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里德，M. S, K.胡贝克，A.波恩，T. P.伯特，J.霍尔顿，L. C.斯特林格，N.贝哈里-博格，S.巴克马斯特，D.查普曼，P. J.查普曼，G. D.克雷，S. J.康奈尔，A. J.道吉尔，A. C.埃夫利，E. D. G.弗雷泽，N.金，B. J.欧文，M. J.柯克比，W. E.库宁，C.普雷尔，C. H.奎因，B.斯利，S.斯塔尔，M. Termansen, S.索普，F.沃拉尔。2013。预测和管理未来生态系统服务之间的权衡和互补性。生态和社会 18(1): 5。
http://dx.doi.org/10.5751/ES-04924-180105
研究，一部分的特别功能生态系统服务、治理和利益相关者参与
里德，M. S, K.胡贝克，A.波恩，T. P.伯特，J.霍尔顿，L. C.斯特林格，N.贝哈里-博格，S.巴克马斯特，D.查普曼，P. J.查普曼，G. D.克雷，S. J.康奈尔，A. J.道吉尔，A. C.埃夫利，E. D. G.弗雷泽，N.金，B. J.欧文，M. J.柯克比，W. E.库宁，C.普雷尔，C. H.奎因，B.斯利，S.斯塔尔，M. Termansen, S.索普，F.沃拉尔。2013。预测和管理未来生态系统服务之间的权衡和互补性。生态和社会 18(1): 5。
http://dx.doi.org/10.5751/ES-04924-180105
预测和管理未来生态系统服务之间的权衡和互补性
1伯明翰城市大学,2马里兰大学3.谢菲尔德大学,4达勒姆大学5利兹大学6英国发展科学合作，7爱丁堡生态与水文中心，8曼彻斯特大学9玛雅项目社区利益公司，10圭尔夫大学11布鲁内尔大学12詹姆斯•赫顿研究所13维也纳经济贸易大学，14奥尔胡斯大学15希瑟信托
摘要
本文展示了在与决策者和其他利益相关方密切合作开发的计算机模型的帮助下，如何能够量化和绘制政策决策未来可能影响多种生态系统服务的方式。通过这种方式，可以确定不同生态系统服务之间潜在的权衡和互补性，从而可以设计政策以避免最坏的权衡，并在可能的情况下增强多种服务。该论文首次汇集了来自农村经济和土地利用计划可持续高地项目的证据，与之前未发表的模型输出有关的径流、农业适宜性、生物量、石南覆盖、年龄和红松鸡(Lagopus scotica)、草地覆盖，以及配套的剧情叙事和视频。基于到2030年扩大或加强土地管理的政策，通过与利益相关方实地访问时的采访和讨论、文献综述、概念建模和基于过程的计算机模型的结合，以英国皮克区国家公园的暗峰为例研究，制定了两种截然不同的情景。在扩张导致有管理的燃烧和放牧或土地废弃显著减少的地方，植被类型和结构的变化可能危及一系列对保护很重要的物种，同时危及供应服务、舒适价值，并增加野火风险。然而，如果扩张导致以前密集管理破坏的泥炭地得到恢复，就会增加碳的封存和储存，这有许多共同利益，可以抵消景观中其他地方栖息地和物种的损失。在第二种情况下，土地使用和管理显著加强，以促进英国的粮食自给自足。这将有利于某些供应服务，但将对碳储存和水质产生负面影响，并将导致某些需要保护的物种的数量减少。这篇论文强调需要空间明确的模型，可以跟踪生态系统服务如何随时间变化，以响应政策或环境驱动因素，并响应变化的社会需求和偏好，这是很难预测的。通过与决策者和其他利益相关者密切合作开发这样的模型，有可能为那些需要使用研究结果的人描绘出真正值得关注的情景。通过让这些合作者通过电影与研究结果进行接触，有可能讨论在每种情景所描述的非常不同的未来条件下，最小化权衡和增强多种生态系统服务的提供的适应性选项。通过这种方式为尽可能广泛的未来做准备，决策者有可能在面对不可预测的未来变化时迅速有效地采取行动，保护和加强生态系统服务的提供。
关键词:毯状沼泽;生态系统服务;健康;山;荒野;生态系统服务付费;匹克区国家公园;高地
介绍
随着对全球粮食安全和气候变化的担忧增加，决策者在如何使用土地方面面临着越来越艰难的决beplay竞技定(Foresight 2011, Vermeulen et al. 2012)。现在提供更多的食物和纤维可能具有短期的经济意义，但如果不了解社会所依赖的其他生态系统服务的长期后果，决策者可能没有意识到他们正在为后代做出的权衡。然而，考虑到许多生态系统服务运行的不同规模，以及它们可能对复杂社会生态系统中变化的驱动因素做出的不可预测的响应，确定可能的权衡是一项具有挑战性的任务。必须确保对一项生态系统服务的付费不会在不经意间损害其他重要服务的提供。随着生态系统服务付费(PES)计划在国际上的普及，应对这些挑战变得越来越重要(Balmford et al. 2008)。生态系统服务框架正越来越多地被世界各地的政策制定者用于理解、交流和管理自然为社会提供的好处(多边环境协定，2005年)。该框架是一种有用的工具，可以系统地考虑一个决定对自然界“生命维持系统”的各个方面可能产生的后果(Turner和Daily 2008)。然而，直到最近，将生态系统服务作为一个框架在很大程度上还是启发式的，无法向决策者提供定量的、空间上明确的信息，说明他们的行为对多个生态系统服务在不同空间和时间尺度上相互作用时可能产生的后果。因此，呼吁农业支持更多地关注生态系统服务的提供，例如，关于欧盟共同农业政策的“绿化”的辩论，被许多人认为是行不通的。
在计算机模型的帮助下，有可能量化决策未来可能如何影响多种生态系统服务。使用这些模型的输出，就有可能开始评估可能的权衡的规模，并确定可能存在的双赢情况，即某些土地使用或管理决策可以促进多种服务(例如，Opdam等人2001年，Alcamo等人2005年，Egoh等人2010年)。然而，这类研究的益处对决策者来说可能是有限的，因为他们很少参与相关情景的制定，也很少参与可以帮助他们避免这些未来所带来的最糟糕的权衡的适应策略的制定。
本文展示了如何通过将计算机建模与决策者的参与结合起来，确定不同的政策轨迹如何可能导致多个生态系统服务之间的权衡或互补。本文认为，英国高地是一个相对简单的社会生态系统，其中可能影响未来(到2030年)生态系统服务提供的合理情景数量相对有限。总之，我们对各种定量和定性、跨学科和参与性方法提供了见解，这些方法是使决策者(如决策者、规划者、土地所有者/管理者)做出能够保护社会在未来长期依赖的生态系统服务的决策所必需的。
英国的高地是一块“用途广泛的土地”(Burt and Hanwell 1992)。传统上，决策者和实践者优先考虑的是生产性土地利用，如放牧或林业。越来越多因这些历史用途而遭到破坏的高地生境正在被恢复，用于碳储存、水质调节、生物多样性保护和景观美学(Bonn et al. 2009)。许多生态系统服务提供的好处是广大社会无法支付的，但如果没有这些服务，就很难生存或无法替代，例如饮用水、洪水缓解或碳储存(Reed et al. 2009)。这些“正外部性”可能导致冲突，当它们的持续提供与土地管理者的目标不一致时，例如，维持生物多样性的成本损害了松鸡沼地的经济可行性。同样，“负外部性”可能产生于土地使用和管理活动，这些活动以(未定价的)牺牲更广泛的社会为代价使土地管理者受益，例如农业造成的水污染。市场扭曲倾向于提供服务，如食品、木材和风能的生产，被认为是导致高原环境普遍恶化的原因，政府补贴历来鼓励，偶尔鼓励过度放牧、排水和不适当的燃烧制度(Holden et al. 2007)。
与高地景观相关的生态系统服务的多功能性和范围使其成为研究社会-生态系统的理想案例，我们可以在其中探索如何解决土地利用冲突和增强互补性。多功能土地利用系统的管理涉及多个目标和决策，这些决策不可避免地会在相互竞争的生态系统服务和负责提供这些服务的利益相关者之间产生权衡。土地所有者和管理者的目标因人而异，地方不同，世代不同。这使得人们很难预测未来的土地使用决定如何导致生态系统服务之间的权衡，以及预测它们对社会可能产生的后果。
本文的重点是英格兰山峰区国家公园(PDNP)的暗峰，但借鉴了英国其他高地的更广泛研究，以确定在国际上其他背景下对此类动态和多功能景观的适应性管理可能相关的教训。这篇论文汇集了来自农村经济和土地利用规划的可持续高地项目(www.sustainableuplands.org/)，与先前未发表的模型输出有关的空间径流模式、农业适宜性、生物量生产、石楠和草覆盖的部分、石楠年龄，以及伴随的场景叙述和视频。本文开发了一种方法，可用于反映政策情景下定量和空间特定的生态系统服务结果，并解决以下问题:(1)未来不同情景下高地生态系统服务与哪些外部性相关?(2)我们如何最大限度地减少权衡，增强不同土地用途和管理做法之间的互补性，以确保未来从高地提供生态系统服务?
研究设计
方法
可持续高地项目旨在结合当地利益相关者、政策制定者、社会和自然科学家的知识，预测和可持续管理英国高地的农村变化。总而言之，该方法包括下列步骤:- 通过利益相关者分析和社会网络分析，更好地理解利益相关者的优先事项和关系。利益攸关方分析是通过与跨部门利益攸关方的初步研讨会进行的，采用了利益攸关方影响矩阵(c.f Eden和Ackerman, 1998年)，增加了额外的列，以获取关于不同利益攸关方利益和影响的性质、他们彼此之间的关系以及联系细节的更详细信息(Dougill等，2006年，Reed等，2009年)。随后是对利益相关者分析研讨会期间确定的关键个人及其联系人的采访样本，以对利益相关者进行分类。这导致了以下群体的确定:山区农民，体育地产，供水公司，林业，保护组织，娱乐/旅游，和法定机构。通过社会网络分析(Prell et al. 2008, 2009, 2010)进一步收集这些利益相关者之间关系的信息。这些信息被用来选择一个小的，但有良好联系的，值得信任的，并且具有广泛代表性的涉众群体，以便在下一步中与之合作。通过与关系网中其他人认为值得信赖的有良好关系的个人合作，希望从研究过程中产生的新想法和态度能够传播到一个比直接合作所能达到的更大的利益攸关者关系网中;
- 通过文献综述、半结构化访谈和现场访问的结合，了解高地系统当前和未来感知到的挑战和机会。在现场访问中，从上一步的利益相关者分析和社会网络分析中选出一小群利益相关者和研究人员，分享他们关于系统可能如何应对预期变化的知识。采用扎根理论分析(Glaser和Strauss 1967)对访谈和现场访问产生的定性数据进行分析;
- 开发高地系统的概念模型，使用从访谈和现场访问分析中得出的主题，辅以已发表文献中的信息，并使用Vensim软件进行集成(Prell等人，2007年)，将变化的驱动因素与系统组件和结果联系起来。图1显示了这个概念模型的子模型;
- 通过追踪影响不同系统组件的变化驱动因素，创建草稿场景，以创建草稿叙述，描述可能受不同变化驱动因素影响的系统组件，从而导致各种结果(Reed等人，在新闻）;
- 完善草稿场景并对其进行优先级排序。在上一步中开发的场景草案在涉众研讨会上提出。情景草案被细分为若干组成部分，并要求参与者评估:(i)情景草案每个组成部分发生的可能性;以及(ii)如果可能发生，每个组成部分对主要影响的贡献程度，无论是积极的还是消极的。在必要的情况下，在情景草案中增加了新的组成部分，并从情景草案中删除了被认为不太可能发生和/或不太可能产生重大影响的部分情景。然后，对每一个修订后的情景重复同样的练习，这些情景由之前练习中通过的所有组成部分组成，根据它们的可能性对每一个修订后的情景进行排名，如果它们发生了，它们可能产生的影响的大小(更多细节，见Hubacek和Reed 2009;里德等。在新闻)．然后讨论场景的排名列表，并在下一步使用基于过程的计算模型进一步探索排名靠前的场景;
- 使用计算的、基于过程的模型更详细地研究场景，以探索场景之间的细节、反馈和潜在交互，以确定生态系统服务之间可能的权衡，这对未来的规划可能很重要。为此，开发了一系列空间明确的基于过程的模型，包括土地管理者行为、植被覆盖和类型、土地管理者和自然资源保护主义者感兴趣的特定鸟类物种、碳动态和水质，以评估不同情景导致某些生态系统服务的提供增加(权衡)或导致多种生态系统服务的双赢改善(互补性)的可能性。在PDNP的暗峰地区，建立了一个清晰的空间模型，描述了沼地植被动态和有关放牧和石楠燃烧的管理决策(Chapman等，2009年)一个, 2010)。矮灌木、蕨类植物和禾本科植物之间的竞争受放牧、矮灌木年龄(由燃烧轮作决定)和环境梯度的调节，管理决策依赖于植被覆盖。该模型通过PDNP暗峰的土地所有者和管理者的选择实验参数化，以揭示对替代生产策略的偏好，以及这些选择在多大程度上受其生态和政策背景的影响(Jin et al. 2009)。与此相关的是红松鸡的随机模型(Lagopus scotica)动态的开发，以检查领土、生产力、收获和其他环境因素之间的相互作用如何影响红松鸡的种群周期(Chapman等，2009年b)．利用PESERA模型(Kirkby等人，2008年)评估了管理和植被覆盖、类型和生物量的模拟变化将如何影响径流模式，并有助于向下游输送泥沙和营养物质。农业适宜性被认为是机械限制和气候潜力的结合。来自泥炭土壤的碳通量，包括所有的碳吸收和释放途径，包括河流和气体，Worrall等人(2007,2009)建立了1997-2006年10年的模型，并应用于峰区暗峰地区550平方公里的高地泥炭土壤;
- 沟通结果。模型输出与来自半结构化访谈的见解相结合，这些访谈无法被建模来创建场景叙事。在接下来的步骤中，这些信息通过短片传达给研讨会参与者。框1和框2提供改编成电影剧本的场景叙事。方框1和2用模型输出说明了这些叙述，并提供了短片的链接。选择电影作为媒介是为了回应当地利益相关者的反馈，他们在整个电影开发过程中提供反馈。因此，这与“参与式视频”不同，后者纯粹依赖当地知识，通常由当地社区自己拍摄(例如，Braden 1999, Kindon 2003, White 2003)。它也不同于其他场景项目的电影输出，这些电影输出往往主要依赖于科学知识(例如，Nakicenovic等人1998年，IPCC 2000年，Morris等人2005年，Mensonides等人2008年)。因此，当地和科学输入的结合，使电影具有相关性和共鸣，这是它们无法通过其他方式实现的，同时基于严格的证据基础。为了以更互动的方式使用视频，项目开发了一个互动网站(www.ouruplands.co.uk)，透过研究小组成员的短片，交流研究结果，并在高地的持份者和公众之间分享观点。场景中的关键信息也被包装成儿童童话插图和音乐视频(见附录)，以迎合更多面手的观众;
- 利用影片来讨论创新的方法，使利益相关者能够对每个场景做出反应。在可能的情况下，使用模型来评估在访谈、现场访问和研讨会中提出的适应策略，并就这些策略的可行性向利益攸关方提供反馈。这些研究结果在最后的利益相关者研讨会上进行了讨论，与会者观看了场景电影，并被要求提出额外的适应策略(表A1.1)。
案例研究背景
虽然该项目在英国的三个地点进行了工作，但本文主要关注来自PDNP暗峰的数据。该地区是英国许多高地和欧洲边缘山区的典型代表，这些地区正面临着人口变化、政策改革和环境问题(如土壤侵蚀、生物多样性丧失和气候变化)带来的压力。beplay竞技选择PDNP的暗峰地区是因为其土地利用活动的多样性，即保护、农业、旅游、采水、射击和渔业，以及它所面临的社会、经济、政治和环境压力的范围。它位于南奔宁高地牧场的最南端，位于两个大城市之间(图2)。PDNP拥有500平方公里的开放土地，每年有超过1000万人次的休闲游客，是英国游客最多的国家公园(匹克区国家公园管理局2004年)。PDNP包含了许多村庄和城镇，但其38000人口中只有17.2%居住在暗峰地区(国家统计局2003年)。PDNP居民的生计比全国平均水平更依赖于农业、野禽和旅游业(国家统计局2003年)。大部分沼地为私人所有，主要用于红松鸡和绵羊的生产。
专栏1:如果英国的山区农民为野生动物和碳排放管理土地会怎样?
【电影链接:http://youtu.be/bKo3IPYBAII］
绵羊正迅速从英国的山上消失;为什么会发生这种情况，这对土地意味着什么?农业补贴的变化正迫使许多农民做出艰难的决定，而气候变化可能会增加压力。beplay竞技因此，如果羊真的消失了，它们会被红松鸡取代吗?在一些庄园可能是这样的，有控制的燃烧用于管理土地。然而，一些土地管理人员担心，由于短期内对禽流感的担忧，以及公众对狩猎态度的长期变化，未来可能会禁止捕杀野生鸟类，射击本身将受到抨击。不管我们是失去了羊还是失去了猎物，还是两者都失去了，许多人看到的未来是，土地管理者越来越多地成为碳排放和野生动物管理者。
除非土地管理者获得报酬，放牧和焚烧这些环境，以防止像幼树那样的灌木(桦木属树和金雀花(Ulex)进入，一些地区可能最终会被遗弃。这可能是生产力最低、海拔最高、最偏远的土地。这将导致更多的地区成为石南花的主宰。艾丽卡)以牺牲草地为代价。图3(i)显示了当前以紫色石南植物为主的区域。图3(ii)显示，在目前的管理下，石南植物的比例(目前存在石南植物的地方)到2030年将以牺牲草为代价增加。高度管理的地区保持相对稳定。图3(iii)显示，如果我们取消管理，到2030年石南植物的比例将有更大的增长。虽然这听起来可能对红松鸡很好，它们依赖石南花筑巢和觅食，但越来越多的石南花太老，无法真正喂养它们。因此，皮克区国家公园里的石南花有可能对红松鸡没有任何用处。在干旱地区，管理的取消将导致灌木的入侵，并最终导致森林。图4以浅蓝色和绿色显示山顶区最干燥的部分，而这些地方首先出现在东部。因此，政府很可能会资助建立防火通道，以减少灾难性野火的风险。 In the shorter term this could mean more different types of plants and animals, but looking further ahead, it would almost certainly lead to a reduction in the prevalence of important habitats and species (such as Dunlin [Calidris阿尔和金船[Pluvialis apricaria])。
beplay竞技气候变化将带来进一步的挑战。物种将不得不向更北、更高的山上迁移，以维持它们所习惯的那种生活条件。虽然有些，如黑松鸡(Lyrurus tetrix)，可以从更多的树木中获益，积极管理森林比任由土地荒芜更有效地保护这些物种。此外，尽管少数物种可能会从这种新的矮灌木景观中受益，但大多数在山上生活、工作和娱乐的人不会为此感到高兴。大多数参观这些环境的人是被它们不间断的紫色景色和独特的野生动物所吸引，他们不希望灌木丛和树木遮蔽他们的视野。
然而，也不全是厄运和悲观。让这些山自然生长可以帮助我们停止从土壤中流失碳。图5(i)用红色表示我们目前从土壤中流失的碳。如果我们停止放牧和燃烧，让土地荒芜，图5(ii)显示了土壤将如何开始从大气中吸收和存储碳。然而，在不太可能被完全抛弃的较偏远、较低的地区，积极管理土地的碳排放是可能的。如果公众愿意付钱给土地管理者以抵消他们的碳排放，这实际上可能比管理绵羊或野味更有利可图。我们已经知道，堵塞排水沟和沟渠，重新种植裸露的和被侵蚀的泥炭可以防止大量的碳从山上流失，并在未来年复一年的新泥炭层的沉积中储存更多的碳。减少有管理的焚烧数量在某些领域也可能有所帮助。事实上，我们计算过，如果我们山上所有的泥炭地区都恢复到原始状态，它们每年可以吸收目前英国2%的机动车排放。如果我们尽我们所能将受损的泥炭恢复到原始状态，图5(iii)显示了我们实际上可以吸收和储存更多的碳，比我们放任自流所能吸收和储存的碳还要多。 However, the benefits would not stop here; restoring damaged moorland could bring back important wildlife, reduce the risk of catastrophic wildfires, produce cleaner water, protect fish populations downstream, and may even in some cases reduce flooding in towns and cities. As long as the kind of weather we get under a future climate does not dry the soil out too much, blocking drainage ditches may also reduce the spread of scrub and trees by making the soil too wet for trees to grow.
我们计算过，如果公众愿意为每吨碳支付大约25英镑，以支持你从沼地恢复中获得的所有额外收益(从阿伯丁飞往伦敦的航班只需要10英镑多一点)，你就可以在30年内偿还恢复成本，这是林业计划的一个很好的替代方案。现在我们只需要找出在哪里最好，以避免同时产生温室气体甲烷，这可能会抵消气候效益。
当然，即使这样的计划得以实现，碳价格保持上涨，如果高地社区成为碳和野生动物的管理者，将会发生重大变化。山上的农场可能会明显减少，但可能会增加，那些留在山上的人越来越不得不寻找其他的赚钱方式，例如通过旅游业，和直接销售当地的专业产品，如“砍伐繁殖的”羔羊。鹿的管理可能会从山地森林的增加中受益，但红松鸡的管理人员可能不得不支付给放牧者，或烧毁更多的土地来保护树木。
【电影链接:http://youtu.be/bKo3IPYBAII］
绵羊正迅速从英国的山上消失;为什么会发生这种情况，这对土地意味着什么?农业补贴的变化正迫使许多农民做出艰难的决定，而气候变化可能会增加压力。beplay竞技因此，如果羊真的消失了，它们会被红松鸡取代吗?在一些庄园可能是这样的，有控制的燃烧用于管理土地。然而，一些土地管理人员担心，由于短期内对禽流感的担忧，以及公众对狩猎态度的长期变化，未来可能会禁止捕杀野生鸟类，射击本身将受到抨击。不管我们是失去了羊还是失去了猎物，还是两者都失去了，许多人看到的未来是，土地管理者越来越多地成为碳排放和野生动物管理者。
除非土地管理者获得报酬，放牧和焚烧这些环境，以防止像幼树那样的灌木(桦木属树和金雀花(Ulex)进入，一些地区可能最终会被遗弃。这可能是生产力最低、海拔最高、最偏远的土地。这将导致更多的地区成为石南花的主宰。艾丽卡)以牺牲草地为代价。图3(i)显示了当前以紫色石南植物为主的区域。图3(ii)显示，在目前的管理下，石南植物的比例(目前存在石南植物的地方)到2030年将以牺牲草为代价增加。高度管理的地区保持相对稳定。图3(iii)显示，如果我们取消管理，到2030年石南植物的比例将有更大的增长。虽然这听起来可能对红松鸡很好，它们依赖石南花筑巢和觅食，但越来越多的石南花太老，无法真正喂养它们。因此，皮克区国家公园里的石南花有可能对红松鸡没有任何用处。在干旱地区，管理的取消将导致灌木的入侵，并最终导致森林。图4以浅蓝色和绿色显示山顶区最干燥的部分，而这些地方首先出现在东部。因此，政府很可能会资助建立防火通道，以减少灾难性野火的风险。 In the shorter term this could mean more different types of plants and animals, but looking further ahead, it would almost certainly lead to a reduction in the prevalence of important habitats and species (such as Dunlin [Calidris阿尔和金船[Pluvialis apricaria])。
beplay竞技气候变化将带来进一步的挑战。物种将不得不向更北、更高的山上迁移，以维持它们所习惯的那种生活条件。虽然有些，如黑松鸡(Lyrurus tetrix)，可以从更多的树木中获益，积极管理森林比任由土地荒芜更有效地保护这些物种。此外，尽管少数物种可能会从这种新的矮灌木景观中受益，但大多数在山上生活、工作和娱乐的人不会为此感到高兴。大多数参观这些环境的人是被它们不间断的紫色景色和独特的野生动物所吸引，他们不希望灌木丛和树木遮蔽他们的视野。
然而，也不全是厄运和悲观。让这些山自然生长可以帮助我们停止从土壤中流失碳。图5(i)用红色表示我们目前从土壤中流失的碳。如果我们停止放牧和燃烧，让土地荒芜，图5(ii)显示了土壤将如何开始从大气中吸收和存储碳。然而，在不太可能被完全抛弃的较偏远、较低的地区，积极管理土地的碳排放是可能的。如果公众愿意付钱给土地管理者以抵消他们的碳排放，这实际上可能比管理绵羊或野味更有利可图。我们已经知道，堵塞排水沟和沟渠，重新种植裸露的和被侵蚀的泥炭可以防止大量的碳从山上流失，并在未来年复一年的新泥炭层的沉积中储存更多的碳。减少有管理的焚烧数量在某些领域也可能有所帮助。事实上，我们计算过，如果我们山上所有的泥炭地区都恢复到原始状态，它们每年可以吸收目前英国2%的机动车排放。如果我们尽我们所能将受损的泥炭恢复到原始状态，图5(iii)显示了我们实际上可以吸收和储存更多的碳，比我们放任自流所能吸收和储存的碳还要多。 However, the benefits would not stop here; restoring damaged moorland could bring back important wildlife, reduce the risk of catastrophic wildfires, produce cleaner water, protect fish populations downstream, and may even in some cases reduce flooding in towns and cities. As long as the kind of weather we get under a future climate does not dry the soil out too much, blocking drainage ditches may also reduce the spread of scrub and trees by making the soil too wet for trees to grow.
我们计算过，如果公众愿意为每吨碳支付大约25英镑，以支持你从沼地恢复中获得的所有额外收益(从阿伯丁飞往伦敦的航班只需要10英镑多一点)，你就可以在30年内偿还恢复成本，这是林业计划的一个很好的替代方案。现在我们只需要找出在哪里最好，以避免同时产生温室气体甲烷，这可能会抵消气候效益。
当然，即使这样的计划得以实现，碳价格保持上涨，如果高地社区成为碳和野生动物的管理者，将会发生重大变化。山上的农场可能会明显减少，但可能会增加，那些留在山上的人越来越不得不寻找其他的赚钱方式，例如通过旅游业，和直接销售当地的专业产品，如“砍伐繁殖的”羔羊。鹿的管理可能会从山地森林的增加中受益，但红松鸡的管理人员可能不得不支付给放牧者，或烧毁更多的土地来保护树木。
专栏2:改善英国的粮食安全对我们的山区意味着什么?
【电影链接:http://youtu.be/KduOlzABanI］
最近食品价格的上涨使我们都意识到，确保日常必需品在未来很长一段时间内广泛供应和负担得起是多么重要。因此，包括英国在内的世界各国政府对改善粮食安全越来越感兴趣。这可能意味着高地的变化。
如果我们想在粮食生产上更加自给自足，我们需要使用更多的土地，我们需要管理我们已经使用得更密集的土地。我们会在山上看到比现在更多的羊，在一些地方，羊和牛混杂在一起。但在一些高地地区可能会有更显著的变化。
这个国家有许多地方过去曾被耕种过，可以再次被用来提供食物。如果我们决心要养活自己，我们可能需要犁出一些更适合种植庄稼的高地。图6(i)显示山顶地区国家公园最适合种植农作物的地方。这表明，随着气候的变化，我们有可能比现在种植更beplay竞技多的土地。
在这个国家的许多地方，我们的山在遥远的过去被耕种过，但已不在人们的记忆中了。只要付出一点努力，比如让土壤变灰，用树木做防风林，就有可能成功实施这样的计划。
然而，以这种方式提供更多的本土食品将付出代价。首先，额外的放牧和耕作将意味着山上植被的减少，可能只有潜在生物量的10%(图6[ii])。这种植被减缓了雨水到达小溪和河流的速度;没有它，更多的水将更快地到达我们的河流。图6(iii)显示了在这种情况下，到2030年，目前的径流与我们预计从山上流下的水量的比较;更多的蓝色意味着更多的水从山上流下。这将增加下游城镇发生洪水的风险。我们已经在努力满足欧盟的要求，清理我们的水道，但额外的化肥从新的可耕地冲进小溪和河流，将使这项工作几乎不可能完成。它还将改变从我们山上流出的水的颜色，使水公司更难去除目前花费数百万美元试图去除的棕色。因为更多的水会以更快的速度从山上流下，更多的沉积物会冲入河流，覆盖鲑鱼产卵床，比以往任何时候都更快地堵塞水库。 If cropland were created outside the areas our maps suggest would be most suitable, there would be far more soil erosion, which would lead to more problems with sediment. By increasing the numbers of livestock in the hills, we risk changing the ecological balance between the wild species of plants and animals, many of which are internationally important. However, perhaps the most significant consequence could be the impact on the climate system. The peat deposits in our hills are the largest store of carbon in the country, holding more than all the carbon stored in the forests of Britain and France combined. If enough of this washes down our rivers and ends up in the atmosphere as carbon dioxide, it could exacerbate climate change, which in turn would warm up the soil, releasing yet more carbon, i.e., a vicious cycle.
作为南Pennine摩尔特别保护区(SAC生境指令92/43/EEC)和特别保护区(SPA，鸟类指令79/409/EEC)的一部分，暗峰获得了国际保护地位，大部分地区被指定为具有特殊科学价值的地点(SSSI;国家保护指定)。保护与景观的多种需求竞争，包括采水、娱乐和旅游、农业、林业和狩猎管理，因为每个人都在管理土地以满足不同的优先事项，但管理决策对其他群体有影响。例如，《英国自然》(2003)将山顶区大部分指定的特殊景观区归为“不利状态”，主要是由于过度放牧和“不适当”的焚烧，其中一些经过广泛的修复工作已被重新归类为“不利恢复状态”。有管理的燃烧在该地区被用来创建一个马赛克石南树架，以最大化红松鸡的数量(Holden et al. 2007)。羊的放牧水平在最近几十年显著下降，主要是由于环境敏感地区协议(Dougill等，2006年)。【电影链接:http://youtu.be/KduOlzABanI］
最近食品价格的上涨使我们都意识到，确保日常必需品在未来很长一段时间内广泛供应和负担得起是多么重要。因此，包括英国在内的世界各国政府对改善粮食安全越来越感兴趣。这可能意味着高地的变化。
如果我们想在粮食生产上更加自给自足，我们需要使用更多的土地，我们需要管理我们已经使用得更密集的土地。我们会在山上看到比现在更多的羊，在一些地方，羊和牛混杂在一起。但在一些高地地区可能会有更显著的变化。
这个国家有许多地方过去曾被耕种过，可以再次被用来提供食物。如果我们决心要养活自己，我们可能需要犁出一些更适合种植庄稼的高地。图6(i)显示山顶地区国家公园最适合种植农作物的地方。这表明，随着气候的变化，我们有可能比现在种植更beplay竞技多的土地。
在这个国家的许多地方，我们的山在遥远的过去被耕种过，但已不在人们的记忆中了。只要付出一点努力，比如让土壤变灰，用树木做防风林，就有可能成功实施这样的计划。
然而，以这种方式提供更多的本土食品将付出代价。首先，额外的放牧和耕作将意味着山上植被的减少，可能只有潜在生物量的10%(图6[ii])。这种植被减缓了雨水到达小溪和河流的速度;没有它，更多的水将更快地到达我们的河流。图6(iii)显示了在这种情况下，到2030年，目前的径流与我们预计从山上流下的水量的比较;更多的蓝色意味着更多的水从山上流下。这将增加下游城镇发生洪水的风险。我们已经在努力满足欧盟的要求，清理我们的水道，但额外的化肥从新的可耕地冲进小溪和河流，将使这项工作几乎不可能完成。它还将改变从我们山上流出的水的颜色，使水公司更难去除目前花费数百万美元试图去除的棕色。因为更多的水会以更快的速度从山上流下，更多的沉积物会冲入河流，覆盖鲑鱼产卵床，比以往任何时候都更快地堵塞水库。 If cropland were created outside the areas our maps suggest would be most suitable, there would be far more soil erosion, which would lead to more problems with sediment. By increasing the numbers of livestock in the hills, we risk changing the ecological balance between the wild species of plants and animals, many of which are internationally important. However, perhaps the most significant consequence could be the impact on the climate system. The peat deposits in our hills are the largest store of carbon in the country, holding more than all the carbon stored in the forests of Britain and France combined. If enough of this washes down our rivers and ends up in the atmosphere as carbon dioxide, it could exacerbate climate change, which in turn would warm up the soil, releasing yet more carbon, i.e., a vicious cycle.
结果与讨论
我们反思利用电影来整合当地和科学知识，使利益攸关方和研究人员能够合作确定相关的改编。基于高地土地使用和管理的扩展或集约化，我们还探讨了与两种截然不同的政策情景相关的可能外部性，并确定了生态系统服务之间可能的权衡。情景通过叙事方式构建，并辅以短片(框1和框2)。最后，本文简要探讨了一系列未来政策创新，这些创新可以为重要的正外部性买单，以减少冲突，并利用英国高地土地利用之间的互补性。通过电影整合知识
电影制作过程使各种来源的知识得以整合。有可能结合来自面试、研讨会和现场访问的隐性知识(通过面试或研讨会过程变得明确)、非正式的(很少编纂或记录下来)、本地的、特定于环境的(通常是特定于地点或甚至特定于山坡)和经验“专有知识”，例如，关于沼地燃烧良好实践的知识，利用现有文献的知识和更明确、正式、可推广、基于处理的“知道-为什么”模型的构建(c.f. Raymond et al. 2010)。在影片中达到高潮的知识整合过程始于场景研讨会，参与者将从访谈、研讨会和现场访问中提取的当地知识与从文献和模型中获得的知识结合起来，以完善和排列场景(Reed等人，在新闻)．这些信息随后被用于构建叙事(框1和框2)，然后在电影中加以说明和传达。根据电影的情况，确定剧本改编的过程随之发生(来源a，表A1.1)。因此，虽然主要基于参与利益相关者的知识，但改编是建立在定性的当地知识和定量的模型输出的结合上的，这些模型输出已经在电影中捕捉到。除了这些主要由利益相关者提出的适应措施外，研究团队还提出了其他的适应措施，并与利益相关者在制定方案的同时合作探索，例如，使用碳市场为泥炭地恢复买单(Worrall等，2009年)。根据项目利益相关方咨询小组的建议，电影优先于使用地理信息系统和地图或图表形式的模型输出，或通过用户界面。这个小组对这些产出的抽象性质感到担忧，并担心一些利益相关者可能会发现它们难以理解。他们认为，相比之下，电影有能力告诉每个人，不管他们的正式教育状况如何。这一点很重要，因为参与该项目的利益相关者包括那些拥有非常熟练使用计算机的博士学位的人，也包括那些不识字、不使用计算机的人。因此，影片的使用使该项目能够将研究结果传达给所有利益相关方，使改编能够建立在尽可能广泛的知识库之上。通过让每个人都能在对项目研究结果的相似理解的基础上讨论适应问题，也有可能减少之前在受过正规教育和没有受过正规教育的人之间出现的权力失衡。
影片的使用也使项目克服了视觉偏差的问题，这是许多基于地图和图形的场景可视化技术固有的问题(c.f. Reed等人，2009年)。当场景主要侧重于可以很容易在地图或图形中表示的材料，例如树木覆盖或侵蚀，而牺牲了难以用视觉表示的材料，例如文化变化或土壤化学降解时，就会出现这种偏差。利用胶片，可以绘制一些模型输出，例如碳的封存和储存，并使用视觉隐喻来表示其他材料，例如，用溪水来表示陆路流量的增加，或用村庄图像来表示文化的变化。因为盒子1和盒子2中的叙述是严格基于研究结果的，它们仍然是相当技术性的，但通过在影片中穿插与利益相关方的采访来保持观众的兴趣。为了确保所有利益攸关方都能看到这些影片，它们通过DVD分发并上传到YouTube，第一年在YouTube上的观看次数超过1000次，为研究结果提供了比通过许多其他媒体可能获得的更大的可访问性。
场景
方框1和2展示了为交流场景而开发的叙事和伴随影片。它们借鉴了所有三个研究地点的材料，因此在全国范围内形成框架，使它们具有更大的政策相关性。然而，为了本文的目的，插图已从皮克区国家公园的暗峰。尽管这些叙述严格基于研究结果，但为了交流目的，有些简化是必要的。例如，对于全国各地气候和植物群落组成的变化可能如何影响碳的封存和储存潜力，没有任何警告。此外，应该指出的是，由于对2030年的预测依赖于届时系统对修改后的环境的平衡，生态系统响应的滞后将意味着实际情况可能介于我们现在观察到的情况和情景中显示的情况之间。方框1推断了目前普遍认为的政策轨迹，即扩大高地的土地使用和管理，人们认为，这可能导致恢复因集约化管理而退化的土地，这些土地以前导致排水和裸露的/侵蚀的泥煤，并完全取消其他地区的主动管理。参与这项研究的利益相关者强调，没有单一的方法来扩展或“重新野生化”，就像它经常被描述的那样。相反，有一系列可能一起发生的方法，从最不密集的当前实践的扩展，如恢复，到没有主动管理的完全土地废弃(c.f Deary 2012)。一系列政策触发因素可能导致这种情况，包括改变通过共同农业政策获得的农业支付总额，改变这种支付的配置，即绿化支付侧重于提供生态系统服务，禁止捕猎野生鸟类，或改变政策，使更多的土地管理者能够通过PES为恢复支付，例如，为恢复带来的相关碳或水质效益。土地使用和管理的持续扩大可能导致一些重要的负面外部性，可能对未来从高地提供多种生态系统服务产生重大影响(如专栏1所述):
- 供应服务:绵羊和红松鸡产量显著减少，对目前依赖PDNP暗峰地区这些活动谋生的高地社区产生了影响;
- 调节和支助服务:扩大土地使用，例如减少燃烧，可能改善覆盖沼泽生境的条件。然而，由于PDNP暗峰的许多覆盖沼泽地区在过去曾遭到破坏，它们的地下水位很低，如果不采取恢复措施来提高地下水位，这些地区可能无法恢复。缺乏对干燥的荒地和酸性草地生境的管理可能会导致灌木丛的增加，最终导致森林的增加。这可能会暂时增加野火的风险，而野火可能会破坏土壤并释放其中所含的碳，可能导致与气候变化的正反馈;beplay竞技而且
- 文化服务:野火的增加可能会破坏重要的栖息地。到2030年，由于有管理的燃烧和放牧水平的降低，石南的密度将会增加，但大部分石南将是古老的植物，如果没有目前有管理的燃烧产生的不同年龄的林分的马赛克，这些新的石南可能很少有可能作为红松鸡的栖息地(图3)。植被高度的显著增加可能会有利于像芦苇Buntings (Emberiza schoeniclus schoeniclus)、世界自然保护联盟“红色名录”物种之一，以及鹬(Gallinago Gallinago；“琥珀名录”)，牺牲了一些物种，比如特别保护区(SPA)指定的物种，金鸻(Pearce-Higgins et al. 2006)。石南覆盖的显著增加可能会减少云雀的数量(Alauda薄荷；红色名单)及草甸皮坑(Anthus pratensis；琥珀名录)，草覆盖的显著减少可能会减少暗峰的金鸻、Dunlin(琥珀名录和SPA指定)、鹬和芦苇鹀的数量(Pearce-Higgins et al. 2006)。在干旱地区，灌木和森林可能逐渐取代具有国际意义并受各种法定名称保护的栖息地和相关物种。尽管这种情况可能会创造出适合某些重要物种的栖息地，如红名单上的黑松鸡，但这可能会以牺牲大多数栖息地和物种为代价，这些栖息地和物种目前是国家和国际法定指定的重点。那些去高地休闲的人往往看重那里不受打扰的风景、独特的栖息地和野生动物(van der Wal et al. 2011)，而灌木丛和森林会破坏这些景观。
方框2关注的是导致土地管理集约化的政策，主要是牲畜集约化，但可能会有一些转变为耕地使用，以满足英国在粮食生产方面日益增长的自给自足的需求。这种设想是基于这样一种未来:由于发展中国家的人口增长和新兴中产阶级日益增长的胃口，以及由于气候变化的影响而导致的全球生产收缩，粮食价格将变得高得令人望而却步。beplay竞技这可能导致政策和/或市场激励，将更多边际土地投入集约化生产。图6(i)显示，到2030年，由于气候变化，高地农业适宜性的提高可能促进这一目标的实现。beplay竞技放牧和耕作可能导致生物量覆盖减少，约为潜在生物量的90%(图6[ii])。这将导致径流量增加两倍(图6[iii])。更密集的放牧和耕地生产会释放碳，并通过侵蚀和侵蚀降低水质Cryptosporida污染，以及自来水公司相关的水处理成本，并可能增加径流产生和峰值流量，因为草地较短。犁地，即使在可行的地方，也可能增加泥沙和营养物质向下游的输送，对水库和鱼类产卵床造成影响。尽管大多数利益相关者认为这种情况的可能性低于其他情况，但这种情况被认为是非常合理的，如果它真的发生，对未来从高地提供生态系统服务具有重大意义(Reed等人，在新闻)．
一系列需要保护的物种数量的减少是两种情况下的负面外部性，并可能成为未来英国高地冲突的导火线。有趣的是，有证据表明，高原地区现存的冲突围绕着生物多样性保护问题展开。来自PDNP中高地利益相关者社会网络分析的证据表明，定期沟通的利益相关者群体之间存在大量的小集团彼此信任(Prell et al. 2008, 2009)。这项研究确定了一个集团是那些对农业和松鸡地管理感兴趣的人，另一个集团是保护和供水公司之间的人，这些集团之间几乎没有沟通或信任。这条分界线与每个派系的成员就应该在多大程度上规范沼地焚烧进行的半结构化访谈所探讨的争论条件相一致。一方面，自然资源保护主义者和水务公司希望加强监管，防止一些栖息地的“不适当”焚烧，减少高地溪流的水变色。另一方面，农民和松鸡沼地经理希望监管更加灵活，以在面临日益增长的劳动力供应限制和气候变化的情况下保持燃烧轮作。beplay竞技
很难概括不同类型的涉众如何感知每个场景。这在一定程度上是因为每一类利益相关方都是高度不同的，例如，体育利益包括土地所有者、野生动物饲养者和土地代理人，每个人都有自己的观点，而保护组织范围从狭隘地专注于保护的组织，如野生动物信托，到其更广泛的职权，包括准入。由于场景本身包含许多不同的组件，因此也很难进行概括。例如，土地管理界的一些成员赞成在高地增加放牧强度，但担心耕地农业的扩张(方框2)。许多土地管理人员很高兴看到扩大情景(方框1)的一些方面与当前的做法类似，包括更多的恢复，但担心土地废弃的前景。同样，少数自然资源保护主义者赞成可能导致遗弃土地的扩展形式，他们称之为“重新野生化”，但大多数人赞成较保守的扩展形式，类似于目前的做法。可以理解的是，大多数自然资源保护主义者担心，如果以牺牲他们正在努力保护和加强的栖息地为代价，高地可能会出现任何形式的生态强化。
还迫切需要考虑优先考虑碳和野生动物(专栏1)的政策对产权的影响。英国大部分高地目前为私人所有，但政府干预创造了用于生物多样性管理的私有国家产权制度，在共同财产管理下有少数“公地”，主要在英格兰(Quinn et al. 2010)。这种复杂的产权制度组合出现的部分原因是，人们越来越认识到，私人土地提供了重要的公共产品和服务，需要根据公共利益进行管理(Quinn等人，2010年)。如果高地需要为社会提供更广泛的生态系统服务，那么私人国家财产制度可能需要扩大影响范围和影响力。或者，现有的金融工具，例如农业环境计划，或基于PES的计划的出现，可能会激励私人土地所有者管理其土地，提供比目前提供的更广泛的生态系统服务(Reed等人，2011年)。无论发生什么，显然，考虑到英国高地产权的复杂和重叠，高原恢复碳市场的出现将带来独特的挑战。
适应
尽管高地目前和未来面临着许多变化，但在英国高地，有许多机会可以减少权衡，增强不同形式的土地使用和管理之间的互补性。表A1.1总结了来自苏格兰和英格兰的高地研究人员和利益攸关方为政策和实践提出的广泛建议，他们参加了由可持续高地项目和Glass等人(2011)开展的一系列访谈和焦点小组。许多可以由土地所有者和管理者实施的建议已经在其他地方讨论过(Glass et al. 2011)。鉴于我们的重点是了解生态系统服务之间可能的权衡和互补性，我们将重点放在政策建议上，特别是PES。英国政府(例如，参见苏格兰政府2010年，DEFRA 2011年)和欧盟(参见关于绿化共同农业政策的更广泛讨论)有兴趣调整财政支持的方式，为更有效地管理生态系统服务提供激励。人们有兴趣获得新的(通常是私人的)资金来源，这些资金可以变现，从而激励可持续高地管理的一些正面外部性。也有兴趣更有效地利用现有的农业环境支付，以确保未来在不同情况下提供生态系统服务。
投资恢复退化泥炭地似乎是一种双赢的局面，可以帮助实现保护目标，同时提高泥炭地对气候变化的适应能力，并通过减少温室气体排放来减缓进一步的气候变化。beplay竞技通过欧盟的农村发展计划(共同农业政策的第二支柱)，通过英格兰的高地准入水平计划(UELS)，威尔士的格拉斯哥和苏格兰的农村优先项目，已经为许多高地生态系统服务支付了费用。在某些情况下，生态系统服务的费用是通过私营部门支付的。也许有机会扩大目前由政府计划支持的服务范围，并促使私营部门进一步参与，为一些服务付费。
除了通过碳封存和储存来调节气候之外，还可能从高地为其他生态系统服务产生付费。例如，“绿水”计划，即需要清洁水的公司向上游的土地管理者支付费用，以开展活动，例如，水土保持措施，以改善水质(例如，Sadoff和Grey 2002, Emerton和Bos 2004)。这些方案有可能应用于高地的土地管理活动，如排水和沟渠堵塞(Armstrong et al. 2009)或恢复裸露和侵蚀的泥炭，这可以降低下游颗粒物和溶解有机碳的浓度。例如，几家水务公司已经通过资助管理计划，例如堵塞排水道或恢复裸露的泥炭地，通过改变泥炭地管理来支付清洁用水，他们认为从长远来看，这比花钱加强水处理更具有成本效益。
高地提供的许多文化生态系统服务集中在难以变现的活动和价值上。然而，“游客回报”计划现在正在出现，使游客能够为支持这些服务的环境管理付费。例如，“我们的人在顶端”计划，通过在湖区游客每周预订增加2英镑的额外费用，每年为这些工作确保5万英镑(Reed et al. 2011)。另一方面，在“空间规划”方法下可以广泛考虑一系列机制，这些机制有助于在开发商、土地所有者和规划当局之间进行安排，以在景观尺度上创建和加强生境管理(Reed等人，2011年)。
为生物多样性买单的市场也正在形成。栖息地银行可用于购买生物多样性信用，通过在其他地方创建或加强栖息地来抵消发展对生物多样性的影响(Latimer和Hill, 2007年，Briggs等人，2009年)。在欧洲，这在一定程度上已经通过《栖息地指令》和《鸟类指令》得到了执行。这两项指令要求，当事关公共利益的开发破坏了重要的保护地点时，应给予同等补偿。也许可以从恢复退化的高地生境中获得生物多样性信用，并可进行交易，以抵消发展造成的损害。但是，由于受到保护的高地的比例相对较高，而且补偿必须是对等的，因此为这一目的而产生的信贷不太可能有很大的市场。
尽管PES有许多吸引人的地方，但仍存在一些重大的未解决的挑战，如与实现“基于产出的支付”(Engel等人，2008年)或“按结果支付”(Schwarz等人，2008年)方案相关的挑战，即支付与所提供的生态系统服务数量成比例的方案。尽管近年来取得了重大进展，但对生态和生物物理过程与服务提供之间的复杂关系的科学理解仍然有限(Daily and Matson 2008)，而且人们对某些服务的了解比其他服务多。在多功能景观中，生态系统服务在空间上的相互联系使得人们很难准确地确定哪些土地管理者负责提供哪些服务。因此，确定和执行谁应该支付谁，以及确定支撑这一点的产权在哪里，可能是棘手的(Kroeger和Casey, 2007年)。监测和核查为换取报酬而提供的生态系统服务也面临挑战。监测范围广泛的生态系统服务的成本迅速变得令人望而却步，可能超过了这种方案理论上应该提供的经济效率(Schwarz et al. 2008)。有一种危险是，如果私营的个人个人福利计划未来在地方范围内激增，而没有在全国范围内进行充分的协调，可能会出现权衡，一个计划的好处会抵消另一个计划的好处。因此，迫切需要考虑如何在高地协调一系列生态系统服务的生态效益。这种协调需要自然科学家和社会科学家的参与，前者根据土地管理对不同地点生态系统服务的影响制定充分的证据，后者则确定优先的生态系统服务，并针对提供这些服务制定奖励措施。
结论
随着决策者试图在持续的人口和文化变化背景下解决气候变化和粮食安全问题，制定能够保护和加强而不是损害未来生态系统服务提供的政策是一项紧迫的社会挑战。beplay竞技预测政策决策如何导致生态系统服务之间的权衡可能有助于避免或管理一些最糟糕的权衡，并有助于制定保护和增强多种服务的政策。通过了解土地使用和管理如何影响不同的生态系统服务，就有可能确定土地管理的隐性成本和收益，而这些成本和收益是社会不支付的，土地管理者也不能直接从中受益。通过为可持续土地管理的社会效益向土地管理人员支付报酬，并减少较不可持续的做法给社会带来的成本，也许有可能在未来提供生态系统服务时利用私人投资。这种生态系统服务计划的支付现在在国际上越来越多，并正在英国通过英国政府环境、食品和农村事务部自然环境白皮书(DEFRA 2011)中建立的机制和苏格兰政府土地使用战略(苏格兰政府2010)等下放行政部门的政策进行试点。然而，为了确保对一项生态系统服务的付费不会无意中损害其他重要服务的提供，必须在空间上明确了解为响应政策而发生的土地使用和管理变化可能如何影响多种生态系统服务。本文展示了如何在与决策者和其他利益相关者密切合作的计算机模型的帮助下，量化和绘制未来政策决策可能如何影响多种生态系统服务。这样，就有可能确定不同生态系统服务之间潜在的权衡和互补性，从而可以设计政策以避免最坏的权衡，并在可能的情况下增强多种服务。与使用可视化和用户界面相比，通过电影交流场景有助于整合当地和科学知识，并使所有利益攸关方达到类似的理解水平，以便他们能够共同开发适应研究结果的方案。
以英国匹克区国家公园的暗峰为例，通过与利益相关者实地访问时的访谈和讨论、文献综述、概念建模和基于过程的计算机模型相结合，形成了两个对比鲜明的场景。这两种情况都给社会带来了一系列的成本和收益，其中许多目前还没有支付。在扩张导致有管理的焚烧和放牧或土地废弃显著减少的地方，植被类型和结构的变化可能危及一系列对保护很重要的物种，同时危及供应服务，特别是山顶区暗峰的绵羊和红松鸡，对那些目前重视景观的开放性质的人来说，美化价值。增加了泥炭土壤中碳通过野火释放的风险。然而，如果扩张导致恢复以前密集管理所破坏的泥炭地，例如堵塞排水沟和重新种植裸露的/侵蚀的泥炭地，就会增加碳的封存和储存，并有许多共同利益，可以抵消景观中其他地方栖息地和物种的损失。
在第二种情况下，土地使用和管理显著加强，通过增加牲畜放牧和将有限的区域用于耕地生产，以应对对英国粮食自给自足的担忧。这给某些供应服务(主要是粮食生产)带来了好处，但却被大多数其他生态系统服务(特别是碳储量、水质、重要栖息地和需要保护的物种的丧失)带来的广泛负面后果所抵消。这类物种数量的减少是两种情况的负面后果，因此可能成为未来英国高地冲突的导火线。
正如这些情景所描述的，生态系统服务的提供很可能随着时间的推移而变化，以响应一系列不同的政策和环境驱动因素。生态系统服务也将随着社会需求和偏好的变化而发生变化，而社会需求和偏好的变化是很难预测的。社会需要意识到，其目前对生态系统服务的使用可能会损害其实现未来使用的能力(Hubacek et al. 2009)。例如，可以提取泥炭地用于园艺和燃料，但历史上对泥炭的提取损害了这些环境的固碳能力，并为野生动物栖息地、水净化和径流衰减提供了条件。随着社会需求和优先事项的变化，新的生态系统服务可能会出现，导致现有生态系统服务的优先顺序发生变化(Hubacek et al. 2009)。因此，必须进一步开发能够跟踪生态系统服务如何随时间变化的空间显式模型，进一步集成模型以了解这些变化如何影响未来土地管理者的决策，并纳入更广泛的生态系统服务。
这篇论文强调了与决策者和其他利益相关者密切合作开发模型的必要性，如果他们要描述那些可能使用模型输出的人真正关心的情况。电影和其他媒体(见附录)被用作说明叙述的一种方式，这种叙述基于模型输出和访谈和现场访问的定性见解的结合，而不是侧重于为可能很少使用的模型开发用户界面，例如NELUP模型(O’callaghan 1995)。这样，就有可能让尽可能广泛的受众了解研究结果，并促进与利益攸关方讨论适应性选项，以最大限度地减少取舍，并在未来非常不同的条件下加强多种生态系统服务的提供。通过以这种方式为各种可能的未来做准备，决策者有可能在面对不可预测的未来变化时迅速而有效地采取行动。正如马尔科姆·艾克斯所说:“未来属于今天做好准备的人。”
致谢
我们感谢所有利益相关方的参与，特别是摩尔未来伙伴关系和希瑟信托作为可持续高地联盟的一部分的参与。本文最初是作为苏格兰政府农村土地利用研究(实现苏格兰农村土地对实现可持续经济增长的潜在贡献)的背景文件的补充。少量的审查材料最初是为DEFRA的一份关于生态系统服务付费使用的障碍和机会的报告编写的。马克·里德(Mark Reed)也获得了英国科学院研究开发奖(British Academy Research Development Award)的资助。可持续高地项目分三个阶段资助:在第一阶段(2005-2009年由RELU资助)，项目由Klaus Hubacek(首席研究员[PI])和Mark Reed(项目经理)协调;在第二阶段(2009-2010年由ESRC资助)，该项目由Joe Holden(合作pi)和Mark Reed(合作pi)协调;在第三阶段(2010-2012年由RELU资助)，该项目由Mark Reed (PI)负责协调。作者也感谢NERC自然价值评估网络的资助。
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