生态与社会 生态与社会
以下是引用本文的既定格式:
Santos-Mart, F., B. Gonz’lez Garc’a-Mon, J. A. Gonz’lez, I. inista - arandia, M. Garc’a-Llorente, C. Montes, F. Ravera, C. A. L’perez - santiago,。Carpintero, J. Benayas和B. Mart - n-L - pez。2019.识别过去的社会生态阈值,以了解西班牙的长期时间动态。生态与社会24(2): 10。
https://doi.org/10.5751/ES-10734-240210
研究

识别过去的社会生态阈值,以了解西班牙的长期时间动态

1马德里大学生态学系社会生态系统实验室Autónoma马德里,西班牙马德里2斯德哥尔摩韧性中心,斯德哥尔摩大学,瑞典斯德哥尔摩,3.农业生态学,粮食主权和公共研究小组,Córdoba大学,4FRACTAL Collective,马德里,西班牙,5马德里农村、农业和食品研究与发展研究所应用研究与农业推广部,西班牙马德里,6Departamento de Ecología,马德里大学Autónoma de Madrid,西班牙马德里,7西班牙维克大学-中央加泰罗尼亚大学(UVic-UCC)农业生态学和粮食系统主席,8巴利亚多利德大学能源、经济和动力系统组,巴利亚多利德,西班牙,9德国勒乌法纳大学可持续发展学院伦理与跨学科可持续发展研究所Lüneburg, Lüneburg

摘要

全面了解国家尺度上长期的社会-生态动态有助于解释一个国家生态系统的现状,并支持环境政策以应对未来的可持续性挑战。我们的目标是开发一种方法来了解西班牙过去长期(1960-2010)的社会生态动态。首先,我们开发了一个系统框架,使我们能够探索生物多样性、生态系统服务、人类福祉、变革驱动因素和制度响应之间复杂的社会-生态动态。其次,我们编制了21个长期的国家尺度指标,并通过冗余分析分析了它们的时间关系。第三,我们使用贝叶斯变化点分析来检测过去社会生态阈值和历史时间段的证据。我们的研究结果显示,西班牙经历了四个社会生态门槛,定义了五个不同的自然和社会关系时期。最后,我们讨论了所提出的方法方法如何通过一个新的概念透镜帮助重新解释国家层面的生态系统指标,以发展一种更基于系统的方式来理解长期的社会-生态模式和动态。
关键词:生态系统服务;长期的分析;生态阈值;西班牙;时间动态

介绍

当今社会和生态的快速变化和不可预测性促使人们发展新的方法来评估人与自然之间的关系(Leach et al. 2012, Chan et al. 2016)。社会-生态系统(SES)框架能够整合来自不同自然和社会科学学科的数据,从而提供了一种基于理论的方法来检验关于社会-生态相互作用的动态和影响的假设(Folke et al. 2010)。为此,SES框架强调了调查人与自然之间长期关系的重要性(Berkes et al. 2003)。这些信息是理解SESs复杂性和确定环境问题根源的重要组成部分(Carpenter and Folke 2006, Olson et al. 2010)。

SES框架为如何评估有助于可持续资源利用和管理的社会和生态层面提供了指导,但很少在国家规模上实施,分析长期的社会-生态动态。当生态过程的规模与负责管理人与环境相互作用的人类机构很好地匹配时,环境治理更有效(Leslie等人,2015年)。此外,由于以往的长期社会生态分析主要集中在地方或全球尺度上,这些分析通常未能包括国家尺度(Scholes et al. 2013)。例如,在地方尺度上的研究将生态系统服务与人类福祉(inista - arandia等人,2014)和健康(Olson等人,2010)联系起来,在全球尺度上的研究探索了生态系统服务与扶贫之间的联系(Fisher等人,2014)。然而,由于背景特异性的问题,很难将这些研究扩大或缩小到与政策相关的国家和地区规模(Selomane et al. 2015)。因此,需要一种综合的方法,应用国家规模的长期指标来分析SESs如何随着时间的推移而演变,并对不同的变化驱动因素和政策干预做出反应(Butchart等人,2010年,Hauck等人,2015年)。

我们使用SES框架来评估西班牙长期的社会生态变化和动态。因此,我们将整个西班牙民族国家视为一个SES。我们将SES定义为“生物-地球-物理”单元及其相关的社会行动者和机构。我们将重点放在国家尺度上,因为SESs是复杂的,并由围绕特定生态系统及其问题背景的空间或功能边界划定(Glaser et al. 2008)。国家尺度在社会经济体系研究中很重要,因为国家环境政策调节着提供多种服务的整个“自然资本”,社会经济活动对人类福祉产生影响。

在环境政策方面,还强调了对长期社会生态动态的理解。例如,2011年批准的《生物多样性公约》通过了一项到2020年的新战略计划,旨在阻止生物多样性丧失,并确保为人们提供基本生态系统服务的健康生态系统(Maes et al. 2016)。此前,千年生态系统评估(2005)为分析社会-生态动态引入了一个新的概念框架,在政策和科学界都产生了相当大的影响(Clark 2007)。与这一全球评估框架相对应,一些国家开展了自己的国家生态系统评估(即Biggs等人2004年、Pereira等人2004年、日本Satoyama Satoumi评估2010年、英国国家生态系统评估2011年、西班牙国家生态系统评估2013年)。然而,大多数国家生态系统评估存在一个关键的差距:缺乏能够揭示社会-生态动态随时间演变的时间评估。因此,需要使用国家尺度指标进行长期的社会生态分析,以了解过去的动态和变化如何影响当前的生态系统状况(Reyers et al. 2013, Ringold et al. 2013)。

虽然已经应用了不同的方法来模拟SESs之间的当前相互作用(Liu等人,2007年,Folke等人,2011年),但对SESs的长期动态研究仍然知之甚少(Cundill和Fabricius 2009年,Rocha等人,2015年)。例如,SESs中常见的突变和渐进变化;然而,需要进一步分析,以共同确定变化的社会和生态阈值(Dakos等人,2015年,Rocha等人,2015年)。我们将社会生态阈值定义为社会经济和生态过程中同时发生的变化,这些变化导致了一种新的社会生态状况,这种状况定义了一个特定的时间段。在国家尺度上确定这些阈值,可以帮助我们从社会-生态角度理解一个国家近代史的演变。开发新的分析方法来解决这些限制,对于支持应对未来可持续发展挑战的新环境政策至关重要。

我们的目标是建立一个方法论框架,以了解国家尺度上长期的社会生态动态。更具体地说,将该框架应用于西班牙案例研究,可以测试其在实现以下目标方面的有用性:(1)评估解释社会-生态动态的各种指标的时间关系;(2)探测社会-生态阈值,以确定那些社会和生态指标同时发生突变的大概率年份;(3)区分了不同的社会生态时期,并从社会生态的角度描述了西班牙过去50年的情况。

方法

我们设计了一个方法框架,包括五个步骤,以了解西班牙长期的社会生态动态(图1)。

第一步:调整驱动-压力-状态-影响-响应框架以理解社会-生态系统动力学

我们采用了驾驶员-压力-状态-影响-响应(DPSIR)框架(欧洲环境署[EEA] 1999年),以SES为视角,开发一种更基于系统的方式来理解长期变化和动态。我们之所以选择DPSIR框架,是因为它提供了一个有组织的结构来分析生态系统变化的原因、后果和响应(Ness et al. 2010)。近年来,DPSIR框架已经发展成为一个跨学科的环境分析工具(EEA 1999)。该框架的有用之处在于,它提供了一种结构,在这种结构中,可以分析一些物理、生物、化学和社会指标,以确定和评估目标,并清楚地说明在一些政策领域取得的进展或缺乏进展(EEA 1999)。

最近,这一概念框架被提出并用于评估生态系统服务(例如,Grant等人2008,Rounsevell等人2010,Atkins等人2011,Kandziora等人2013,santos - martan等人2013,Cook等人2014,Pinto等人2014)。我们采用这一框架来具体理解国家尺度上的长期社会生态动态。在这个框架内,“间接驱动因素”的维度包括促进环境变化的潜在因素,如人口、经济、文化、社会政治和技术驱动因素(千年生态系统评估2005)。这些间接驱动因素产生了各种“直接驱动因素(压力)”,如气候变化、土地利用变化、污染、外来物种入侵和过度开发,这些因素可以直接影响生态系统的生态完整性(千年beplay竞技生态系统评估2005)。这些变化的驱动因素反过来影响生态系统的“状态”,这可以用不同的生物多样性指标来衡量。生态系统的状态对生态系统服务的供应和人类福祉都有“影响”。生态系统服务分为供应、调节和文化服务。福祉分为物质层面,如家庭物质消费(DMC)和非物质层面,如健康层面(2005年千年生态系统评估)。最后,政府和/或社会推动的不同“响应”有能力控制驱动因素的影响或保持生态系统提供服务的能力。

虽然我们使用的方法框架是对Santos-Martín等人(2013)提供的方法框架的改编,但其独创性在于它对长期社会生态动态的时间应用,这需要搜索和使用与这些作者使用的不同指标。有关方法框架的更多细节,请参见Santos-Martín et al.(2013)。

第二步:选择指标使方法框架可操作

最后一组21个能够解释社会生态动态的国家指标被整合到DPSIR框架中(表1)。为了使该框架运行,我们最初确定了与DPSIR框架的每个维度相关的属性。对于每个属性,我们选择了那些在科学上可信的、与解释国家尺度上随时间变化的社会生态动态相关的指标(Heink et al. 2016)。纳入指标必须符合以下标准:(1)指标与DPSIR维度有明确关联,例如,濒危物种表达了生物多样性的“状态”;(2)数据可通过官方统计数据集获得;(3)数据在全国范围内可量化;(4)数据是可伸缩的,可以聚合到不同的规模级别;(5) 1960-2010年间至少20年的数据具有时间上的明确和可用性,以便随时间推移测量趋势。我们选择1960-2010年作为分析时段,因为西班牙的生态系统和生物多样性在此期间经历了快速和前所未有的变化(2013年西班牙国家生态系统评估)。选择这一时间段也使我们能够在解释西班牙最近社会生态历史的最大年数与分析中来自官方数据集的可靠数据的可用性之间取得平衡。

在之前的一项研究中,西班牙使用了国家尺度的指标(Santos-Martín et al. 2013),从最初的53个指标列表中选择了21个指标进行分析,因为这些指标符合之前描述的纳入标准(表1)。在21个指标中,1与生物多样性状况有关;与生态系统服务相关的有9个,分别为4个、3个、2个;2与人类福祉有关;1与政策响应有关;4个与变化的间接驱动因素有关;4个与变革的直接驱动因素有关。

第三步:了解指标之间的时间关系

我们进行了冗余分析(RDA),以确定代表变化的间接和直接驱动因素的指标,以及响应选项与代表生物多样性、生态系统服务和人类福祉状况的指标之间的相互作用模式。为了检验上述变量在1960-2010年期间之间关系的显著性,我们进行了蒙特卡洛排列检验(1000个排列)。蒙特卡洛置换检验用于评估RDA轴上变量之间的关联所解释的变化是否高于由相同数量的随机生成变量所解释的变化。RDA还允许研究人员在二维或三维中获得变量的同时表示,以及观测值(在本研究中以年份表示,从1960年到2010年),这对于协方差准则是最优的(ter Braak 1992)。不同变量对解释西班牙社会生态模式的重要性是通过它们在各自轴上的余弦平方来评估的。此外,我们将每年(因素观测值)单独表示,以便更好地观察趋势的变化。

我们在XLSTAT(版本2009.6.02,Addinsoft)中进行了RDA。在运行RDA之前,所有变量首先通过减去指标值的平均值并除以标准差进行标准化和标准化。归一化和标准化的目的是消除尺度的影响,避免因单变量主导模型而产生的偏差。

第四步:确定社会生态阈值

我们进行了贝叶斯变化点(BCP)分析(Barry and Hartigan 1993, Erdman and Emerson 2007),通过RDA分析得出的两个因素来估计每年发生变化点的概率。变更点可以定义为统计模型中至少一个参数(例如均值、方差、截距和趋势)发生突变的日期(Seidou et al. 2007)。BCP模型将时间序列中的变化点作为待估计的参数。BCP分析已广泛应用于回归模型,并用于检测时间序列中的变化点(Beaulieu et al. 2012)。例如,它已被应用于地球科学中,用于检测变化点,例如突变和状态转移,并确定变化的时间(例如,Beaulieu et al. 2012, Reid et al. 2016)。

BCP已经在贝叶斯统计中得到了解决。贝叶斯统计相对于经典统计的优势是对参数不确定性的全面描述(Seidou et al. 2007)。虽然经典统计可以给出变化点的最可能位置,但贝叶斯方法提供了其位置的完整后验概率分布。因此,它比通常用经典方法获得的简单估计和可信区间提供了更多的信息。贝叶斯方法的另一个优点是考虑单个或多个变化,结合已知或未知数量的变化点。我们通过识别变化点(最长5年)来解释BCP,这些变化点有高概率(0.5或更高)观察到这两个因素的突变。我们假设这些变化点代表了一个潜在的社会-生态阈值。这些变化点被理解为社会-生态阈值,然后根据RDA结果(步骤3)重新解释,并用于确定不同的时间段(步骤5)。

第五步:确定历史时期和社会生态动态

不同的时期被确定为更详细地描述了西班牙过去50年的社会生态动态。我们基于Holling(2001)的自适应周期隐喻进行定性分析,根据指标之间的时间关系来描述不同的时期。为此,我们使用了自然、人力或社会资本积累和/或释放的重要指标,这些指标能够描述系统的动态,并解释在确定的时期内发生的逐渐和突然的变化。尽管我们承认适应周期的比喻有局限性,但我们同意其他作者(Allison和Hobbs 2004, González等人,2008,Salvia和Quaranta 2015)的观点,这个比喻是一个有用的沟通工具,用于描述导致当前生态系统状况的每个主要时期的社会-生态动态。

结果

指标间的时间关系

RDA结果表明,代表生物多样性状态和某些生态系统服务的变量与代表直接和间接驱动因素和响应选项的变量之间存在统计上显著的关联。RDA的前2个因素占所用21个指标总方差的94.87%(表2)。代表前2个轴的RDA的双标图如图2所示。第一个因素(F1;81.08%的方差)与生物多样性损失显著相关;供应服务,即农业、畜牧业或木材生产的粮食;和文化服务,即娱乐(图2)。随着时间的推移,这些变量之间的相互作用可以用土地利用变化作为主要的直接驱动因素,而以国内生产总值(GDP)衡量的经济发展作为主要的间接驱动因素来解释。F1还揭示了这些驱动因素对人类福祉指标(以预期寿命和DMC表示)的影响,从而显示了社会经济发展过程如何提高了人类福祉水平,特别是在所研究时期的头几十年。因此,F1被解释为西班牙在过去50年里发生的社会经济转型。

虽然第二个因素(F2)仅占总方差的13.79%(表2),但它描述了社会-生态指标之间关系的第二个相关趋势。事实上,F2的正分数揭示了生物多样性丧失之间的联系;文化生态系统服务,即地方生态知识;调节服务,即水流;供应,即木材生产,所有这些都受到直接驱动因素的影响,如对非生物材料的过度开发,即地下水,以及间接驱动因素,即城市人口密度。在负分中,我们发现调节服务,即森林火灾的土壤肥力和生命周期维持,以及与城市人口相关的文化服务,即娱乐,与响应选项,即自然保护区的创建相关(图2)。因此,F2被解释为西班牙生态系统在生态层面上的结构和功能的变化,这是由于放弃农村地区和接受城市生活方式(图2)。

确定社会-生态阈值

基于我们对BCA结果的解释,我们确定了4个社会生态阈值,在这些阈值上,指标的轨迹显示这两个因素都有很大概率(0.5或更高)发生突变(图3)。与这些阈值相关的历史时间段以散点图(图4)表示,其中使用不同的颜色表示每个时间段。每年之间的距离可以解释为社会-生态指标随时间的变化率。如果点与点之间的距离增加,则表明这些年的变化率增加了。

具体而言,我们的结果表明,1977年的生态成分(F2)和1979年的社会经济成分(F1)有很高的变点概率,这表明第一个社会-生态阈值在1977-1979年期间(图3和图4)。该阈值与独裁统治结束后的强烈过渡非常吻合,代表了一个新的社会-生态时期,可以确定为传统农业社会的结束。第二个确定的社会-生态门槛(1986-1988)发生在西班牙加入欧盟(EU)的时候。这一变化点的特征是深刻的结构变化,带来高概率的社会经济(1986年,F1)和生态(1989年,F2)变化。第三个社会-生态阈值(1995-1999)的特征是城市社会的巨大经济增长(1995,F1)及其对生态成分的同时影响(1995,F2),随后是1999年的额外经济转移(图3和图4)。最后,我们观察到2003-2005年的第四个社会-生态阈值。其特征是2003年从经济泡沫过渡到经济危机的第一个信号,2005年对生态成分的影响发生转变。

如图4所示,与系统的社会经济(F1)和生态(F2)变化相关的可能阈值的频率增加了(图4)。这表明,所研究的过去20年有更高的社会生态指标变化率,也就是说,西班牙正在经历一个类似于全球层面上发生的加速过程。

社会生态时期的描述

我们使用Holling的适应周期比喻来指定和描述可以解释主要社会-生态阈值的五个不同时期。我们采用了经典的启发式模型,该模型由四个连续的阶段组成,反映了大多数SESs所经历的生长、保存、释放和重组的循环过程。我们将五个确定的社会-生态时期整合为一个完整的更新周期(图5)。随后描述了每个时期的主要社会-生态特征及其与自然、社会和人力资本积累或释放的关系(为了更好地理解单个指标的时间演化,请参阅附录1)。

保护-重组阶段:1961-1979年

从独裁到民主:这一时期对应于适应周期的向前循环,其特征是1978年从独裁到新的民主政治制度的快速过渡。独裁统治的终结以社会、金融和物质资本的积累为特征,这与新城市社会的经济增长和消费加速有关。与此同时,与独裁政权有关的社会和体制结构变得非常僵化。这一周期的结束与社会和体制结构的迅速转变有关,这种转变与1975年废除独裁有关。这一过渡被计划为一个平稳的过程,避免了制度的崩溃,并迅速导致了一个新的民主政权的更新阶段(图5)。西班牙从传统的、地方性的、低消费的、以农业部门为基础的缓慢生活方式转变为生活方式和消费速度加速的“现代”社会。

重组-快速增长阶段:1980-1988年

欧洲粘附:在这一时期,西班牙社会中大部分巩固了新组织体系的维持和扩散的结构变化都发生了,即发生了经济自由化、产业结构调整和正式制度改革的系统性过程。新出现的机遇和创新是该国社会-生态动态快速增长时期的特征(图5)。西班牙于1985年正式加入欧洲经济共同体(European Economic Community)后,经历了一段经济增长时期,连续五年实现了共同体最高的增长率,并促进了第一波住房建设和就业的增加。城市社会的巩固导致了一种与农业系统越来越脱节的生活方式。这导致农村生活方式发生巨大变化,即农场关闭和与传统主要经济活动有关的由配额决定的生产水平,并产生重要后果,例如生物多样性减少和一些调节服务,即土壤肥力;供应服务,即木材生产;文化服务,即当地生态知识。

增长逆转阶段:1989-1996年

城市社会和第一次经济衰退:在这一时期,西班牙人口向大城市和沿海地区的集中尤为明显,80%的人口居住在人口超过1万人的城市。在此期间,与欧盟对基础设施和共同农业政策的支持有关的经济增长得到了巩固。然而,这种长期的增长在1993年发生了变化,西班牙在1992年世博会和奥运会的狂欢之后遭遇了第一次经济衰退。危机的影响包括失业率上升到24%,这与产业结构调整的结束有关。这种影响恶化了,特别是在农业部门,即传统模式,如牲畜转场,急剧下降,与一次重大干旱造成的用水紧张有关的社会冲突在1995年达到顶峰。综上所述,这种情况导致的结论是,农业和工业生产的损失,加上经济外包的增加,使西班牙的轨迹特别容易受到全球危机的影响。

快速增长至保护阶段:1997-2005年

大经济泡沫:第一次经济衰退的结束,阻止了系统进入释放阶段,停止了,保护阶段开始了。节约阶段与研究期间最密集的GDP增长相关(图5)。西班牙经济的这种巨大扩张是基于物质和金融资本的积累,主要与基于增加基础设施和住房建设的发展轨迹相关,即房地产泡沫,与土地法的自由化和西班牙银行从国际金融机构获得的充足而廉价的流动性有关。1999年的转变受到两方面的影响,一是采用欧元作为新货币,二是1998年西班牙土地法的修改导致城市扩张加剧。直接的结果是,在此期间CO2排放量从每年250 PPM增加到350 PPM。与城市生活方式相关的文化生态系统服务,如娱乐、旅游或教育,有所增长,而与传统、文化和依恋感相关的农村文化服务,如重要的调节服务,如土壤肥力和水调节,则迅速减少。

保护-释放阶段:2006-2010年

泡沫破裂:崩溃阶段标志着回循环的开始,其特征是金融、社会和人力资本的快速损失(图5)。当西方经济繁荣在2008年破裂时,不可持续的私人债务引发了欧洲主权债务危机,主要影响南欧国家。金融危机引发了反对政府防止金融破产政策的社会运动。在此期间,直接和间接驱动因素的影响都有所下降,特别是在与城市化的土地使用变化相关的驱动因素方面。社会经济指标的下降趋势对减少大气排放和减少森林火灾等生态变量产生了直接影响。

讨论

在全国范围内制定社会-生态系统概念化框架

社会生态研究在环境科学和政策领域非常流行(Carpenter and Folke 2006),它可以用来构建多个环境政策目标(Hauck et al. 2015)。该方法的吸引力在于其综合特性,允许相互关联的生态和社会变量(Walker et al. 2004)。此外,社会生态研究可以通过确定相关的社会生态特征进行管理,从而在从业者和政策层面上确定重新连接社会和生态子系统的选项。

我们提出并测试了一种方法,旨在开发一种更基于系统的方法来理解国家层面的长期社会-生态时间动态。因此,我们研究的两个主要优势是:(1)开发和测试了一个概念化SESs的框架;(2)展示了一种在长期社会生态分析中识别和评估阈值和政权转移的方法。长期时间动态是SES方法的一个重要组成部分,因为响应经常受到时间滞后的影响(Dawson et al. 2010)。我们所代表的方法方法可以促进对SESs属性的洞察,从而帮助理解应对未来的可持续性挑战。与以往对长期社会生态动态的分析相比,它有许多优点。首先,它明确指出社会-生态阈值是描述社会-生态动态复杂转变的关键要素。这是一个重要的贡献,因为据我们所知,以前的长期分析没有同时使用生态和社会系统的组成部分来确定社会-生态阈值。我们提出的社会生态阈值的解释是非常灵活的,可以应用于广泛的SES研究。

其次,所提出的方法还明确了国家尺度对于理解SES方法长期时间动态的重要性。将整个国家视为经济社会体系有助于通过新的概念视角重新解释国家层面的生态系统指标,从而形成一种更基于系统的方式来理解长期变化和动态。例如,欧洲委员会强调在国家层面绘制和评估生态系统服务信息的重要性,作为实施《欧盟2020年生物多样性战略》的基础(欧洲委员会2011年)。

此外,我们在国家范围内采用的方法也可以适用于其他国家和区域。然而,我们承认一个重要的限制是,这种方法不允许跨不同尺度探索关联。因此,需要改进所提出的方法,以更好地理解区域间的SES动态以及国家和全球系统之间的关系,这最终可能有助于更好地理解长期可持续保护战略(Rounsevell et al. 2010)。进一步的研究挑战包括理解时间背景下的权衡以比较时间趋势,应用新方法更好地检查空间显式变化,以及探索耦合的社会和生态阈值之间的滞后时间(Mouchet et al. 2014)。这种情况提供了机会,新的保护战略应与不同组织规模的其他部门的政策协调管理,以管理对生物多样性丧失的直接驱动因素的影响。此外,所提出的方法为未来旨在进一步了解不同尺度下SES动态的研究打开了大门。

然而,提议的方法有其他限制。当然,它需要针对更广泛的现实世界的例子进行更全面的测试,这将有助于改进方法方法及其实际应用。此外,该方法不包括一套完整的国家尺度指标,以详细描述长期的生态和社会动态。虽然从一个更大的列表中仅使用21个国家规模的社会-生态指标涉及到一些信息的丢失,限制了我们结论的概括性,但它也促进了数据获取的严格过程,以确保所选信息在调查的50年时间尺度上是正式可用的。

所提出的方法可视为应用社会-生态阈值概念的起点。此外,值得注意的是,所提出的方法并不能取代长期社会经济效益分析的其他框架,而是通过承认和确定将社会-生态阈值作为描述社会-生态动态复杂转变的关键要素来补充它们。

在西班牙测试评估社会生态时间动态的方法

我们的研究结果表明,随着时间的推移,社会-生态因素是塑造生态系统的主要力量。例如,在过去50年里,西班牙的生物多样性和生态系统服务经历了前所未有的快速退化,原因是该国普遍的社会经济发展轨迹及其相关生活方式的不可持续性(2013年西班牙国家生态系统评估)。许多社会特征,如农村向城市迁移和传统习俗和景观的抛弃,影响了生态系统中的这些历史动态(Mulligan et al. 2004)。我们发现,选定指标的趋势显示,自2006年以来,变化驱动因素的变化一直在下降,这清楚地表明,当前的社会经济危机对西班牙的生态指标产生了一些积极影响。这一结果支持了生态系统退化的根本原因主要是社会环境的观点。

一些研究,如西班牙国家生态系统评估(2013年西班牙国家生态系统评估),得出的结论是,西班牙仍有足够的关键自然资本,为今世后代提供一个积极的环境,以维持人类福祉。然而,除非我们采取紧急措施制止和扭转某些生态系统服务的退化和生物多样性的丧失,否则我们可能会接近一个新的变化阈值,一旦超过这个阈值,我们可能会陷入一种不可预测和不受欢迎的社会生态不可持续性和人类福祉恶化的局面(Nelson et al. 2006)。我们的研究结果支持了这一观点,表明在跨越某些社会-生态阈值后,人类福祉的某些维度(如健康)会受到调节服务(即水流和土壤肥力)的逐步退化以及生物多样性丧失的负面影响。

因此,有必要采取结构性措施,建立一个新的治理框架,调节人类社会和生态系统之间的相互作用,并重新定义一个新的可持续发展轨迹(Martín-Lopez和Montes 2015)。有证据表明,生态系统可能需要保持基线水平,例如物种的丰度和多样性,以有效地发挥作用并提供许多重要的生态系统服务(Rounsevell等,2010)。在临界阈值以下,生态系统可能会达到一个新的变化点,并突然改变性质,不再提供相同种类或水平的生态系统服务。一些研究甚至表明,一个行星规模的临界点,即全球生态系统作为一个整体的根本变化,可能正在接近(Barnosky et al. 2012)。

基于我们的研究结果,我们认为当前的社会经济危机是一个“机会之窗”,在这个“机会之窗”中,我们的发展轨迹可以开始真正的生态转型(Olsson et al. 2006, Chaffin and Gunderson 2016)。关键是要推动一个新的重组阶段,在这个阶段中,创造、创新和实验的过程是为了支持生态系统的可持续管理,并培养个人、社会和机构的技能,从而创建一个新的组织社会-生态系统。

结论

我们提出了一个全面的方法框架,以了解长期的社会生态阈值和国家尺度上的动态。特别地,我们测试了这种方法,从社会生态的角度来理解西班牙在过去50年里是如何变化的。结果综合和可视化了长期的社会生态动态,从而使研究人员、决策者和任何对国家层面的社会生态视角感兴趣的人更容易获得。然而,我们承认一个重要的限制是,这种方法不允许跨不同尺度探索关联。因此,未来的研究需要更好地了解适当尺度上的社会-生态动态,例如全球和次国家,在此基础上部署新的保护战略,最终可能促进真正的生态转型。

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致谢

这项研究是西班牙国家生态系统评估的一部分(http://www.ecomilenio.es/).西班牙生态系统评估和社会生态系统实验室(http://www.laboratoriosocioecosistemas.es/马德里自治大学的研究人员为这项研究提供了灵感。这项工作得到了生物多样性基金会的支持
http://www.fundacion-biodiversidad.es/)由西班牙农业、食品和环境部负责。西班牙经济和竞争力部也提供了部分资金支持(项目CGL2014-53782-P: ECOGRADIENTES)。西班牙国家农业和食品研究与技术研究所(INIA)资助Marina García-Llorente,作为欧洲社会基金的一部分。Blanca González García-Mon作为“la Caixa”银行基金会学者参与了本文。资助者在研究设计、数据收集和分析、报告的准备或提交研究发表的决定中没有任何作用。

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