生态和社会 生态和社会
以下是引用这篇文章的既定格式:
Van der Leeuw, S., R. Costanza, S. Aulenbach, S. Brewer, M. Burek, S. Cornell, C. Crumley, J. A. Dearing, C. Downy, L. J. Graumlich, S. Heckbert, M. Hegmon, K. Hibbard, S. T. Jackson, I. Kubiszewski, P. Sinclair, S. S. S. rlin, W. Steffen. 2011。走向整合的历史,引导未来。生态和社会16(4): 2。
http://dx.doi.org/10.5751/ES-04341-160402
合成

走向指导未来的综合历史

1亚利桑那州立大学,2波特兰州立大学可持续解决方案研究所,3.霓虹灯,Inc .,4犹他大学,5国家大气研究中心,6布里斯托尔大学7北卡罗来纳大学教堂山分校,8斯德哥尔摩应变中心,9南安普顿大学10华盛顿大学11太平洋西北国家实验室,12怀俄明大学13乌普萨拉大学14英国皇家理工学院,15澳大利亚国立大学

摘要

许多当代社会挑战都表现在人与环境相互作用的领域。人们日益认识到,在当前学科范围内对这些挑战所制定的对策,脱离其更广泛的背景,无法充分解决这些问题。在这里,我们概述了一种综合的、跨学科的综合的需要,它允许一个整体的方法,尤其是一个更长远的视角。我们概述了所谓“综合历史”的必要性和基本特征。这种方法有望对人类环境综合系统的过去、现在和可能的未来之间的关系产生新的理解。我们建议将我们的历史努力重新聚焦于未来,而不是过去,集中精力从历史中了解未来的可能性。围绕建立“地球人的综合历史和未来”(IHOPE),一个日益壮大的全球跨学科学者社区正在形成。建立过去人类社会及其与环境相互作用的综合模型,可以对这些相互作用产生新的见解,并有助于创造一个更可持续和更可取的未来。这项活动已成为全球变革界的一个主要焦点。
关键词:机构;世;展望;因果关系;应急;全面的方法;综合历史;长远角度;弹性;社会和生态系统

介绍

在过去,人类经常通过将挑战与更广泛的环境隔离开来来设计解决方案,这种分离导致了一连串意想不到的后果。内燃机的发明导致了化石燃料使用的增加、大气污染、社会对有限资源的依赖、全球气候的破坏以及对北极进一步石油勘探的开放等等。我们在安全领域面临的挑战来自几个世纪以来的掠夺性和等级森严的全球关系,以及宗教上的不容忍和种族主义,它们加剧了政治、宗教和文化差异,模糊了我们共同的人性。当前全球经济面临的挑战源于金融和商业与更广泛的自然和社会经济相隔绝。

社会需要一种不同的知识

我们是怎么走到这一步的?图1显示了这一过程,作为一个社会生态系统(我们人类是其中的一部分)的知识迅速扩展的过程,正如我们的技术实力、变化的速度、人与人之间的互动程度和我们所面临的挑战的复杂性一样。

在过去的200年里,这一过程的速度比以往任何时候都快了许多倍(McNeill 2001),因此人类现在在全球范围内影响环境(Crutzen和Stoermer 2000, Steffen et al. 2007)。我们对环境动态和我们在其中所扮演的角色的认识的增加,并不能与我们的行动对环境的未知影响的增加保持同步,因为前者直接与我们在任何时候认识到的(相对较少的)维度数量有关,而后者则与我们不认识的(几乎无限的)数量有关。如果我们的知识可能以几何级数增长,那么未知更有可能以指数级数增长(Westley et al. 2011)。[1]

因此,我们迫切需要新的办法。这些方法需要结合几个角度上的变化,综合起来,从根本上改变我们对我们目前观察到的社会生态过程的理解。这里总结了一些最重要的问题。

需要一种新的方法来理解过去、现在和未来的关系

由此我们得出结论,一种研究社会生态现象的新方法可能是开放的,这种方法不仅是(1)跨学科的,(2)关注动力学,而且(3)考虑非常长期的。但我们更进一步;我们主张目前缺失的第四个基本要素:自相矛盾我们必须把历史的努力面向未来,而不是面向过去.我们必须集中精力从历史中了解未来的可能性。

到目前为止,在我们寻求理解的过程中,我们通过观察过去来获得应对未来的洞察力。这对我们很有帮助,因为我们可以从过去学到很多东西。但我们并不总是把由此产生的知识发挥到最好的作用。我们在此基础上建立了不同的(通常是与学科相关的)因果链,这似乎(或多或少是线性的)通向现在。因此,未来是在对过去不同看法的不确定和部分推断之间进行协商的,这显然是次优的。首先,这种观点并没有让我们看到另一种历史轨迹。更重要的是,这种对过去的看法并不能帮助我们理解我们与未来的关系。它视过去和未来为“异域”[2],而不是从现在的不同(时间)方向上的预测:在这个点上,我们有能力修改社会生态进化过程,使之对我们有利。

此外,今天在我们周围的世界中正在发生的变化是如此迅速和戏剧性,因此这种方法正变得越来越不有效。对过去的知识仍然是必要的,也许比以往任何时候都更必要,但必须以新的方式使用这些知识。因此,许多人开始意识到,仅仅通过类比来寻找过去的因果关系,然后推断未来,是无法理解现在的,更不用说预测未来了。我们希望以不同的方式将过去与现在联系起来,并将这种关系扩展到未来,因为可持续性毕竟是展望未来的一种特殊方式。

迪林等人(2010)最近区分了将过去与现在联系起来的两种不同方式:模拟方法和进化方法。前者是我们传统上用来联系过去和现在的(Meyer et al. 1998, Costanza et al. 2007)。我们将过去和现在作为不同的案例研究进行比较,寻找差异和相似点,以帮助我们更好地理解现在——它是如何产生的,它是如何运作的,过去的案例在哪些方面可以作为我们自身情况的教训,以及我们应该如何应对这种情况中的不良方面(例如,Glantz 1994, Landes 1998, Tainter 1998, Gill 2001, Haug et al. 2003, Diamond 2005, Jackson et al. 2009;杰克逊和霍布斯2009)。尽管这样的类比提供了对案例之间的差异和相似点的洞察,并使专家敏感,但从定义上看,它们与现在是不完全匹配的,特别是考虑到地球系统(包括许多社会)在上个世纪左右经历了非常迅速的变化(Wescoat 1991, Meyer et al. 1998)。因此,许多(但不是全部)对过去和现在的这种比较产生了“只是如此”的故事,通过过度强调过去和现在的相似之处而忽视其差异,提醒观众注意潜在的危险。

使用这种类似方法的另一种方法是从系统的角度比较不同的情况,并从这种比较中提炼出在不同条件下这种地球系统的结构和动力学方面的改进的一般见解,我们认为这种方法会更有成效。在这种情况下,每个案例研究就像一个过去的实验,如果跟踪它的轨迹的至少一部分,就提供了在不同条件下这种系统的不同组件之间的相互作用的知识。这些知识可能允许我们——一旦研究了足够多的实例,并且它们的背景、边界条件、结构等已经对观察到的实际动力学产生影响——开始勾勒出这些系统所服从的一些更一般过程的相互作用模型(例如,Zhang et al. 2007)。我们认为,最终,这种比较方法可能增强对假定的广义复杂系统行为的系统评估(Hibbard等,2010年)。

关于这种方法的一个极好的例子在几年前作为特刊发表在生态和社会.在那里,来自世界不同地区的15个案例研究进行了比较,试图提炼出一些关于潜在系统动力学的一般结论,特别是从弹性/脆弱性的角度。在该问题的最后一篇论文中,Anderies等人(2006)得出结论,这种复杂系统的动力学理论仍有一段距离,但同时,对比产生了十个可以帮助改善政策和管理的初步信息,主要强调包容性(无论是生态系统还是社会系统都不可能被孤立地管理)、广度(包括多个尺度、从非常快到非常慢的多个时间性)、多样性(与效率相反,甚至以成本为代价,因为从长远来看,它促进了变革)、动态管理和适应性治理(而不是自上而下的管理)、利益相关者群体的心理模型的包含、脆弱性的接受,等等。

对过去的进化观点关注的是现在持续地与过去紧密相连的实例(Carpenter 2002)。这些连接处理的过程比上面提到的例子在更长的时间范围内运行,有规律地重复,和/或涉及时间滞后、偶发、紧急效应或对当代和未来系统的功能不可或缺的过去遗留。通过整合观测、文献和重构数据,这些研究提供了一个视角,对理解当代系统动力学的所有元素至关重要,包括不断修改系统运行的边界条件的二阶动力学。此外,长时间序列的数据和信息可能是确认现实世界系统中复杂系统行为(例如,可选稳态、自适应周期、偶发和紧急属性以及反馈机制)的唯一方法。最后,这种方法更适合于处理我们目前所面临的关于人类在地球系统中的可持续性的无类比情况。

整合过去、现在和未来

要超越类比方法和进化方法之间的这种区别,我们需要掌握过去、现在和未来之间关系的另一个维度:我们使用时间概念的差异(主要)隐含在我们使用过去的各种方式来提高我们对现在的理解和对未来的预期中。

我们对过去的看法与对未来的看法在本质上是截然不同的。我们通过减少我们在现在观察到的维度的数量,使其按照因果关系和确定性形成或多或少连贯的叙述来看待和构想过去,而我们通过放大我们在现在经历的维度的数量来构想未来,用替代方案、可能性和可能性来描述它。

自14世纪以来,西方科学一直强调有必要尽可能地巩固观察和解释之间的关系。因此,这些解释将所调查的现象与观察到它们时已经存在的现象联系起来,而不是与即将发生的现象(因此无法观察到)联系起来。至少在18世纪之前,这种(自然)历史似乎一直是主要的解释范式(cf. Girard 1990)。它必然强调从因果链的角度解释现存现象,并(很久以后)强调反馈循环,在这两种情况下,过程的进展随着时间的推移与它们之前的轨迹相联系。

长期以来,科学一直强调把现在和过去联系起来,这导致了一种本质上是简化的方法,通过简化来实现一种“现实”或“真理”的感觉。它特别强调思考“起源”而不是“涌现”,强调思考“反馈”而不是“前馈”,强调思考“从过去中学习”而不是“预测未来”。这种趋势不可避免的必然结果是我们世界观的分裂,我们现在认为这是我们试图理解我们周围发生的过程的全部复杂性的主要障碍之一,这已经在学术界的结构中制度化了。

但在我们看来,它也要为许多使用过去的类比方式负责,因为“事后”方法(把现在和过去联系起来)与时间影响任何一种动态的方式相矛盾,这种方式本质上是“事前”(从过去移动到现在和未来)。这种矛盾似乎已经通过断开现在和过去的联系来解决,使用对过去本身的时间的预先视角(观察过去所研究时期的事物是如何出现的),但以事后的方式将我们对过去的理解与现在联系起来(即,寻找现代现象的起源而不是它们的出现)。

Beddoe等人(2009)、Dearing等人(2010)和Caseldine和Turney(2010)提出的进化方法确实在一定程度上发展了先验视角,因此更适合于理解过去是如何产生现在的。但是,如果我们要充分发展我们的预测能力,我们就需要进一步推动极限。我们需要找到的方法不仅是将事后和事前的方法放在一起,而且要将它们结合在一个交互的迭代过程中,这样我们就可以通过现在在过去和未来之间人工地向前和向后移动。

以这种方式整合过去、现在和未来与我们通常的科学方法相冲突,因为科学传统上是问题驱动的,旨在“无价值”。它提出了一个关于现在的问题,通常采取以下形式:“为什么会这样?或者“为什么事情是这样的,而不是另一种?”这些问题的答案会引出其他类似的问题,所有这些问题都对知识有贡献,但仅限于一个特定的,通常非常有限的范式。我们在这里提倡的建设未来的新方法是以一种完全不同的方式来处理事情的。它首先概述了从现在到未来的一些可能的轨迹,这些轨迹与我们对过去的动态的理解相一致,而过去的动态把我们带到了现在,然后提出了以下问题:“我们希望的未来结果是什么?”接下来,它试图通过问“我们需要做什么才能实现这个目标?”“这是以解决方案为重点的。它着眼于内在的可能性,同时明确地试图避免看起来不可持续的东西,但也承认要达到这种平衡从来都不是一件容易的事,总是会涉及不确定性和价值(表1)。

模型的作用

用英国历史学家R. G. Collingwood(1946)的话来说,模型是“思考的工具”——代表我们感兴趣的现实的某些方面的虚拟或物质工具,我们可以通过操纵模型来获得对现实的不同观点。但是在这个定义被提出后的六十年里,计算机的快速发展为我们提供了一套这样的工具,这在科林伍德的时代是我们无法想象的。这些模型可以代表非常复杂的动态,使我们能够在事后和事前同时看待它们。这些工具现在普遍应用于广泛的学科领域,包括自然科学、生命科学、环境科学和经济科学,以及从学术界到所有主要的金融和经济机构,如国际货币基金组织、经合组织、政府和许多国家的国防机构等。它们是各种经济预测的基础,也是许多气候科学和越来越多与可持续性相关项目的核心,如欧盟研究理事会的MEDALUS和ARCHAEOMEDES项目(Brandt and Thornes 1996, van der Leeuw et al. 1998)、千年生态系统评估(2005)等。然而,它们的力量还没有在历史和考古科学中得到充分利用,因此也没有经常长期发挥作用。

因此,我们想首先展示一些动态模型的例子,这些模型努力整合上述的前三个维度:(1)跨学科,(2)描述动态,(3)整合非常长期的维度。然后,我们将讨论如何将这些模型聚焦于未来,最后总结这种方法的优缺点。

目前,这种模式的成功例子数量有限,但在不断增加,跨度长达千年。我们将简要介绍两个已发表的最成功和发人深省的例子:一个是美国西南部部分地区的早期农业社会(科勒等人,2007年),另一个是近东地区复杂的农业社会和向城市化的过渡(威尔金森等人,2007年)。

美国西南部早期农业社会的动态模型

早期农业模型是一种基于代理的模型(ABM),在这种模型中,个体家庭由代理代表,因此群体可以作为家庭和群体进行互动和学习。他们在一个虚拟的景观中运作,尽可能地代表当时科罗拉多州西南部的真实景观。该项目的目的有两个:(1)了解在大约700年的时间里这些人口及其环境之间的共同进化,包括技术和文化特征改变环境的方式;(2)了解这些社会在考古记录中的表现,也就是说,使用模型作为一种工具,科学地解释考古记录的各个方面。具体来说,该项目关注两个问题:是什么驱动了该地区的殖民、增长和人口减少的两个周期,以及我们如何解释每个周期中人们从小村庄迁移到更大的社区中心。这些问题和我们对现在提出的问题是一样的——文明的兴衰和城市化的发展。

我们将让读者去了解模型的各个组成部分——在不同的气候和水文条件下,对各种土壤玉米产量的估计;水的可用性、季节性和可靠性;选址和规模、人口统计和聚集程度;在定居点之间交换不同的材料;狩猎和采集在不同情况下的作用等。

模型本身是家庭资源(游戏、玉米、水、木柴、交换等)在变化的当地环境条件(土壤、海拔、水、气候等)和人类对这些资源的使用的影响下的使用。关于资源使用的决定平衡了不同种类的资源,使热量、蛋白质、水和柴火在任何时候都足够家庭使用。当资源可能不足时,家庭就会迁移到一个可用资源更充足或能以较低成本获得资源的地方。

但单个家庭的决策不仅会随着环境的变化而变化;该模型还包括文化的变化,即人们思考他们必须做出的决定的方式的变化。从这个意义上说,这个模型是努力将环境、社会和文化动态结合在它们实际相遇的支点上的一个最好的例子:人类的感知和决策。为此,该模型假设有一个“信仰空间”,它可以随着家庭经历及其成功和失败而改变。它包括情景、规范、地形、历史(或时间)和领域知识,因此,例如,代理可以访问当前农业生产和地形的分布、前一时期的降雨分布以及各种农业技术的知识。

最后,该模型考虑了汇率因素。在这样的社会中,交换不是随机的。在这里,它被建模为发生在三种不同的网络中——亲属网络、经济网络和中心网络。亲属关系网络随着系统对出生、伴侣关系和死亡的跟踪而不断发展,包括其他家庭的后代组成新的单个家庭。正如民族志所知的这种网络,家庭之间的交换是泛化的——家庭不记录这些交换,假设长期的相互作用,因此在交换中存在暂时的不平衡。经济网络是由这样一种欲望驱动的,即用双方中任何一方无法直接获得的东西来交换另一方没有的东西,因此这个系统中不存在不平衡。因此,这个系统中的交换决定基本上是基于可用性的差异。这个网络中的交换可能导致债务,从而影响家庭的社会地位和信誉,从而影响一个家庭与其他家庭的连接。那些在以亲属为基础的和/或经济网络中表现良好的家庭,可以提升自己的社会地位,成为枢纽网络的成员——这个网络是由那些由于交换伙伴的广泛网络而对社区处于中心地位的人组成的。

该模型的一个重要特性是,通过对网络中的交换进行建模,社会不仅被建模为单个家庭的人口,而且被建模为一个动态演化的社会,每个家庭在其中以不同的方式参与。事实上,该模型的这一方面为我们提供了一个关于该系统长期演变的最有趣的洞见:在相关时期内,我们可以区分出家庭之间互动增长的三个周期,然后是这些交换网络的崩溃。至少在这个模型中,这种崩溃似乎是可得资源波动的结果,因为可得资源减少,债务增加,因此在经济交换网络中仍受信任的参与家庭减少,因此规模(节点数量)减少。

但除此之外,这种模型对于理解社会的长期社会环境动态有什么用呢?首先,我们可以用这种方法来观察大量变量和过程在很长一段时间内的动态相互作用,这比任何一种传统的历史方法都要多。事实上,我们可以用这种方式构建具有新兴特征的复杂动态系统,从而开始发展有关动态的事前视角。其次,我们可以对动态进行实验,因为我们可以改变某些参数或反馈循环,这些参数或反馈循环决定了环境条件等。第三,我们可以实验人类对这些不断变化的环境的反应,特别是我们可以根据可能存在但没有被选择的选项来评估做出的选择,从而让代理从他们的错误中学习。第四,通过观察人类决策和行为对环境的长期影响,我们可以得出一些人类决策和行为对环境的意想不到的后果。但最重要的是,我们可以为同一组现象做所有这些事情,这样我们就能真正掌握它们的短期和长期动态,它们发生的背景,以及可能发生但没有发生的其他情况。

模拟美索不达米亚早期国家的发展

这个模型,和上一个一样,是一个基于代理的模型,但在这里每个代理实际上是一个个体,作为家庭和其他社会配置的嵌套集合的成员。此外,它与上一个模型的主题和可获得的信息以及所使用的软件(动态信息体系结构系统,美国Argonne国家实验室开发的基于对象的系统)不同。这里建模的系统在结构和与环境的关系上都要复杂得多。与此同时,该模型有实际的社会、地理、书面历史和考古数据作为输入,因此它可以考虑到当代对社会和自然环境的观察,而不仅仅是从现代观察中推断。最后,它还提出了不同的问题(Wilkinson et al. 2007:175-176),包括以下问题:

这些问题又与我们从现代可持续性的角度以及从目前主导人口定居模式的长期城市动态的角度向自己提出的问题密切相关。

这个模型基本上建立在有关地理、水文、聚落模式和经济部门的输入数据上。但是,由于可获得书面数据,它对其中一些进行了更详细的建模:家庭和组成家庭的规模范围、农业日历、节日的额外需求、多种燃料来源等。其他数据要么从罗马数据(死亡率数据和生命表)重建,要么从古美索不达米亚档案(房地产、田地大小和农业技术,包括播种率、灌溉、施肥等)中提取。但是,缺乏精确的年度水文数据意味着,在其他方面,这个模型并不像美国西南部的例子那样详细。

对我们来说,这个模型是我们应该努力研究的那种模型的一个特别好的例子,因为它所整合的文字和档案的丰富性,以及考古数据使这个模型进一步推动我们将社会文化和环境动力学整合到一个单一的非平衡模型中。

分别为北美索不达米亚和南美索不达米亚建立了两个版本的模型。在前者,农业依靠雨水灌溉,在后者则以灌溉为基础。在这里,我们将关注北美索不达米亚的情况,这是迄今为止发展最好的。我再次把它留给读者去研究模型的输入和结构的细节,因为这些不是这里的主题。研究的过程是基于人口和亲属关系的行为,基于生存的行为,以及劳动和商品的交换,在这方面,该模式与美国西南部的模式非常相似。该模型总结的优点当然也适用于该模型,但似乎主要的区别在于,该模型(1)明确考虑了在复杂系统模型中总是相互作用的许多不同过程速度中的一些(Wilkinson et al. 2007:197-198),并且(2)有更多关于社会和技术习惯、详细的社会动态等的信息。该模型能够深入到单个家庭的行为实例,并评估其影响。

这些能力中的第一个为建模风险谱的变化开辟了道路,这些变化是随着社会与环境长期相互作用而发生的。在这种情况下,当人们通过寻找解决方案来处理经常发生的挑战时,它们不可避免地会引发意想不到的后果,这些后果将在不同的时间尺度上显现出来。最终,这些意想不到的后果可能会及时“碰撞”,并导致重要的变化。从长远来看,这是研究任何社会的基本要素。因此,在不同的时间尺度上包含动态的能力是向前迈出的重要一步。

另一个新特征是丰富的社会信息,从理解不可避免地控制社会历史轨迹的过程和事件之间的相互作用的角度来看,这对我们非常有用,因为它使我们能够试验不同的场景,这些场景反映了个体家庭或住区层面的环境和社会压力的复杂组合。因此,该模型确定了系统演化中的“临界点”,即当达到隐藏的资源阈值(如每个定居点的犁队数量、收获时的人力不足等)或人口非常突然的变化(例如,由于流行病)时,发生“突然而生动的”变化的阶段。

场景聚焦于未来

尽管这两个模型确实能够重现历史,因此使我们能够设想各种预先的场景,并通过实验观察这些场景的结果,但这些模型的主要目的是更好地理解过去,而不是帮助改进应对未来的方法。然而,下面的模型明确地将改善未来作为其目的之一。作为一个复杂系统模型,它特别适合这项任务,因为它有能力向我们展示健壮但反直觉的系统行为。这是来自“适应性管理”学派的大量且数量迅速增长的此类练习之一。在该学派中,该模型被用于推导可选的管理战略,并帮助确定最适合特定需求的战略。这里用它来指出,在上两个模型的主题——长期时间尺度上扩展的这种方法,实际上可以提高我们对未来的洞察力,特别是当它们还涉及从最大到最小的空间尺度时。

这项研究的目的是至少在某种程度上回答以下问题:“当全球变化的力量超出国家、区域或地方控制范围时,国家、区域和地方对气候变化和其他全球驱动因素的积极响应能在多大程度上影响未来的结果,至少在这些次全球层面上?”beplay竞技(Bohensky et al. 2011)。这个问题涉及的地理区域是大堡礁(Great Barrier Reef),它是地球的环境瑰宝之一,目前还没有对它进行全面的未来分析,将全球气候变化预测降至可能出现反应的规模。beplay竞技

由于在展望这个特定系统的未来时涉及到许多不确定性(在这方面,这种情况类似于大多数考古学或其他长期的情况),因此工作的结果是根据四种情况来制定的,而不是预测、预测或预测。这些都与1990年代开始的传统保持一致,概述了一种不同的社会对变革的态度——从(1)一种排斥变革的防御性态度,(2)一种承认由于个人和市场当前动态的运作而可能发生的变革,而不发生任何结构变革的态度,以及(3)一种包含旨在改革的合作的态度,从而实例化了模型中考虑的最高层次强加的结构变革。到(4)最有远见的目标,通过实现最大的转变,提供最高质量的生活(取决于作者和所研究的案例)。

到目前为止,这已成为我们的常规程序,我们将此方法的细节留给读者在原始出版物中进行研究(输入、使用的模型的结构等)。这里只需说明,作者认为气候变化、减缓和适应的驱动因素基本上取决于与社会发展有关的基本世界观和价值观,以及为实现这些愿景而使用的资源。beplay竞技为了与实践的管理支持目标保持一致,场景选择在很大程度上集中于它们如何影响相关生态系统所提供的供应、调节、支持和文化服务。

在本例中,四个情景涉及两个可能的世界,一个是空的世界,一个是满的世界,在世界和澳大利亚两个层次上各有一个,因为演习的目的是研究世界动态与澳大利亚动态的相对影响。这个空虚的世界遵循着主流的发展模式,其理念继承自一个资源丰富、人口相对较少、建设资本是制约因素的世界。在整个世界中,建设资本占主导地位,发展模式重新定义了经济的性质和目的,因此关注的重点是社会和环境福祉,而不仅仅是物质福祉。

从我们的角度来看,最有趣的结果之一是涉及的四种资本的含义:自然资本、社会资本、人力资本和建筑资本。这两种极端情况(在这里被称为“破坏公地”和“两全其美”)的结果反映在它们的名字中。在第二种情况下,所有种类的资本都增加了,尽管增加的程度不同,而在第一种情况下,除了人口和建筑环境,大多数种类的资本都减少了。但另外两个例子给了我们一些重要的见解。在“搭便车”场景(空澳大利亚在一个完整的世界,澳大利亚并没有对其环境但利润从其他国家做什么)以及“踩水”场景(一个完整的澳大利亚在一个空的世界,在澳大利亚有一个活跃的减排政策的世界不),自然资本严重减少,但也有社会资本的主要差异(通常在前减少,增强在后者,特别是民主)和人力资本(后者的教育和健康得到改善,前者则有所减少)。总体而言,按部就班的情况被证明比搭便车的情况在总体幸福感方面要好得多,这意味着局部措施可以克服全球形势的大部分负面影响,但反之则不然!从生态系统服务的角度来看,我们发现在丢弃公地情景下,所有自然生态系统及其提供的服务减少,而集约化农业和城市化增加。在两个世界最好的情况下,陆地面积覆盖或多或少保持不变。这两种中间情况在本质上都是对环境的破坏,尽管程度有所不同。

这些例子给我们带来了什么启示?

对于澳大利亚的珊瑚礁环境管理,我们应该从最后一个例子中得出什么结论?如果澳大利亚不采取任何措施缓解当地和地区的气候影响,它将依赖于其他地方发生的情况,因此无法评估风险和不确定性,这意味着不可能有更长期的规划。另一方面,积极主动的方法不仅能改善生态系统服务,还能提高未来的可预测性,从而减少风险和不确定性。但是,另一个重要的结论是:在区域一级解决全球环境变化显然不容易,尽管这种变化的影响在区域一级最为明显。因此,我们必须在跨尺度的相互作用上投入更多的努力和关注。这反过来又证实了韧性联盟(Gunderson and Holling 2002)提出的Panarchy方法的重要性。

但是,正如作者所说(Bohensky et al. 2011),要真正理解这样一个系统,还必须能够跨越时间尺度进行研究,就像我们在上面的考古例子中看到的那样。如果不这样做,人们就会错过这些系统的一些长期动态,因为它们不能在短时间内充分清晰地观察到。这种长期动力既是自然的(如经常发生小冲击、侵蚀和类似现象的地区的构造),也是文化的(如美国西南部的聚集-分解现象)。此外,人们无法在短时间内观察到变化的变化——变化对变化动态本身的影响——例如,新的反馈循环的出现,或不同类型过程之间相互作用模式的变化。最后,在相对较短的时间尺度上建立在观测基础上的情景考虑了尚未观察到或分析的遗留效应。

上述考古例子有其缺点,因为它们(尚未)充分考虑到空间分异(无论是自然的还是人类影响的结果),也没有考虑到景观和开发的空间差异以多种方式促成社会和生活方式的出现,因为它们允许资源的组合出现。因此,我们认为,很明显,过去动态的长期的、详细的模型将必须发展,以便包括多个空间尺度,然后它们可以作为我们在第三个例子中提出的各种情景分析的有用基础。

我希望

这就是IHOPE项目的全部内容(Hibbard etal . 2010):使用主要社会系统的长期动态的跨尺度模型,以更好地洞察这些系统的系统动态,以便更熟悉未来可能会带来什么。为了最有效地做到这一点,我们比较了不同规模和复杂程度的社会的各个实例,如澳大利亚的小规模部落,史前美国西南部规模稍大但仍相对较小的社会,危地马拉和尤卡坦半岛的玛雅城市(有趣的是,它们的历史包含了一个主要的转折点,即从高地向低地迁移),罗马共和国和帝国,和其他人。

该项目于2005年在达勒姆的一次会议上启动(参见Costanza et al. 2007),此后在澳大利亚、北美、非洲和欧洲组建了团队,研究北极、东南亚和太平洋岛屿社会的同事也紧急参与了该项目。该项目目前由IGBP(在AIMES项目下)和IHDP共同赞助,其行政总部设在斯德哥尔摩恢复力中心(Hibbard等人,2010年)。

该项目目前的一项活动是建立玛雅文明的综合动态系统/基于代理的模型。该模型包括生物物理系统的动态——气候、水、植被、初级生产等——与人类系统——人口、定居点、农业、贸易、技术、制度等相结合——以复制文明在三个主要干旱周期中的动态及其最终崩溃。随着时间的推移,运行模型模拟显示了人类定居点在整个景观中的分布。降雨、净初级生产力和农业适宜性的若干函数是通过基于细胞的景观和基于影响降雨的气候周期假设的变化计算出来的。人口模型与空间数据相互作用,种植农作物,推动移民和进一步定居。定居点通过贸易网络联系在一起,生态系统服务、农业和贸易的提供结合起来提供了人类的整体福祉。然后,通过时间和比较场景对系统进行模拟,以检查在什么条件下系统保持可持续性,或者反过来崩溃或重组。该模型的评估基于其产生与考古证据相一致的结果的能力,在本例中,生成低地玛雅城市的区域定居模式的能力,通过El Mirador、Tikal和Calakmul的横跨尤卡坦半岛贸易路线的位置,以及后经典时期沿海城市的优势地位。该模型允许对一系列情景进行调查,包括改变干旱的频率和严重程度;通过陆路、独木舟和海路的先进贸易技术; and the impacts of random shocks such as volcanic eruptions.

我们期望IHOPE将鼓励开发、测试和使用上述类型的其他综合动态模型,以帮助我们更好地理解过去,将其作为创造可持续和理想未来的手段。通过构建这样的multiscalar不同种类的社会的动力学模型,并比较他们的结构化以及在不同环境中随时间演化,我们会得到一个大大改善了insight尺度socioenvironmental动力学,我们迄今为止无法掌握,从而提高我们的对我们未来的决策,这是目前看到这种戏剧性的变化在时间和空间尺度上的广泛参与。

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致谢

这项工作是作为地球上人类综合历史和未来(IHOPE)工作组的一部分进行的,该工作组由国家生态分析和合成中心支持,该中心由美国国家科学基金会(Grant #EF-0553768)、加州大学圣巴巴拉分校和加利福尼亚州资助。我们感谢三位匿名审稿人对早期草案的有益评论。我们也感谢乌普萨拉大学、斯德哥尔摩复原中心、布里斯托大学的Quest项目、亚利桑那州立大学和波特兰州立大学对这项工作和IHOPE计划的支持。

文献引用

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[1]甚至在过去的几十年里,我们加速了我们的科学知识基础,达到了虽然有足够的知识在地方(如酸雨、杀虫剂的使用)和全球范围(如减缓气候变化)提出改变,但科学与基于增长的普遍和"公认"的社会轨迹之间存在脱节,因此这些建议没有得到实施。beplay竞技
[2]L. P.哈特利在他的小说中有句名言:“过去是一个外国:那里的人做事不一样”的中间人(哈特利1953)。

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