的破坏。我们应从中汲取教训,切实改变发展理念,坚持绿色发展,大力发展低碳经济迈向可持续发展之路。2020年我国提出“30·60”目标不仅是为了跟进政策、推动全球环境治理和促进疫情后的“绿色复苏”,对正经历经济社会系统性变革的中国来说,可持续发展和构建人与自然生命共同体至关重要。在此背景下,国内学者对“碳达峰”和“碳中和”的研究热度空前高涨。

3.1.3 研究热点综述

首先,“碳排放”始终是碳足迹研究的核心问题。随着双碳目标的提出,学者们在这一领域逐渐深化了对碳排放源的识别与分析,深入探讨了碳足迹的评价标准、评价方法以及评估工具,特别是对不同产业、区域、活动的碳排放量化与核算方法的研究。在碳足迹评价标准方面,我国已经出台了产品碳足迹国家标准(GB/T 24067—2024),也在逐步完善在不同行业和产品中具体的产品种类规则,比如工业和信息化部办公厅近期印发的《重点工业产品碳足迹核算规则标准编制指南》,旨在加快提升重点工业产品碳足迹管理水平,促进相关行业绿色低碳转型,支撑实现碳达峰碳中和。这些标准对我国推动低碳发展、量化碳排放、积极评价低碳产品具有重要作用。同时,生命周期评估(life cycle assessment,LCA)方法的应用与LCA软件等评价工具为减排政策的制定提供更具针对性的数据支持。此外,碳会计、碳审计等新兴方法的出现,帮助各行各业更准确地识别和管理碳排放源。
其次,“低碳经济”成为碳足迹研究的另一重要方向。低碳经济不仅是碳排放减少的直接体现,也代表了经济发展方式的转型。研究低碳经济涉及产业结构转型、能源消费结构优化以及低碳技术的推广应用等多个方面。学者们在低碳经济研究中不仅关注碳排放的减少,还探讨了绿色技术、清洁能源的应用与推广,以及绿色金融、碳市场等政策工具的有效性。与低碳经济密切相关的还有低碳社会和低碳生活。低碳社会的构建要求在能源消费、交通运输、建筑设计、工业生产等各个领域都实现低碳转型,而低碳生活则强调个人生活方式的低碳化。这些议题在学术界引起了广泛关注,研究者们通过对各行业的碳排放进行分析,提出了相应的减排建议,并推动了低碳产品、低碳旅游、低碳建筑等领域的研究和实践。

3.2 研究趋势分析

首先,碳足迹的测算方法将更加精准和多样化。在过去的研究中,碳足迹测算主要依赖于生命周期分析、碳排放因子等方法。然而,随着研究的深入,碳足迹的测算不仅仅停留在静态评估上,还逐步发展为动态评估,考虑到不同时间段内的碳排放变化和减排潜力。未来,碳足迹研究将更加注重精准数据的获取和分析方法的完善,如通过大数据、人工智能等技术手段实现碳足迹的实时监控和预测。此外,碳足迹测算将更加注重多层次、多维度的评估,为政府和企业提供更加精确的决策支持。
其次,碳足迹与经济、社会、环境的深度融合。近年来,碳足迹研究逐渐从单纯的碳排放计算向综合性研究方向拓展。未来的研究将更加强调碳足迹与社会经济结构的协调发展,尤其是在低碳经济转型背景下,如何平衡经济增长和碳排放之间的关系。学者们将更加关注碳足迹对不同经济部门、社会群体的影响,探讨绿色转型中的公平性和可行性问题。同时,碳足迹研究也将深入探讨低碳政策的社会接受度、产业转型的实施路径,以及全球碳市场和绿色金融机制如何有效促进碳减排。
最后,多足迹综合评估与协同作用分析。研究者开始探索如何将水足迹、碳足迹和生态足迹进行综合评估,聚焦于综合评估人类活动对环境的多维影响,揭示不同足迹之间的协同作用,为减排、资源节约、可持续发展和生态安全提供科学支持。未来,随着数据技术和跨学科研究的深入,这一领域的研究将会更加精细化和系统化,推动全球可持续发展目标的实现。

4 结论与展望

4.1 结论

本文运用CiteSpace文献计量工具,对2010—2023年中国知网数据库中有关碳足迹研究的1 287篇中文文献进行可视化分析。通过对文献年发布数量、核心学者、发文机构以及高频关键词进行深入挖掘和分析,较为全面地描述了研究领域的整体发展脉络和前沿热点,发现我国碳足迹领域研究已经有了一定的基础,并在研究内容和主题等方面有了不同程度的多元化发展。故得出以下结论。
(1)从发文数量和时间来看,数据分布表明我国有关碳足迹的研究起步较晚,2010—2016年发文量呈波动下降趋势,2017—2021年发文数量较少,自2021年起,文献年发文量大幅增长,原因离不开我国双碳目标的提出与绿色发展理念的影响。
(2)从发文作者和发文机构来看,目前,在碳足迹领域研究人员相对分散,尚未形成核心作者群体,研究团队多由来自同一机构的学者组成,缺乏跨机构间的合作。研究机构主要以高校为主,与其他机构间的交流合作较少,特别缺乏与协会、企业间的合作,彼此合作亟待加强。未来我国需要加强跨地区、跨机构、跨学科之间的合作,多元化的学术背景有助于推动我国碳足迹研究的发展。
(3)从关键词共现和突现结果来看,“碳排放”和“低碳经济”等是近些年研究热点关键词,各学者更多的是围绕这两方面展开研究。未来研究热点前沿方向将与双碳目标密切关联,共同助力实现我国的减排目标。碳足迹评估、管理和认证将在碳达峰、碳中和的实现过程中发挥重要作用,通过了解和量化碳排放情况制定减排策略,管理碳足迹,并采取认证和抵消措施,可以推动我国向“3060”双碳目标迈进。

4.2 展望

以下几个方面可以作为未来研究方向。
第一,在产品碳足迹研究方面,虽然我国已经出台了统一的国家标准(GB/T 24067—2024),但是在各个产品的分类细则方面还存在研究空白,需要各行各业开展分类细则研究,以推动全行业的产品碳足迹工作。另外我国在产品碳足迹的排放因子国家数据库建设方面还存在短板,需深入研究并建立与国际接轨的本土排放因子数据库,开展各种类型的产品碳足迹核算,以应对国际绿色贸易壁垒挑战。
第二,在供应链碳足迹研究方面,我国研究还比较少,在方法学和理论研究方面还存在短板,亟需提出相应的研究框架与模型,确保碳足迹与供应链数智化相结合,加强跨企业、跨行业的协同合作,通过区块链等技术创新来推动碳排放数据共享,促进供应链企业的上下游协同减排。
第三,在区域碳足迹方面,需进一步开发和应用实时监测技术,利用大数据、物联网、卫星遥感技术等手段,实现对区域碳排放的动态监控和实时更新。另外应整合多种因素(如人口、技术、经济、政策等),构建更为全面的多尺度、多维度的碳排放预测模型,以应对复杂多变的碳排放情境,助力区域碳达峰、碳中和。
1
World Meteorological Organization. Provisional state of the global climate[EB/OL].(2023-11-30)[2024-11-26].

2
国家发展改革委. 国家发展改革委等部门关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见[EB/OL]. (2023-11-23)[2024-11-26].

National Development and Reform Commission. Opinions of the National Development and Reform Commission and other departments on accelerating the establishment of a product carbon footprint management system[EB/OL].(2023-11-23) [2024-11-26]. in Chinese)

3
HE B LIU Y ZENG L, et al. Product carbon footprint across sustainable supply chain[J]. Journal of Cleaner Production2019241: 118320.

4
张佳艺, 周立亚, 吴雄英, 等. 区块链技术在纺织服装产品碳足迹追溯与核算中的应用[J]. 丝绸202360(2): 14-23.

ZHANG J Y ZHOU L Y WU X Y, et al. Application of blockchain technology in carbon footprint tracing and accounting of textile and apparel products[J]. Journal of Silk202360(2): 14-23. (in Chinese)

5
杨传明. 新旧常态中国产业全碳足迹复杂网络比较[J]. 自然资源学报202035(2): 313-328.

YANG C M. A comparative study on the complex networks of China's industrial total carbon footprint in the new and old normal periods[J]. Journal of Natural Resources202035(2): 313-328. (in Chinese)

6
周宏春. 中国低碳经济发展现状及展望[J]. 科技导报202240(21): 6-12.

ZHOU H C. Current situation and prospect of low carbon economy development in China[J]. Science & Technology Review202240(21): 6-12. (in Chinese)

7
付秀梅, 李晓楠, 林春宇, 等. 基于科学知识图谱的生态足迹研究演进、框架与前沿中外比较[J]. 生态学报202242(13): 5543-5557.

FU X M LI X N LIN C Y, et al. A comparative analysis on the evolution, framework and frontier of ecological footprint research at home and abroad based on the mapping knowledge domains[J]. Acta Ecologica Sinica202242(13): 5543-5557. (in Chinese)

8
陈悦, 陈超美, 刘则渊, 等. CiteSpace知识图谱的方法论功能[J]. 科学学研究201533 (2): 242-253.

CHEN Y CHEN C M LIU Z Y, et al. Methodological function of CiteSpace knowledge graph[J]. Studies in Science of Science201533(2): 242-253. (in Chinese)

9
王金南. 全面开启人与自然和谐共生的美丽中国建设新征程——为美丽中国建设专题作序[J]. 中国环境管理202214 (6): 5-7.

WANG J N. Fully embark on a new journey of building a beautiful China where humanity and nature coexist in harmony: preface to the special topic on the construction of beautiful China[J]. Chinese Journal of Environmental Management202214 (6): 5-7. (in Chinese)

10
赵晶, 马彩虹, 程世娇. 广西壮族自治区碳足迹动态分析[J]. 西北师范大学学报(自然科学版)201551 (4): 98-103.

ZHAO J MA C H CHENG S J. Dynamics of carbon footprint in Guangxi Zhuang Autonomous Region[J]. Journal of Northwest Normal University (Natural Science)201551 (4): 98-103. (in Chinese)

11
孙金龙. 为全球气候治理贡献中国智慧中国方案中国力量[J]. 中国生态文明2022(3): 15-19.

SUN J L. Contributing Chinese wisdom, Chinese solutions and Chinese strength to global climate governance[J]. China Ecological Civilization2022(3): 15-19. (in Chinese)

12
周宏春, 霍黎明, 李长征, 等. 开拓创新努力实现我国碳达峰与碳中和目标[J]. 城市与环境研究2021(1): 35-51.

ZHOU H C HUO L M LI C Z, et al. Carbon peak and carbon neutrality should be reached through innovative and great effort in China[J]. Urban and Environmental Studies2021(1): 35-51. (in Chinese)

13
赵先贵, 肖玲, 兰叶霞, 等. 陕西省生态足迹和生态承载力动态研究[J]. 中国农业科学2005(4): 746-753.

ZHAO X G XIAO L LAN Y X, et al. Dynamics of ecological footprint and ecological capacity of Shaanxi[J]. Scientia Agricultura Sinica2005(4): 746-753. (in Chinese)

14
赵先贵, 马彩虹, 赵晶, 等. 足迹家族的改进及其在新疆生态文明建设评价中的应用[J]. 地理研究201635(12): 2384-2394.

ZHAO X G MA C H ZHAO J, et al. Improvement of the footprint family and evaluation of ecological civilization in the Xinjiang, China[J]. Geographical Research201635(12): 2384-2394. (in Chinese)

15
宗淑萍. 基于普赖斯定律和综合指数法的核心著者测评——以《中国科技期刊研究》为例[J]. 中国科技期刊研究201627(12): 1310-1314.

ZONG S P. Evaluation of core authors based on price law and the com prehensive index method: a case study of Chinese Journal of Scientific and Technical Periodicals[J]. Chinese Journal of Scientific and Technical Periodicals201627(12): 1310-1314. (in Chinese)

16
王法明, 唐剑武, 叶思源, 等. 中国滨海湿地的蓝色碳汇功能及碳中和对策[J]. 中国科学院院刊202136(3): 241-251.

WANG F M TANG J W YE S Y, et al. Blue carbon sink function of Chinese coastal wetlands and carbon neutrality strategy[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences202136(3): 241-251. (in Chinese)

17
王来力, 吴雄英, 丁雪梅, 等. 棉针织布的工业碳足迹和水足迹实例分析初探[J]. 印染201238(7): 43-46.

WANG L L WU X Y DING X M, et al. Case study on industrial carbon footprint and industrial water footprint of cotton knits[J]. Dyeing and Finishing201238(7): 43-46. (in Chinese)

18
黄鲁成, 郭鑫, 苗红, 等. 双碳科技创新: 概念维度、发展路径与政策机制[J]. 科学管理研究202341(3): 37-43.

HUANG L C GUO X MIAO H, et al. Double carbon technology innovation: conceptual dimension and development path[J]. Scientific Management Research202341(3): 37-43. (in Chinese)

19
司林波, 田春元, 宋兆祥. 欧盟碳中和目标与行动计划述评及对我国的启示[J]. 环境保护202351(15): 62-68.

SI L B TIAN C Y SONG Z X. Review of the carbon neutrality goal and action plan of European Union and its enlightenment to China[J]. Environmental Protection202351(15): 62-68. (in Chinese)

20
项目综合报告编写组. 《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》综合报告[J]. 中国人口·资源与环境202030(11): 1-25.

Project Comprehensive Report Writing Group. Comprehensive report on China's long⁃term low⁃carbon development strategies and pathways[J]. China Population, Resources and Environment202030(11): 1-25. (in Chinese)

21
原兴倩. 可持续发展视角下低碳旅游发展创新思考[J]. 环境工程202341(6): 268-269.

YUAN X Q. Sustainable development perspective on the innovative thinking of low⁃carbon tourism development[J]. Environmental Engineering202341(6): 268-269. (in Chinese)

22
王载, 武岳, 沈世钊, 等. 高层结构低碳设计方法研究[J]. 建筑结构学报202344(S1): 38-47.

WANG Z WU Y SHEN S Z, et al. Research on low-carbon design measures of high⁃rise structures[J]. Journal of Building Structures202344(S1): 38-47. (in Chinese)

23
陈少鹏, 段跃芳. 中国农业碳效应研究的现状、热点与趋势[J]. 地球科学进展202338(1): 86-98.

CHEN S P DUAN Y F. Research on status, focus, and developing trend of agricultural carbon effect in China[J]. Advances in Earth Science202338(1):86-98. (in Chinese)

24
CORREA P J MONTALVO‑NAVARRETE M J HIDALGO‑SALAZAR A M. Carbon footprint considerations for biocomposite materials for sustainable products: a review[J]. Journal of Cleaner Production2019208: 785-794.

25
辛春林, 张月萌, 姜博雯, 等. 全炭黑/白炭黑轮胎全生命周期环境影响的比较研究[J]. 北京化工大学学报(自然科学版)202350(4): 98-106.

XIN C L ZHANG Y M JIANG B W, et al. Comparative study of the life⁃cycle environmental impact of all carbon black/silica tires[J]. Journal of Beijing University of Chemical Technology (Natural Science)202350(4): 98-106. (in Chinese)

26
方恺. 足迹家族: 概念、类型、理论框架与整合模式[J]. 生态学报201535(6): 1647-1659.

FANG K. Footprint family: concept classification, theoretical framework and integrated pattern[J]. Acta Ecologica Sinica201535(6): 1647-1659. (in Chinese)

27
马彩虹, 刘园园, 杨航, 等. 宁夏灵武市“生态-经济”双网格局演变及互作关系[J]. 应用生态学报202334(11): 3095-3104.

MA C H LIU Y Y YANG H, et al. Evolution and interaction relationship of “eco⁃economy” dual grid pattern in Lingwu City, Ningxia, China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology202334(11): 3095-3104. (in Chinese)

文章导航

/