• 摘要
• 简介
• 惊喜、韧性和灵活性
• 沼泽地中的AEAM——评估和不管理
  • 将评估
  • 在管理试验中眨眼
• 我们能学习吗?
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

在许多情况下，适应性环境评估和管理(AEAM)的一个预测是在为学习而设计的结构化行动之前，在管理机构中寻找灵活性，或在生态系统中寻找弹性。许多观察到的AEAM障碍发生在生态成分的恢复力很小或没有恢复力的情况下(例如，当人们担心生态系统转向一个不想要的稳定域时)，或当利益相关者之间现有的权力关系缺乏灵活性时。在这些情况下，一种务实的解决方案是寻求恢复弹性或灵活性，而不是追求大规模、积极的适应性管理。恢复弹性和灵活性可以通过新颖的评估或小规模实验实现，也可以在不可预见的政策危机允许改革或重组利益相关者之间的权力关系时实现。

关键词:主动学习，适应性管理，AEAM，生态恢复力，灵活性，佛罗里达大沼泽地，政策危机，恢复，稳定域，利益相关者，惊喜，不确定性。

出版于1999年6月30日。

资源管理器经常(显式或隐式地)与不确定性作斗争。一种方法是假设大多数不确定性消失，就像现任美国内政部长布鲁斯·巴比特(Bruce Babbitt)最近承诺的濒危物种资源政策“没有惊喜”(Reichhardt 1997)似乎表明的那样。另一种方法是寻求虚假的确定性，也就是说，把问题或问题分解成琐碎的问题，衍生出明确“正确”的答案和政策行动，但最终要么是无关紧要的，要么是病态的。也许最常见的解决方案是用过程的确定性来取代资源问题的不确定性，无论这个过程是一个法律工具——如新的政策、法规或诉讼(Rodgers 1997)——还是一个新的机构——如技术监督委员会或科学咨询委员会。另一个解决方案是面对不确定性，这是适应性环境评估和管理(AEAM)的核心宗旨。

适应性管理作为一种综合的、多学科的方法已被颁布，以应对自然资源问题的不确定性(Holling 1978, Walters 1986)。它是适应性的，因为它承认，管理的资源总是会由于人类干预而改变，意外是不可避免的，新的不确定性将会出现。主动学习是一种剔除不确定性的方法。适应性管理承认，政策必须满足社会目标，但也必须不断修改和灵活，以适应这些意外。因此，适应性管理将政策视为假设;也就是说，大多数政策实际上是问题伪装成答案。因为政策是问题，那么管理行动就变成了实验意义上的治疗。尽管有些学习与管理方法无关，适应性管理的结构使学习更有效，尽管这受到一些作者的质疑(McLain和Lee 1996)。Walters(1997)对AEAM的教训进行了出色的回顾，指出了技术方法和认识转变方面的成功，但他也概述了资源管理机构的严重缺陷。

本文的核心主张是，AEAM的成功和失败与系统的灵活性和弹性交织在一起。简言之，如果生态系统中没有弹性，在耦合的社会系统中没有利益相关者之间的灵活性，那么就无法进行适应性管理。为了进一步阐述这一命题，本文的其余部分分为三个部分。第一部分介绍一些关于意外和恢复力的背景，这是AEAM的一个中心原则。第二部分概述了在美国佛罗里达大沼泽地应用AEAM过程的经验教训，突出了成功和失败。最后部分着重指出了未来发展的一些障碍和机遇。首先，我将回顾一些概念，它们是AEAM秋葵汤中的关键成分。

在人类和自然共同进化的系统中，惊喜是规律，而不是例外。的确，政策的失败和令人惊讶的生态系统行为是Gunderson等人(1995)记录的所有案例研究的特征。在这种背景下，当生态系统以一种意想不到的方式表现时，观察结果和预期之间存在质的分歧。在弱类型中，惊喜可以被描述为局部的、跨尺度的和真正的新奇(Brooks 1986, Gunderson et al. 1997)。

当地的惊喜是由更大规模的过程产生的，而这些过程之前很少或根本没有当地的知识。这些已被描述为遥相关，借此空间上遥远的过程影响局部动态。这方面的一个生态例子是美国东南部气候波动与厄尔尼诺Niño/南方涛动之间的联系。当厄尔Niño(实际上是太平洋上一大片温暖的海水)活跃时，美国东南部的冬季温暖潮湿，夏季飓风减少。局部的意外可以通过更大范围的观察和历史知识的积累来解决。

跨尺度意外与局部意外相似，但不同之处在于更大的尺度波动与缓慢变化的内部变量相交，从而产生另一种稳定(局部)系统状态。这些可能是最常见和最具争议的惊喜类型，往往是政策危机的根源(Gunderson et al. 1995)。佛罗里达州南部的两个例子包括20世纪80年代早期沼泽地里令人惊讶的植被变化(从锯齿草到香蒲)，以及这十年里佛罗里达湾海草的死亡和水清澈度的变化。这两个例子都包括空间传染过程，如火灾或海草死亡，其中这一过程是“快速”变量(火灾中的火源、海草的盐度变化)和“较慢”变量(火灾中的燃料负荷、营养水平或海草床的生物量)之间的相互作用。Walker等人(1969)、Scheffer等人(1993)以及Carpenter和Cottingham(1997)已经描述了资源系统稳定域中质变的这些类型的相互作用。

最后一种惊喜是真正的新奇——即真正独特的东西，即新的变量和过程将系统转变成新的状态。在这些意外中，很少或根本没有理解转换或结构化管理行动的经验。在资源系统中，这类意外的例子包括外来物种的入侵，例如蜡果杨梅贝尔-法亚在夏威夷(D'Antonio and Vitousek 1992)或白千层属灌木quinquenervia在佛罗里达州(Myers 1983)。其他例子包括土地利用转型、管理结构(水坝)或新技术。

这些意外和相应的政策危机与生态恢复力的概念交织在一起。在生态学文献中，至少从两种不同的角度讨论了恢复力，每一种都反映了平衡和动态的不同假设。Holling(1973)在概述效率与持久、不变与变化、可预测性与不可预测性之间的紧张关系时，首次引起了对这些差异的注意。更常用的弹性定义假定生态系统在全球平衡或接近平衡状态下运行。因此，弹性是扰动之后恢复到平衡的能力;它以返回时间来量化(Pimm 1984, O’neill et al. 1986, Tilman和Downing 1994)。这一定义侧重于效率、稳定性和可预测性(Holling 1996)。另一种定义强调具有不止一个稳定平衡的条件，在这种条件下，不稳定可以将系统翻转到另一种行为状态，即到另一个稳定域(Holling 1973)。在这种情况下，弹性是由系统通过改变控制行为的变量和过程来重新定义其结构之前可以吸收的扰动的大小来衡量的。第二个定义被用来描述各种生态系统多重平衡行为的动态，包括淡水河(Fiering 1982)、淡水湖(Scheffer et al. 1993, Carpenter and Cottingham 1997)、森林(Ludwig et al. 1978)、渔业(Walters 1986)、半干旱草原(Walker 1981)以及相互作用的种群(Dublin et al. 1990, Sinclair et al. 1990)。

这两种不同的弹性观点的核心在于是否假设了多稳定状态的存在。如果假设只有一个稳定状态存在或可以被设计为存在，那么唯一可能的弹性定义和测量是接近平衡的，如特征返回时间。这当然与工程师的愿望是一致的，让事情运转起来，而不是故意让事情崩溃或突然改变他们的行为。但自然是不同的。

以佛罗里达大沼泽地的营养富集为例。大沼泽地是一个营养贫乏的湿地，主要受磷的限制。在过去5000年左右的时间里，生态系统在这种低养分状态下有效地自我组织，通过每年的干湿循环以及与几十年时间尺度上发生的火灾相关的养分循环(洛夫莱斯1959年，克雷格黑德1971年，甘德森和洛夫特斯1994年)。由此形成的景观镶嵌图中，树木岛的一小块区域得到了增强的营养或富营养化，这些区域是通过渡水的鸟类筑巢来维持的，或者在当地的避难所，是通过洪水和干旱的循环来维持的，这些循环首先收集分散的能量，然后在当地集中能量。其余的景观(锯齿草沼泽和潮湿的大草原)适应了低养分阈值(Steward和Ornes 1975)。

20世纪40年代末，一项计划开始实施，将大沼泽地划分为三个指定的土地用途(Gunderson和Loftus 1994):农业(历史上三分之一的大沼泽地北部)，城市(东部五分之一)，以及资源保护，包括水(南部和中部保留了历史上一半的大沼泽地)。这些土地用途的潜在影响在20世纪70年代末和80年代初被揭示出来，当时在农业地区的南部发现了大规模的植被变化。经过多年的研究，从锯齿草沼泽到香蒲沼泽的转变被归因于水和土壤磷浓度的增加(Davis 1994)。在大多数情况下，干旱、冰冻或火灾等扰动之后，物种优势会从锯齿草转移到香蒲。由于磷与农田的径流有关，由此产生的管理方案涉及到经济、人类和生态变量。在撰写本文的时候，计划只允许清洁的水到达大沼泽地的保护区，但很少有人关注那些恢复力已经超过和植被群落从一个稳定区域改变到另一个稳定区域的管理方案。

当不同状态或条件之间发生变化时，通常会发出资源危机的信号。使用之前的意外类型，营养危机是一个跨尺度的意外，其中缓慢变化的内部变量与外部驱动变量相互作用，导致恢复力的丧失(sensu Holling 1973)。在淡水大沼泽地，外部气候变化造成了一系列干扰(干旱、冻结或火灾)，这些干扰与磷浓度的缓慢积累(作为稳定域切换的一种机制)相交。如果这些稳定领域的变化被视为一场危机，那么理解人们如何以及为什么选择做出反应是管理弹性的关键。

当面临不断变化的稳定领域和相应的危机时，管理选择可分为三类反应。第一种是什么都不做，等着看系统是否会回到某种可接受的状态，同时牺牲掉不受欢迎的状态带来的损失，经常在零零碎碎的研究上花费大量的钱。第二种选择是积极管理系统，并努力使其恢复到理想的稳定域。第三种选择是承认制度已经发生了不可逆转的变化，因此，唯一的策略就是适应新的、改变了的制度。系统的弹性提供了应对或适应一个以危机和不断变化的稳定域为特征的世界的能力，并为管理者提供了负担得起的失败和学习，如下面的部分概述了从南佛罗里达州应用AEAM过程中总结的经验教训。

20世纪80年代末，在佛罗里达州的大沼泽地，一个小型技术小组越来越意识到，需要统一认识，以帮助解决长期的资源问题。这个团队有几十年的研究人员或资源实践者的经验，每个人都了解系统的不同部分。该小组希望，对这些不同的理解进行重大综合，将有助于制定政策，以扭转各种资源问题的退化:涉禽筑巢数量的减少、营养物质和水管理导致植被模式的变化、水生群落的变化、渔业的减少、外来生物数量的增加。当时，资源管理机关似乎没有认真考虑生态系统恢复问题，而是更倾向于互相提起诉讼。关于生态系统恢复的讨论出现在1989年的一个研讨会上，开始整合这些不同的理解。

在研讨会之前，Carl Walters和Buzz Holling被邀请来帮助集成和合成系统的各个部分。他们应用了适应性评估的技术，并引入了一个建模团队。在2.5年的时间里，举办了12个讲习班，约有50名专业技术人员参加，其中大多数是生物学家和水文学家。这些研讨会改变了对系统管理的理解，这是一个持续到今天的愿景。开发这种共享愿景的核心是一个有争议的计算机模型(Walters et al. 1992)。

为了模拟湿地生态系统关键组成部分的时空动态，建立了湿地AEA模型。为水文动力学和一组生态相互作用开发了子模型。水文和植被、水生生物(鱼类和无脊椎动物)、短吻鳄和涉禽之间的相互作用都被模拟。水文子模型变得足够可信，因为它能够重现历史模式，并将其应用于一个次区域，即水资源保护区。生态子模型是不可信的，因为在更精细的空间和时间尺度上发生的生态过程不能轻易地聚集到水文模型的尺度上。生态子模型失败的教训导致了基于聚合个体动力学的新模型的发展(DeAngelis等人，1998年)。然而，水文模型的可信性和广泛性导致它被用于筛选政策，以确定在可行性和有效性方面值得进行更探索性评估的政策子集，使用其他模型和其他分析(Walters等人1992年，Walters和Gunderson 1994年)。

这种非正式的合作努力的主要结论是，人们对沼泽地的生态系统有了足够的了解，可以开始恢复，并试图全面解决长期问题(Walters et al. 1992, Davis and Ogden 1994, Walters and Gunderson 1994)。大多数关于资源退化的相互竞争的假说(植被的变化、涉禽筑巢等)都与水文的数量或质量的变化有关(Walters等，1992年)。因此，恢复评估的重点是新的水文安排，以重建流量、深度和水质的历史模式。这些水文变化将为测试相互竞争的生态假说提供灵活性。该小组发现，修补现有的结构和操作政策(例如在一个管理单位内改变规定时间表)不足以确保恢复。单一的、快速固定的结构解决方案(如拆除一个堤坝或插入一个堰)也不会奏效。然而，可以设计复合策略来满足恢复目标和测试资源下降的假设。也就是说，可以设计一套综合的结构和操作变化，以满足恢复目标和提供水的替代用途。此外，该小组发现了不止一套复合政策，因此该地区不会依赖于一套无情的政策。由此产生的理解有助于构建一个生态系统恢复的愿景。 So, in a sense, the assessment phase of AEAM was dramatically successful, whereas the management phase never got off the ground.

在大沼泽地，AEA评估改变了人们对该系统的认识，并为生态系统恢复创造了新的愿景(Light et al. 1995)。这一愿景是由一组核心个人(或称camarilla，霍林和钱伯斯1972年)提出的。该小组由6人组成，每个人都在管理机构和学术机构担任技术职务。所有成员在寻求解决办法时都愿意跳出他们的机构界限。这个小组有一个非常非正式的关系，但是使用交互，以及他们个人对系统的理解，来帮助建立一个综合的战略概述。如下文所述，camarilla采取了这一综合概述，并分两个阶段发展了更广泛的共同愿景。

第一阶段涉及将技术理解压缩并转换为更广泛的受众能够理解的格式。那次翻译有两种格式。其中一项是制作一部关于大沼泽地系统水动力学的电脑“电影”或动画。那部电影是用前面提到的计算机模型的输出制作的，重现了28年的季节性、年度和年代际的水深波动。这部电影展示了在当前的管理体制下，水文学的动态复杂性，以及与基准或“自然”水文学相比，这种复杂性发生了怎样的变化(如果没有当前的堤坝、运河、调控时间表等，水文学会是什么样子)。这部电影将大沼泽地的水文比喻成人类的“跳动的心脏”，表明了在湿润和干燥的扩张和收缩模式中，多个尺度的降雨输入创造了节奏。另一种用来获取和扩大理解的方法是创建“事实”表:一页纸的文件，讨论一个关键问题的已知和未知情况。这些文章的内容包括水量、水质、景观植被格局的变化以及涉禽筑巢数量的减少等。每一种格式都试图提炼理解，以便将选择和机会传达给更广泛的受众。

将这种理解传达给更广泛的受众是转变AEA评估的第二个阶段。这种沟通是在两轮中完成的，第一轮是与南佛罗里达水资源管理区(South Florida Water Management District)的董事会成员单独会面，然后是在一个名为“沼泽地恢复座谈会”(Everglades Restoration Colloquy)的研讨会上。参加讲习班的有广泛的利益相关方:联邦、州和县政府管理机构、州和县行政人员、环境组织、农业利益和学者。此次座谈会为一系列正式的规划活动提供了概念基础，如“大沼泽地伙伴关系”、“佛罗里达中南部再研究项目”和“佛罗里达州南部可持续发展州长委员会”，所有这些活动都仍在进行中，并有望导致大沼泽地生态系统的部分恢复。然而，这些过程都没有寻求主动的适应性管理。

在撰写本文时，已经推荐了许多适应性政策，但没有一个被采纳。举办了一些讲习班，明确地设计其他的水管理试验，以帮助为处理资源问题提供资料。然而，没有直接的实验被采用。未能进行积极的适应性实验至少有三个原因:社会系统没有灵活性，生态系统的关键组成部分很少或没有弹性，以及设计实验的技术挑战。

目前利益相关者和管理机构之间的安排不是很灵活。官僚管理机构似乎受困于对其法定职责的狭隘解释。其中一个例子涉及到濒临灭绝的蜗牛风筝，当时美国鱼类和野生动物管理局就一系列拟议的水管理改革发表了一份潜在危险的意见(Orians et al. 1992)。受益于现行管理制度的利益相关者能够阻止其他管理制度的实施。近期发生的众多诉讼(真实的和威胁的)表明，政策的多样性很少。

另一个障碍是在某些资源问题上没有太多的实验空间。在营养贫乏的沼泽地，营养浓度的微小变化会导致植被稳定性域的急剧变化。其他似乎没有实验空间的问题包括濒危物种的关键种群，如佛罗里达黑豹或黑貂麻雀。自然系统对水质的微小变化做出反应，在采用适应性方法时没有任何犯错的余地。就像哥伦比亚河流域濒危物种的情况一样(Volkman and McConnaha 1993)，当失败的风险在社会和法律上不可接受时，适应性管理就不能应用。幸运的是，在大沼泽地，当对这一问题进行更大规模的评估时，一些濒危物种(蜗牛风筝、木鹳)的种群似乎有更强的恢复力(Orians等人1992年，Bennetts等人1994年)。

9年的AEA在大沼泽地的经验是一个非常成功的评估之一，随后很少或没有积极的实验。长期资源问题的不确定性看来已被确定的繁琐规划过程和管理机构与利益攸关者之间的相互作用所取代。然而，在AEAM讲习班中产生的想法似乎已经扎根，并正在纳入前面提到的正在进行的规划过程。也许这些想法为将来的学习打下了基础。

AEAM的核心原则是学习，但学习似乎与政策的成功和失败的周期交织在一起(Westley 1995)。如果政策在起作用(或看起来在起作用)，那么很少或根本没有强调学习。只有当政策失败时，无论是戏剧性的还是长期的失败，学习才被认为是必要的和优先的。发展学习能力的挑战仍然是大多数资源机构面临的问题。然而，在需要的时候，这种能力似乎来自于专注于理解(而不是效率)，以及与那些练习学习的人建立联系。

也许现在应该重新考虑资源管理机构的模式或基础，并更加强调发展处理复杂资源问题的持续基础。学习是一个长期的命题，需要对短期的政治和目标进行镇流器。另一个转变可能需要管理的转变，通过目标和最佳政策的确定，转向在不断变化的世界中定义、理解和管理这些系统的新方法。这种关注不应该只关注当下的变量(水位、人口数量)及其相关比率，而应该关注更持久的系统属性，如恢复力、适应能力和更新能力。这一框架既涉及系统的人类成分(操作、规则、政策和法律)，也涉及景观及其生态系统的生物物理成分。将重点转移到学习基础上可能需要与更广泛的行动者或网络建立灵活的联系。另一种直截了当的说法是，除非管理机构有能力并愿意接受不确定性，并系统地从他们的行动中学习，否则适应性管理将不会继续在原来的环境中进行，而是将在“决策灵活性”的弱环境中重新定义。

在成功的适应性评估和管理的案例中，非正式的网络似乎总是出现。这个参与者网络强调政治独立，不受规章和执行的干扰，在这些地方正式网络和许多规划程序都失败了。非正式的、远离争斗的影子团体似乎是新思想产生和蓬勃发展的地方。正是这些“臭鼬工场”探索解决资源问题的灵活机会，设计替代方案和政策测试，并创造促进社会学习的方法。如何发展和培育影子网络，是大多数着眼于内部的北美土地管理机构面临的挑战。

许多观察到的AEAM障碍都发生在生态成分很少或没有恢复力的情况下(例如，人们担心生态系统会转向一个不想要的稳定域)，或者利益相关者之间现有的权力关系缺乏灵活性。在这些情况下，一种务实的解决方案是寻求恢复弹性或灵活性，而不是进行主动的适应性管理。Lee(1993)提出，在进行AEAM之前，必须就诸如管理目标之类的社会目标达成一致。

理解和诊断生态恢复力和制度灵活性是AEAM可以发挥的关键作用。大沼泽地评估成功的原因之一是，它发现了生态恢复力被侵蚀的地方(营养物质的例子)，以及恢复力广泛的地方(就恢复的替代水源而言)。这项评估为寻求恢复目标提供了一套可行的备选方案。如果在评估中没有定义这种弹性，那么也许可以通过一系列富有想象力的、规模较小的实验来发现它，并给予进行这种探索的制度空间。理解制度的灵活性似乎是一个更大的挑战，也是打开更广泛的慢性管理病理的钥匙。当然，当不可预见的政策危机允许重组利益相关者之间的权力关系时，制度灵活性就会出现(Gunderson et al. 1995)。也许另一种方法是寻找机会培养临时的独立机构(就像漂浮的垃圾游戏)，这些机构会反复评估活动并提出新的战略方法。

尽管存在障碍，AEAM仍然是当前生态系统管理方法的解药，这些方法在科学和社会过程中寻求虚假的确定性。AEAM已被证明是有效的解决多个竞争假设围绕资源问题。它可以改变管理机构评估资源问题的方式，可以培养和测试新的理论，可以建立科学家、决策者和利益相关者之间的新的沟通方式。通过帮助理解生态恢复力和寻求制度灵活性，AEAM将继续作为解决复杂资源问题的有效方法进入下个世纪。

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这项工作得到了约翰·d·麦克阿瑟和凯瑟琳·t·麦克阿瑟基金会的资助、可持续大沼泽地倡议组织和恢复力网络的贡献。我感谢c·s·霍林(c.s. Holling)的对话和想法，这些对话和想法继续激发了自然资源管理的新方法。当然，对卡尔·沃尔特斯来说，不谢太过分了。巴里·约翰逊和三位不知名的审稿人提出了有用的建议，极大地改进了手稿。

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