评估阿拉斯加内陆地区生存旅行受环境变化影响的脆弱性

• 摘要
• 简介
• 方法
  • 研究区域
  • 社区参与
  • 环境条件文件
  • 综合面试
  • 数据分析
• 结果
  • 道路连接vs偏远社区
• 讨论
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

加速的气候变暖会影响人类社会与自然环境的互动(Ford and Pearce 2012, Brinkman et al. 2016)。自20世纪60年代末以来，北方生物群落前所未有的气候放大变化改变了生态系统的结构和功能，这一趋势可能会持续到21世纪余下的时间(Bieniek et al. 2014, IPCC 2014, USGCRP 2018)。生态系统的这些快速变化正在改变人类与环境的相互作用，创造了社会适应新条件的需求(Ford和Pearce 2012)。在北部地区，与气候相关的环境变化正在给许多依赖从自然环境中获取资源的农村社区带来重大后果(Berkes and Jolly 2001, Ford and Pearce 2012)。家庭所依赖的这些临时资源和文化资源通常被统称为生存资源(Huntington和Fox 2005, Ford和Furgal 2009)。州(阿拉斯加法令16.05.258)和联邦(阿拉斯加国家利益土地保护法[ANILCA];《公法96-487》第8篇)将生存定义为习惯地和传统地使用鱼类和野生动物作为食物、住所、燃料、衣服、工具、交通工具、手工艺品、习惯贸易、易货和分享。

在过去30年里，阿拉斯加北极-北极地区的自给自足的收成下降了30 - 50% (Wolfe和Walker 1987年，2018年秋季)。尽管收成下降是由于各种相互关联的社会、经济、监管和环境因素造成的，但自给自足的收割机越来越多地表示，他们在穿越土地到达自给自足地区的能力面临挑战。与旅行相关的挑战和担忧包括安全考虑(Brubaker等人，2011年，Schneider等人，2013年，Clark等人，2016年，Driscoll等人，2016年)，获取特定资源所需的时间(Holen等人，2012年)，获取和收获资源的货币成本(Brinkman等人，2014年)，资源数量和分布的变化(Berman和Kofinas 2004年)，以及物理环境中不可预测的条件(Berkes和Jolly 2001年，Porter等人，2014年，布林克曼等人。2016)。迄今为止，对可达性变化与环境条件之间关系的描述主要是定性的。很少有研究包含影响资源获取的具体环境条件的空间和时间的明确细节，也很少有关于这种变化的频率、原因和影响的数据。此外，不同环境条件对获得资源的相对影响也很少受到注意。例如，最近的研究表明，考虑季节性、海冰、积雪和森林条件的变化如何影响自给猎人获取资源的重要性(Berman和Kofinas, 2004年，Brinkman等人，2016年)。但是，没有记录影响访问的情况的程度和特征。J. S. Magdanz等(2016，未出版的手稿，https://doi.org/10.2139/ssrn.2779464)提出农村社区特征，例如与公路网的联系，可能会影响生存资源的收获。这在一定程度上可能是由于来自城市资源收割机的竞争加剧，以及道路相连社区的居民有了更广泛的出行选择。

阿拉斯加农村地区报告的环境变化所涉的许多社会和生态影响都经过了个别研究。与维持生计的旅行和通路相关的例子包括积雪积累不足(Hinzman等人，2005年，Moerlein和Carothers 2012年，Carothers等人，2014年)，永久冻土融化加速了土地滑坡和河岸侵蚀，(Hinzman等人，2005年，Moerlein和Carothers 2012年，Brinkman等人，2016年)，以及与气候相关的灌木扩张和侵蚀(Huntington和Fox 2005年，McNeely等人，2011年，Brinkman等人，2016年)。然而，人们缺乏对多种环境条件对旅行和获得生存资源的相对影响的全面了解。在本研究中，我们使用了基于社区的脆弱性评估方法(IPCC 2001)，分析了来自阿拉斯加农村收集者记录的观测数据的补充数据集，以确定影响资源获取的关键环境变化。

基于社区的参与式研究(CBPR)方法涉及学术、社区、机构和非政府实体之间的公平伙伴关系(Conrad和Hilchey 2011, Johnson et al. 2015)。CBPR促进了当地生态知识(LEK)的纳入，这是通过对自然世界的广泛观察而获得的知识和经验，这些知识和经验是经过几十年多代人积累的。LEK提供了与土地和自然过程密切相关的个人对环境趋势和生存资源之间联系的观点(亨廷顿2000年，亨廷顿和福克斯2005年，皮尔斯等人2015年)。我们评估了与气候相关的环境条件如何限制或促进进入传统和习惯使用区域。我们的研究目标是:(1)识别和分类影响各种生存活动中通行的条件，(2)量化旅行和获得每一类条件的脆弱性，(3)探索与道路系统的连通性是否影响社区对条件的脆弱性。我们的发现有助于指导针对生存社区的适应策略的发展，并增强对未来气候变暖生物物理研究的社会相关性的理解。

方法

研究区域

阿拉斯加内陆育空河流域的9个农村社区参与了我们的研究(图1)。我们的研究区域横跨阿拉斯加中部，从东部的加拿大边境到西部的白令海，面积约为832,700平方公里。1月的平均气温为-29°C, 7月为17°C，年平均降雨量和降雪量分别为50厘米和160厘米。我们的研究区域包括6个气候区、20个生态区(Brabets et al. 2000)和一个复杂的植被马赛克，其中包括许多不同的植被类型(Viereck et al. 1992)，包括阿拉斯加内陆所有6种树木(青云杉，马里亚，纸莎草桦树，香杨，松木，落叶松)、针叶林灌木丛、沼泽和沼泽。育空河流域主要包含不连续的永久冻土层，并经历广泛和频繁的野火。研究区域包括路网上(n = 6)和路网外(n = 3)的社区。与没有道路的社区相比，有道路的社区具有不同的社会经济人口统计数据，道路的存在会影响对生存资源的依赖水平和通往收获地区的交通方式(J. S. Magdanz et al. 2016，未出版的手稿)．这些社区的居民收集鸟类、鱼类、植物和哺乳动物作为食物、纤维、燃料和药用目的。

社区参与

我们邀请各个社区与我们合作，通过每个社区内的地方管理机构(如部落委员会、渔猎咨询委员会)组织社区范围内的信息会议。尽管我们仔细地寻求社区的参与，因为他们认为参与会给当地带来好处，但我们也在整个地区同步招募工作，以获取(1)阿拉斯加内陆资源使用和景观特征差异的广泛代表，以及(2)道路系统内外社区的代表。我们通过电话或电子邮件与社区组织进行初步联系，以确定社区对合作的兴趣。如果社区表达了兴趣，我们将安排现场信息会议，以提供关于项目目标、方法和期望的详细信息。在开始研究之前，我们从一个具有代表性的社区实体(如部落委员会、渔猎地方咨询委员会)那里获得了正式的书面批准(如部落决议)。每个代表实体在其社区内选择两到三个居民(以下称为“收割者”)作为公民科学家参与。收割机积极参与生计，对每个社区的传统收割机区有深入的经验和知识。

Road-connected社区

三个参与社区位于连接市区的主要高速公路沿线:1239)，德尔塔枢纽(Delta Junction)。1050)和希利(Healy)。1115;美国人口普查局2016年)。大多数居民主要是欧洲血统，而其余主要是阿拉斯加本土人。这些社区的几乎所有家庭都报告说，他们使用的生存资源主要是大型陆地哺乳动物，如驼鹿(酒精度酒精度)和北美驯鹿(学家)和太平洋鲑鱼(雄鱼和非鲑鱼(Holen等人，2012年)。适合机动交通的道路、小道和通航水道为自给自足的收成提供了便利。旅行方式包括乘用车、船只、雪地车(在阿拉斯加被称为“雪机”)和全地形车。靠近公路网有利于获得包括燃料和食品在内的商业资源，与更偏远的社区相比，商业商品的成本要低得多(Goldsmith 2007)。这些因素通常协同作用，以减少道路相连社区对生存资源的依赖(J. S. Magdanz等，2016，未出版的手稿)，尽管这些资源对道路相连社区的文化、营养和经济仍然很重要。

偏远地区

阿拉斯加内陆西部的三个社区参与了这项研究。286),格雷林(流行。165)和圣十字(Holy Cross)。216;美国人口普查局2016年)。居民主要分别是Koyukon、Holikachuk和Deg Hit an Athabascan，严重依赖生存资源。鲑鱼，包括奇努干(o . tshawytscha)和密友(o .大麻哈鱼)，以及驼鹿是当地重要的食物资源。诱捕生育哺乳动物，包括狼(犬属红斑狼疮)、貂(集市美国)、金刚狼(Gulo Gulo)、猞猁(猫属黄花),海狸(Castor黄花)和麝鼠(Ondatra zibethicus)通过毛皮销售为许多居民提供食物和经济机会(Ikuta et al. 2014, Brown et al. 2015)。

湖Minchumina(流行。29)位于德纳里国家公园西北角外，东南部与阿拉斯加山脉接壤，西部与库什科维姆山脉接壤(美国人口普查局2016年)。目前的居民大多是欧洲血统，尽管该社区历史上是Koyukon Athabascan。与其他社区不同，Minchumina湖不靠近一条主要河流。该湖是大多数活动的中心，包括运输和获取食物和饮用水。主要的生存资源包括非鲑鱼鱼类和驼鹿(Holen et al. 2006)，许多居民为了收入而诱捕渔民。

Venetie(流行。171)和海狸(流行)。46)，是代表研究区域东北地区的偏远村庄(美国人口普查局2016年)。这些社区在历史上与俄罗斯移民进行了大量的毛皮贸易，许多居民仍然捕捉毛皮哺乳动物出售或供个人使用。居民主要居住在哥维奇和阿萨巴斯坎，绝大多数人(90%)积极收割维持生计的资源。与育空河下游的偏远研究社区类似，Venetie和Beaver的居民主要将资源用于消费(驼鹿、驯鹿和鲑鱼)(Holen et al. 2012)。

所有偏远的社区主要通过雪车、全地形车或船到达收获区。所有偏远研究社区的商业货物和服务的旅行和运输限于轻型飞机和有限的船只服务。

环境条件文件

我们开发了一个基于社区的监测项目，让当地参与者而不是研究人员有机会确定哪些情况是重要的。每台收割机都配有一个装有照相机的全球定位系统装置，以收集影响旅行和进入的环境条件的照片和空间坐标。有目的的开放设计减少了文档处理过程中产生偏差的可能性。照片的日期和坐标由收割机记录的纸质数据增强，确保照片的准确解读(附录1)。收割机描述了照片、正在进行的生存活动、资源获取如何受到影响、观察该状况的频率、首次观察该状况的时间、该状况如何影响旅行安全，以及他们在多大程度上目睹了该状况。我们使用这些数据来参数化一个方程的组成部分，该方程评估了不同环境条件下社区的脆弱性。采矿者记录了12个月期间影响进入的环境条件的观察结果。随着社区开始滚动参与，收割机收集了2016年3月至2017年7月的数据。在某些情况下，采集者更喜欢使用个人智能手机而不是提供的GPS设备捕捉空间和时间上明确的图像，但通过两种方法收集的信息是相同的。

综合面试

我们进行了半结构化访谈(Huntington 2000, Carothers et al. 2014)，以记录可能无法通过GPS文档获得的环境变化。一些环境条件排除了一切生存活动，导致缺乏高度相关资料的文件。例如，在积雪捕捉季节的前几周没有雪，就会阻碍雪机前往捕捉线。因此，可能会有一段时间，当地居民无法到陆地上用GPS设备记录观测结果。

除了希利，研究人员采访了每个合作社区的项目参与者，因为这些人在这部分研究期间无法接受采访。我们还按照努拉托、格雷林和威尼蒂社区领导人的建议，采访了几个没有收集GPS数据但被认为是LEK代表性来源的人。访谈问题遵循季节性日历的方法，讨论在年度周期内的每个季节进行的生存活动和遇到的环境干扰。问题的目标是在研究期间(12个月期间)遇到的环境干扰的信息和更广泛的当地生态知识，关于景观和生存行为如何随时间变化。我们的半结构化访谈旨在补充和允许与GPS单元方法进行直接比较。

数据分析

分类的条件

我们创建了包括收集到的数据收集器在内的环境条件类别，但为有意义的分析提供了足够的细节。利用GPS和访谈数据，我们将所有观测数据归类为7类环境条件(图2)，其中包括:冰条件、雪条件、水位、植物群落组成、侵蚀、沉积和天气。

脆弱性指数

为了更好地理解每种条件对获取生存资源的相对影响，我们使用脆弱性指数来评估个体观察，例如，GPS数据点和编码访谈数据的定量成分。脆弱性可以定义为一个系统无法应对不利影响的程度(IPCC 2001)。脆弱性指数已用于跨越许多环境科学学科的风险分析研究(Ford和Smit 2004, Fletcher 2005, Allison等人2009,Ford和Furgal 2009)。脆弱性的关键参数包括系统(如个人或社区)暴露的可能性(频率)、系统对压力源的敏感性和系统的适应能力(Adger 2006)。由于这些组成部分之间的关系是高度上下文相关的，因此仔细考虑选择的计算脆弱性的分析方法是很重要的(Allison et al. 2009)。在我们的研究中，我们计算了七种环境条件类别中的每一种的脆弱性值(V)，作为收割机将经历一种条件的可能性(Li)和活动对该条件存在的敏感性(S)的总和。

(1）

我们决定使用参数之间的相加(Adger和Vincent 2005)而不是乘法(Allison等人2009)相互作用来同等地权重似然性和敏感性。乘法方法将允许任何一个组件的极低或极高的值不成比例地影响最终脆弱性值。在我们的分析中，Li等于研究过程中记录的环境条件的次数。对于S，我们开发了一个7分制的量表，考虑了所遇到的条件对收割机从事的生存活动的影响，以及每种条件对收割机旅行效率、安全性和收获资源机会的影响(表1)。该指标包含了个人对环境条件的适应能力，因为他们的报告包含了他们适应与每种情况相关的压力源的能力的上下文信息。用于编制量表的信息是从对访谈问题的回答和GPS数据表格上收集的数据中提取的。我们将可能性和7点敏感性量表值(0-1)归一化，以确保在计算最终的脆弱性值时，这两个值具有同等的权重。在考虑归一化尺度时，0 ~ 0.5之间的似然值表示出行和访问的积极结果，0.5 ~ 1之间的似然值表示消极结果。脆弱性值(Li+S，范围为0-2)越高，表明在整个研究期间对某种条件的脆弱性越大。

虽然我们使用脆弱性指数分析了GPS和采访数据，但每个数据集需要不同的策略进行初步分析。基于gps的观测数据和来自收割机与每张照片相关联的表格的数据，有助于为每个观测条件分配灵敏度值。对于每个收割机，我们通过计算该条件的所有观察的灵敏度值的加权平均值来计算每个条件的总体灵敏度值(表2)。我们使用比例值来计算每个条件类别的似可(Li)，这涉及到将每个收割机的条件中的数据点数除以收割机收集的总点数，而不是收割机记录条件的次数。使用比例值代替计数可以直接比较收割机之间的脆弱性，而不管每个人提供的观察数量。敏感度和可能性的计算值相加，以确定每个收割机记录的每种条件的最终脆弱性值(表2)。每个社区的每种条件的脆弱性值是通过该社区内每个收割机计算的脆弱性值的平均值来计算的。我们还比较了来自公路连接社区和偏远社区的观察结果，以确定这两个群体对环境条件的脆弱性的潜在差异。在这些分析中，我们对道路连接和偏远社区的每种条件的社区脆弱性值进行了平均。图3展示了一个可视化的分组分析示例(收割机之间，所有社区之间，以及比较远程社区与道路可达社区)。

我们开发了一个编码结构来从采访记录中提取数据。编码是一种常用的技术，用于分析访谈中出现的定性数据，包括为研究中收集的描述性或推论性信息赋予意义(Huberman和Miles 1994)。我们用ATLAS软件对采访进行编码。ti (Scientific Software Development GmbH, Berlin)。我们开发了五个代码组:环境条件、季节、生存活动、敏感性指数值和适应反应。环境条件、生存活动和适应性反应都提取了背景信息，这些信息也被捕获在与GPS照片相关的数据表单上。我们计算了遇到某种环境条件的可能性，方法是将访谈中提到某种环境条件的次数相加，得出每种环境条件在个体收割机水平上的单一值。将单个条件的这个求和似然值与其他条件进行比较，并指定一个在0到1之间的相对规范化值。我们根据GPS方法中使用的相同7点尺度的标准为收割机级别的条件分配灵敏度值(表1)。每当在编码过程中将可能性和灵敏度值与相同的条件观测相关联时，我们将该关联视为与GPS单元记录的每个观测相似的数据点。与GPS方法相同，我们使用灵敏度和似然值来计算每种环境条件在收割机层面的脆弱性指数值。GPS和半结构化访谈方法之间的并行分析设计有助于直接比较和将两种方法的数据合并为单一的脆弱性分析。 We averaged vulnerability values for both data sets for each environmental condition to determine vulnerability values for the combined datasets. When either GPS or interview data was lacking from a particular individual or community, we used the single data set to represent vulnerability values for conditions. Merging the two datasets provided the opportunity to understand the relative influence of differences in analysis results for each, and potentially give a more holistic view of the effects of changes in environmental conditions over time.

统计分析

对于合并的GPS和访谈数据，我们使用单因素方差分析(ANOVA)测试了环境条件之间和社区类型之间(道路与远程)平均脆弱性值的差异。我们使用Games-Howell事后检验(Toothaker 1993)来探讨由于样本大小不等而导致的个体环境条件之间的差异。对漏洞值进行日志转换，以满足正常的假设。我们使用Levene统计量来检验方差的齐性。显著性值≤0.05的F检验表明，不同社区类型或条件的平均脆弱性值不相等。我们采用通用线性模型(GLM)单变量程序来估计不同模型解释的脆弱性值的变异量。我们探索了四种模型:(1)条件，(2)社区类型，(3)条件+社区类型，(4)条件+社区类型+条件*社区类型。模型性能基于调整后的r平方值;由预测变量解释的脆弱性值的变化量。我们使用部分eta平方统计量来确定模型中条件等项的效应大小(Cohen 1973)。 Larger values of the partial eta squared indicate a greater amount of variation accounted for by the model effect, to a maximum of 1.

结果

在参与这项研究的9个社区中，18名收割机记录了479个影响他们使用GPS设备旅行的环境条件的个人观察(表3)。我们对来自8个社区的22名收割机进行了全面采访(Healy没有代表)，提取了294个数据点，包含环境条件影响项目参与者获取生存资源的可能性和敏感性数据(表3)。

使用最全面的数据集，即结合GPS和访谈数据，我们发现平均脆弱性值的方差在环境条件(P = 0.27)和社区类型(道路连接vs.远程;P = 0.42)。研究发现，不同环境条件(df = 6, F = 3.695, P < 0.01)和不同群落类型(df = 1, F = 6.973, P < 0.01)之间的平均脆弱性值存在差异。环境条件脆弱性值的范围(占95%置信区间)经常重叠，其中脆弱性值最高的条件与脆弱性值最低的条件比较存在显著的统计学差异。除沉积条件(P < 0.01)和天气条件(P < 0.01)外，冰条件的平均脆弱性值与其他所有条件相似。然而，沉积的平均脆弱性值与所有其他条件相似。因此，气象条件的平均脆弱性值低于除沉降外的所有其他条件(P = 0.99)。对沉积和天气条件的低脆弱性主要是由于遇到这些条件的可能性一直很低，而不是对这些条件的敏感性。

我们的模型解释了脆弱性的大部分变化(调整后的r平方= 0.18)，包括条件和社区类型的主要影响(道路连接vs.偏远)。条件(df = 6, F = 4.21, P < 0.01)和群落类型(df = 1, F = 9.53, P < 0.01)都是模型的显著项。条件(Partial Eta Squared = 0.18)对脆弱性的影响大于社区类型(Partial Eta Squared = 0.08)。模型,包括条件和社区类型作为一个交互术语解释第二大变异(调整R的平方= 0.15),但交互项不显著(P = 0.71)。

大多数记录在案的环境条件都对旅行和通行产生了负面影响。我们发现，在所有社区和偏远社区中，冰雪条件对旅行和获取生存资源的影响最大(图4)。在许多情况下，采矿者表示，水体结冰较晚或根本不结冰，育空河和其他支流沿线主要旅行地区的冰层厚度有所下降。努拉托的一名参与者描述了不断变化的冰雪条件对他们冬季旅行的影响:

我会在河上滑雪，我会去Koyukuk, Galena或Ruby，还有几次去Huslia。我注意到的一件事是现在我必须非常小心。而我可以骑着雪车沿着雪道走，不用担心雪洞之类的问题。但现在我注意到时间开始晚了，我们可以开始在河上乘坐雪车了。我以前会在感恩节前去旅行，不用担心会有空缺。以前是零下20度，有时是零下40度，但现在更暖和了。你可以晚些时候再去旅行，圣诞节前后我现在就去。

虽然所有的环境条件总体上都对获得生存机会产生负面影响，但在某些情况下，收割机报告说，环境条件与获得生存机会之间存在正相关关系。这方面的例子包括低雪水平和高水位分别增加了全地形车和船只的可达性。这些意见强调了在解释不断变化的环境条件对准入的影响时背景的重要性。

道路连接vs偏远社区

在道路连通的社区，所有环境条件的平均脆弱性值较低。在这些地点，侵蚀对资源获取的影响小于对偏远社区的影响(图4，表A2.1)。尽管结冰条件是道路连接社区中最常报告的条件，但所有条件的敏感性值在道路连接社区中最低，在偏远社区中最高(表A2.1)。与访谈数据相比，道路连接社区和GPS数据对植被的脆弱性较低。A3.1 A3.2;表A3.1 A3.2)。与GPS数据相比，访谈数据提供了更长远的变化视角。来自Tok的一名项目参与者讨论了狩猎时植被的变化如何日益成为问题:

．.．首先想到的是刷子的生长量。20多年前，当我还是个孩子的时候，我特别注意到我们会走到羊群猎场的小径或小溪，那时天气相当温和。有些地方的灌木丛很厚可能有很久了。但现在，我们过去经常穿过的一些小溪变得非常厚了。这几乎到了你应该一直带着一把弯刀的地步。即使我们这样做了，你剪掉了一条小径，它至少在两年内会长回来。它会长得很快。

与道路连接的所有其他条件相比，雪条件具有最高的似然值和相对较低的敏感性。采矿者报告说，虽然雪情确实影响了他们的旅行和获取资源的能力，但他们往往能够通过调整采矿者的时间或地点来开展活动。侵蚀的似然值在道路连接社区最低，在偏远社区中等。侵蚀的高敏感性值补偿了较低的似然值，使该条件在偏远社区的分析中具有较高的脆弱性值，而对侵蚀的敏感性对道路相连社区的居民获取资源的影响较小(图4)。尽管在访谈中和在道路相连的社区中，侵蚀报告较少(图A3.2;表A3.2)，当遇到它时，会造成巨大的安全风险和访问困难，导致高灵敏度值。采矿者表示，来自侵蚀河岸的碎片往往降低了安全性，并损坏了用于收割资源的设备。来自努拉托的一名收割者描述了他们家附近育空河上侵蚀的碎片如何阻碍了家人和朋友在下游使用鱼轮结构捕鱼的努力:

这就是我们下面的大部分轮子都失灵的主要原因。因为所有的树都飘了下来，飘到轮子上，把篮子都压坏了，把所有的支架都压坏了，把筏子也压坏了。这是可怕的。真的可怕。这真的很令人难过，因为很多家庭都要靠它来过冬。这让很多渔民很沮丧。

讨论

我们的研究为气候相关的景观变化如何影响当地资源的获取提供了一些新的贡献。首先，我们实施了基于社区的研究方法，农村居民记录了对他们重要的特定环境条件。以前的研究很少产生关于挑战旅行和获得当地资源的确切环境条件类型的临时和空间明确信息。其次，我们对农村社区对多种环境挑战脆弱性的相对差异进行了定量估计。此前几乎所有关于这一主题的研究都是定性和民族志的(Berkes和Jolly 2001, Kofinas等人2010,Moerlein和Carothers 2012)。我们的研究方法可以应用于评估其他压力源和区域的脆弱性。

总体而言，我们研究中记录的环境变化反映了北纬地区生存活动与冰冻水走廊之间的密切联系(Berman和Kofinas 2004年，Prowse等人2007年，Johnson等人2016年)。在之前对海洋(Laidler 2007, Laidler et al. 2009, Prowse et al. 2011)和内陆冰(Schneider et al. 2013)的研究的支持下，我们的结果表明，对动态冰条件的脆弱性很高。阿拉斯加内陆的冬季气温比其他任何季节都要明显变暖，导致冬季冰的不稳定性和不可预测性(Wendler and Shulski 2009)。这些条件产生了安全问题，缩短了旅行的航行窗口，并经常导致旅行延误，因为需要等到环境条件变得更有利时才进行活动(Brown et al. 2018)。

我们还发现，阿拉斯加内陆农村社区容易受到水位、侵蚀和植物群落组成的变化的影响，而沉积和天气的影响则较小。与其他发现类似(Hasbrouck 2018)，我们发现高水位通常与主要河流沿岸的收获和狩猎区域的增加有关，低水位使许多湖泊、河流和小溪的旅行变得困难或不可能。河流或湖岸的侵蚀会导致旅游走廊在物理上无法进入(Kanevskiy等人，2016年，Payne等人，2018年)，但也会迅速改变钓鱼地点的质量。在水中被侵蚀的碎片使设置和维护捕鱼设备具有挑战性。当道路很少或没有道路时，农村社区尤其容易受到水路变化的影响。过去30-50年，北纬地区木本植被(如灌木化)的侵蚀和丰富性变化有相当充分的记录(Pearson等人，2013年，IPCC 2014年)，如果生长条件保持有利，预计这些变化将在未来50年持续(Tape等人，2006年，Myers-Smith等人，2018年)。这些植物群落组成和结构的变化使得维护步道和偏远机场更加困难(McNeely和Shulski 2011)。我们研究中的收获者证实，植被的变化要么直接通过生物量的增加，要么间接通过野火干扰和冻土融化，给阿拉斯加的农村社区带来了脆弱性。令人有些惊讶的是，它受沉积和天气的影响最小。与其他干扰类别相比，泥沙淤积是一种更局部的事件，发生在具有特定景观特征的少数地区，如支流汇合处或洪水易发斑块，而不是无处不在的环境变化。 In contrast, weather is a widespread phenomenon; however, we speculate that Interior Alaska is more buffered from the effects of extreme weather than coastal communities that need calm seas for travel (Hansen et al. 2013). Modern mechanical equipment used to access subsistence harvest areas (snowmachines, motorboats, ATVs) may be more resilient to harsh conditions than historical modes of transport (canoes, dog teams; Brinkman et al. 2014). Also, weather can be forecasted, which may assist rural residents with planning before they travel.

我们的研究结果表明，偏远社区比道路连接的社区更容易受到遇到的所有环境条件的影响，特别是冰条件和侵蚀。进入道路网络似乎既影响社区易受影响的环境条件种类，也影响社区易受影响的程度。这一现象可能与偏远社区和道路连接社区之间对自然走廊依赖程度的差异有关(Carothers等人2014年，Brinkman等人2016年;J. S. Magdanz等人。2016，未出版的手稿)．与偏远社区相比，道路相连的社区有更多的交通选择，因为它们既可以使用自然的旅行走廊，也可以使用在较发达地区可到达的通常广泛的道路和步道系统。此外，类似环境条件的影响可能因所使用的运输方式而异。在我们的采访中，几位来自公路相连社区的采矿者描述了高水位对车辆穿越水体有害的情况。相比之下，高水位往往被描述为一个有利的旅行条件，参与者在偏远社区使用船只。

我们发现，GPS数据在所有环境条件下的脆弱性值范围都大于访谈数据，这可能表明GPS数据可能存在局限性。在GPS数据收集期间(2016年3月- 2017年6月)，收获者偶尔报告的环境条件非常严重，以至于他们甚至没有试图进行某种生存活动，因此无法收集到这种情况的照片文件。如果不提供上下文，就会导致数据的空白，可能会有非常不同的解释，因为这可能意味着一个活动要么(1)没有受到影响，因此没有记录任何条件，要么(2)当前的条件非常极端，导致试图进行该活动的停止。因此，全球定位系统的数据可能不能充分反映水位、冰况和雪况，因为这些事件的偶尔极端性质抑制了正常的生存活动。在这些情况下，编码的访谈数据可以更广泛地反映环境扰动在整个日历年的相对影响。此外，当被要求用GPS装置报告当时遇到的环境条件时，收割机更可能报告瞬时的“脉冲”变化，而不是持续的“压”变化(Bender等人1984年，Collins等人2011年)。与正常情况相比，像侵蚀这样的脉冲事件更直接可见，这似乎是合理的，这可能增加了它们被报告的可能性。相比之下，植物群落组成的变化以相对较慢的速度发生，这可以在访谈中详细阐述，当受访者反思他们一生中非时间的明确变化。我们推测，将GPS与访谈数据合并可以提供对农村居民环境条件脆弱性最全面、最准确的总体评估。由于GPS和访谈数据的互补性，我们建议未来的研究合并各种方法，以弥补差距，并结合每种方法的长处。

我们承认，自给自足的收割机记录的环境条件是相互关联的，而不是独立和相互排斥的。我们试图通过区分原因(导致环境条件在景观上出现的过程)和效果(过程的结果，代表影响收割机旅行和访问的实际地面情况)来创建离散的环境条件类别。然而，原因和结果之间存在着一个关系网络。例如，Brown等人(2018年)描述了平均气温的长期变化如何导致育空河结冰和破裂日期的变化，即最终原因，以及这些变化如何影响河流旅行，即对农村社区的近期影响。另一个例子包括阿拉斯加野火对水文、永久冻土范围和植被群落变化的潜在影响。这些环境变化可能会通过植被再生(Huntington和Fox 2005, McNeeley和Shulski 2011, Johnson等人2016)、与永久冻土退化相关的土地滑坡和河岸侵蚀(Hinzman等人2005,Moerlein和Carothers 2012)以及阻碍步道网络的倒下树木和地面斜面日益普遍(Nelson等人2008,Brinkman等人2016)等物理障碍影响旅行和获取生存资源。因此，尽管我们可以确定某些条件对获取生存资源的危害更大，但进一步研究最终原因和近因之间的关系最终将有助于社区和机构优先努力，以适应不断变化的条件。

我们的研究提供了对特定个人或社区在特定变化面前相对而非实际的脆弱性的洞察。这种区分是重要的，因为衡量限制进入农村社区的实际社会后果将涉及对各种各样的生存活动的文化和经济方面的进一步调查。例如，尽管在某些年份，由于结冰条件不利，捕集季节和捕集地点可能会大大减少，但也许这些收割机能够通过收获其他资源(如柴火)或获得有薪就业来弥补预期收入的缺乏(Hansen等，2013年)。然而，由于经济利益很少是推动维持生计的唯一因素，因此减少参与维持生计的社会影响也值得同等考虑(Kruse 1991年)。此外，参与本研究的大多数收割机代表了那些参与生存活动最多的个体，他们的行为不一定代表社区。尽管维持生计活动在大多数农村社区的经济和文化中在某种程度上发挥了作用(Wolfe和Walker 1987年)，但维持生计作为一个整体和个人活动的重要性因地区而有很大差异。未来的研究可以利用这些结果来确定优先次序，并集中研究更狭窄的问题，这些问题关注的是易受环境条件变化影响的具体方面。这种研究可以调查不同社区可能不同的标准，包括主要的生存活动、具体的资源类型(驼鹿、鲑鱼、水禽等)和用于获取资源的旅行方式。关于这些影响的经济和文化影响的平行研究将使人们全面了解社区对环境变化的实际脆弱性。

结论

确定对阿拉斯加内陆农村居民的旅行和获取生存资源影响最大的环境条件，为居民提供了可用于制定适应性解决方案的信息。由于气候变暖预计将以相对较快的速度继续(IPCC 2014)，可能会面临进一步的环境挑战，依赖野生食物的社区可能会面临粮食安全问题。我们的研究表明，环境变化给农村居民获取生存资源带来了挑战，以及不同类型条件对资源获取的相对影响。环境条件的变化不仅会减少对资源的获取，还会在使用传统的装备和收割方法时产生问题，并使食品加工和储存方法复杂化(Loring和Gerlach 2009, Sundkvist et al. 2005)。一些项目参与者描述了他们正在采取的应对挑战的步骤，如改变收获时间、运输方式和为收获特定资源而采取的旅行路线。然而，在许多情况下，社会、经济和监管障碍阻碍了适应挑战的努力。像我们这样的研究提供了信息，社区可以利用这些信息来倡导可能解决其中一些问题的政策变化。例如，当预计无法实现逃脱目标时，育空河及其支流各部分的奇努克鲑鱼的自给自足的收成将受到渔业关闭的影响。这通常使农村居民收获鲑鱼的时间窗口很窄(Loring和Gerlach 2010)，在此期间遇到不利的环境条件(如水位变化或侵蚀加剧)会进一步限制收获的成功。在制定和实施监管控制时，考虑到当地环境条件对生存资源成功收获的影响，可以使农村居民在符合必要的资源管理做法的情况下成功收获生存资源。 Scientific efforts to model future environmental change could incorporate our data into climate models, and potentially predict how the landscape will continue to change over time and the societal consequences of changing human access to ecosystem services. This knowledge can support community identification of subsistence harvest areas vulnerable to future change and guide proactive planning.

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