合成，一部分的特别功能为农业生态转型提供生态系统服务

农业生态转型:可持续性转型框架能教会我们什么?本体论和实证分析

• 摘要
• 简介
• 可持续发展转型框架本体
  • 社会生态系统的弹性思维
  • 社会生态系统的制度分析与发展框架
  • 社会技术转型框架
  • 结束语:需要回归本体论
• 可持续转型框架在农业生态转型中的应用
  • 加斯科尼山坡森林管理研究
  • 考克斯土壤径流研究
  • Biovallee研究
  • 法国豆类农业食品研究
  • 研究成果结束语
• 讨论:处理(农业生态)转型的多个维度的途径
  • 加强立体化工作
  • 将更多的代理融入到社会经济体系的思考中，并重新考虑变化的模式
  • 考虑到生态过程
  • 重视技术
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

农业的发展方式对全球经济的可持续性产生了负面影响(IAASTD 2009)。由于农业食品业有助于经济增长，并与生活水平密切相关，因此它对可持续性至关重要。到目前为止，技术创新还无法引发必要的重大变化;相反，农业的工业化提高了全球经济使用的吞吐量水平(Krausmann and fisher - kowalski 2013)。为了促进向更可持续的农业过渡，其他解决方案都强调(生物)多样化及其提供的生态过程和服务的积极作用(Altieri 1999, Kremen et al. 2012)。尽管技术解决方案扩展了生产主义范式，但我们所提及的农业生态学的强大概念要求农业实践、生产和分配组织、所使用技术的性质以及“农民”身份的重新概念化(Hill和MacRae, 1996年，Francis等人，2003年，Lamine等人，Nicholls等人，2016年)发生广泛变化。最终，这些变化涉及其他一系列社会规范，需要对人-技术-环境状况有不同的概念，而不是在生产性、技术密集型农业生产模式中普遍存在的情况(Plumecocq等，2018年)。农业生态转型(AET)也意味着认知方面(IAASTD 2009)。用于管理技术密集型生产系统的知识对于农业生态系统中的个人和集体决策不再有用;然而，解决AET的复杂性会产生分析和科学后果。

与农业生态学一样(Altieri 1995, Gliessman 2011)，不同的过渡研究方法越来越关注可持续性问题。主要的可持续发展转型(ST)框架分为两大类。第一种是社会技术转型(STT)，包括许多方面，其中最著名的是转型管理(TM)和多层次视角(MLP) (Markard等人，2012年)。社会生态系统(SES)框架的第二家族包括，除其他外(Binder等人，2013年)，制度分析和发展(IAD;Ostrom 2009)和弹性思维(Holling 1978, Folke et al. 2010)。这两组方法都强调需要考虑技术创新、社会经济系统的结构和类型以及生态系统功能和服务之间的相互作用。此外，尽管农业生态学有助于可持续发展，但这些方法中很少涉及AET问题(Markard等人2012年，Ollivier 2015年)。农业生态学家们对过渡的概念主要是用农场尺度上的效率-替代-再设计模型，没有从广泛、系统和多层次的角度来考虑过渡。该模型考虑了系统重组和生态特征整合成本增加的阶段，有时被应用于制度维度(例如，组织设计或社会运动的作用)，主要通过描述性描述而不是社会科学理论(Hill and MacRae 1996, Gliessman and Rosemeyer 2010, Nicholls et al. 2016)。

ST框架似乎与改进对AET的思考相关。然而，到目前为止，还没有研究分析这些方法在本体和工具上的适用性，联合与否，以解决AET。在这里，我们不试图定义一个新的综合分析框架，而是试图确定一些差距，并讨论在农业向可持续性转型中使用和加强ST框架的未来途径。我们认为，与使用ST框架分析的其他类型的转型(如能源或水管理)相反，向农业生态生产系统的转型面临着吸纳多个和相对独立的决策者以及非人类实体的挑战。这意味着处理AET的多重问题的方法需要充分考虑到决策的多层之间的相互作用，即从广泛的分散的团体到更制度化的组织。

在下一节中，我们将分析一些主要ST框架的本体不匹配，并确定当前研究中的争论和差距。我们的结论是，草率地将框架组合在一起，而没有对它们的本体进行批判性反思，会导致理论不一致和每种方法的局限性的积累，而不是加强对可持续性问题的理解。然后，我们通过调查ST框架如何在四项关于AET情况的研究中使用它们来展示AET是如何被ST框架处理的。这些研究表明，为了更好地解决AET问题，需要对ST框架进行一些调整。基于框架本体的分析及其在AET案例研究中的应用，我们讨论了更好地分析这种转变的途径:加强社会经济、生态和技术方面之间的联系;将更多的代理整合到社会系统思维中;考虑生态动态;并且认真对待科技。

可持续性过渡框架本体

我们关注两个主要的ST框架:SES框架包含弹性思维(Holling 1973, Gunderson等，1995)，Ostrom (2009) IAD和STT。我们之所以选择这些，是因为近年来在出版物、会议或国际项目中，在更大的可持续发展科学领域，它们越来越多地被结合在一起考虑，以探索ST的各个方面(Leach 2008, Kajikawa等人2014,Ollivier 2015)。的确，首先，SES和STT文献有许多共同的有趣特征:对可持续性的兴趣、复杂系统变化的动态多级方法、学习(Voß和Bornemann 2011)和治理问题(van der Brugge和van Raak 2007, Smith和Stirling 2010)。一些作者试图将这些框架结合起来(例如，Pahl-Wostl等人2007,Duru等人2014,Pant等人2015)，认为它们是互补的，但另一些人则将它们与其他框架结合起来，以克服它们的局限性(Bush和Marschke 2014, Dwiartama和Rosin 2014, Fabinyi等人2014,Stone-Jovicich 2015)。尽管如此，与其他学者(smash and Walker 2007, Leach 2008)一样，我们呼吁在使用、混合或集成这些框架时要谨慎，因为存在本体不匹配和局限性的风险。

考虑到它们的本体论，在认识论的意义上，我们的目标是确定这些框架仍然存在的问题，特别是在它们用于AET分析时，我们将在下面更详细地讨论。本体论被定义为“关于(社会)世界的本质及其因果关系的基本假设”(Geels 2010)，它支撑和框架了看待过渡的方式。受Geels(2010)和Binder等人(2013)的启发，考虑到框架的历史、锚定和批评，我们在以下章节中确定了主要的本体、它们的基本概念单位和它们的关系，这允许它们在学科背景方面以各种方式模拟现实;模式的改变;系统描述;以及考虑的社会、生态和技术实体(表1)。

社会生态系统的弹性思维

弹性思维的本体论建立在承认人与自然之间的相互依赖的基础上(Folke et al. 2010)，这颠覆了该方法最初所植根于的传统生态学(Xu and Marinova 2013)。恢复力是对“生态稳定神话”(Holling 1978)的否定。弹性概念允许理解系统的非线性动力学(Holling 1973)，这构成了一种全新的看待社会生态现实的方式。

对于弹性思维学者来说，当面临干扰时，一个SES保持相对稳定，并在“稳定域”内演化，“稳定域”定义为一组控制变量(Folke et al. 2010)，其本身嵌入一个稳定性景观中，则SES具有弹性。在某些条件下(外部冲击、危机或内部累积特性的变化)，超过了某些阈值，在这种情况下，SES可以从一个稳定域转移到另一个稳定域(图1A)。

根据生态系统变化的研究(Holling 1986)和熊彼特关于技术创新和经济周期的工作(Gunderson and Holling 2002, Allison and Hobbs 2004)，一些作者根据适应性周期的隐喻描述了SES轨迹。这种考虑时间的方式涉及到社会经济系统结构和功能的四个内在驱动的、相互关联的变化阶段(Walker等人，2004年)，被关键过渡(Scheffer, 2009年)分隔开。在增长/开发阶段，资源是免费提供的。这一阶段随后并入缓慢资本积累的守恒阶段(K)，然后逐渐成为一个刚性和低灵活性的阶段，在这个阶段，大多数资源和新奇性被锁定，并对外部冲击做出反应(Folke et al. 2010)。这一阶段将“最终不可避免地，紧接着是混乱的崩溃和释放阶段(Ω)，然后迅速让位给重组阶段(α)，这一阶段可能是快速或缓慢的，在此期间创新和新机会是可能的”(Walker et al. 2004)。

此外，泛结构模型(Gunderson和Holling 2002)认为变化是嵌套和多标量自适应循环相互作用的结果(图1B)。小尺度的快速变化(反抗)会影响上层尺度，但小尺度动力学也会受到上层尺度的影响，上层尺度稳定并保存了系统动力学的累积记忆(Folke et al. 2010)。

对于这些作者来说，SES的弹性是管理的主要目标(Berkes and Folke 1998, Olsson et al. 2004)。然而，一些弹性系统可能处于不可持续的状态(Folke et al. 2010, Westley et al. 2011)。因此，SES学者从最初的保守关注转向了可转换性的概念，可转换性被定义为创建一个全新系统的能力，以转向更可持续的状态(Walker等人，2004)，甚至改变稳定性景观的本质(Folke等人，2010)。小尺度的变革使大尺度的弹性成为可能。这种转变需要在价值观、社会行为模式、多层次治理和管理制度方面进行根本性的制度转变(Olsson等人，2014年)。

作为弹性本体的一部分，为了应对“命令与控制”管理的失败(Holling and Meffe 1996)，适应性管理(Olsson et al. 2004)和适应性治理(Folke et al. 2005, Boyd and Folke 2011)的概念被开发出来。这些过程意味着个人和机构能够以边做边学的方式组织自己，例如，允许他们根据从环境中提取的知识调整自己的行动和规则(Olsson et al. 2004)。适应性意味着发展SESs和量表之间的联系和反馈，使集体学习能够识别陷阱，从冲突中学习，找到逃生路线，并预测风险。适应性治理还指出了两大挑战:克服法律和制度障碍，在当前治理结构之间建立桥梁(Chaffin等人，2014年)。

社会生态系统的制度分析与发展框架

韧性思维所看到的SESs的范围逐渐扩大，以加强社会实体及其治理问题的概念化(Folke 2006, Binder等人，2013,Xu和Marinova 2013, Brown 2014)，这主要归功于Elinor Ostrom和她参加了一些韧性学者在Beijer研究所组织的研讨会(Ostrom 1993, Cleveland等人，1996)。

Ostrom将IAD构想为SES诊断工具，具有操作导向和规范性，并分析一系列与公共资源池相关的集体行动和社会困境(Ostrom 2009, McGinnis和Ostrom 2014)。该框架是一个具有四个相互作用子系统的SES(图2):资源系统、资源单位(也称为生物物理条件)、治理系统和嵌入影响焦点行动情况的社会、经济、政治和生态环境中的行为者(以前称为“用户”)(Ostrom和Cox 2010, McGinnis和Ostrom 2014)。

IAD包括超越嵌套产权系统的策略，考虑到社会资本(信任、网络、合作)、维持实践和学习的文化资本、知识系统和心智模型、增强用户权利、权力和资格、进入市场、资本和投资(Ostrom 2009)等概念。通过强调蓝图解决方案的危险(Ostrom和Cox 2010)， IAD强调了“缺失制度”的概念和在面对干扰时可能的规模不匹配(Cleveland等人，1996,Ostrom 2010)。除了市场和国家，Ostrom还提出了多中心治理的概念，以更好地将多尺度资源管理置于上下文(Young et al. 2006, Ostrom 2010)。多中心治理强调决策和权力的多个中心共存，权力划分在相互重叠、正式相互独立的管辖范围内(McGinnis和Ostrom 2014)。与单一的、外部的和强加的规则相比，多中心和网络形式的自治使社区用户能够在多个层面上制定规则和组织，更好地在社会和生态系统之间进行相互调节(Ostrom和Cox 2010)。

社会技术转型框架

STT框架于20世纪90年代在荷兰出现，自2000年代中期开始引起人们的兴趣。通过可持续发展转型研究网络(成立于2009年)及其期刊，对它们的兴趣正在国际上不断增长环境创新与社会转型(2011年成立)。网络的董事会是各种ST框架的交汇点，特别是STT、SESs和工业生态(van den Bergh et al. 2011)。

STT学者建立了分析社会和技术共同进化的概念框架，借鉴了社会科学中的许多理论(Geels 2011, van den Bergh et al. 2011, Markard et al. 2012):建构主义科学和技术研究(Hughes 1983, Bijker et al. 1987)，进化经济学(Dosi 1982, Nelson和Winter 2002)，新制度经济学(North 1990, Williamson 1996)和结构理论(Giddens 1984)。两个主要的STT框架是MLP (Geels 2002, 2011)和TM (Rotmans et al. 2001)， MLP是一种理解过去过渡的分析框架(图3)，TM处理向特定可持续目标的管理过渡。TM方法经常在SES文献中讨论，因为它的治理方法(Binder等人，2013年)。

MLP分析围绕特定技术定义的转换。与泛社会模型一样，MLP概念化了嵌套的变化层次，但通过三个特定尺度之间的相互作用实现了这一点:社会技术景观、制度和生态位(图3)。过渡是在景观作用下的制度重构过程，是生态位整合到主导的社会技术制度中的能力。景观层面代表外生的经济、政治和文化背景，超越了生态位和政权参与者的影响(Geels 2002, 2011)。利基被定义为处于主导体制边缘的空间，在那里，一小群参与者进行激进的创新。对于MLP学者来说，在主导制度中，在一组连贯和相互依赖的维度(技术、政策等)中建立的例行程序、实践和规则稳定了现有的社会技术系统。基于进化经济学的一些STT研究(David 1985, Arthur 1989, Cowan and Gunby 1996)也通过技术系统的路径依赖和锁定过程分析了过渡失败，这解释了制度的稳定性(Berkhout 2002, Vanloqueren and Baret 2008, Foxon 2011, Geels 2014)。

结束语:需要回归本体论

根据所选项目，我们对框架本体的概述突出了一些共同点，但主要是每个框架的特殊性(表1)。我们为每个框架确定了关键点，这些关键点有时是许多框架共有的(例如，代理和权力问题)，有时是独特的(例如，缺乏对某些维度的考虑)。所有这些问题都是对这些框架充分集成的限制。我们确定了框架之间的一些关键本体不匹配，将在一般性讨论中进一步分析。我们已经注意到SESs和STT做出了许多类似的贡献，例如，在系统或多层分析方面。

近年来，各组的一些学者都提出了ST框架之间的收敛性。例如，弹性思维中的可转换性概念允许与STT进行一些收敛。这里的过渡似乎类似于反抗的全权制机制，它污染了上层并稳定了系统动态。转型也可以与社会经济体系弹性框架中的有意转型或制度转移相比较(Moore等人，2014年)。在某些情况下，社会技术系统在社会经济体系意义上具有如此强的弹性，以致于它处于一种不可持续的状态。因此，技术锁定分析可以受到弹性思维中贫穷、僵化和适应周期锁定陷阱等病态状态的概念的启发(Allison和Hobbs 2004)。

尽管这种趋同可能是有希望的，但当更深入地分析它们的本体论时，我们发现它们对系统、规模、变化模型以及社会和生态实体的概念化并不相同。此外，它们有时是相互矛盾的，对于在几种方法中使用但具有不同含义的概念(例如，生态位、制度或过渡)可能会有一些混淆。

例如，关于系统描述，每个框架中的定义标准是不一样的，组成系统的实体总是根据特定的概念和学科本体论部分考虑。总有一些维度没有被充分考虑，这在系统分析中留下了潜在的盲点(例如，弹性中的技术或STT中的生态)。STT方法主要关注技术和社会经济系统之间的关系，而SES方法往往忽略了人-自然交互作用的技术层面。

这些各自的差距和未知或概念化不足的实体可以被视为框架之间互补的可能来源，例如，采用弹性思维的生态本体论来加强更关注技术的STT方法。然而，我们认为这种集成必须谨慎进行，因为必须考虑到框架之间在许多点上存在一些本体不匹配。例如，关于变化的概念，当弹性被认为是一个系统的最终结果时，这引起了与过渡的概念的混淆，过渡意味着彻底的变化，而不是系统稳定性。panarchy的周期性、STT的目的性和IAD的时间性缺乏之间的时间概念也不匹配。

关于多层概念，框架之间甚至框架内部也存在不匹配。事实上，尽管MLP中存在嵌套的层次结构，但层次的功能限定不同于泛结构模型的嵌套尺度结构和IAD的多中心结构。Geels(2011)在回应MLP的批评者时，提到了“理论不一致”，这是由于在框架中逐步引入关系主义者和“平面本体”，该框架最初被设想为嵌套的层次结构。MLP的这些演变也指的是它通过借鉴各种社会科学流派而杂化的社会本体论的变化。这三个框架最初也参考了功能论本体(Gunderson和Holling 2002, Genus和Coles 2008, Geels 2010, Hatt 2013)。功能主义强调维持系统凝聚力、共识和秩序的结构、功能和机制，而冲突则被诋毁(Catton和Dunlap 1980)。功能主义方法都因其对社会经济动态的狭隘概念而受到批评，特别是在代理、冲突和权力关系问题上(斯克和沃克2007年，斯通-乔维奇2015年)，这妨碍了对变化的潜在驱动因素的概念化。

ST框架提供了概念和理论特征，以更好地处理系统性和多层次的过渡机制。然而，我们认为这些框架的集成需要重新概念化，考虑到它们的本体、基本假设和可能的不匹配。为了加深关于如何加强ST分析的讨论，特别是在农业可持续性的情况下，我们接下来介绍AET案例研究如何挑战这些框架的使用。

将可持续性转型框架应用于农业生态转型情况

在这里，我们批判性地检查研究设计，这些设计质疑SES (IAD和弹性版本)和STT(主要是MLP)框架是如何被研究人员用来解决AET的。根据学术出版物确定了四个案例研究(Deconchat等人2007年，Souchère等人2010年，Lamine 2012年，Bui 2015年，Magrini等人2016年)，并补充了对主要作者关于ST框架使用和可能调整的采访。之所以选择这些案例，是因为它们共同提供了AET各个方面的广泛而具体的概述，以及分析它们的不同方法(表2和图4)。目的是揭示这些框架在用于解决AET问题时的实际限制和调整，特别强调:(1)它们在不同程度上与社会经济、技术和生态维度的独特联系(图4);他们如何处理(2)技术;(3)冲突和权力关系;(4)生态功能。这些研究都是由来自不同学科的研究人员进行的。此外，由于认识论立场的不同，他们对观点和目标的组合也有所不同，揭示了ST框架的不同可能用途(表2和图4)。

加斯科尼山坡森林管理研究

在这项研究中，研究人员分析了法国西南部加斯科尼山区的林业实践。在这一农业区，森林管理提供病虫害防治服务，减少农民对化学品的依赖。该研究基于景观层面的AET愿景，目的是了解对一棵灌木(Gascony地区的主要造林系统)的标准管理如何有助于可持续农业和林业。利用SES恢复力方法描述森林(作为避难所、生物多样性保护的支持和管理对象;Deconchat et al. 2007)。因此，森林被概念化为社会经济系统，将生态功能和特性(生物多样性、人口调节等)与社会层面(森林作为遗产、生产系统、实践的产物等)联系起来。这项研究聚焦于景观管理实践，因为它们被视为社会系统和生态系统之间的纽带。更准确地说，研究人员研究了几种生物多样性模式是如何不同程度地受到人类活动(主要是伐木)和自然因素(如土壤条件、扩散)的影响的。

在应用弹性方法时需要进行各种调整:

1. 在认识论层面上，韧性框架没有被作者完全采用，因为他们认为它不会为建立或检验他们的假设(即森林管理可以在景观层面上促进生物多样性，并限制周围农业中的化学品使用)提供分析基础。总的来说，他们一致认为，在处理大规模问题或景观问题时，不可能在弹性方法中使用假设-演绎推理。根据作者的说法，这是因为不可能在更大的景观尺度上控制该框架中描述的所有参数，因为复杂性使其不适合揭示因果链(直接和间接影响的相互联系)。相反，弹性方法是用一种更归纳和探索的方式来构建社会学家、地理学家、景观生态学家和昆虫学家之间的跨学科工作。这种方法还有助于就研究的共同观点达成一致意见，例如，承认社会系统和森林生态系统共同进化，因为管理规则是共同决定的。
2. 作者发现，在处理AET时，识别多个水平是没有帮助的。在考虑大尺度时，生物多样性管理问题需要考虑到多个尺度以及这些尺度之间相互联系的方式。特别是，在地方尺度上的专门土地用途(例如，森林或农业)可能在更大尺度上显示出更加多样化的拼凑。在弹性框架中，多级连接被概念化为分层的(请参阅泛结构模型中的嵌套自适应周期)。因此，它忽略了跨尺度跳跃和拼接效应的影响。然而，在不同尺度上解释联系的更大的可塑性对植物生物多样性很重要，对动物生物多样性更重要，因为动物是移动的。
3. 生态系统思维有待完善。这项研究强调了出现重大社会生态问题的不同土地使用区域和地理单位的边缘(例如林地边缘或地块边缘)的重要性。如果我们不明确地考虑边缘地区，我们就无法真正理解生物多样性是如何作为连接不同地区的纽带发挥作用的。
4. 社会经济系统思维被认为过于粗略。研究发现，生态学家传统上接受的以生态理性的方式管理森林和生物多样性的规则，并没有被利益相关者应用，他们一直在做他们一直在做的事情。广泛的民族学研究表明，森林管理者为自己选择的“不太合理的”管理规则是基于当地的做法，这些做法深深植根于对森林的信仰系统和表现方式，例如，将其作为具有社会文化特征的遗产地点，而不是作为可加以利用的资本。作者指出，研究人员需要考虑将调节系统与信仰系统相对抗的影响，因为从生态学家的角度来看，后者被认为是不合理的。

考克斯土壤径流研究

在这项研究中，研究人员分析了欧洲西北部地区(法国诺曼底的Caux payde Caux;Souchère等，2010)。该地区是法国最高产的农业地区之一，具有高度专业化的作物系统。它还受到侵蚀现象的影响，包括偶发的致命泥水洪水，以及周边大城市的供水污染。研究人员试图从农业生态学的角度寻找改善土地组织的方法，以更好地管理侵蚀和土壤流失。为此，作者使用基于Ostrom的SES方法(Étienne 2014)的同伴建模(COMMOD)方法，使用多代理建模和角色扮演游戏(Janssen和Ostrom 2006)。

使用COMMOD方法有两个目的。第一个是推动涉众建立一个清晰的、现实的、一致同意的愿景，通过愿景和预期的练习，在环境中可能发生的变化。第二个目标是帮助持有多种和相互冲突观点的利益相关方进行合作。其目的是通过让参与者评估个体决策和邻里关系对大片谷物种植区土壤流失问题的集体影响来促进集体决策。作者利用土壤科学和农学的最新进展，以及社会、经济和政治投入和相关的生态系统变量，建立了角色扮演游戏中使用的社会-农业生态系统的概念模型(Ostrom 2009)。

角色扮演游戏呈现了一个分水岭。那里有三个农场。他们的集水口位于一个村庄的建筑区内。空间网格为400 m²/像素，包括三个农场的所有地块。每一块土地采用三种作物轮作制度，小麦、马铃薯和豌豆。根据作物管理顺序，建立了不同水平的土壤径流模型(例如，对碾压豌豆和非碾压豌豆)。价格是由合作社确定的。因为卷豌豆被认为是“绿色的”，所以它们被赋予了溢价。计算模拟模型然后计算径流从一个地块到另一个较低水平的地块的转移。根据观察到的径流量，设计了技术解决方案(改变农民的作物管理顺序或安装水利基础设施，如草带或雨水收集水库)或经济解决方案(对不良做法征税，对良好做法进行财政补偿等)。 Six people participated in the role-playing game. It started with the coconstruction of a conceptual model from the knowledge participants acquired in education programs on soil erosion. In a second phase, the game followed a two-step sequence: first defining crop management rotation over a three-year period at an individual level, and then modifying decisions after concertation and negotiation.

社会经济系统由预防和解决土壤径流所需的不同相关利益相关者所代表:位于流域的农民、流域技术管理者、地方公共当局(村、市、大城市)的代表、非政府组织(消费者)、土地所有者工会、农业委员会和流域机构。所有这些涉众都定义了在合作角色扮演游戏中建模的动作舞台。该模型首先在小范围内进行了试验，然后改变尺度，应用到流域的其他流域，从而覆盖了更大的地理区域。

COMMOD方法作为IAD的SES研究方法出现了各种各样的局限性:

1. 虽然生态系统思维和技术似乎是一体的，但本研究分析和推动的AET主要是由SES的反思性学习和局部适应管理驱动的。具体的农艺做法(作物轮作、覆盖作物)和防止土壤流失所需的基础设施(草带、雨水收集水库)以及所涉及的经济权衡都是如此。概念模型的初始设计在COMMOD方法论中发挥了关键作用，它对概念模型中包含的“生态知识”的性质以及利益相关方构建和体验的方式提出了质疑(Folke 2006)。
2. 角色扮演游戏的结果在很大程度上取决于研究团队预先确定潜在冲突和权力关系来源的能力，以及让各主要利益攸关方参与解决所确定的生态问题的能力。如果没有准确的预先识别，在角色扮演游戏中确定的解决方案如果没有消除实施的障碍，就可能无法在现场有效实施。
3. 时间和空间的多层次及其相互联系仍然具有挑战性。随着时间的推移，作者发现了保持侵蚀问题共享的集体和空间表示的一些问题。这一点尤其正确，因为当时的背景涉及到人和社会的变化(一个农民的退休、流域管理人员的辞职、选举)和农业实践。这反过来又影响到在不同时间范围内确定的解决办法的效率，以及这些办法可能扩大到具有不同供水机构和地方当局的多个相互依存的流域的更大地理范围。SES的基本变化模型是渐进式的，解决了影响农民决策和当地集体行动模式的微观情境变量。分析前的选择可能意味着通过社会经济、技术和生态方面之间的相互作用，在社会-农业-生态系统内抑制激进的变化。相反，当地行为者可以自由地单独和集体谈判，并决定他们想要执行的解决办法。然而，在建模SES及其可持续性时，更广泛的社会经济、制度和政治背景施加的路径依赖没有受到挑战。

Biovallee研究

在这项研究中，研究人员调查了法国东南部山区农村地区Drôme山谷的有机农业发展情况。由于当地农业系统的多样性(农田作物、种子、水果、大蒜、山羊、绵羊、芳香和药用植物、蔬菜和葡萄酒)，除平坦的山谷地区外，该地区的农场很少密集使用化学品。该地区是20世纪70年代法国有机农业的发源地之一。在20世纪90年代初，该地区受到了农村人口外流、缺乏竞争力和农业危机的影响。有机农业随后成为维持当地农业的一种方式。根据利益相关者的说法，地方政策的实施是为了把这个“生产力的腹地”变成“质量转向的先锋”。2009年至2014年期间，该河谷的四个社区实施了一个名为Biovallée的公共项目，以促进可持续发展。这一战略涉及技术和生态的若干领域，如生态建设或农业和粮食，这些都是行动的关键领域。

研究人员调查了促进有机农业的因素，以及这一过渡过程涉及该地区农业食品系统的几个组成部分的程度;即，不仅是农业实践，还有加工、零售和消费实践(Lamine 2012, Bui 2015)。该分析部分基于用于研究AET机制的MLP框架。随着过去40年公共政策的演变，以及当地农业合作社和当地民间社会内不同行为体发起的几项关键举措，该研究揭示了农业粮食制度的愿景和规则随时间的变化。研究人员发现，有机农业逐渐成为这一区域农业粮食系统中不同行为体趋同的一种选择，尽管采用了两种不同的范式:一种是体制外的范式(由民间社会行为体支持的激进生态化范式)，另一种是体制内的范式(由更传统的经济利益相关者如合作社支持的生态现代化范式)。两种模式都得到了地方公共政策的支持。因此，该研究表明，地域农业粮食系统规模上的AET源于私人和民间社会倡议以及量身定制的公共政策的结合，这反过来又导致了两种生态化范式的进一步合法化。

然而，研究人员必须解决MLP方法的一些缺点:

1. MLP没有给予社会或组织创新足够的重视，而这些创新在Biovallée农业生态转型中起了决定性作用。MLP主要关注技术创新，认为生态位可以通过技术竞争的选择影响制度，研究人员还将社会创新纳入研究，以捕捉该领域AET的复杂过程。
2. 研究人员发现，利基市场并不像MLP预期的那样处于竞争之中。相反，这一转变涉及到与政权(分别或一起)共存并相互作用的各种利基。这些不同的举措能够影响该制度，因为它们每一个都影响了领土农业粮食系统的几个(不同的)组成部分(耕作做法、加工、零售、消费做法、推广服务、研究)，尽管每一个举措可能只显著影响了一个或两个组成部分。
3. 关于MLP方法的主要批评之一，有一点很重要:它忽视了权力关系。研究人员通过使用参与者网络理论来研究招生过程和联盟来解决这个问题。他们表明，在Biovallée, AET之所以成为可能，是因为替代行为体逐渐获得了更大的影响力(特别是对地方当局)，这导致重新定义了领土农业粮食系统内的权力关系，特别是在主流和替代农业行为体之间。

总而言之，这项研究表明，过渡过程不是源于在特定领域内发展的技术创新，而是源于产生社会创新的各种举措，并通过深刻地重新定义基于领域的愿景和权力关系。

法国豆类农业食品研究

在这项研究中，研究人员分析了法国的豆类农业食品链(从生产到分销)(Magrini等人，2016年)。尽管豆科作物可以通过它们提供的营养(蛋白质)和生态(固氮)效益促进AET，但在法国，豆科作物的种植面积正在减少。MLP方法用于研究如何恢复豆类作物。这一框架被认为足以描述当前的问题:如何从组织或技术创新中产生一种有益但边际的作物(例如，牲畜饲料的挤压蛋白或豆类-硬粒小麦面食)?MLP还被用作促进跨学科研究的启发式框架:经济学家和农学家就MLP中描述的过渡所涉及的要素达成一致。然而，随着研究的进展，研究人员越来越清楚地认识到，要了解如何恢复这种作物，首先需要分析它为什么会减少，以及将豆类作物锁定在边缘位置的因素。因此，研究人员认为，有必要对导致这种锁定的历史过程进行更深入的研究。在这方面，MLP被证明是相对不足的，因为它没有完全阐明社会技术系统是如何被锁定的。因此，当研究转向检查这些锁定机制时，作者更多地借鉴了进化经济学，特别是Arthur(1989)和锚定(政体内的生态位)的概念。

在AET类型分析中，生态位的出现及其演化起着重要作用。在MLP中，利基市场被认为是创新发生的地方，它可以改变社会技术制度的进程。由于这个原因，本研究的作者在使用MLP框架方面受到了一些限制。

1. 在MLP中，强调技术创新的作用，但往往忽视了其他类型的(社会)创新。创新需要参与者建立网络并组织集体行动。但是，社会组织的形式也可以被认为是创新的;例如，可以设计它们来提供、证明和支持提供农艺服务(例如，使用豆科作物作为间作作物或作为固氮服务植物)。这需要对小众影响制度的变量有更广泛的理解，而不是MLP框架中提供的变量(而且不仅仅是技术上的)。
2. 这个框架忽略了权力结构和关系。在这种情况下，政权执行者自己设计技术创新，以供应利基市场。这些主流演员既有网络联系，又有能力支持小众演员组织或为他们提供资源。它们也有能力影响形成景观层面的规范、制度设置和监管模式。然而，MLP框架没有解释政权行为者、小众行为者和制度格局(例如通过游说)之间的这些影响关系。
3. 生态系统功能的含义还没有被彻底探索。对作者来说，MLP以一种非常限制性的方式将生态系统减少为技术创新(例如，从豆类中提取蛋白质)的生物支持。
4. 在处理AET时，框架将多个层次连接在一起的方式并没有帮助。仅靠行动者组成的小型网络无法解释生态位和政体如何或为何变得相容并共同进化。作者认为，重要的是要了解制度的性质及其构成要素(例如，一个特定的市场或出口，或一种类型的质量认证)，因为它们是小众市场和制度之间的锚点。

在这些方面，作者发现MLP没有完整地描述框架中所呈现的层次(生态位、制度和景观)之间的联系方式。这又对需要考虑的缺失变量产生影响，从而决定了现有社会技术系统的形式和边界。

研究成果结束语

通过考察这些框架在实际情况下的实际实施，这四项研究加深了对AET中社会经济、技术和生态因素相互关系的理解。在表2中，我们总结了每项研究的关键方面，特别是研究问题，以及一些本体论因素(即，系统的时间尺度和轮廓，潜在的变化模型和多层次概念，并具体说明技术、社会经济和生态系统;我们还强调了用于分析每个AET情况的ST框架的差距和局限性(表2)。我们强调了AET的多样性，以及根据所使用的ST框架的一些特权维度，以及根据作者的学科和认识论立场，它们被概念化的方式。在每一种情况下，我们观察到ST框架必须适应AET情况，以成为启发式和可操作性的。在更一般的层面上，大多数AET案例研究需要将其分析建立在微观层面上，即领域、个体心理模型、行动和互动，以及基于集体行动的分析。

这些研究仍有许多需要注意的地方，这表明需要更好地理解变化的潜在模型及其驱动因素。STT研究表明，我们必须深化对锁定机制、生态位机制和景观-生态位相互关系的理解，以及冲突和权力关系的作用和规则与实践的变化。在SES研究中，相关概念模型的设计非常复杂，从而限制了模型的复制和规模扩展(Janssen and Ostrom 2006， Étienne 2014)。另一个主要挑战是需要摆脱规则语法的静态视角，以便更好地理解多中心治理系统中的制度动态及其因果关系(McGinnis和Ostrom 2014)。尽管AET通常只从技术创新的角度来看待，但这些研究也强调了社会和制度创新在支持这种转变方面的关键作用。考虑到农业生态目标的可能解释的多样性，理解围绕过渡目标和路径的社会政治辩论必须成为任何关于该主题的研究的一部分。我们发现，技术和技术农业实践的相对权重、社会经济系统的建模以及生态系统的表征也需要重新审视。此外，除了考虑资源的有限性外，如何整合生态方面仍然是所有这些农业生态系统研究的关键问题。

更一般地说，这种对实际使用的检查清楚地表明，研究者的学科和所选择的认识论都是如何使用这些框架的决定因素，以及它们的局限性。这说明了处理AET涉及的多个方面，同时在集成框架中结合STT和SES是多么困难。

讨论:处理(农业生态)转型的多个维度的途径

通过对STT和SES框架本体的分析以及它们在实地研究中的使用表明，它们不能彻底解决AET涉及的问题。通过对框架的比较分析，我们强调了进一步研究可持续性转型的一些关键问题。

加强立体化工作

我们确认，没有一个框架能够完全解决AET涉及的所有主要维度。农业生态学被定义为可持续粮食系统的生态学(Francis等，2003年)，提出了在多尺度上分析和管理生态、技术和社会经济方面方式的范式转变(Dalgaard等，2003年)。AET要求解决生态学、技术和社会经济学之间的相互作用。因此，AET的研究揭示了现有框架在考虑所有三个维度和探索它们之间新的相互依赖性方面的困难。一些作者已经建议在几种可持续性过渡中考虑“社会-生态-技术系统”(Pant等人，2015)、“社会-生态-技术系统”(Olsson等人，2014)或“社会-生态-技术系统”(McGinnis和Ostrom, 2014)方法。

然而，对社会经济、技术和生态方面的看法仍然不均衡。例如，对许多批评者来说，复原力方法对社会科学没有吸引力，因为生态概念在社会中有问题的应用导致了对社会经济系统的误解(归化;Davidson 2010, Smith和Stirling 2010, Cote和Nightingale 2012, Hatt 2013, Brown 2014, Bush和Marschke 2014, Stone-Jovicich 2015)。矛盾的是，与STT一样，弹性思维没有将生态系统作为过渡过程中的一个明确维度，尽管在过渡过程中至少应该考虑到生物的重要性及其特定的时空组织(Grin et al. 2010, Coenen et al. 2012, Markard et al. 2012)。实现社会和生态相互作用的整合仍然是社会经济系统方法的一个重要问题(Schoon和van der Leeuw 2015)。在弹性思维中，技术也很薄弱，因此理论化不足;它通常被视为人-环境相互作用的中介因子和SESs的外生因子(Westley et al. 2011)。

通过要求三维系统思维(社会经济、生态和技术)，AET强调探索新的交互作用的重要性，而使用所考虑的ST框架只能部分完成，即使是以一种互补的方式(Ostrom和Cox 2010, Olsson等人2014,Pant等人2015)。接下来，我们将讨论加强社会经济、生态和技术系统共同进化研究的途径，通过对这些维度的讨论。

将更多的代理融入到社会经济体系的思考中，并重新考虑变化的模式

我们对不同AET情况的分析表明，ST变化模型并不适用于所有的过渡情况。我们发现，每个框架首先表达了一个预先定义的社会变化模型的先验愿景。这些框架通过选择被认为是转变的主要驱动因素的连接的维度、规模、机制和类型，定义了系统的轮廓和变化过程。

在如何描述社会经济体系这一庞大而复杂的问题中，必须讨论权力和代理。低估特定形式的代理，即个人和群体行动、定义战略和产生新含义的能力，在STT的批评(Geels 2010, 2011, Beymer-Farris等人，2012)和SES关于后者处理代理和权力的方式的研究(Dwiartama和Rosin 2014, Fabinyi等人，2014,Boonstra 2016)中被强调为一个问题。这些争论在一定程度上源于社会科学碎片化的更广泛的争论，特别是关于功能主义本体论的争论，这是这里所考虑的ST框架的基础。通过强调秩序的维持，功能主义“限制了对影响变化和过渡的社会过程的理解，特别是社会动态、代理和创新”(Bush and Marschke 2014)。

一些作者主张分析权力动态和不对称(Leach 2008, Smith和Stirling 2010, Geels 2011, Markard等人2012)。Olsson等人(2014)认为，适应性管理和治理概念嵌入了代理和权力，IAD明确处理权力关系和冲突解决。在SES研究中，已经有一些研究朝这个方向进行，例如，通过研究影子网络、制度领导和权力问题，通常使用政治生态学或行动者网络理论等补充框架(Smith和Stirling 2010, Voß和Bornemann 2011, Dwiartama和Rosin 2014, Fabinyi等人2014,Olsson等人2014,Stone-Jovicich 2015, Boonstra 2016)。

当前关于农业生态不同愿景的争论，往往反对基于技术解决方案的模式，而反对基于生态和社会创新的模式，将机构和新兴集体组织(机构)的作用置于过渡过程的核心。这些争论还强调了这些不同愿景背后的变革的政治性质。在ST框架中，过渡的这一政治维度没有得到充分考虑(斯克和沃克2007年，格林等人2010年，史密斯和斯特灵2010年，沃斯和博尔内曼2011年，布朗2014年，法比尼等人2014年)。一些作者在过渡目标(Smith和Stirling 2010, Brown 2014)、管理过渡的行为者、采用的系统框架以及变革的目标和手段方面存在分歧(smash和Walker 2007)。其他作者指出，过渡过程嵌入了更广泛的政治背景，限制了变革的可能性(Voß和Bornemann 2011)。

考虑代理也会影响社会经济系统变化的概念，对于已经提到的平面本体论和等级本体论之间的对立(Geels 2011)以及历史性的类型，无论是结构-机制的还是事件导向的(Giddens 1984)。这里所检查的AET研究表明，变化是由更紧急和不可预测的动态驱动的，需要更多归纳和建构主义的分析方法。研究表明，利益相关者的行动能力是由制度决定的，而行为者的选择会强化这些制度。个人和集体的基层行动者是在过渡机制的第一线引发变革的关键;它们创造了社会经济、生态或技术创新过程，但无法预测它们可能引发的变化的类型、轨迹和重要性(Bui 2015)。因此，跟随其他作者并考虑到系统的潜在多层次组织，我们主张更归纳的、基于经验的、建构主义的认识论(Genus和Coles 2008)和实用主义的认识论(Lamine等人2015,Popa等人2015,Bui等人2016)。这种认识论关注社会内部的代理(Leach 2008, Davidson 2010, Smith和Stirling 2010, Stone-Jovicich 2015)，也承认冲突和争议在产生社会意义、协议和变革方面的社会效益。

考虑到生态过程

AET强调了生态在农业设计中与自然合作的重要性，而不仅仅是避免或限制其对环境的影响。因此，这个生态方面是系统的一个组成部分，具有自己的代理、过程和规模。在这一愿景中，我们必须深入挖掘生态系统的特性、组织和过程，而不局限于自然资源或生态目标的单一概念。SES框架是唯一一个显著承认生态、生物物理重要性和空间性为可持续性过渡组织原则的框架。然而，在SESs中，无论是生态过程，还是将它们与社会经济或技术维度整合的方法，都很少被明确描述。例如，IAD认为自然元素是由生物物理指标描述的资源单位(McGinnis和Ostrom 2014)，而不是生态过程。我们发现，尽管生态维度在STT方法中普遍缺失，但在SES框架中也自相矛盾地缺失。这种对ST地区生态过程的低估部分是由于历史上关于社会科学家处理自然的方式的争论(Caillé 2001, Bruckmeier 2011)。古典社会学不研究自然的，甚至是技术的人工制品，认为社会不同于任何生物决定论，社会状态只能用社会因素来解释(Caillé 2001)。然而，自然-社会二元论在社会科学的各种新兴方法(如政治生态学、行动者网络理论等)中受到了质疑。 These competing approaches conceptualize human–nature interactions between two polarities of tension within the social sciences: the socialization of the environment and the naturalization of society (Catton and Dunlap 1980, Caillé 2001, Bruckmeier 2011, Stone-Jovicich 2015). Some currents have developed integrative conceptions of this relationship, such as materialist-metabolic approaches (Haberl et al. 2011, González de Molina and Toledo 2014). However, they often work at a global scale and are focused on material and energy flows rather than living beings and their ideal and material aspects. In addition, political ecology considers the environment as an arena in which various social actors with asymmetrical power compete for control of natural resources (Bruckmeier 2011). Nevertheless, in all the studies, as we see with the STT and SES approaches that have particular positions on social-ecological interactions, there is debate about how to consider human and nonhuman associations symmetrically as well as how to integrate ecology (Vayda and Walters 1999, Beymer-Farris et al. 2012, Stone-Jovicich 2015).

AET也引入了参与者之间关于他们在管理中考虑生态目标的不同方式的争论。其中一个问题，正如“为事业买单”研究中所阐述的，是如何根据所考虑的行为者和过渡层次来处理自然的定义和表征的多样性，以及生态学如何在科学和经验知识之间的界面上被集体和社会地构建起来。维护和发展当地的生态知识，以及创建、重新评估和重塑个人和集体的管理实践、规则和组织结构，是一个持续的挑战(Olsson等人，2004年)。将社会经济和生态问题以及跨学科的可能性联系起来，意味着考虑一种有限的建构主义，承认影响人类的非决定论和非本质主义的生态物质性。它还意味着认识到这种现实的概念和互动的可变性(Caillé 2001, Stone-Jovicich 2015)。

重视技术

在SES学者中，对技术的兴趣越来越大，尤其是人类世的争论。然而，直到现在，SES研究都认为技术是在SES之外形成的工件(Westley et al. 2011)。韧性作者认为技术是一把双刃剑:一些人将其视为破坏之源，而另一些人则质疑技术创新能否扭转挑战地球系统的趋势。然而，只有考虑到生态完整性和人类需求，信息、纳米或生物技术或地球工程才能改善我们的生活(Westley et al. 2011, Galaz 2012)。利用STT和SES框架，这些作者建议通过转变制度、激励(对制度企业家的支持、知识整合)和供给驱动的创新体系，超越技术生物圈的对立。一些IAD研究确实整合了技术(Anderies et al. 2004)。他们认为，机构协调基础设施和生产技术的投资，进而影响生态系统和生产，从而影响用户和生态系统之间的关系。McGinnis和Ostrom(2014)提出IAD也可以应用于人为构建的技术系统的治理，并可以扩展到社会-生态-技术系统。在这一方面，STT框架提供了最先进的技术概念化，因为它们专门关注于分析社会和技术共同进化(主要在能源和交通领域)，因为它们以系统的方式借用了科学和技术研究(STS)的概念(Geels 2011)。

然而，ST研究实际上考虑的是大型技术系统，而忽略了实际的技术实践(smash and Walker 2007)。他们还忽视了在当地固定这些实践的过程和尺度(Coenen et al. 2012)和演员的学习和技能发展。尽管STS的一些学者(Star 1990, Woolgar 1990)展示了技术是如何影响用户的，但也很少考虑到用户在塑造技术方面的积极作用:他们可能被解放，但也可能被边缘化，因为技术嵌入的标准化脚本、成本和使用技术所需的技能。正如麦金尼斯和奥斯特罗姆(2014)所承认的，鉴于技术的发展和维护所必需的高技术水平，技术创造了新的权力不对称和可能的社会分裂。

至于农业生态学，在其强大的概念中，ST框架是不够的，因为过渡不同于采用大型的、充分开发的技术包。我们提倡通过实际的技术实践来认真对待技术。AET需要反思情境技术和技术实践的创造和评估，这将允许将农民的需求(技术效率、痛苦、盈利能力等)和生态系统过程与他们的特殊性、完整性和提供的服务以及社会需求和需求(健康影响、食品价格、劳动正义等)相一致。如果我们不考虑这些实际情况，对技术的潜在社会或生态影响的思考将是不够的。然而，这样做将使我们能够更具体地理解社会-生态的相互作用，这对AET尤为重要。技术是农业系统的组成要素。农业科学，特别是农学，研究受控生态系统中的生态过程与复杂程度不同的技术(和技术实践)之间的相互作用(Gras et al. 1989)。然而，农业实践不能被简化为纯粹的技术组成部分。继农业生态学家(Dalgaard et al. 2003, Francis et al. 2003)之后，一些农学家拓宽了传统农业生态系统(主要是地块)的概念，以便更好地整合农民的实践知识、与自然生态系统的模仿，并将农业生态系统作为一个SES (Doré et al. 2011)。明确描述这个技术维度内的实践需要考虑到农民在其农场管理中动员和发展的表示、价值、知识和专门知识。 Doing so would emphasize the individual dimension, often overlooked by ST frameworks, as crucial for innovation and new knowledge transition. Moreover, individuals may also be a source of technological or epistemic lock-in, for instance, because of risk aversion or actions of some powerful “merchants of doubt,” as shown by agnotology scholars (Proctor and Schiebinger 2008, Dedieu and Jouzel 2015).

取代ST框架中的个人也将认识到技术的政治层面。事实上，政治农学是一门受政治生态学和STS启发的新兴学科，它从非对称权力关系和斗争的角度研究政治、经济和社会力量与农艺知识和技术的创造和使用之间的关系和过程(Sumberg et al. 2013)。在这个意义上，与农业生态学相关的适当技术运动(Fressoli and Arond 2015)也寻求将技术重新定义为自主发展的工具。

结论

AET，以及更广泛的ST，涉及到大量的过程和方面，这些过程和方面不能包含在一个单一的和集成的模型或框架中。我们需要深化和调整ST框架提出的生态、社会经济和技术因素及其相互联系的概念。以前关于这些框架的大多数工作，无论是否将它们结合起来，都承认它们的系统性、动态和多层次方法的相关性，但也确定了它们在解释涉及的一个维度或过程(如社会或生态)时的局限性，因此也确定了它们在探索转型的关键分析方面(如与机构有关的方面)时的局限性。

此外，STT和弹性框架提出了系统的分级概念，强烈限制了过渡可能发生的路径，以及我们对过渡的管理和治理的思考方式。对于转换级别之间的关系，一个非层次的和相互依赖的观点是转换管理和治理概念化的中心。考虑到转型过程中自下而上和适应性过程的重要性，以及各维度之间的联系类型(生态、社会、技术)的多样性，必须从更广泛的角度来探讨AET的多层次方面。我们建议打破既定模型中不同过渡层次的系统排序，以便在实践中更好地探索所涉及层次的范围和它们之间关系的多样性，以及它们的协同作用。

考虑到我们已经注意到的内部限制，要研究AET，我们认为没有现成的框架。现有ST框架的整合受到一些本体不匹配和与所分析的经验情况的相关性的阻碍。为了避免理论不一致和盲目地将理论模型强加于观察到的情况，必须仔细地进行这种ST框架的组合，并不断地在经验和不同的情况下扎根，如我们回顾的四个案例。这样做，我们必须意识到，每个理论框架的方式，我们看待过渡的方式，由于其本体论，而不仅仅是分析特权维度。此外，我们主张超越传统的学科边界和认知姿态，这些姿态规定了研究维度、尺度和给予经验知识的位置之间的相互依赖的方式。事实上，连接过渡维度对于学科和研究的实际组织来说仍然具有挑战性。

可持续发展的转变，特别是对AET而言，需要发展跨学科和跨学科的对话，包括来自不同学科的科学家之间的对话，以及科学家和非科学家之间的对话，多元认识论(Dalgaard等人2003年，Popa等人2015年)。由于理论的专业化以及它们相互竞争的解释和解释形式，社会科学和自然科学边界之间缺乏知识的整合。然而，在科学学科的争论之外，转型需要在跨学科研究中通过体验学习和社会学习过程增加知识生产，认识到本体、知识和权力分配的多样性。

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