研究，一部分的特别功能快速变化的阿拉斯加的恢复路径

整合当地知识和科学:气候变化下浮木收获的经济后果

• 摘要
• 简介
• 方法
  • 研究区域
  • 当地知识
  • 浮木动员阈值
  • 水文变化
  • 浮木收获模型
  • 在气候变化中收获浮木
  • 经济分析
• 结果
  • 水文变化
  • 当地知识与浮木动员门槛
  • 浮木收获模型
  • 在气候变化中收获浮木
  • 经济分析
• 讨论
  • 当地知识
  • 浮木动员阈值
  • 在气候变化中收获浮木
  • 浮木经济学
  • 模型不确定性
  • 模型应用程序
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

阿拉斯加塔纳纳的居民在育空河发生洪水时收割浮木，但他们认为近几十年来浮木的收成不太可靠。一种参与式研究方法揭示了气候、区域水文和浮木采伐之间的联系，帮助我们更多地了解气候变化对社会的影响，同时开发了一种工具，社区可以使用它来预测浮木采伐的时间。

在当地知识和科学之间建立桥梁的研究可以为科学家和当地社区提供互惠互利(Huntington 2000, Carmack和Macdonald 2008, Weatherhead et al. 2010, Huntington et al. 2011)。传统知识和当地观察与科学方法相结合，以更好地理解农村人口是如何依赖物理和自然现象的(Krupnik和Jolly 2002, Chapin等人2006,Carmack和Macdonald 2008, Pearce等人2009,Weatherhead等人2010,Druckenmiller等人2013,Eicken等人2014)。然而，一个理想的研究目标应该是生产工具或其他研究产品，也将使当地合作者受益(Nadasdy 1999, Cruikshank 2001)。

阿拉斯加农村人在他们的一生中见证了许多转变(Lovecraft and Eicken 2011, Schneider et al. 2013)，但他们与环境变化相关的传统知识很少被记录、编目或整合到科学研究中。然而，地方知识可以通过提供社会背景和说明研究的适用性来补充科学研究(Berkes 1999, Cruikshank 2001, Weatherhead et al. 2010)。许多科学研究提供了北纬地区环境条件变化的证据(Cullather et al. 2000, Yang et al. 2004, Hinzman et al. 2005, Prowse et al. 2007)。然而，基于本地或传统知识开发模型并不常见，尽管这并非前所未有(Berman and Kofinas 2004, Berman et al. 2004, Nicolson et al. 2013)。

育空河中漂木的调动与河流水文有关，而流量动态的变化影响到漂木的供应以及阿拉斯加农村人将其作为一种资源进行采收的能力。由于冰川融化径流增加，育空河流域的年和夏季流量有增加的趋势，但流量也受到与太平洋年代际振荡相关的天气模式的影响(Brabets et al. 2000, Brabets and Walvoord 2009)。阿拉斯加河流的状况正在发生变化，例如冰的状况;破裂和冻结的时间;或洪水事件的规模、时间、持续时间或频率(Hinzman等人2005年，Walvoord和Striegl 2007年，Brabets和Walvoord 2009年，Ge等人2013年)，预计它们将变得更加多变(ACIA 2005年)。由于河流是阿拉斯加农村居民全年生活方式的组成部分(Wishart和Murray 2001, Alix和Koester 2002, Wheeler和Alix 2004)，河流特征的改变可能会影响阿拉斯加农村的社会系统。

浮木对整个阿拉斯加的社区都非常重要(Alix和Koester 2002年，Alix和Brewster 2004年，Wheeler和Alix 2004年，Alix 2005年)。在该州的西部地区，景观上没有大型木本植被，因此浮木一直是大型木材的唯一来源，用作燃料来源和建筑。现在，建筑用的木材和化石燃料被运往偏远的村庄，化石燃料在很大程度上取代了取暖和发电用的木材。作为一种加热燃料，油是非常可靠的，而且获取它所需的时间比收集木材要短。然而，燃料油要贵得多，而且不能在当地采购。因此，对化石燃料的依赖降低了社区的自力更生能力，增加了由于社区无法控制的外部因素而造成的成本波动或供应混乱的脆弱性。

越来越多的阿拉斯加农村村庄试图通过转换为生物质燃料来源来减少对化石燃料的依赖(Fresco 2006, Fresco and Chapin 2009)。转向生物质这种本地可再生燃料的供应，通常是由经济和自力更生的愿景驱动的，但也有许多其他好处。它增强了当地经济，创造了就业机会，在当地保留了资金，降低了燃料成本，提高了自给自足能力，从而减少了村庄受外部因素影响的脆弱性(Fresco 2006, Fresco和Chapin 2009)。对于阿拉斯加的小城市塔纳纳来说，2007年安装了木材燃烧锅炉，使其对木材的年需求增加了约76%。如果只使用木材，塔纳纳的普通家庭每年大约需要7根(1根= 1.2米x 1.2米x 2.4米)木材用于家庭供暖(A. Ketzler, T. Hyslop, C. Campbell和C. Wright，个人沟通)，尽管家庭数量从1980年的113户减少到2010年的100户(美国人口普查局1980,2010)。应当指出，如果没有浮木，市政当局可以使用燃料油。虽然一些家庭可以使用燃料油作为备用，但并非所有家庭都有适当的基础设施燃烧燃料油取暖。

从塔纳纳市上游200公里处的史蒂文斯村育空河的水线图(图1)显示了典型的5月中旬春季破裂高峰和可预测的高水位脉冲，通常被称为“六月上升”，随后在几周后的6月初出现(图2)。在大多数夏天，在两次不同的高流量事件期间，大量的浮木被育空河携带。在春季破裂期间，漂流木伴随着高流量的河流冰筏。几周后的6月初，6月的上升也带来了大量的浮木，但没有相关的河冰，使木材更容易获得和更安全的收集。浮木通常在河面上升时被移动，当水位下降或当风或水流将木材推上岸时沉积。当育空河的浮木被动员起来的时候，它被运往下游。塔纳纳的居民乘船逆流而上，收割浮木。收集动员的浮木需要在将单根或木筏原木运回城镇之前将其根部移除。收集木材供个人使用，卖给塔纳纳的其他居民，或卖给村里或当地部落政府。漂木的可预测性、易得性和成本效益使其成为塔纳纳和其他阿拉斯加社区的首选木材来源。

在2011年春季的一次社区会议上，塔纳纳居民讨论了近几十年来河流状况的变化。作为证据，他们将2009年和2010年的洪水模式和相关的浮木流描述为不寻常的，尽管不是唯一的。他们将浮木供应与河流水文和获取浮木的固有挑战联系起来。2009年育空河春季破裂洪水的震级被讨论，因为它 对沿河社区造成了重大破坏，包括塔纳纳社区。据报道，高水位冲走了河里的大部分浮木，导致浮木收成不佳。

居民们还讨论了2010年的浮木季节。5月中旬，春季破裂洪水是正常的，但6月的上涨从未出现。几周后，社区开始担心没有浮木顺流而下。7月中旬，居民们的木头堆不多，采摘浆果的季节已经开始，捕鱼的季节也开始强劲。甚至市政木材供应也很匮乏。自从安装了木材燃烧锅炉，当地城市和部落政府每年从当地人购买400-1000捆浮木(A. Ketzler，个人沟通)．根据Ruth Althoff (个人沟通)，“终于到了7月底，河水涨了，但没有了木头，然后到了8月中旬，河水涨得更高了，终于有了木头。”

在塔纳纳进行了现场采访、录音采访和社区会议，揭示了近几十年来，携带浮木的高流量事件已变得越来越难以预测(Schneider等人，2013年)。洪水发生的频率、震级、持续时间或时间的变化影响到河流中的浮木流量，以及塔纳纳居民将其作为生存资源的采收能力。这些类型的河流水文变化威胁到他们获得浮木的机会，并需要使用可能更昂贵或更费时的替代燃料。燃料油是一种容易获得，但昂贵的燃料替代品，相对于木材的选择需要更少的时间。站立的枯木包括居民在冬天用雪地摩托和雪橇收割的枯树。搁浅浮木是以前被河流动员并沉积在河岸上的木材，但只有在夏天才可以获得，那时没有冻结在泥中或被雪覆盖。枯木的来源随着时间的推移而变化，但典型的采伐技术通常是乘坐雪车和雪橇经过陆地和冰面，前往最近被烧毁的地区或被杀死并作为潜在木材来源保存下来的森林树林。搁浅的浮木需要花费大量的精力来收割和运输到城镇。收集搁浅浮木的人可能会在塔纳纳附近的河道上收割。站立的枯木的优点是它通常有较低的水分含量，但单个的原木通常是较小的直径。

由于参与过程，塔纳纳居民的关注激发了一系列研究问题，需要将当地知识纳入科学过程。为了更好地理解社会生态系统，研究人员考察了五个研究问题:

1. 峰值流量事件的时间和频率的变化幅度是多少?
2. 水文的变化是否与塔纳纳居民报告的浮木收获有关?
3. 潜在的浮木收获是如何受到河流水文变化的影响的?
4. 未来河流水文的变化会如何影响浮木的收获?
5. 与可能的浮木收获量的变化有关的估计费用，即时间和财政费用是什么?

方法

研究区域

塔纳纳是一个小社区，大约有100户300人(美国人口普查局2010年)，位于育空河北岸，位于阿拉斯加州育空河和塔纳纳河汇合处下游3.3公里处(图1)。其经济严重依赖于生存活动，即打猎、捕鱼和采集。河流中岛屿的位置确保了塔纳纳河从南部流入的大部分浮木不容易被塔纳纳居民获取;因此，收获的浮木主要源自育空河(C. Wright和C. Campbell，个人沟通)．

育空河是一个冰川盆地，59%(508,400平方公里)的集水区高于史蒂文斯村的标尺。水位以上的集水区只有不到1%被冰川覆盖(Brabets et al. 2000)。育空河的水文主要是春季融化和破裂。春季破裂可能相当剧烈，这可能与分水岭的地貌方向有关。上游盆地的水由南向北流动，在较温暖的南部地区分解，然后向北流动，那里的河流冰仍然稳定。大部分夏季流量来自融雪、降雨和冰川融水(Brabets et al. 2000)。

当地知识

在查阅了6名塔纳纳居民的采访记录(Schneider et al. 2013)后，一位塔纳纳当地居民于2011年3月组织了一次由阿拉斯加费尔班克斯大学主办的社区会议，主题是河流状况的变化。18名社区居民参加了会议，分享了与这条河有关的故事和观察。社区会议的重点不是收集或使用浮木;然而，浮木显然是塔纳纳居民关心的一个问题。与关心浮木收获情况的与会者开始了后续讨论。在转诊的基础上，对居民进行了额外的采访。后续讨论包括半正式的、没有记录的访谈，其中开放性的问题涉及洪水、浮木收获、浮木加工、木材使用、燃油消耗和相关话题。访谈对象包括两名在当地采伐和销售木材的个人，三名采伐木材自用的个人，以及一名支持安装城市烧木锅炉并制定激励计划促进采伐木材的购买和销售的城市管理者。采访者没有根据人口标准努力征求参与，而是寻求被认为是塔纳纳市收集浮木或浮木经济方面的当地专家的社区成员的参与。后续访谈用于解决访谈对象之间的差异。 Minor differences between responses were averaged across interviewees to avoid subjective assessment of respondent accuracies. There were no substantive differences between interviewee responses.

浮木动员阈值

根据当地的知识和生存记录，确定了一个“浮木动员阈值”。在此流量之上，假设有无限的浮木被河流动员，直到流量达到峰值。为了确定这个阈值，从2009年到2010年的采访数据(见简介)与美国地质调查局(USGS)在史蒂文斯村的测量站数据有关。此外，塔纳纳的一位长期居民自1989年以来一直记录着与浮木收获有关的生存活动(表1)。在一次非正式采访中，他分享了他的浮木记录。这些记录包括日期、收集的日志数量和相关的注释。通过分析Stevens村采收前2天的流量，即Stevens村和Tanana之间的运输周期，并与2010水文年相关的访谈数据进行比较，以验证浮木动员阈值的概念。

塔纳纳居民表示，塔纳纳河的浮木充满淤泥，不太适合用作柴火。此外，塔纳纳河的浮木通常流向社区附近育空河岛屿的远端。因此，只分析了育空河的水文数据，尽管在水文上受冰川影响的塔纳纳河中的浮木将被调动，而与育空河中浮木流动的时间无关。

水文变化

对河流流量数据进行分析，以确定塔纳纳居民报告的水文变化是否与美国地质调查局史蒂文斯村测量站的记录相一致。史蒂文斯村测量站是育空河上游的下一个测量站。利用USGS 17B MATLAB扩展程序中的Log-Pearson洪水流量频率，分析记录期间(1977-2013年)的峰值年流量数据，确定Log-Pearson洪水流量频率。用平均日流量来分析小洪水(即<1.25年复发间隔)在某一年份未实现的年数。根据小洪水的分析，水文记录被分为早期(1977-1993年)和晚期(1994-2013年)两个阶段。

对于每个阶段，一年中前两个洪峰被归类为与春季破裂、6月上升或破裂后洪峰超过浮木动员阈值或其他有关。对于每个洪峰，每年的天数，大小，和持续时间的上升分支的hydrograph被确定。这些数据是记录期间每年的汇总数据。

浮木收获模型

访谈和普查数据被用来开发模型参数(表2)，用于计算村庄每年的木材采伐量(H_年度，等式1)，需求(D_年度， Eq. 2)和赤字(Def_年度(式3)。每年的浮木收获量是根据Tanana (n_HH)，收集浮木的住户百分比(%_HH)，收获率(dH_HH/dT)，年浮木天数(T_w)．村级年需求量为市政需求量(D_米)和家庭数量乘以平均家庭需求(D_HH木头)。市政总需求将为该村提供100%的取暖木材供应。赤字是D_年度和H_年度．

(1）

（2）

（3）

在气候变化中收获浮木

为了了解日益变化的气候如何影响塔纳纳的浮木收获，研究人员制定了一些情景，以检查浮木收获对年浮木天数变化的潜在响应。假设1994-2013年阶段的变率变化代表了1977-1993年阶段的方向变化(ACIA 2005, AMAP 2011)，观测到的变率增加了0、1、2和3个因子，以评估气候变率对浮木收获的影响。因此，1977-1993年的数据集被称为0x情景，1994-2013年的数据集被称为1x情景，而2x和3x情景的可变性被假设为0x和1x情景的两倍和三倍。为了评估不同情景的变异性，使用Easyfit (v5.5)进行Anderson Darling检验(p < 0.01)，以确定记录期间的年浮木日数分布可以用离散数据的几何概率密度函数(pdf)最好地表示:f(x;Q) = Q(1−Q)^x当x≥0时，q = 0.11859。早期(1977-1993)和晚期(1994-2013)阶段数据集拟合几何分布:q_{0 x}= 0.11258和q_{1 x}分别为= 0.12422。假设1977-1993年的分布为基准，即0x情景和q_{0 x}方差(σ²)为70.02 (σ²=[1−q]/q²)时，将0x和1x场景的σ²之差乘以0、1、2和3，并添加到基准中，得到每个场景的几何PDFS期望方差。q的值被确定为提供所需的pdf，即q_{0 x}= 0.11258,问_{1 x}= 0.12422,问_{2 x}= 0.14058, q_{3 x}= 0.16610，从中生成1000个随机点来定义0x-3x场景。这些数据代表了每个场景的漂流木年天数，这些数据被用作漂流木收获模型的输入。该模型产量基于每年的浮木日数估算了年度收获和赤字，同时考虑到自2007年以来对燃料木材的需求增加，以及2013年安装了更多的木柴锅炉，估计每年增加了98索木材的需求。

经济分析

在收集的浮木不足以满足城市的需要时，评估了与收获和使用替代燃料有关的费用，即财政和时间。使用基于访谈的固定输入参数的线性作业分析模型估算成本。每种燃料用于满足城市木材总短缺的百分比在每次评估中都作了修改。五项评估基于1994-2013年的赤字。在此期间，浮木收获模型估计每年平均亏损903索。每次评估都计算了与使用替代燃料相关的成本。为弥补赤字，计算了下列情况的费用:收集由河流调动的浮木，如果有的话;从河岸收集搁浅的浮木;收集立枯木作为木材代用品;只使用燃油; and using a mix of alternative fuels for the driftwood deficit, i.e., 25% stranded driftwood, 25% standing deadwood, and 50% fuel oil. The full activity analysis model is described in Appendix 1 and estimates the temporal and financial costs associated with each situation.

结果

水文变化

洪水复发间隔的大小是决定史蒂文斯的育空河村的记录和单独的早期和晚期阶段记录(表3)。从1977年到1993年,每年的洪水洪峰流量不能超过1.25年事件(11000 m³/ s (cms))只有1的17年(年)的5%,但是从1994年到2013年,这个阈值是没有达到25%的年(5个20年)。单尾Student t检验假设方差不等，验证峰值年流量在各阶段之间有显著差异(p < 0.05)。

春季破裂高峰出现的时间在早期和晚期之间没有显著差异。二次洪峰超过浮木动员阈值的中位日期在两个时期具有相似性。但是，1993年以后最近一段时期的变化(标准偏差[SD] = 25天)比之前一段时期(SD = 7天)大得多。

当地知识与浮木动员门槛

据Althoff夫人说(个人沟通)，在2010年8月，河水的流量超过了前两个月的流量，并携带了浮木。该信息与美国地质勘探局的流量数据结合使用，确定史蒂文斯村8800至10500厘米之间的流量调动了大量浮木。Hyslop先生的生活记录(表1)也与USGS的河流流量数据一起进行了分析。在希斯洛普先生捕获任何一年的浮木之前的两天，即史蒂文斯村和塔纳纳之间流量的大约传输时间，史蒂文斯村的流量平均为10,000厘米(SD = 2100厘米)，这是根据阿尔托夫夫人关于2010年浮木季节的故事得出的上下限估计值之间的数值。两种分析都支持在流量为10,000 cm时浮木动员阈值的概念(图2)。在此流量以上，假设有无限的浮木被河流动员，直到流量达到峰值。

居民们还表示，漂流木的收获路变得更短了。一名居民表示，居民可能只有1-3天的时间来收获浮木，而历史上的浮木采伐需要4-5天(Schneider et al. 2013)。

浮木收获模型

图3表明，自1993年以来，塔纳纳模拟的浮木收获在大多数年份变化较大，但在早期阶段确实出现了极端情况。根据该模型，河流水文的变化，加上市政需求的增加和家庭累计需求的减少，导致塔纳纳的年度木材短缺不断增加(图4)。

虽然模型预测一直需要补充漂木的收获，但1977年至1993年44%的木材需求仅用动员漂木满足。1994年至2006年期间，在安装市政木燃锅炉之前，42%的木材需求由动员浮木满足。2000年以后，城市的家庭数量减少，即从113户减少到100户，减少了23%的木材需求，尽管2007年安装了城市的木材燃烧锅炉，随后增加了76%的需求。因此，2007年以后，平均收获的木材只占城市总需求的21%。因此，尽管仅由于水文因素，模拟年采收率平均下降29%，但2007年以后的平均木材亏缺(730株)比1993年以前增加了90%，比1994 - 2006年期间增加了140%(图4)。

在气候变化中收获浮木

随着浮木天数指数分布方差的增加，无浮木天数的年数增多(图5);因此，浮木日数的中位数减少了(表4)。同样，中位数的浮木收获模型也变小了。因此，在变异性更大的情况下，预计赤字中值将变得更大(表4)。

经济分析

使用每种替代燃料类型以满足1994年至2013年建模的平均浮木赤字相关的能源需求，其经济成本和时间投资之间呈反比关系(图6)。对直立枯木的采集进行了建模，需要的资金最少，但与浮木相比需要的时间更多。只使用燃料油比所有木材选择节省大量时间，即每年9000-15 000小时，但燃料油有大量的成本，即整个社区大约53.3万美元。结果表明，混合替代燃料，即用25%的搁浅浮木、25%的枯木和50%的燃油油替代模拟木材短缺的燃料当量，可以平衡每种替代燃料的金钱和时间成本。此外，根据经济模型，与收获浮木有关的时间相当于每小时价值36至59美元。

讨论

当地知识

我们的研究源于一次公开会议，塔纳纳的居民报告说，近几十年来浮木的收获越来越不可靠。他们讨论了他们通常是如何在6月上升期间收获浮木的，6月初的水位上升是相对可预测的，但6月的上升并不像他们习惯的那样有规律。我们的研究结果支持这一观察结果，表明洪水峰值的时间与春季破裂无关，但足以动员浮木，自1994年以来变得更加多变。有一些证据表明，6月上升事件是由上游流域部分地区的降水事件引发的。受访者也提到了这一联系，但关于该主题的更多研究可能会让我们深入了解6月份上涨的驱动因素。

浮木动员阈值

通过参与式研究过程，确定一旦河流阶段超过了漂木动员的阈值，就可以随时获得漂木。这说明了如何将不同类型的知识，即科学数据和本地知识，整合起来研究一个现象。在这种情况下，信息的背景与河流水文有关，以确定“漂木动员阈值”，即河流流量一旦超过可动员漂木，直到河流流量达到峰值的水平。

利用浮木动员阈值的概念作为复杂系统的简单表示，建立了浮木采收模型。这一概念在适用性上有局限性，因为对木材的需求不断增加最终导致下游村庄可获得的浮木供应有限。相反，如果上游村庄开始使用更多的木材，塔纳纳可用的木材可能会减少。浮木在整个河流的空间和时间上有不同的分布。尽管有这些限制，随着春季融水期间河流流量的增加，越来越多的浮木被动员起来。最初，移动浮木的数量随着流量的增加而增加，随着河流达到洪水阶段并溢出到漫滩，移动木的数量趋于平稳。此外，在大风期间和水位下降时，浮木会沉积在河流拐弯处的河岸上。流域的风暴强度、洪水历史和火灾历史也影响河岸侵蚀和相关的木材沉积到河道中(Mason 1998, Yarie et al. 1998, Ott 2000, Ott et al. 2001, Alix 2005, Rowland et al. 2010)。

研究高流量、河岸侵蚀和木材在河道中的沉积之间的关系是值得的。通常，河岸的周期性侵蚀发生在河流水位高的时期(Yarie et al. 1998)，并导致木材落入河道(Ott 2000, Ott et al. 2001)。植被护甲受损的地区，例如最近发生森林火灾的地区，更容易发生河岸侵蚀和相关的木材沉积到河道中(Ott 2000, Ott et al. 2001)。对育空河流域漂流木的运动和生命周期的分析将为育空河流域漂流木的生态学和社会生态重要性提供有价值的信息。这样的分析可能会让阿拉斯加州和育空河沿岸的村庄了解育空河流域浮木的可持续收获能力，如果更多的社区增加他们的浮木收获，这可能会成为一个问题。

当Tanana社区在2007年安装了木材燃烧锅炉时，燃料木需求增加了76%，增加了社区燃料木的缺口(图4)。由于水文因素导致漂流木收获减少了29%，而家庭数量的减少使木材需求减少了23%，该模型表明，与水文或人口的变化相比，市政对木材需求的增加对木材总消费的影响要大得多。

河流超过浮木动员阈值的天数大于当地人建议的某一年浮木可用的天数。根据模型，自1977年以来年均浮木日数为7.4天，在研究期的早期和晚期没有差异。当地居民表示，近几十年来，使用浮木的天数已经从4-5天减少到1-3天。这种差异可能是由于对当地知识的使用或漂木动员阈值的概念造成的。这很可能是两者的结合。

在气候变化中收获浮木

该模型证实了当地有关近几十年来浮木收成不太可靠的报告。根据对木材潜在采收率和采收浮木的家庭数量的采访，历史上，塔纳纳每年需要23个浮木日才能满足其木材需求，而自2007年以来，估计每年需要35个浮木日。从历史上看，塔纳纳预计可以利用浮木满足8-35%的取暖燃料需求。自2007年以来，模拟收获的平均产量将满足塔纳纳15%的木材需求，而该市在大多数年份可以合理地预期从浮木获得7%至31%的木材需求。

模拟结果表明，增加的水文变化可能会使收集浮木的能力更难以预测，洪水事件时间的变化可能会使阿拉斯加农村地区的人更不方便。适应这些变化的条件包括从其他地区进口木材，这并不是前所未有的，或使更多塔纳纳居民在动员浮木时收获木材。这可能包括向家庭提供金融贷款，用于购买或修理船只，招募更多的伐木者，以及长期储存木材。另一种选择是在春季破裂时收集木材，这是一项危险得多的活动。在某些情况下，塔纳纳的居民不得不在冰和浮木中寻找好的浮木。这也需要更多的预先考虑，因为船只必须在忙于冬季或其他春季生存活动的时候准备好。

浮木经济学

经济分析说明了可能选择一种燃料来源而不选择另一种燃料来源的潜在原因。虽然建模分析表明，收集站立的枯木是最便宜的选择，但这些结果将根据收集木材的实际位置而不同。此外，建模结果没有考虑到与雪地机械或船只马达磨损相关的费用。与燃油油相比，使用不同木材来源所需的时间呈反比关系(图6)。在以生存为基础的经济中，假定由于现金的可用性有限，大多数家庭使用时间资源的能力比使用现金资源的能力强。村子里的某些人有工作或其他现金收入来源。在这种情况下，假定将时间用于维持生计的活动的灵活性较小，但可以用现金资源来获得必要的燃料供应，为阿拉斯加过冬做准备。在塔纳纳，市政府和个人家庭使用现金资源购买燃料油或木材，这取决于他们的需要。经济分析是在社区层面进行的，因此没有考虑到家庭或家庭之间的集体行为的差异。因此，整个社区的成本随着时间的推移而评估。

模型不确定性

模型的每个组成部分都有不确定性。漂木动员阈值的概念并不是一个静态的实体，也没有任何一个点实际上是无限数量的河中动员的木材。如前所述，这是一个有用的假设，有助于研究复杂的社会生态系统和在漂木动员事件中，漂木的供应远远超过塔纳纳居民的需求是合理的。然而，在偏远的阿拉斯加社区，安装燃木锅炉是一个增长的趋势，因此，如果育空河沿岸对育空河漂流木的需求继续增加，这种假设可能会失效。随着时间的推移，可能有必要按村庄分配浮木资源，以确保下游的需求也得到满足(Annear等，2004年)。

漂木动员阈值可以被细化，以更动态地表示在高流量或大风事件中漂木的动员。对平均村庄和家庭收集浮木的努力进行评估也是合理的。村庄和家庭需求是相对可预测的，可以根据当地冬季天气每年建模。经济模型中的每个输入参数都增加了模型的不确定性，但为了为每个输入参数提供最佳的可用估计值，我们做出了合理的努力。估计的燃料成本会随着时间的推移而变化，可以更新或建模。木材沉积到河中也可以模拟与冻土融化、河岸侵蚀或火灾频率的关系。

模型应用程序

通过监测史蒂文斯村的USGS测量站，塔纳纳居民可以利用浮木动员阈值(图2)获得浮木运行的提前时间，从而为不稳定系统提供更多的可预测性。这种工具对于准备收割浮木很有用。该模型不能提供浮木流动的提前通知，但它可以使用浮木动员阈值来推断在未来几天不太可能出现浮木流动。在某些情况下，上游的社交网络会通知塔纳纳的居民即将到达浮木水道，但更多情况下，他们只依靠自己对每年生存周期的了解。

结论

我们的研究说明的一般原则适用于整个亚北极地区的河流群落，尽管冰川河流有不同的水文模式。浮木在高流量事件期间定期动员。维持生计的使用者可能会收集漂木作为自然资源，也可能不会，但他们可能遵循特定于他们社区的类似生存周期。

阿拉斯加自给自足用户的生计是由生活周期驱动的，不规则的环境条件使其更具挑战性。气候周期的不断变化会带来严重的后果，这在经济上影响了他们，并使他们无法从事其他生存、文化或娱乐活动。减少与环境变化相关的不确定性的工具对依赖自然和季节周期的人特别有帮助。我们的研究表明，科学家与当地利益攸关方合作，有能力开发这些类型的工具，并表明区域规模的适应可能有助于减轻气候变化的影响，同时提供经济机会和能源独立，以提高利益攸关方对环境变化的适应能力。

文献引用

阿历克斯,c . 2005。解读变化对浮木循环的影响:对北极人类使用木材研究的贡献。全球和行星变化47:83 - 98。http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2004.10.004

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