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• 惊讶的是,弹性和灵活性
• 在大沼泽地AEAM——评估和管理
  • 将评估
  • 闪烁在管理试验
• 我们可以学习管理吗?
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在许多情况下,一个谓词的适应环境评估和管理(AEAM)一直在寻找灵活性管理机构,构建之前或生态系统的弹性行为,为学习而设计的。许多观察障碍AEAM发生在很少或没有弹性的生态组件(例如,当有恐惧的一个生态系统转移到一个不受欢迎的稳定域),或者当缺乏灵活性的现存权力利益相关者之间的关系。在这些情况下,一个务实的解决办法是寻求恢复弹性和灵活性,而不是追求大规模产生过程中,主动适应管理。恢复弹性和灵活性通过小说评估或可能发生小规模实验,或者它可能发生在当一个不可预见的危机政策允许改造或重组权力的利益相关者之间的关系。

关键词:主动学习,适应管理、AEAM生态弹性、灵活性,佛罗里达大沼泽地,政策危机,恢复稳定域,利益相关者,吃惊的是,不确定性。

6月30日,1999年出版。

资源管理器不断抓住(显式和隐式)和不确定性。方法是假设一个最不确定性,似乎就是这样表示,目前美国内政部长布鲁斯·巴比特最近承诺“没有意外”的资源政策濒危物种(Reichhardt 1997)。另一种方法是寻求虚假的确定性,也就是说,问题或问题分解成简单的问题产卵的答案和政策措施,明确“正确”,但,到最后,都无关紧要或病理。也许最常见的解决方案是更换资源问题的不确定性与确定性的一个过程,这一过程是否合法车辆,如一个新的政策,规定,或诉讼(罗杰斯1997),或者一个新的机构,如技术监督委员会或科学咨询委员会。另一个解决办法是面对不确定性,适应环境评估和管理的核心宗旨或AEAM。

适应性管理被发布为一个集成的、多学科的方法面对不确定性的自然资源问题(1986年1978年温和,Walters)。它是自适应的,因为它承认管理的资源总是改变由于人工干预,意外是不可避免的,新的不确定性将会出现。主动学习是不确定性的方式是把挑出来的。适应性管理承认政策必须满足社会目标,还必须不断地修改和灵活的适应这些惊喜。适应性管理因此认为政策假设;也就是说,大多数政策是伪装成真正问题的答案。因为政策问题,那么管理行为成为治疗,在实验意义。尽管有些学习发生无论管理方法,自适应管理结构使学习更有效率,虽然这是被一些作者(McLain和李1996)。沃尔特斯(1997)提供了一个优秀的回顾AEAM的教训,说明成功的技术方法和转换的理解,但他也概述了资源管理机构的严重不足。

本文的中心命题的成功和失败AEAM相互交织与系统灵活性和弹性的性质。简而言之,如果没有弹性在生态系统中,耦合的社会制度和利益相关者之间的灵活性,那么一个不能自适应地进行管理。发展这一命题,本文的其余部分结构三个部分。第一部分提出了一些背景惊喜和弹性,AEAM的核心原则。第二个包含概述教训应用AEAM过程在佛罗里达大沼泽地,美国,强调成功和失败。最后一节突出AEAM未来发展的一些障碍和机会。首先,我将讨论的一些概念,AEAM的秋葵的关键成分。

在人类和自然的共同演进系统,惊喜是规则,而不是例外。事实上,失败的政策和令人惊讶的生态系统行为特征中的所有案例研究记载甘德森et al。(1995)。一个惊喜在这种情况下是一个定性观察和期望之间的分歧,当一个生态系统以一种意想不到的方式表现。在疲软的类型学,惊喜可以作为局部特征,cross-scale,真新奇(1986年布鲁克斯,甘德森et al . 1997年)。

当地的惊喜是由更广泛的规模的过程很少或没有以前的当地知识。这些都被描述为远程并置对比,空间遥远影响当地的动力学过程。生态的例子是美国东南部气候波动之间的连接和厄尔尼诺南方涛动(ENSO)。当厄尔尼诺(实际上大量温水在太平洋),是活跃的,美国东南部体验温暖、潮湿的冬季和更少的飓风在夏天。当地一个惊喜可以解决更广泛的观察,规模和历史积累的知识。

Cross-scale惊喜类似于当地的一个惊喜,但区别在于大范围波动与慢慢地改变内部变量创建一个选择(当地)系统状态稳定。这些也许是最常见的和有争议的类型的惊喜,和通常的来源政策危机(甘德森et al . 1995年)。两个这样的南佛罗里达州的例子包括令人惊讶的植被变化(从锯齿草、香蒲)在1980年代早期,大沼泽地和海草dieoffs和水质的变化在佛罗里达湾在这十年里。两个例子包括空间传染过程,如火,或海草dieoff,相互作用的过程是一个“快速”变量(点火来源在火灾、盐度变化海草)和“慢”变量(燃料装载在火灾、营养水平或海草床的生物量)。这些类型的交互定性变化稳定域的资源系统已经被沃克et al。(1969),雅伯et al。(1993),和木匠Cottingham (1997)。

惊喜是真正新奇的最后一种类型——也就是说,一些真的独特的方法,新变量和流程将系统转换为一个新的状态。在这些惊喜,很少或没有经验存在理解转换或构建管理行为。在资源系统中,这种类型的意外的例子包括等外来物种入侵蜡果杨梅贝尔-法亚在夏威夷(D主席和Vitousek 1992)白千层属灌木quinquenervia在佛罗里达州迈尔斯(1983)。其他的例子包括土地利用转换、管理结构(坝),或新技术。

这些意外和相应的政策危机相互交织与生态恢复的概念。韧性至少两种不同的方式讨论生态文学,都反映出不同假设的平衡和动力学。温和(1973)首先关注这些差异概述效率之间的紧张关系和持久性、恒常性和变化,与之间的可预见性和不可预见性。更常用的弹性假设定义生态系统运行在或接近全球平衡。因此,弹性是能够回到一个平衡扰动后;它是量化的返回时间(1984年皮姆,奥尼尔等。1986年,Tilman和唐宁1994)。这个定义侧重于效率、持之以恒、可预测性(温和1996)。另一种定义强调条件与多个稳定平衡,不稳定性可以翻转一个系统到另一个政权的行为,即。,到另一个稳定域(温和1973)。在这种情况下,弹性是衡量干扰的大小,可以吸收之前,系统重新定义其结构通过改变变量和过程控制的行为。第二个定义被用于描述各种生态系统的多重平衡动力学行为,包括淡水河流(1982年菲尔),淡水湖泊(雅伯et al . 1993年,木匠和Cottingham 1997),森林(路德维希et al . 1978),渔业沃尔特斯(1986),半干旱草原沃克(1981),和互动的人群(都柏林et al . 1990年,辛克莱et al . 1990年)。

这两种不同的观点的弹性的核心在于是否多稳态的存在状态。如果认为只存在一个稳定的状态或可以存在,那么唯一可能的定义和弹性的这个措施,比如特征返回时间。这肯定是符合工程师的欲望去做事,不是故意让事情,打破或突然改变他们的行为。但自然是不同的。

比如说营养浓缩在佛罗里达大沼泽地。大沼泽地是一个贫瘠的湿地,主要由磷有限。在过去的5000年左右,有效地生态系统自组织在低营养状态、脉冲通过年度干/湿循环和养分循环与火灾发生在几十年的时间尺度(无爱1959年,克雷格黑德1971年,甘德森及其Loftus 1994)。由此产生的景观镶嵌有小范围的增强营养或营养正常树群岛由涉水鸟嵌套,或在当地的聚集地的洪水和drydowns维护的周期首先收集分散的能量,然后集中在本地。剩下的景观(锯齿草沼泽和潮湿的草原)适应低营养阈值(管家和内在的1975)。

在1940年代末,一个计划生效,将湿地分为三个指定土地使用(1994年甘德森及其Loftus):农业(北部三分之一的历史性的大沼泽地),城市东部(五分之一),和保护资源,包括水(在南部和中部剩余一半的历史系统)。的潜在影响这些土地使用名称显示在1970年代末和1980年代早期,当大规模植被的变化被发现的地区立即南部农业面积。经过多年的研究,从一个锯齿草过渡到cattail-dominated沼泽是由于水和土壤磷浓度的增加(1994年戴维斯)。在大多数情况下,干扰,如干旱、冻结或火是紧随其后的是物种优势从锯齿草、香蒲的转变。因为从农田磷与径流密切相关,由此产生的管理选项涉及经济、人类,和生态变量。在撰写本文时,计划正在进行中,以只允许干净的水到达地区的湿地保护,但小焦点指向管理选项韧性已经超出了地区和植被社区已经改变了从一个域到另一个稳定。

替代国家之间或条件发生变化时,通常表示为一个资源危机。使用以前的类型学惊喜,营养危机上是一个跨惊讶的是,在慢慢改变内部变量与外部驱动变量,导致失去弹性(理智温和1973)。淡水湿地,外部气候变化产生的干扰(干燥时间、冻结或火)相交,慢慢积累磷的浓度(作为一个机制来稳定域)的开关。如果这些变化稳定域被视为一场危机,然后了解如何以及为什么人们选择为弹性反应是管理的关键。

当面对变化稳定域和相应的危机,管理选项分为三个一般类的反应。第一种是什么都不做,等待看看系统将返回一些可接受的状态,而牺牲了不良状态的好处,经常花很多钱在零碎的研究。第二个选择是积极管理系统和试图返回一个理想的稳定域。第三种选择是承认系统是不可逆转的变化,因此,唯一战略是适应新的,改变系统。的弹性系统能够应对或适应的世界危机的特征和变化稳定域,以及经理因为失败和学习,在以下部分中概述的教训从应用AEAM过程在南佛罗里达州。

在佛罗里达大沼泽地的1980年代末,人们越来越感觉到从一个小技术组,一个集成的理解是需要帮助解决慢性资源问题。该集团几十年的经验作为研究人员或资源从业者,并且每个理解系统的各个部分。希望集团的主要合成这些迥然不同的理解将有助于制定政策逆转退化的各种资源问题:涉水鸟类筑巢数量下降,植被变化模式由于营养和水分管理、水生群落的变化,减少渔业、外来生物的数量的增加。当时,资源管理机构似乎更热衷于指导诉讼在一个生态系统修复的另一个比在认真考虑。讨论关于生态系统修复出现的设计研讨会于1989年开始整合这些不同的理解。

在研讨会之前,卡尔·沃尔特斯和巴兹温和被邀请帮助集成和综合系统的部分。他们应用了自适应技术评估和引入了一个建模团队。2.5经一段,十几个车间举行,涉及大约50名技术人员,主要是生物学家和水文学家。这些车间改造的理解管理的系统,一个愿景,持续更新。发展的核心,共同愿景是一个有争议的计算机模型(沃尔特斯et al . 1992年)。

大沼泽地AEA模型开发了模拟的时空动态关键生态系统组件。子是水文动力学,和一组生态相互作用。水文和植被之间的交互,水生生物(鱼类和无脊椎动物),鳄鱼,涉水鸟类都建模。水文模型变得足够可信,因为它能够重现历史模式及其应用区,水资源保护区域。生态的子都不可信,因为所发生的生态过程更好的空间和时间范围内不能容易聚合的水文模型。失败的教训导致开发新生态的子模型,基于单个动态聚合(DeAngelis et al . 1998年)。然而,信誉和水文模型的普遍性导致筛查策略来确定其使用的一个子集的政策,应该有一个更搜索评价的可行性和有效性,通过其他模型和分析(沃尔特斯et al . 1992年,沃尔特斯和甘德森1994)。

这种非正式的主要结论,合作是足够了解湿地生态系统修复和尝试开始全面解决长期问题(沃尔特斯等。1992年,1994年戴维斯和奥格登,沃尔特斯和甘德森1994)。大部分的竞争假设关于资源退化(植被变化、涉禽嵌套等)有关的数量或质量的变化水文(沃尔特斯et al . 1992年)。因此,恢复评估关注新安排的水文重建历史的流模式,深度,和水的质量。这些水文变化测试竞争生态假说提供了灵活性。小组发现,修补现有的结构和操作政策(如变更的监管安排在一个管理单位)将不足以确保恢复。也不会奇异,应急的结构性解决方案(比如删除一个堤坝或插入一个堰)。然而,复合策略可以设计出满足恢复目标和测试假设资源下降。即综合集结构和操作更改的设计可以满足恢复目标和提供其他用途的水。此外,该组织发现超过一组的综合政策,所以该地区不会依赖于一组无情的政策。生成的理解在构建愿景的生态系统恢复可以开始。 So, in a sense, the assessment phase of AEAM was dramatically successful, whereas the management phase never got off the ground.

在大沼泽地,AEA评估转换系统的理解和创造了一个新的愿景生态系统恢复(光et al . 1995年)。这一愿景是由一组核心的个人,或者奸党(温和和1972室)。该组织是由六个人组成,每个技术角色在管理机构和学术机构。所有成员都愿意看看外面的制度边界搜索解决方案。这个小组有一个非正式的关系,但使用了交互,以及个人对系统的理解,帮助建立一个集成战略概述。奸党把综合概述和发展一个更广泛的,在两个阶段共同愿景,描述在接下来的段落。

第一阶段涉及压缩和翻译技术理解格式被更广泛的受众理解。翻译是在两种格式完成。一个是生产电脑“电影”或动画大沼泽地的水动力学系统。那部电影使用计算机模型的输出前面所提到的,重建一个28-yr季节性,每年和年代际波动的水深处。这部电影展示了一个动态的复杂的水文在当前管理体制,以及这种复杂性相比改变了一个基线或“自然”水文(水文如何看起来没有当前的堤坝,运河,规定时间表,等等)。湿地水文的电影创造了一个隐喻作为人类“跳动的心脏”,表明节奏由多尺度降雨输入的膨胀和收缩的湿润和干燥模式。另一种方法用于捕获和扩大的理解是“事实”的创建表:单页文档讨论什么是已知的和未知的一个关键问题。这样的表写水的问题数量、水质、植被景观的变化模式,和涉水鸟嵌套下降等等。每一种格式试图提取用于理解传达给更广泛的受众选择和机会。

沟通,了解到更广泛的受众的第二阶段转换AEA评估。在两轮沟通完成,首先作为单独会见董事会成员的南佛罗里达水资源管理,然后在一个叫大沼泽地的车间恢复谈话。出席研讨会是一组广泛的利益相关者:联邦、州、县的政府管理机构、州和县高管、环保组织、农业利益,和学者。提供概念基础会话一套正式的规划活动,比如大沼泽地的伙伴关系,中部和南部佛罗里达项目重新研究,南佛罗里达州长委员会可持续,所有这些仍在进行中,希望将导致湿地生态系统的恢复部分。然而,这些过程是寻求主动适应性管理。

在撰写本文时,许多适应性政策建议,但没有一个已注册的。已举行研讨会明确设计替代水管理实验,将有助于提供信息处理资源的问题。然而,没有直接的实验已被采用。追求积极适应实验的失败是由于至少有三个原因:在社会制度没有灵活性,很少或根本没有弹性在生态系统的关键组件,设计实验和技术挑战。

当前利益相关者之间安排和管理机构不是很灵活。官僚管理机构似乎被狭隘的解释他们的法律规定。这样一个例子涉及到濒危蜗牛风筝,当一个潜在危险的观点,美国鱼类和野生动物服务发布一组提出了水资源管理交替(Orians et al . 1992年)。利益相关者受益于当前管理系统是谁能够僵局任何实现的另类的管理制度。最近历史的众多诉讼(真实和威胁)表明小多功能性政策。

另一个障碍是,没有很多的空间实验与某些资源问题。贫瘠的大沼泽地,非常小的营养浓度的变化导致植被稳定域的巨大变化。其他问题看似小的空间实验包括关键种群的濒危物种,如佛罗里达豹或角紫貂麻雀。自然系统响应很小的水质变化,缺乏任何犯错的余地接受自适应方法。与哥伦比亚河系统濒临灭绝类群的情况(Volkman和McConnaha 1993),自适应管理不能应用在失败的风险社会和法律不可接受的。幸运的是,在大沼泽地,似乎更弹性一些濒危物种的数量(蜗牛风筝,木头鹳)问题是评估在更大的尺度上(Orians et al . 1992, p et al . 1994年)。

9-yr-old AEA体验在大沼泽地是一个戏剧性的成功的评价,其次是很少或没有活跃的实验。长期的不确定性资源问题似乎已经取代了繁琐的计划过程的确定性和规范化的管理机构和利益相关者之间的交互。然而,AEAM研讨会的想法催生了似乎已经扎根并被纳入前面提到的正在进行的计划进程。也许这些想法是创建一个基础,未来的学习可以发生。

AEAM的核心原则是学习,但学习似乎与周期的政策成功与失败交织在一起(Westley 1995)。似乎如果政策正在(或工作),有很少或根本没有强调学习的作用。当政策失败,大幅或长期学习被认为是必要的,优先考虑。挑战发展学习能力仍然是大多数资源机构之间的问题。然而,在需要的时候,这种能力似乎是通过专注于理解(而不是效率),通过网络与那些实践学习。

也许是时候重新思考的范式或基础资源管理机构,更重视发展维持基础处理复杂的资源问题。学习是一个长期的过程,需要一个镇流器与短期政治和目标。另一个转变可能需要改变管理,优化政策的目标和决心,对新方法定义、理解和管理这些系统在一个不断变化的世界。不应该仅仅关注变量的时刻(水位、人口数字)及其相关利率,而是更持久的系统属性如弹性、适应能力和更新能力。这个框架涉及人类系统的组件(操作、规则、政策和法律)和生物物理组件的景观和生态系统。焦点转移到一个学习基础很可能需要灵活的联系与更广泛的演员或网络。这种直率的另一种说法是,直到管理机构有能力和愿意接受不确定性和系统地从他们的行为中学习,适应管理不会继续在原来的背景下,但将在疲软的背景下重新定义“决策的灵活性。”

在成功的适应性评估和管理的情况下,一个非正式的网络总是出现。网络的参与者强调政治独立的地方,竞争的监管和实施,地方正式网络和许多规划过程失败。非正式的,拉出来,影子团体似乎新思想的出现和蓬勃发展的地方。正是这些“黄鼠狼项目”,探索灵活解决资源问题的机会,制定政策的替代设计和测试,并创建促进社会学习的方法。如何开发和培养的影子网络是一个挑战对于大多数内心看北美土地管理机构。

许多观察障碍AEAM发生在很少或没有弹性的生态组件(例如,害怕一个生态系统转移到一个不受欢迎的稳定域),或缺乏灵活性的现存权力利益相关者之间的关系。在这些情况下,一个务实的解决办法是寻求恢复弹性和灵活性,而不是追求主动适应性管理的进程。李(1993)表明,社会目标等管理目标之前必须同意AEAM可以承担。

理解和诊断生态弹性和机构的灵活性是AEAM可以执行的关键角色。的原因之一,评估在大沼泽地是成功的是,它发现了生态恢复已经侵蚀(营养)和弹性是广泛(替代水源的恢复)。评估了一组可行的替代方案寻求恢复目标。如果弹性评估期间没有定义,那么也许可以发现通过一系列富有想象力,小规模实验,考虑到机构空间进行探索。理解机构灵活性似乎更多的挑战和关键解锁更广泛的慢性疾病管理。当然,制度灵活性出现的一个方法是当一个不可预见的危机政策允许重组权力的利益相关者之间的关系(甘德森et al . 1995年)。或许是另一种方法来寻求机会培养瞬态,独立机构(就像一个漂浮的垃圾游戏),循环地评估活动和提出新的战略方法。

尽管障碍,AEAM仍然解毒剂当前生态系统管理方法,寻求虚假的确定性科学和社会过程。AEAM已被证明是有效地解决多个竞争假设资源问题。它可以改变的方式管理机构评估资源问题,可以培养和测试新的理论,并能科学家之间建立沟通的新方式,决策者和利益相关者。通过帮助理解生态弹性和寻求制度灵活性,AEAM将继续作为一个有用的方法来解决复杂的资源问题到下一个世纪。

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这项工作是由可能由约翰·d·和凯瑟琳·t麦克阿瑟基金会贡献从湿地可持续发展倡议,弹性网络。我感谢c . s .温和的对话和想法,继续激励新方法自然资源管理。当然,没有会太感谢卡尔·沃尔特斯。巴里·约翰逊和三个未知的评论者提出了有用的建议,大大提高了手稿。

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