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比顿，T. A.和K. A.加尔文，2017。蒙大拿州西部以木材为基础的生物能源:理解路径依赖和当地环境对恢复力的重要性。生态与社会22(2): 9。
https://doi.org/10.5751/ES-09157-220209
蒙大拿州西部以木材为基础的生物能源:理解路径依赖和当地环境对恢复力的重要性
摘要
使用生物质作为木质生物能源(WBB)被认为是一种机制，可以减轻气候变化的影响，减少对火灾等干扰事件的脆弱性，并促进农村社会经济发展。beplay竞技然而，WBB开发的特点是有多种原料来源、生物能源途径、规模和最终用途，其可行性取决于基于地点和特定环境的社会和环境因素。我们提出了一个探索性的案例研究，利用蒙大拿州西部农村森林社区中不同利益相关者的关键线人访谈，从社会科学的角度了解社会-生态系统框架和弹性思维。本文的目的如下:(a)记录关键信息提供者在当地环境下定义与WBB相关的机会和限制的方式;(b)了解WBB如何以及在什么情况下对变化下的森林和社区恢复力做出贡献。访谈分析采用修正的扎根理论方法，辅以文献分析。研究结果说明了历史偶然性(即路径依赖)、个人和群体价值观以及社会背景如何影响WBB项目的实施能力。研究结果还有助于确定多个角度和权衡，从而为确定WBB开发最理想和最合理的选择提供了一步。因此，这些经验教训可以作为一个起点，帮助确定WBB的发展路径，有助于在变化中提高当地地方和人民的社会和生态复原力。介绍
北落基山脉的森林正在经历着无数的生态和社会变化，这改变了生态系统的结构和功能，并造成了生计的损失。例如，气候变化的影响，包括温beplay竞技度升高、降水状况改变和干旱发生率增加，增加了害虫和病原体干扰以及灾难性野火的频率、范围和严重程度(Allen等人，2010年，Bentz等人，2010年，Dennison等人，2014年)。其中许多生态变化因社会因素而加剧，如灭火和过去的伐木作业，这些因素改变了林分结构和组成，增加了森林系统对干扰的脆弱性(Haugo et al. 2010, Lydersen et al. 2013)。
这些社会和生态变化的结合导致了大量的死亡和倒下的树木，以及需要恢复的密集、小直径的林分，以恢复森林健康和恢复力(Eckhoff和Mackes 2010)。然而，林产品市场的国际重组，以及将工业林地剥离给木材投资管理组织(timo)和房地产投资信托基金(REITs)等因素，削弱了美国西部许多地方的林产品工业和森林管理能力(Bliss et al. 2010, Toppinen et al. 2010)。此外，森林残余物的低价值，加上去除物质的高成本，限制了没有政府补贴和/或增值产品来抵消成本的处理(Donoghue和Sturtevant 2008)。
利用生物质(例如，商业经营和间伐处理产生的森林残余物或磨坊废料)生产木质生物能源(WBB)被认为是一种增值产品，可通过减少对化石燃料的依赖、减少对干扰事件的脆弱性以及促进农村经济和社区发展，支持减缓和适应气候变化的努力(Richter等，2009年，Eckhoff和Mackes 2010年，Openshaw 2010年，Dale等，2014年)。beplay竞技随着人们对WBB的兴趣和发展持续增长，森林将被利用，利益相关者将以各种方式受到影响。这部分是由于WBB的多种原料来源、生物能源途径、规模和最终用途。每种方法都有独特的选择和限制，这些选择和限制依赖于上下文和地点(Hitchner et al. 2014)。此外，新能源开发的可行性并不是凭空产生的，而是根植于历史和当代的社会文化、政治、经济和环境因素中(例如，Polagye等人2007年，Hoekman 2009年，West等人2010年，Jones等人2013年，Strauss和Reeser 2013年，Caputo等人2016年)。这些因素反过来又可以促进或限制WBB的发展。因此，WBB的可行性是社会和生态环境的产物，因此迫切需要系统视角来更好地理解WBB的局部视角(例如，Hodbod和Adger 2014)。
本探索性案例研究采用半结构化访谈的方式，对代表蒙大拿州西部不同森林利益相关者群体的关键信息提供者进行抽样调查。该研究采用了社会生态系统(SES)框架和弹性思维。本研究的目标有两个:(1)记录关键信息提供者在当地环境中定义与WBB相关的机会和限制的方式;(b)了解WBB如何以及在什么情况下可能对变化下的森林和社区恢复力做出贡献。
概念框架:解决以木材为基础的生物能源和森林管理的系统方法和弹性思维
我们从社会科学的角度运用SES视角和弹性思维来构建这项研究。SES方法强调社会系统和生态系统之间的相互联系，因为人类依赖于生态系统及其提供的服务，而这些服务又在一定程度上受到管理决策的影响(Westley et al. 2002, Berkes et al. 2003)。弹性概念已被广泛用于更好地理解和描述SESs之间运行的动态(Folke 2006)。弹性可以定义为“系统在经历变化时吸收干扰和重组的能力，从而仍然保持基本相同的功能、结构、特性和反馈”(Walker et al. 2004)。弹性思维将适应(和适应能力)和转变的概念与弹性联系起来(Folke et al. 2010)。在此过程中，弹性思维有助于描述非线性动态、阈值、不确定性和意外，以及跨系统组件和时空尺度的慢变量和快变量的相互作用(Gunderson和Holling 2002, Folke 2006)。
从历史上看，基于生态、制度和经济结果的方法主导了弹性文献。然而，最近社会科学对弹性思维的批评主张扩大弹性分析的范围，以解决历史、社会文化和政治背景、人类机构、价值观和话语以及权力(Cote and Nightingale 2011, Armitage et al. 2012, Brown 2014)。我们在下面重点介绍其中的一些。
与本文特别相关的是，弹性思维考虑了历史遗产在创建依赖于路径的变化轨迹中的作用。路径依赖最初是在制度经济学文献中提出的(North 1990)，后来被应用于理解SESs中的时间动态和反馈。路径依赖是一个术语，用来描述过去做出的决策如何影响当前社会经济体系的恢复力和适应能力，这样做会限制现在和未来变化的可用选项(Nelson et al. 2007)。存在“锁定”的可能性，即制度安排可以有效地破坏应对变化的能力，而“路径创造”被认为是“解锁”消极路径轨迹和保持应对变化灵活性的重要组成部分(Scott 2013)。
在森林管理和能源系统环境中有几个路径依赖的例子。例如，20世纪60年代末和70年代初通过的立法，如1969年的《国家环境政策法案》(NEPA)和1973年的《濒危物种法案》(ESA)，提供了一种机制，通过这种机制，公共团体可以在法庭上挑战森林管理做法。这些法案导致了美国公共土地上森林木材采伐的大规模减少，并改变了这些森林的管理目标和主要土地用途(Trosper 2003, Donoghue和Sturtevant 2008, Beier et al. 2009)。同样，从欧洲和北美市场到拉丁美洲的木材市场和经济的全球重组，以及由此导致的许多企业工业私人土地所有权剥离给timo和REITs，导致了土地碎片化和土地使用和土地权属的重大变化(Bliss et al. 2010, Toppinen et al. 2010)。结果，工厂关闭，小农和区域市场受到影响，许多地方的森林管理能力下降。最后，路径依赖为当前能源系统提供燃料(Unruh 2000, Lovio等人，2011)。正如Unruh所描述的那样，“工业经济通过由路径依赖的规模收益递增驱动的技术和制度共同进化过程，被锁定在以化石燃料为基础的能源系统中”(Unruh 2000:817)。“解锁”这一轨迹并创造通往可再生能源的途径的障碍包括社会、政治和经济因素，如既得利益、市场壁垒和转变传统发电模式的困难(例如，抵制变革)(Sovacool 2009)a、b)．
森林管理在一定程度上由经济和政策决定，WBB的发展可以刺激森林管理投资。然而，WBB系统最终依赖于强大的基础设施和林产品市场，以及发展不可再生能源的有利环境。因此，这些路径依赖可能会给在当地开发和实施新兴WBB技术带来挑战。
从社会科学的角度来看，弹性思维也承认，作为不同利益相关者目标和价值观的函数，SESs可以表现出多个系统状态(Nelson et al. 2007)。森林生态系统可以以各种组合方式支持各种供应、调节、支持和文化服务(Díaz et al. 2015)。一个依靠木材开采为生的社区或群体可能希望国家能够确保燃料和纤维的供应(即供应服务)，代价是或高于保护配套服务(如生物多样性保护)。另一个社区或组可能想要相反的系统状态，这可能会在森林用户之间产生冲突。
尽管如此，在复原力文献中，仍缺乏涉及人类价值观、能动性和愿望的研究，或复原力的规范性本质(Crane 2010, Cote和Nightingale 2011, Armitage等人2012,Brown 2014)。具体而言，缺乏关于价值观如何塑造历史和未来变化轨迹，以及给定的生态或社会状态是否可取和/或可能的研究。在不同利益攸关方群体对发展有着截然不同的价值观和愿望的领域，这一点尤其重要。在这种情况下，弹性可以被认为是一种社会和文化定义的经验，其部分特征是对景观、自然资源和个人实践的评估(Marshke and Berkes 2006, Crane 2010)。例如，Marshke和Berkes(2006)从柬埔寨渔业社区的福祉和可持续性的角度记录了当地对恢复力的看法，发现社区对需要考虑的近期和合理的管理目标有深刻的理解。这些管理目标反映了社区价值观，而社区价值观又反映了社区所处的特定社会和环境背景。因此，重要的是要在当地环境中根据自身的特点来描述不同的价值体系，但也要作为一种手段来更好地理解表征变革深层驱动力的社会、文化和政治因素(Cote and Nightingale 2011)。这些价值观是由当地的社会、政治和文化环境塑造的，最终决定了人类如何与环境互动，什么状态和条件被认为是可取的和/或合理的，被认为是应对变化的策略，以及这样做的能力(Smit和Wandel 2006, Crane 2010)。
总而言之，从社会科学视角出发的SES弹性视角可以理解尺度内和尺度之间系统组件的联系和反馈。弹性思维提供了一个框架，可以概念化过去的行为如何限制现在和未来的选择，以及社会文化、政治、经济和环境背景下的价值观如何结合起来影响应对变化的选择。弹性视角有助于说明多种，有时，相互冲突的价值观和目标，这可以帮助确定在变化中建立弹性的最合适和实用的策略。我们认为，了解多个尺度上的历史、社会文化和政治因素如何在当地环境中发挥作用，并记录在这些环境中采用WBB路径的能力和障碍的当地观点，对于确定为什么以及为谁寻求弹性至关重要(Lebel et al. 2006)。
方法
本探索性案例研究是在蒙大拿州西部进行的半结构化访谈，访谈对象是参与森林管理的关键信息提供者。采用改进的扎根理论(GT)方法对访谈记录进行分析，并辅以文献分析。
案例研究背景
本案例研究是在蒙大拿州西部三个流域(Swan、Bitteroot和Blackfoot)的农村森林社区(图1)中进行的。这些社区相对较小(例如，Condon、pop。343;Ovando、流行。71;Stevensville、流行。1868)。在蒙大拿州西部大陆分水岭以西的这一地区，森林栖息地类型多样，并根据火区、温度和水分梯度(从热干地点到冷湿地点)和/或海拔阈值来特征(Fischer和Bradley 1987, Mehl et al. 2012)。这些地区的树木种类繁多，包括黄松(西黄松)、花旗松(Pseudotsuga menziesii)、黑松(松果体contorta)、西部落叶松(落叶松属occidentalis)、恩格尔曼云杉(云杉engelmannii)、亚高山冷杉(冷杉属lasiocarpa)、白皮松(松果体albicaulis)、西部红雪松(金钟柏plicata)、西洋铁杉(Tsuga heterophylla)等(Mehl et al. 2012)。值得注意的是，在一些以前由黄松占据的地点，花旗松的优势越来越大。此外，由于过去和最近的害虫和病原体干扰，一些地区的白皮松群落正在减少，如山松甲虫(Dendroctonus ponderosae)，亚高山冷杉逐级替代(Keane and Arno 1993, DNRC 2014)。最近的山松甲虫流行病导致蒙大拿州约250万公顷的黑松、黄松和白朴松森林树木死亡(DNRC 2014)。
蒙大拿州西部的这一地区位于大陆生态系统之冠(CCE)的西南部分，为许多鱼类和野生动物物种提供了重要的栖息地(Prato和Fagre 2007)。例如，在平头国家森林(天鹅流域;图1)，1240公里的溪流已被指定为临界公鳟鱼(Salvelinus confluentus)的栖息地，90%的森林被认为是受威胁的灰熊(Ursos arctos)，这片森林的北部地区是灰熊内陆密度最高的地方，而这片森林也是狼獾数量最多的地方(Gulo Gulo)在美国本土(Weaver 2014)。
历史上，木材工业推动着当地经济。然而，破坏性的伐木和当地保护和环保组织对环境退化的日益关注，在自然资源管理的不同用户之间产生了冲突(Cestero和Belsky 2003)。目前的土地用途在某种程度上包括木材生产工业、放牧和饲料作物，但该地区正在见证娱乐和旅游业的增长和对其的支持。例如，蒙大拿州鱼类和野生动物部门估计，2008年垂钓者在该州的个人购买上花费了2.4亿美元(Baginski和Biermann 2010年)，2014年非居民的总支出为39亿美元(蒙大拿州旅游局2015年)。土地所有权包括公共土地(美国农业部林业局，蒙大拿州自然资源和保护部，土地管理局)，私人土地所有者，以及企业私人土地所有权，如Plum Creek木材公司。
在过去的二十年里，该地区的土地价格大幅上涨，这也是Plum Creek将其大部分土地从企业林地剥离至房地产的动力(Belsky 2015)。从那时起，剩余的大部分Plum Creek土地被出售给了各种实体，其中大部分归USFS和DNRC所有。USFS通过自然保护协会(TNC)的购买获得了这些土地，并签署了一项纤维协议，要求木材销售，以支持林产品行业(Parker 2014, Belsky 2015)。
在该区域，一些社区和组织正在利用生物质生产WBB。例如，达比学区在国家消防计划的资助下，于2003年启动了第一个“学校燃料”项目。2010年，生物质锅炉为学校节省了20万美元，并为当地创造了就业机会(Westover 2011)。自从达比学区取得成功以来，蒙大拿州西部的其他9个社区从2003年到2009年在中小学安装了生物质锅炉。位于狄龙的蒙大拿大学西部校区也在2007年安装了一个生物质锅炉(Farr 2011)。此外，2013年F.H. Stoltze Land and Lumber Co.开设了一家价值2200万美元的热电联产(CHP)工厂(Peterson 2013)。该工厂使用来自斯托泽和其他工厂的木材废料为工厂提供热量和干燥木材。此外，该热电联产电厂还将在未来20年为平头电力合作社提供高达2.5兆瓦的电力，这将为多达2500个家庭提供电力(Murray 2013)。木材废物主要来自私人和州土地的合同，尽管蒙大拿州哥伦比亚瀑布的联邦公共土地围绕着工厂(Peterson 2013)。
因此，蒙大拿州的这个地区正在经历一系列的变化。虽然社区和组织努力维持该地区的社会和文化结构，但除了土地所有权和价值的变化之外，多管辖权所有权在实践中也产生了问题，特别是在平衡农业生产和木材开采、增加娱乐和旅游收入以及对这一多样化景观的保护问题方面。
主要线人访谈
半结构化访谈(n = 17)采用面对面访谈和电话访谈相结合的方式，对参与森林管理、对影响该地区森林管理和WBB的历史背景、社会和生态因素有相当了解的关键信息提供者进行抽样调查。公共和私人土地管理者、林产品行业专业人士，如磨坊工人、伐木工和生物质专家、DNRC服务林人、恢复专家/森林生态学家、社区保护组织成员，他们直接与该地区的私人土地所有者合作处理森林管理和保护问题(例如黑足挑战、天鹅生态系统中心)，使用目的抽样和雪球抽样相结合的方法确定了当地环境非政府组织(ENGO)的一名代表(表1;巴顿2002，伯纳德2006)。蒙大拿大学的推广专家为我们提供了进入社区的入口，并将我们与公共和私人土地管理者以及林产品专业人员联系起来。此外，我们还联系了该地区与私人土地管理者密切合作的DNRC服务林务员，以确定其他受访者。最后，在面试初期，一些线人推荐了可以提供额外见解的联系人。在这一探索性分析中，我们的关键信息者样本故意较小，主要由生活在这些森林中并参与该地区森林管理多年的个人组成。例如，这包括第二代和第三代伐木工、私人牧场主和林地所有者，以及在这些森林中工作和生活20多年的森林管理者。
采样策略有助于记录森林社会-生态系统的历史背景和随时间的变化。我们认为，该样本提供了一组关键的见解、多个视角和举报人之间的矛盾，为确定森林管理的机会和限制提供了一个起点，特别是在这一领域的WBB。此外，正如我们下面讨论的那样，我们的结果反映了最近综合WBB的公众舆论中发现的许多相同的问题(例如，Becker等人，2011年，Hitchner等人，2014年)，我们对拟议中的蒙大拿大学生物质锅炉的采访/文件分析提供了来自公众的额外背景，不一定包含在森林管理问题中。然而，我们承认，这并不能代表所有对WBB选址、设计、规模、实施等决策有影响力和需要考虑的个人和团体。因此，在未来的研究中，需要考虑将这一访谈方案或基于后续结果的调查工具扩展到没有融入森林管理环境的其他群体，如更广泛的公众成员，以便更全面地了解促进或阻碍WBB发展的多种特定环境因素。
对主要线人的采访进行了录音，平均每次采访时间为1小时。访谈问题涉及当地对森林生态状态和利用的看法、在其景观上发生的社会和生态变化、形成公共和私人土地上森林管理的因素、该地区当地生物能源开发，以及在确保可持续森林和社区的背景下WBB的机会/障碍(见附录1)。与本案例研究相关的问题是了解该地区森林管理、木制品工业和基础设施以及WBB的历史背景;关于森林管理和WBB的多重视角;以及举报人将WBB置于可持续性背景下的方式。
数据分析
对半结构化访谈进行录音和转录，然后使用改进的扎根理论(GT)方法进行分析。GT最初由Glaser和Strauss(1967)提出，是一套系统规则，用于直接从数据本身(例如，访谈记录或参与者观察现场笔记)归纳地发展意义和理论。这是通过将代码应用于孤立的文本片段、分析性备忘录的迭代过程来实现的，然后不断地将这些案例进行比较，以开发和链接更高阶的概念和类别(Corbin和Strauss 2008)。多年来，GT已经演变成不同的阵营，代表了处理文本分析的根本不同的方法。我们采用了一种源于“建构主义方法”的改进的GT方法，该方法以一种灵活的方式应用了GT的相同一般原则，但也承认研究人员的职位和以前的知识库会影响数据解释的方式(Charmaz 2006,2011)。此外，现实世界的问题是复杂的，并且处于更广泛的社会文化、政治、经济和环境考虑之中。因此，改进的GT旨在通过迭代过程来理解和分析数据，因此代码、概念和类别可以像传统GT方法一样从数据中“出现”，但也可以置于相关文献的上下文中(Corbin and Strauss 2008, Bryant and Charmaz 2010)。例如，我们制定了访谈方案，并使用能源发展文献中弹性和社会文化视角的概念构建了我们的分析(例如，Adger 2000, Folke等人2010,Becker等人2011,Hitchner等人2014)。然而，我们从关键信息提供者本身获得了特定概念和特定地点的代码。
使用Atlas进行分析。Ti，一个计算机辅助定性数据分析软件程序(http://atlasti.com/)，它提供了一个平台，在与GT一致的案例和概念之间进行编码、备忘录和比较。分析过程中使用的步骤与Corbin和Strauss(2008)和Charmaz(2011)中描述的步骤一致。首先，他们完整地阅读了每份成绩单。其次，抄本被另一次阅读，并使用边缘注释来记录数据集的初始想法和反思。第三，对几份抄本进行逐行编码，以从举报人本身获得对材料的更深入了解。第四，最终的代码本是使用开放和轴向编码的迭代过程创建的，在此期间，备忘录用于开发更高阶的概念，并将它们与概念和案例联系起来。第五，Atlas中的分析功能。Ti被用来更好地理解代码和概念是如何在我们的线人之间共享的(代码基础)，在相同的文本片段中以何种方式和在何种上下文下讨论概念和代码(代码共现和复杂的代码查询)，以及这些代码在多大程度上相互连接以及与更大的概念和主题连接(网络分析)。例如，这些函数被用来描述以下内容:(a) WBB的社会、经济和生态机会和限制;(b)影响现时及未来WBB发展方案的历史路径依赖性;以及(c)在当地环境中影响WBB的多重且有时相互冲突的目标和观点。 Finally, findings from the text analysis were supplemented with document analysis of relevant literature from the case site, including peer-reviewed and grey literature on socioeconomic and land-use trends, forest condition, and forest management, and of local news stories on WBB development in the area.
结果
调查结果分为四个专题部分。前三个部分依次强调了WBB的经济、社会和生态机会和限制(见附录2，主要代码、概念和主题之间关系的网络分析，为本文的分析提供了结构)。这种顺序允许对多个透视图和涉众之间的矛盾进行丰富的描述。最后，介绍了WBB和伐木作业对当地的历史影响，强调了访谈中确定的许多限制因素。
分析的重点是形成当前条件和变化选项的历史路径依赖关系，以及围绕自然资源管理的多个相互冲突的目标、价值和实践。在此过程中，本分析强调了主要信息提供者所涉及的外部(如经济、政策)和内部(如土地权属变化、森林管理做法、社会背景)因素。提出了利益相关者群体之间共享的问题(例如，那些具有高度基础的准则和概念，或在几个关键信息提供者之间讨论过的问题)，以及不同的观点和矛盾。下面的结果主要来自于我们采访的线人的例子。
WBB的经济机遇与制约因素
重要信息提供者描述了过去的采伐作业和灭火对该地区森林现状和组成的影响。目前，这些林分的主要特点是密度大，年龄结构均匀，直径小，不适合作为商业锯材。此外，最近山松甲虫的流行也影响了“蓝色染色”木材的市场生存能力，正如一位私人土地所有者所描述的那样，“蓝色木材不如优质绿色木材值钱……他们肯定会把你关在工厂里。”如果没有经济动力去移除这些材料，商业伐木经营者和私人土地所有者就会在现场切割、分散或焚烧这些材料。
因此，大部分受访的利益相关者将这种在蒙大拿州西部丰富的小型非销售材料的利用能力描述为WBB的主要机会也就不足为奇了(表2)。许多信息提供者(35%)讨论了开发这种材料市场的效用，这可能为公共土地恢复项目提供一个重要的工具来抵消处理成本。这是私人土地所有者潜在的重要收入来源，也是支持伐木工和其他林产品工人在现有但已减少的当地工业中获得当地就业机会的机制(表2)。
然而，大多数受访者承认WBB存在一些经济障碍，特别是WBB与当前市场竞争或被整合的程度(88%)，以及开发WBB行业和技术的相关成本目前令人望而却步(82%;表2)。例如，相对于较低的石油和天然气价格，生物质能源的高成本是被引用最多的限制之一，部分原因是当地锯木厂热电联产设施发展停滞(公共森林经理，个人沟通)．此外，一些举报人指出，与初始投资相关的资本成本是潜在的限制因素，并担心如果没有政府补贴，WBB将不可行的。最后，根据大约一半的举报人的说法，与运输材料相关的运输成本是一个额外的问题(表2)，这里由受雇于当地锯木厂的林产品专业人员说明:“当你谈到不适合作为纸浆原木的非锯木材料时……当你把它们都堆起来时，里面有很多空气，所以任何运输都是昂贵的，因为你不需要拖很多东西。”
WBB的社会机遇与制约因素
如上所述，一些消息人士认为当地创造就业机会是经济发展的直接机会。然而，一些受访者(35%)也描述了WBB可以间接支持农村社区发展的方式(表3)，特别是在维持农村社区意识和社会价值观方面。Blackfoot山谷的一位当地牧场主和私人林地所有者就是一个例子:“我们的社区……现在真的很痛苦，因为没有家人。在社会上，这对我们来说是个大问题，因为我们的牧场越来越大。管理土地需要更少的人。木材工业也是如此。他们非常机械化，他们不需要像过去那样的身体。因此，我们的农村社区缩小了。我们需要让家庭保持活力。 Keep kids in school and a sense of community in the communities...The resources are surrounding these small communities so ideally that could be a little bit of boost or growth for our communities as far as families.”
一些举报人还强调了WBB作为促进国家可再生能源组合和减少化石燃料依赖的机制的重要性(分别为41%和18%;然而，举报人强调了发展当地WBB路径对农村发展的重要性，因此，该地区WBB发展对可再生能源经济的显著贡献可能低于支持集中式和集成系统的地区。虽然在利益相关者之间有一些关于更集中的市场整合的讨论(例如，生物炭土壤改改剂、国际颗粒市场和运输燃料)，但这些讨论主要是在提供一些财政资源来支持当地分散的WBB系统的背景下进行的，而且主要是在个人将在当地受益的情况下进行的。我们的大多数举报人和所有利益相关者团体都提到并支持小型分散WBB系统，至少在某种程度上是这样(表3)。可选方案包括用于家庭供暖的本地能源;现有工厂的热、电和/或热电联产操作;在学校使用，目前在蒙大拿州的“学校燃料”倡议中正在推广;和/或稍大的位于社区/政府大楼的业务。此外，一位社区保护成员强调，如果将当地的生物质升级用于运输燃料工业，生产这些燃料的收入应尽可能保持在当地。举报人提到利用当地资源在当地创造就业机会，甚至将燃料升级到当地的优质市场价格，而不是将“原始”、价值较低的材料运往其他地方升级(社区保护成员，个人沟通)．
强调分散式WBB的部分原因是由于上文讨论的许多经济限制因素(例如，运输成本、资本投资和石油/天然气价格)以及农村经济和社区发展对举报人的重要性。此外，在该地区保持一致和可预测的材料供应是具有挑战性的，一些线人描述了这一点(47%;例如，在讨论WBB的可扩展性时，一位林产品专业人士提到，“拥有X次材料负荷的可预测性，比如说，如果你每天必须生产2到4卡车材料……这将是难以预测的。一年中有很多次，尤其是在春天，我们的交付量为零。我们没有一卡车的原木。”造成这种供应不一致的原因有几个。例如，该地区最近的山松甲虫流行病造成大规模死亡，留下了大量的站立死亡和/或倒下的树木，这既限制了对其中一些林分的访问，又限制了采伐设备的设计，无法处理这些树木(林产品专业人员，个人沟通)．
此外，当木材公司在20世纪90年代中后期开始出售时，USFS收购了前Plum Creek土地的大部分股份(Belsky 2015)。美国森林管理局土地的价值发生了重大变化，这些森林及其相关的主要用途。特别是，USFS在这一地区的土地已经从以木材开采为重点的商品经济转变为以娱乐为基础的经济，重视灰熊等受威胁和濒危物种的生物多样性保护。
此外，在米苏拉和天鹅谷附近，有一小群环保组织反对在公共土地上进行采伐处理，并先后起诉了木材销售合同，这限制了USFS获得和实施采伐处理的能力(表3)。例如，保护组织和环保组织在20世纪90年代初暂停了整个天鹅谷的大部分伐木作业，直到天鹅谷灰熊保护协议的建立，以确保熊不会受到工业的影响(社区保护成员，个人沟通)．最近在2013年，四个保护组织对前Plum Creek土地上的伐木作业提起诉讼，这些土地已被USFS收购，并附有纤维供应协议(林产品专业，个人沟通)．2016年，TNC宣布将终止在这些土地上的所有后续采伐(Tabish 2016)。来自该地区的一名DNRC服务林务员就证明了这个问题，“当有更多的工厂开放时，当Plum Creek拥有这里的土地时，一些人过去依赖森林工业，这些土地被密集砍伐用于林产品。现在所有的土地都归林业局所有了。这是更多的娱乐用地，林业局在进行下一次木材销售之前会进行法律诉讼，然后他们需要5到8年的时间才能进行木材销售，当时Plum Creek每年砍伐8000万板英尺。”
因此，由于这些历史上的土地权属和土地使用变化，以及该地区的社会政治气候，保持稳定的木材供应是不可预测的。因此，近几十年来，在公共土地上采伐的木材数量稳步下降，这反过来又影响了当地的工厂经营者、伐木者和私人土地所有者。值得注意的是，一些举报人(25%)强调，USFS必须有能力提供材料来支持可持续的WBB行业(表3)。然而，考虑到不同群体的不同观点，这可能并不可行。
WBB的生态机遇与制约因素
很大比例的举报人关注生态机会，例如WBB恢复森林的机会(65%;表4)，主要是关于减少野火风险和提高林分生产力以促进森林健康。然而，有两种相反的说法。首先，来自当地ENGO组织的一名重要线人强调说，"森林健康危机"的说法，即森林不健康，因此需要通过减薄处理来恢复森林健康和恢复力，这种说法没有得到现有最佳科学的支持，而是被工业界和机构实体用来确保未来的森林采伐和减少燃料处理。其次，多名举报人(35%;表4)提到了从场地中移除生物量对潜在的负面环境影响的担忧(例如，破坏土壤养分循环，减少微生物活动，减少树木生长等)，这些都是有据可查的(例如，Caputo et al. 2016, Scott and Page-Dumroese 2016)。这并不是说，描述第二种叙述的人反对间伐治疗，或不同意对WBB进行间伐可以支持森林健康和恢复，而是说，应谨慎考虑和记录这些潜在的活动和影响。
此外，许多举报人和利益相关者团体同意WBB有助于减缓气候变化(41%;beplay竞技表4)。这可以通过与-à-vis生物炭修正案隔离碳来实现，并减少污染，这主要是在减少野火产生的烟雾和/或规定的材料燃烧的背景下描述的，否则就会留在现场。然而，一些举报人对WBB减轻人为气候变化影响的能力表示担忧。beplay竞技这些担忧包括WBB将如何影响空气质量和空气污染(35%)，以及这些系统在多大程度上实现碳中性(18%;在这种情况下，举报人解释了生物质锅炉是如何不“清洁”的，并且仍然可能产生大量的烟雾。他们还质疑碳核算研究背后的技术和科学状况，比如生命周期评估。
在历史背景下定位WBB的机遇和限制:蒙大拿大学生物质锅炉和伐木作业
我们的线人提出的WBB的许多限制可以通过采访中不断描述的两个历史事件来说明，这两个事件影响了WBB的考虑。位于米苏拉的蒙大拿州大学(UMT)提出了一个价值1600万美元的校园生物质燃烧设施，该设施旨在每年使用约1.6万吨干生物质，这些生物质来自商业砍伐残渣和其他小直径(< 18厘米)树木，这些树木都来自公共土地(例如，Lolo和Bitteroot国家森林，BLM和DNRC)和米苏拉地区周围的私人土地(DNRC 2011)。由于该项目是在一所州立大学校园内提出的，并且需要从公共土地上获得生物质，因此该项目公开发表评论，并获得了大量的新闻报道(特别是来自米苏拉的记者Chelsi Moi，从2010年到2011年广泛报道了这个故事)。公众和ENGO组织就我们的线人所描述的许多限制条件提出了问题，包括对米苏拉空气质量和污染的担忧(表4)。这源于米苏拉山谷冬季严重逆温的倾向。尽管城市法令迫使数千名社区成员停止使用家庭取暖的木炉，但许多当地居民对在城市范围内提议使用木材燃烧设施感到不满(2011年5月一个)．当地的三个ENGO组织，包括野生落基山脉联盟、野生天鹅之友和蒙大拿州生态系统保护委员会，从一开始就反对该项目，并正式对空气质量许可证提出上诉，理由是该研究未能考虑生物质锅炉对空气污染的累积影响，并认为该项目将进一步加剧气候变化，而不是缓解气候变化的影响(Moy 2011beplay竞技b)．
同样，当地居民对为该工厂进行的可行性研究的科学可信度提出了质疑，而UMT生物质加热系统主管建议将事实搁置一边以推进项目(Moy 2011c)．例如，当地居民和当地ENGO组织的执行董事认为，项目可行性研究夸大了天然气的预计成本，低估了从森林运输材料到大学的成本(Koehler et al. 2011)。在某种程度上，这可能是UMT官员难以确保木材供应商以低成本提供材料的部分原因(Moy 2011一个)．来自该地区的一名当地伐木工确实暗示，与生物质锅炉项目有关的UMT官员试图为伐木作业定价。最后，UMT的生物质工厂最终被全部废弃，因为即使是UMT的生物质工厂工程师也公开反对该工厂，因为上面提到的因素，特别是无法与当前和预计的石油和天然气价格竞争(例如，2011年5月c)，这是我们样本中被引用最多的经济约束(表2)。
其次，很大一部分举报人表达了他们的担忧，即新兴的WBB行业将以不可持续的方式采伐材料，这与一些人对该地区过去的伐木作业的看法类似，后者本质上消耗了大量木材资源(表3)。这些伐木作业破坏了公众和ENGO组织的信任，正如当地保护组织的一名举报人所提到的，“在过去的30年、40年里，我们一直在为此付出代价”(社区保护成员，个人沟通)．这些担忧不仅来自环保组织和ENGO组织，也来自一些以森林为生的伐木专业人士。例如，一位来自天鹅谷的伐木工表达了他的担忧，“我最大的担忧是做得太多，然后再次关闭一切。我们已经很难把木材移走了。我认为他们(ENGO组织)只是在等着有人拔掉插头，这样他们就可以利用这个优势来阻止更多的森林工作。”因此，重要的是要考虑到以前WBB项目失败的情况，并确保任何采伐处理都是可持续的，不仅要保持公众对森林管理实践的信任，还要确保当地伐木者和其他林产品专业人员的支持。
讨论
本研究中主要信息来源所描述的WBB的机会和限制，与最近美国和欧洲对WBB多样化观点的回顾一致。例如，Becker et al.(2011)通过对行业、机构、社区和部落代表的深入访谈，评估了美国10个地点(包括蒙大拿州的Bitterroot山谷)的WBB“传统智慧”背后的社会动态。作者发现，持续的供应，特别是在联邦土地上，运输成本，市场价值以及生物质和WBB与替代燃料的竞争阻碍了生物质的使用。此外，希契纳等人(2014)采用了优势、劣势、机会和威胁(SWOT)框架来总结文献(如同行评议、灰色文献和新闻文章)中关于美国和欧洲WBB公众舆论的关键主题。这些作者发现，WBB的许多优势/机会是地方能源生产和分散的能源系统，以及土地管理者的新市场和收入来源等。相反，发现的许多弱点和威胁包括对森林的负面影响、WBB的可持续性以及过去WBB失败如何影响公众舆论的担忧(Hitchner et al. 2014)。
因此，这项研究增加了现有的关于美国森林依赖社区WBB的机会和限制的实证工作。我们提供了更多关于促成或限制WBB的特定环境因素的见解，以及在什么条件下WBB可以为蒙大拿州西部这一特定地区的森林和社区恢复力做出贡献。首先，本研究的结果说明了路径依赖的变化轨迹如何产生“锁定”效应，当与对不同价值观以及社会文化和政治背景的理解相结合时，可以影响实施WBB的能力(Smit和Wandel 2006, Nelson等人2007,Beier等人2009,Cote和Nightingale 2011, Armitage等人2012,Scott 2013)。重要消息人士称，WBB是一个机会，可以为枯死和积压的林分创造替代市场，支持农村社区发展，也是恢复森林的一种方式。然而，这样做的能力受到了高昂的运输成本、资本投资要求以及持续低迷的油气价格的限制。此外，在过去的几十年里，该地区的土地所有权发生了重大变化，特别是将Plum Creek的土地出售给USFS。与此同时，USFS见证了这里和其他地方土地使用价值的转变，从以商品为基础的采掘工业到以娱乐为基础的经济和以保护为导向的目标，这降低了USFS收获木材的能力。此外，ENGO组织在该地区的集中，他们对公共土地上的森林使用持有不同的价值观，导致了对拟议的收获处理的严格审查，并在近年来进一步降低了这些土地的收获能力。环境政策(例如，《国家环境政策法》和《国家环境政策法》)使这些群体能够挑战森林管理实践，实际上在控制森林管理和使用方式方面拥有政治优势(Charnley et al. 2008, Cote and Nightingale 2011)。USFS是该地区的主要土地所有者，因此供应链的不可预测性和不一致性影响了整个行业，包括私人土地所有者，这反过来也影响了该地区可能出现的WBB行业的范围和规模。
其次，这些结果突出了蒙大拿州西部地区WBB的多个视角、矛盾和权衡，并通过这样做为确定最理想和合理的发展路径提供了一步，同时也支持森林和社区的恢复力(Nelson et al. 2007, Crane 2010, Armitage et al. 2012)。例如，考虑到关于如何使用公共土地存在不同的框架，如果不建议在公共土地上进行开发，或在非常低的收获水平上进行开发，则该地区最有可能获得成功。此外，一系列历史因素影响了不同群体构建WBB的方式。尽管许多知情者将WBB描述为减缓气候变化的一个机会，但其他人质疑新兴的WBB系统在多大程度上确实是碳中性的，这反映在对以前beplay竞技技术的理解和最终关闭蒙大拿大学生物质锅炉的争论中。此外，尽管许多举报人认为森林森林可以减少野火风险，增强森林健康和恢复力，但其他人认为，"森林健康危机"的说法是既得利益机构和商业利益的产物。因此，在引入WBB项目时，考虑这些因素是很重要的，特别是在制定生命周期评估和成本核算测量时，提供最好的可用科学，并确保仔细考虑话语的框架和争议。
最后，大多数个人和所有利益相关者团体支持地方和分散的WBB系统，如当地锯木厂的热电联产系统，或为学校和其他社区建筑供暖和/或供电。对小型分散系统的支持部分反映了所确定的许多机会和限制，例如运输成本、原材料的可预测性、历史、潜在的负面环境影响、支持当地农村社区发展的愿望等。此外，蒙大拿州已经在学校和其他建筑中使用WBB，例如“学校燃料”倡议。虽然低油价和低天然气价格有时会稀释这些措施的总体成功，但许多这些系统都采用了已有的技术，取得了切实的成果;根据市场价格和条件进行改装以利用木屑和/或天然气，这提供了灵活性;支持当地就业;降低了燃料和/或取暖成本;还帮助支付了修复工作的费用。此外，现有的工厂已经处理了大量的残留物。在现有锯木厂附近设立当地的工厂将为剩余的生物质提供出口，并可以进一步支持蒙大拿州西部这一地区现有但已减少的林产品部门。
SESs的弹性，以及考虑应对变化的选项，都植根于当前和历史的社会文化、经济、政治和环境背景。与任何发展项目一样，有许多权衡和观点，反映了个人和社区/团体与当地自然资源相关的经验和价值观。正如我们在本例中所说明的，这些因素可以启用或限制适应选项，在确定为什么、为什么以及为谁寻求恢复力时必须考虑到这些因素(Carpenter et al. 2001, Lebel et al. 2006)。重要的是，在这一领域的任何WBB开发都应考虑到这些经验教训，以开发更可持续的生物能源途径，有助于在变化中恢复森林和社区的活力。
结论
有人认为，利用森林残余物进行WBB提供了一个机会，可以减轻气候变化的影响，降低对未来扰动的脆弱性，并最终促进森林和社会系统的恢复力。beplay竞技然而，由于原料来源、途径、规模和最终用途的多样性，新兴WBB系统影响SESs的方式非常不同。WBB在当地的可行性取决于当地的社会和生态背景，这些背景也植根于国家和全球层面的驱动因素，并受到其影响，例如市场价格和能源选择之间的竞争，以及林产品市场和经济的变化面貌和地点等。
本探索性案例研究是在蒙大拿州西部依赖森林的农村社区进行的，并通过与多年来参与森林管理问题的主要信息提供者进行深入访谈来了解情况。我们提供了信息，以便更好地了解WBB在当地社会和生态背景下的机会和限制，并记录在什么背景下WBB可以促进森林和社区恢复力。研究结果表明，WBB的发展根植于特定地点的历史和当代社会、经济和生态背景中。当地的价值观和观点是复杂和动态的，反映了关于森林管理实践，特别是WBB发展的多种，有时是相互竞争的观点和目标。考虑到这些特定环境和路径依赖因素的作用，同时考虑到国家和全球层面的驱动因素在形成地方选择方案方面的作用，必须确定在社会和文化上适当和敏感的发展路径，以促进社会和生态复原力。
本研究的结果提供了蒙大拿州西部WBB开发的一系列关键见解、多个视角和矛盾，我们的结果与最近对利益相关者对WBB的看法(包括广大公众的看法)的回顾一致(Becker et al. 2011, Hitchner et al. 2014)。因此，这些发现为确定该地区WBB发展的机会和限制提供了一个起点。然而，为了更全面地了解促成和/或阻碍WBB开发的具体环境因素，下一步应该考虑与没有参与、也许对森林管理和生物质利用不了解的社区成员进行额外的研究，因为他们最终也会影响WBB开发的范围和规模。这项研究的后续步骤将是在蒙大拿州、科罗拉多州、怀俄明州和爱达荷州的利益相关者群体、农村社区、流域和正在进行的研究区域内扩展、链接和比较这一探索性案例研究。
致谢
我们要感谢所有自愿参加这项研究的个人，除了蒙大拿大学林业推广工作人员，特别是彼得·科尔布和马丁·特沃，他们帮助确定参与者。该项目是在落基山脉生物能源联盟网络(BANR;http://banr.nrel.colostate.edu/)，并获得了美国农业部国家食品与农业研究所的农业与食品研究计划竞争性赠款(# 2013-68005-21298)的支持。
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