洞察力，一部分的特别功能人的异质性与适应力至今系统:环北极综合

加拿大西北地区迁徙苔原驯鹿群整合累积效应和协同共同管理的见解

• 摘要
• 简介
• 背景
  • 巴瑟斯特驯鹿群的数量和分布与发展的关系
  • 群管理
• 累积效应适应性管理的响应框架
• 整合累积效应和群体管理
• 讨论和结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

驯鹿是许多原住民文化的重要组成部分，他们也依赖驯鹿的收成。土著居民多次表达了对工业勘探和开发对驯鹿的累积影响的担忧。他们关注的焦点是驯鹿的季节性迁移以及对驯鹿健康的影响。保护迁徙动物可能特别困难(Berger 2004)，因为它们在季节范围之间的迁徙会使它们暴露在人类活动的地点，即使这些地点高度分散。在加拿大北部，迁徙的苔原驯鹿学家通常它们每年都有大规模的迁徙，在它们的季节范围之间迁徙数百到数千公里。虽然驯鹿在其全年活动范围的空间尺度上都暴露在环境中，但它们也会在一生中对压力做出反应，成年雌性驯鹿通常需要15年左右的时间。

累积影响评估是环境影响评估的一部分，它审查除自然环境影响(包括气候)外，人类活动的多重压力的个别影响的综合影响。尽管累积效应在概念上相对简单，但在实践中已被证明有些难以处理，部分原因是人们的注意力往往集中在增量效应上，而不是环境吸收这些增量效应的条件和能力(Duinker and Greig 2006, Kennett and Woynillowicz 2007, Canter and Ross 2008, Noble 2010, Greig and Duinker 2011)。

加拿大西北领土在累积效应方面缺乏进展的情况日益明显。1999年，土著组织、工业和政府机构制定了西北地区累积影响评估和管理战略和框架，以及西北地区累积影响监测方案。经过十多年的努力，在计算监测、缓解和管理方面的累积效应方面取得了滞后的进展。在累积效应管理方面缺乏进展和不足，导致鲁特塞尔克埃迪尼第一民族和特利科政府在Gahcho Kue矿山环境评估期间(鲁特塞尔克埃迪尼第一民族2012年，特利科政府2012年)对巴瑟斯特驯鹿群的可持续性感到担忧。各组织注意到，缓解累积效应的唯一办法是进一步限制收获，这突出表明，在缓解和监测项目具体影响方面缺乏独立的监督，并注意到，领土和联邦政府尚未建立可适用于西北地区的明确管理框架。

政府野生动物管理机构也认识到管理累积效应的迫切需要。西北地区(GNWT)的政府在其驯鹿管理战略(2006-2010年和2011 - 2015年)中承诺为荒地驯鹿开发累积效应建模工具(GNWT 2011年)。然而，这两种战略都只提出了相对高级的政策，也没有明确的路径来决定驯鹿放牧区土地和资源使用的优先次序和权衡。此外，对累积效应的监测和缓解也未作描述。

根据我们在累积效应和驯鹿管理方面的集体经验所获得的见解，我们确定需要一个监管和制度框架，以便为影响驯鹿种群可持续性的主要因素之间的权衡决策提供信息。在此，我们提出了一个苔原迁徙驯鹿累积效应监测和管理的框架。我们有两个目标。首先，我们展示了如何通过适应性管理将累积效应评估、监测和缓解联系起来。在框架中应用的监测用于评估缓解和管理决策的有效性，以确定如何调整缓解。为了开发这个框架，我们描述了对监测的要求以及可用于减轻累积效应的方法，而不仅仅是简单地限制收获。缓解是一套旨在改变人类活动影响的行动。累积效应的缓解措施包括制定具体项目的缓解措施，以及在种群和景观尺度上采取行动，以减少脆弱性并增强复原力。

我们的第二个目标是展示如何通过将累积效应纳入畜群级别的监测、评估和决策，实现对累积效应的适应性管理。将累积效应置于牧群管理背景下，再次强调了环境影响评估的目标是驯鹿的可持续性。虽然需要个别项目倡议者评估累积效应，但累积效应的本质是与以前和将来的发展倡议者和资源共同管理机构共同(分担)的责任。因此，为明确标识监管职责和权限的共享责任提供一个框架是有意义的。我们使用了链接图来强调组件之间的关系。虽然我们以巴瑟斯特驯鹿群为例，但将累积效应监测和缓解纳入驯鹿群管理规划是可以转移到其他迁徙苔原驯鹿群的。

适应性管理是一种针对复杂生态和社会经济系统的相对广泛和不断发展的方法(Walters和Holling 1990年，Lee 1999年，Monroe等人2013年;默里和马莫雷克，未出版的手稿: http://www.adaptivemanagement.net/sites/default/files/Adaptive%20management%20A%20spoonful%20of%20rigour%20helps%20the%20uncertainty%20go%20down.pdf)．虽然我们没有探讨如何通过适应性共同管理做出决策，但我们承认这是复杂的(Monroe et al. 2013)。它需要社区、政府和行业进行协作投入，通过协商实施累积效果框架，以确保操作细节符合在土著人民的知识和价值观背景下“尊重”驯鹿。我们也没有探索利用发展的限制和补偿来进行景观管理，尽管我们认识到这些方法不能再拖延了。

在最近对巴瑟斯特牧群在西北地区的矿区进行的环境评估中所作的声明突出了驯鹿采集者的担忧和恐惧。巴瑟斯特驯鹿种群在1996年至2009年之间的下降程度以及2009年至2012年期间繁殖的雌性驯鹿的持续下降(Boulanger et al. 2014)表明，尽管已经实施了严格的收割限制，但巴瑟斯特驯鹿种群非常容易受到进一步下降的影响。

背景

巴瑟斯特驯鹿群的数量和分布与发展的关系

Bathurst象群(图1)从1996年的360,000头下降到2009年的31,600头(Boulanger et al. 2011)。在数量高峰之后，驯鹿数量下降，这是迁徙苔原驯鹿数量循环的典型部分(Gunn 2003)。复杂的相互作用因素驱动着循环，包括牧草的变化、森林火灾对冬季牧场的累积影响、收获、捕食和寄生。在下降期间，生产力和成年奶牛存活率下降(Boulanger et al. 2011)，这可能增加了奶牛群对额外环境压力的脆弱性。

与此同时，矿业勘探和开发也在增加。尽管采矿勘探已经进行了几十年，但1991年钻石的发现引发了勘探热潮，营地、飞机和直升机在Bathurst鹿群的苔原范围内增加了，这是秋季的前崩解区。在1993年的勘探高峰时期，在西北地区有118,124平方公里的新认领权(G. Bouchard，加拿大自然资源部，个人沟通)．钻石勘探导致开发了三个矿，第四个矿正接受审查(图1)，其中一个矿位于努纳武特。

巴瑟斯特鹿群在产犊前的迁徙是由牛群带领向北迁移到它们在苔原上的传统产犊地。在产犊后期和夏季，驯鹿倾向于从产犊地顺时针移动，在夏末和秋季向西南方向的林木线移动。在这个过程中，他们遇到了工业开发和勘探地点。土著长老们已经表达了对驯鹿躲避地雷的担忧(Lutsel K 'e Dene First Nation, 2012)。对于一个活跃的矿山来说，驯鹿，特别是带小牛的母牛，避开基础设施和人类活动的影响范围可达15公里(Boulanger et al. 2012)。

在对西北地区Gahcho Kue钻石矿进行累积效果评估期间(De Beers 2012年)，编制了一份以前和现有开发项目的目录，其中包括551个开发项目(勘探营地、矿山、社区、采石场)，总面积为76,157公顷，加上2491公里的传输线和道路。大多数实际工作的已知开始和结束日期只有1996年至2010年，因此，汇编不包括1993年钻石勘探的高峰。De Beers(2012)报告称，与开发前的条件相比，包括Gahcho Kue提议的矿山在内的这些开发的直接足迹将累计减少驯鹿在秋季地区的栖息地，最多可达7.3%。虽然在将栖息地可用性的这些预测变化的规模与驯鹿数量的变化联系起来存在局限性，但值得注意的是，一个基于生产力和生存的相对简单的种群模型(De Beers 2012:7-139)预测，在30年的时间里，“发展的累积效应导致预测的最终种群数量相对于参考条件减少了12.2%”。

De Beers(2012)估计了驯鹿牛暴露在夏季和秋季山脉的干扰地点。在巴瑟斯特牧群安装了卫星项圈的北美驯鹿的运动轨迹被绘制成地图，以确定它们何时遇到夏季至秋季牧场的开发地点(De Beers 2012)。年平均可得颈圈数为14±0.9 (SE)头。从1996年到2009年，奶牛平均每年在开发项目估计的15公里影响区域内停留10±14.3天(SD)，占它们时间(夏至秋)的7%。在影响区域内的时间从1996年的1.9%增加到2004年的12.9%的峰值，然后随着有效土地使用许可证数量的减少，2009年下降到10.1%，这表明可以利用监测土地使用许可证来触发缓解方面的变化。

随着数量的增加或减少，驯鹿的分布也发生了变化。在2000-2010年的下降期间，Bathurst牧群冬季活动范围的南部边界向北收缩了200公里(Gunn et al. 2011)。然而，在1996年至2005年期间，产仔期和夏季活动期的使用并没有出现收缩(Gunn et al. 2011)。对产犊期和夏季牧场的忠诚度表明，一个位于或靠近这些季节性牧场的开发地点可能会有可预测的驯鹿偶遇率，无论种群规模如何。

群管理

自1988年以来，巴瑟斯特牧群的管理规划每隔一段时间就会进行一次，1994年和2004年曾提出过计划，但没有实施。在2005年,Tlicho土地所有权法案成立了Wek ' èezhìi可再生资源委员会(WRRB)，其权限包括巴瑟斯特驯鹿群。鹿群的迅速减少导致了部长决定停止狩猎，并召开了wrb公开听证会，Tlicho政府和GNWT在会上制定了修订的联合管理提案。2010年10月，WRRB建议限制驯鹿的收割，这使得土著居民的驯鹿收成从几千头减少到300头。WRRB还建议Tlicho政府和西北地区环境和自然资源部为巴瑟斯特驯鹿管理计划制定适应性共同管理框架，该计划于2014年仍在进行中(http://www.wrrb.ca/node/560)．

累积效应适应性管理的响应框架

我们使用一个框架将适应性管理周期(Racher et al. 2011)与监测的不同尺度以及累积效应评估在监测设计中的作用(图2)联系起来。我们认识到，适应性管理是“通过有意设计和应用管理行为作为实验进行学习的一种系统和严格的方法”(C. Murray和D. R. Marmorek，未出版的手稿: http://www.adaptivemanagement.net/sites/default/files/Adaptive%20management%20A%20spoonful%20of%20rigour%20helps%20the%20uncertainty%20go%20down.pdf)．在这里，我们所说的被动适应管理是指，备选处理方法(缓解行动的应用)最有可能按顺序进行评估，而不是通过在不同地点对备选方法进行平行比较。虽然大多数关于缓解的知识最好来自于同时统计比较几种处理方法(例如粉尘控制水平或类型)的实验设计，但这对正在作业的地雷来说不一定是切实可行的。随着时间的推移，在不同的项目开发地点可能会出现一些并行试验的机会，但这需要跨多个开发地点的支持者的协作努力。我们预计，将缓解和监测与测试连续缓解行动相结合的深思熟虑的做法仍将为缓解效力提供反馈。迄今为止，Wek ' èezhìi土地和水委员会仅在水生监测和缓解方面依赖自适应管理(Racher等人，2011年)。

对于驯鹿响应框架(图2)，环境评估建立了评估和测量端点。评估终点是与诸如人口可持续性等目标有关的一般陈述。度量端点通常是可量化的，需要选择适当的指标。我们同意Suter(1990)的观点，即必须精确地定义端点。但是，如果有足够的清晰度，监测的端点也可以是叙述性的陈述，这有助于纳入社区观察。用于评估和调整(增加或减少)缓解的四个监测尺度是(1)项目具体程度，(2)范围内的发展，(3)群体水平的生命率，以及(4)环境指标(图2)。驯鹿对多重压力(自然和人为)的反应的生态过程模型为支持严格的监测设计提供了基础。这些模型包括根据以前的工作建立的过程的表述，以及驯鹿与拟议的人类活动之间的相互作用的假设，包括拟议的缓解措施。根据监测结果对它们进行了修订，以支持下一个自适应管理周期迭代的监测设计。

拟议的框架提供了一种系统的方法来评估项目缓解和群体级管理的效果，并根据监测结果调整这些管理举措。这要求监控设计明确考虑假设、目标、统计能力和阈值(触发决策的级别)。我们以犊牛存活率为例来概述选择监测指标的过程(图3)，这需要估计与抽样方法的灵敏度相关的效应大小(预测指标变化的程度)，以估计监测是否能够检测到给定大小的影响。如果统计功率分析表明不太可能检测到某种影响，那么要么可以提高精度(例如，通过增加样本量或改进方法)，要么可以从用于预测影响的途径分析中选择更敏感的指标。例如，如果用于预测幼崽存活率的模型的输入需要来自偶遇率、觅食时间或春季生长程度的天数的信息，那么它们可以被视为幼崽存活率的替代指标。一旦确定了适当的指标，这些模型还可以用来模拟监测指标的阈值。

缓解包括为避免、尽量减少、恢复或抵消工业勘探和开发对野生动物、野生动物栖息地以及使用或珍视它们的人的影响而开展的活动。关于缓解累积效应的文章相对较少。例如，石油和天然气计划中列出的缓解措施(Lutz等人，2011年，Jakle 2012年)没有区分针对特定项目影响的缓解措施和累积效应。我们认为，区分特定项目的影响缓解和累积影响缓解至关重要，因为它承认，虽然影响是相互关联的，但监测和指导实施决策的责任是不同的。缓解可以组织成从避免到最小化再到补偿的层级(包括现场和场外行动)。为野生动物和天然气开发(Jakle 2012年)以及为骡鹿和能源开发(Lutz等人，2011年)制定的缓解计划列出了相关例子。关于迁徙苔原驯鹿没有相应的文献。

我们还观察到，适应性管理很少应用于评估缓解对北方驯鹿的有效性。例如，正在作业的钻石矿周围的影响区是在一些缓解(例如噪声和粉尘控制)之后的残余效应。然而，没有作出任何努力来确定是否可以加强缓解措施，以缩小影响区的范围。换句话说，目前的缓解措施，即在现有钻石矿周围半径15公里范围内减少驯鹿数量后的残余影响已成为公认的"规范"(例如，戴比尔斯2012年)。

缓解累积效应有一个层次:权衡、景观规模的缓解和特定项目的缓解(图4)。权衡可能包括，例如，相对于允许开发，增加驯鹿生存(通过收割和捕食者控制)的行动。景观规模的缓解包括交换土地、购买或租赁敏感地区(Copeland等，2009年)、控制开发活动的数量和分布，或修改启动日期和持续时间。第三类累积效应缓解是修改项目现场活动。我们包含了更多的项目(特定场地)缓解例子(图4)，因为这些例子在单个项目评估及其相应的操作计划中很容易获得(例如，De Beers 2012)。

对于所有这三类，缓解措施应是具体的，与监测指标和阈值水平相匹配，并应用于适应性管理过程中的群体管理(图4)。不幸的是，拟议的影响、其缓解措施和确定缓解效果(减少或消除影响)的监测之间的联系通常描述得很弱或没有，主要是因为缓解措施只适用于特定项目。在大多数情况下，虽然采取了缓解措施，但没有对其有效性进行测试，因此没有机会采用适应性管理办法。此外，在特定项目基础上实施的缓解措施很少涉及项目之间和支持者之间的正式知识转让，很少协调一致地实施缓解措施，也没有对有效性进行联合测试。还必须区分相对固定的缓解措施(如走廊路线、道路宽度、护堤高度)与可修改的缓解行动(如为减少灰尘而给道路浇水等活动的频率、程度和程度)，后者是适应性管理方法的一个关键特征。

综合累积效应和群体管理

累积效应评估的目标是驯鹿等有价值的生态系统组成部分的可持续性。可持续性也是畜群管理计划的主要目标(必须在此背景下进行定义)。为实现这一目标，需要采取适应性管理办法，通过监测确定缓解或管理行动的有效性，并在必要时调整行动。例如，随着气候变化以及这些趋势改beplay竞技变驯鹿对缓解措施的反应，就需要对缓解措施进行调整，包括权衡取舍。因此，我们引入了阈值的使用，即用于触发关于缓解或管理行动的决策的监测指标的定性或定量值(图4)。阈值应与环境变量的自然变化范围(即生物和测量不确定度)相联系。对于其他指标，如收成或土地利用，我们设想采用协作方法，如豪猪驯鹿管理委员会(2010年)为其收成管理计划制定的方法。

驯鹿整合了无数因素的影响，这些因素本身是附加的、补偿的和协同的;因此，复杂性和不确定性无处不在。环境条件与人为变化是相互关联的(图5);干旱的夏季会直接影响驯鹿，并会加强项目的特定效果。因此，监测自然生境/干扰指标(例如森林火灾)是对监测土地利用活动(勘探营地等)的分散情况和数量的补充。

有些效应是基于测量的关系，而另一些则是假设的，如灰尘和影响区域大小之间的关系(Boulanger等人，2012年)。监测指标，如移动率、蚊子骚扰的天气指数和觅食时间，可以用来预测或解释幼崽存活率或怀孕率的变化。综合自然环境变率、人为变化和气候变化趋势应该包括综合能量学建模，正如已经开发的豪猪驯鹿群(Russell et al. 2005, White et al. 2014beplay竞技)。

讨论和结论

迁徙的苔原驯鹿在几十年的时间里经历了数量的巨大波动。因此，管理行动、监测和评估工业发展项目的作用都需要考虑到这些波动的数字。在人口数量较高时限制年生产力的因素在人口数量恢复时不一定适用。此外，广泛的性质和物种的绝对数量带来了独特的社会、经济、政治和生态挑战。正是在这种背景下，我们需要评估和管理发展的累积影响。我们认为，建立一个公认的、承认每个伙伴的作用和责任的合作框架是这一进程中必不可少的第一步。拟议的框架列出了确保持续发展不超过阈值和降低人-驯鹿系统弹性的途径。

我们将我们的监测和缓解累积效应的方法描述为自下而上的方法，因为它适用于单个有价值的生态组成部分的监测和缓解细节:加拿大北部的北美驯鹿。我们用流程图来阐明累积效应如何评估，监测。缓解可以通过适应性管理联系起来。我们的应对框架引入了三个层面的缓解措施(1)针对项目的缓解措施，(2)景观层面的缓解措施(即，发展项目在整个景观中的分散和分布)，以及(3)种群层面的缓解措施(即，随着时间的推移，将成年驯鹿的存活率作为一种折衷措施)。这些规模意味着适应性管理必须达到鹿群每年活动范围的规模，这增加了相关方数量的复杂性，但加强了规划和合作成果。需要和成功应用累积效应框架的关键是跨空间尺度整合。例如，将对崩解地的保护与维持崩解前的迁徙路线以及确保冬季活动范围的完整结合起来，将会获得更多的好处。

自20世纪80年代以来管理驯鹿的经验促使我们的第二个目标是展示如何将累积效应的适应性管理整合到群体层面的监测、评估和决策中。这样做的好处是，它为所有各方，包括负有监管责任的土地和野生动物机构以及共同管理委员会，开辟了一条可见的途径。此外，将累积效应和群体管理结合起来，注重可持续性，并将澄清发展与其他行动(如收获、捕食控制和生境管理，如森林火灾)之间的管理行动可能的限制和权衡。虽然我们承认适应性管理既不简单也不容易(Walters 1997, Lee 1999)，但困难和复杂性并非不可克服(Monroe et al. 2013)。

如果没有减轻和管理累积效应的框架，任何加速的发展速度和步伐都可能导致驯鹿分布的局部变化和道路造成的范围破碎，并对驯鹿数量产生直接影响，就迫切需要采取行动。多个同时或连续的开发项目的累积效应不仅影响驯鹿的行为，也影响驯鹿的收获。采收通道还包括修建四季和冬季道路，这可以改变采收水平。工业发展的“无管理增长”带来的未减轻的累积效应与采收权之间的紧张关系，是我们提出的框架中明确承认的一个关键权衡。

评估和管理与驯鹿群状况相关的累积效应符合Noble(2010)概述的许多步骤，以落实实施有效累积效应管理的制度安排和能力。在迁移苔原驯鹿管理中纳入累积效应并不是一个新想法(例如，2011年GNWT)。我们提出的框架的不同之处在于，它展示了如何通过群体管理将现有组件连接起来，因为人们已经通过工作关系和概念熟悉了这些组件。

总的来说，我们已经掌握了使用基于规则的方法和叙述语句使所提议的框架可操作的知识。框架的灵活性将允许它适应生物、测量和模型类别的不确定性(Harwood和Stokes 2003)。在考虑不确定性和风险的同时做出决策应包括抵消风险(例如，为预测低估或意外的影响提供选项的保守方法)，尽管添加细节将取决于权衡和抵消等明确定义的术语(例如，Kate等人，2004年)。

运用累积效应方法来管理驯鹿和驯鹿的发展的一个局限性是，决策者很少(如果有的话)知道产业和政府在为未来做什么计划，或者至少是非常遥远的未来。一个长期的规划过程，或者在行业、地区、省政府和土著政府之间进行交流潜在或实际计划的对话，可以有助于对累积效果进行更有针对性的评估。

西北地区环境评估的一个一贯主题是土著人民需要更多地参与监测、缓解和管理。即使驯鹿数量和分布的微小变化也会对这些人产生最大的影响。将累积效应直接纳入驯鹿群管理规划将加强土著居民的参与，因为驯鹿群管理正朝着共同责任(共同管理)和对驯鹿群可持续性决策负责的方向发展。

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