生态和社会 生态和社会
学位回家>19卷,2号3 >的艺术。
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萨瑟兰,w·J。,T. Gardner, T. L. Bogich, R. B. Bradbury, B. Clothier, M. Jonsson, V. Kapos, S. N. Lane, I. M�ller, M. Schroeder, M. Spalding, T. Spencer, P. C. L. White, and L. V. Dicks. 2014. Solution scanning as a key policy tool: identifying management interventions to help maintain and enhance regulating ecosystem services.生态和社会 19(2):3。
http://dx.doi.org/10.5751/es - 06082 - 190203
洞察力

解决方案扫描作为一种重要政策工具:识别管理干预措施来帮助维护和增强调节生态系统服务

威廉·j·萨瑟兰 1,托比•加德纳 1,蒂芙尼l . Bogich 2理查德·b·布拉德伯里3,布伦特呢绒商4,这张琼森5,瓦尔卡6,斯图亚特·n·莱恩7虹膜米�会8,马丁·施罗德 5,马克·斯伯丁 9汤姆,斯宾塞8,混杀丹c . l .白色10林恩诉迪克斯 1
1保护科学团体,剑桥大学生态学系2普林斯顿大学生态学与进化生物学3保护科学部门,皇家鸟类保护协会4新西兰植物与食品研究、气候实验室,5瑞典农业科学大学生态学系6联合国环境规划署世界保护监测中心7研究所的风险,风险和韧性,科学实验室,8剑桥沿海研究单位,剑桥大学地理学系9美国大自然保护协会和环保科学集团,剑桥大学生态学系10环境部门,约克大学

文摘

决策者和从业者的主要任务时,面对资源管理问题是决定的潜在解决方案(s)采取一系列可用的选项。然而,这个过程是不太可能成功的和成本有效的没有获得独立消息来源的证实和全面的可用选项列表。目前新兴的生态系统服务的兴趣和定量评估的重要性和价值。识别生态系统服务对人类福祉的价值代表了一个越来越重要的理由保护和恢复自然环境,在道德和伦理理由保护。理解生态系统服务的好处,同样重要的是合成的实际干预能够维护和/或增强这些服务。除了害虫管理、授粉和全球气候调节,这种类型的运动吸引了关注相对较少。通过系统谘询,我们确定候选人名单的296种可能的干预措施的主要调节服务空气质量监管、气候调节、水流调节、侵蚀监管、水净化、废物处理疾病规定,害虫监管、授粉和自然风险的监管。干预的范围大大不同栖息地和服务之间根据易于操作和研究水平的强度。一些干预有可能带来的好处在一系列规范服务,特别是那些减少土壤流失和维护森林覆盖。合成和应用程序:解决方案扫描是重要的质疑现有的知识和识别可用的选项范围研究人员和从业人员,以及作为必要的评估成本效益和指导实现策略的依据。 We recommend that it become a routine part of decision making in all environmental policy areas.
关键词:气候调节;政策制定;授粉;规范服务;解决方案扫描;水管理

介绍

政策发展的第一步是确定问题或需要新政策。这可以通过小说《水平扫描识别问题(萨瑟兰et al . 2013年)或威胁有关一个特定的问题(萨瑟兰et al . 2012年)或通过识别政策发展的机会(萨瑟兰et al . 2010年)。一旦发现需要新政策和要处理的问题被陷害,那么政策制定者、是否从事教育、道路安全,社会流动性,非法毒品,或野生动物保护,总是面临着大范围的可能的政策选择。政策通常来自一些融合的思想和信念的政治家,负责创建或提供政策的经验,和外部机构寻求他们的议程采用(Jasanoff 1994)。科学是那么常用来帮助支持或反对建立立场而不是作为评估现有证据的客观手段(Sarewitz 2000,劳顿2007)。

替代和更严格的策略,我们项解决方案扫描,是列出所有已知的可能解决一个特定问题,或一组问题,在考虑和实用性的建议他们采用的证据在一个特定的上下文(图1)。一个战略和全面的识别可能的解决方案的优点是它鼓励考虑各种可能性之前专注于只有一个,或者一个子集。这也使得明确哪些选项已经被丢弃在随后的一个步骤的关键方面真正透明的决策过程。虽然是理想的获得证据基础的全面审查所有可用的政策选择,只是识别可用选项的全套可以是无价的,而且相当便宜,快捷,第一步。尤其如此复杂和多方面的政策问题,正在解决多个问题,干预的范围可以影响预期的结果是相当大的,和想要的结果可能是特定的位置或上下文。

近年来,一个巨大的政策和研究兴趣发展的主题自然资本和生态系统服务(Seppelt et al . 2011年)。到目前为止的大部分研究工作在发展中“生态系统服务”一直专注于技术监测和评估(Seppelt et al . 2012),经济评估的方法量化服务生产和使用目的(每日et al . 2000年,费舍尔和特纳2008年,费舍尔等人。2009年,Dominati et al . 2010年,Raudsepp-Hearne et al . 2010年,罗宾逊2010年勒布朗,Kareiva et al . 2011年,贝特曼et al . 2013年),识别状态和趋势(哈桑et al。2005年,英国国家2011年生态系统评估报告),或考虑影响和服务之间的权衡(陈等。2006年,Zhang et al . 2007年,巴顿et al . 2009年,班尼特et al . 2009年纳尔逊等。2009年,Chisholm 2010)。生物多样性和功能多样性的重要性在支撑生态系统功能和服务条款也被高亮显示(例如,博蒙特et al . 2007年,Loreau 2010,生态系统和生物多样性的经济学(2010项目)。生态系统服务已经成为一个主要的组成部分,自然保护的理由。维护,加强和恢复生态系统服务,通过改善生态相干性和连通性,已经成为高层政策目标(英国环境、食品和农村事务部(DEFRA) 2011年,欧洲委员会2011年,世界银行2012)。然而,有更少的研究强调识别最有效的手段就可以实现这一点。

研究大大增加我们对生态系统服务的重要性的理解。对于这个改变的环境,它需要影响决策和改变人们使用和管理生态系统的方式。特别是,它必须了解不同的方式管理环境的任何方面可能会影响网提供多种的变化,但潜在的竞争和/或协同服务(例如,朝圣者et al . 2010年,Posthumus et al . 2010年),包括在多功能景观(Reyers et al . 2012年)。第一,非常实用的一步发展这样的理解是生成一个简单的潜在的“解决方案”,列表或干预(Jacquet et al . 2011年)可以为保护生态系统服务提供有利的成果。这样的清单或扫描运动价值进行系统的和严格的。

图1说明了如何解决扫描这里提出坐落在一个更广泛的决策过程。我们确定了五个阶段的决策过程和确定优先级过滤器,可以在每个阶段缩小选项为一个特定的上下文和规模。前两个阶段是关注识别和环绕的框架问题,传统上称之为地平线扫描,如上所述。这里提出的解决方案扫描下一阶段。扫描后,解决方案是审查证据的过程中,效率,成本,协同效应,应该考虑和权衡。选择操作之后,可以实现监控。

在本文中,我们的目标是提供一个全面的列表可能的干预措施和投资可以提高生态基础设施能力和积极影响的调节范围的保护生态系统服务被千禧生态系统评估(Hassan et al . 2005年)。我们限制焦点调节服务:空气质量监管、气候调节、水调节、侵蚀监管、水净化、水和废物处理,疾病的监管、害虫的规定,和授粉和自然风险的监管。调节生态系统服务提供能力适应短期扰动和长期变化,因此发挥着基础性的作用在保护人类生计和福祉(木匠et al . 2006年)。他们为跨部门政策发展尤为重要,因为他们的退化可以带来更广泛的人口的身体危害,如水土流失、洪水、或作物产量损失,昂贵的工程化的解决方案可以提供缓解的唯一选择。事实上,一些监管服务目前没有可替换的技术。规范服务也是一个有用的起点在发展中政策决定如何管理生态系统服务,因为有证据表明,他们是代表一组广泛的生态系统服务,往往与供应服务贸易,如食物或木材生产。Raudsepp-Hearne et al。(2010)表明,在景观尺度在魁北克,加拿大、调节服务贸易与供应服务,如食物、木材或纤维生产,但正相关与文化的多样性(如审美、精神、教育和娱乐)的好处,并支持生态系统服务(如养分循环、土壤形成和主要生产)。

虽然我们不考虑配置、文化福利,生态系统服务和支持,我们相信这将是有价值的采取类似的方法和可能的解决方案来维持或增强这些列表。

方法

上市运动是由电子邮件使用建立流程收集一组专家的专长(萨瑟兰et al . 2011年)。我们选择一组专家的广泛的知识范围的生态系统服务的研究和管理的各个方面。这些专家是本文的作者。最初的解决方案或列表为每个类型的干预调节服务编制特定的生态系统服务研究领域的专家和管理,然后分发给作者修改和扩展的完整团队。有相当大的,通过电子邮件和迭代,讨论是否某些干预或干预措施应包括类。作者还广泛咨询,试图减少遗漏的草稿列表。诉诸笔端;是流传在各种组织和其他专家进一步输入。

这样总是可以被添加到一个列表。这尤其可能错过小说和模糊的干预措施。我们强调,尽管所有的解决方案都以同样的方式并没有资格,他们可能不同规模的影响。一些可能有争议(如海洋施肥)或不太可能成功(例如,海岸栖息地创建栖息地等位置,没有以前支持)。其他人可能有重要的负面影响。例如,减少土地使用强度通过大规模转换水平下屈服有机农业损失的自然栖息地可能会加剧要求更大的土地面积(霍奇森et al . 2010年)。

我们集中精力考虑实地管理干预措施的本质而不是它们实现的机制。我们不包括大规模污染缓解措施,如替代能源或节能的交通工具的实现是在更大范围内的运营管理的生态系统。我们也不包括任何干预旨在改变市场或消费者行为。例如,我们描述了在生态系统的碳存储方法但不支付碳储存的选项。我们认为这种方法是最有用的人负责管理生态系统政策或实践。说,它可能是有利可图的开发一个独立的解决方案扫描来评估潜在的政策选项,可以用来改变市场或消费者的行为。

结果

附录1给出了296建议解决方案确定保留或增强调节生态系统服务,组织的主要生境类型:森林,地面湿地、淡水、沿海、海洋、农业土地和城市。表1分类根据广泛的栖息地和干预调节生态系统服务的类型可能会增强。这表明管理干预相对较少被确定受益空气质量或提高监管的疾病,而有很多方法提高监管的侵蚀或自然灾害。干预明显在栖息地也有所不同:一些解决方案被确定海洋栖息地,但农业土地最多的干预措施。这大概是因为它更易于设计和实现新的土地利用和农业土地管理实践已经严格管理。

扫描的解决方案提供了一个简单的方法开始评估干预的程度可能跨多个生态系统服务提供福利。在表2中,我们列出17干预措施,干预或类,增强多个调节生态系统服务(三个或更多)。这些干预措施之一,”使用的措施以减少土壤流失(如覆盖作物和减少耕作),”被确认为有利于八的九调节生态系统服务。

讨论

这个练习表明有相当大范围的维护和增强调节生态系统服务的可能的解决方案。本质上,这种永远不会充分全面的列表。预计将有一些偏见的干预措施包括和详细的程度,根据专业知识的人参与拟定名单。我们列出的干预由一组有限的专家被告知从大多数西方欧洲机构,与不可避免的偏见,这介绍。更多定制解决方案扫描特定区域和环境问题可能是由联合组织涉及当地研究人员和人们实际管理生态系统服务或受益于他们,比如定义的“生态系统”管家舒尔茨et al。(2007)。

本文提供的解决方案扫描并不意味着预期的任何干预的成本效益。图1显示了后续步骤和注意事项,需要从一个初始解扫描移动到一个行动计划提高调节生态系统服务在一个特定的景观。考虑成本效益,以及识别可能的风险和潜在的不良结果,关键是要广泛的过程。

效果会有所不同根据环境和地理环境的存在与否将取决于其他促进或加剧的因素。研究和系统评价过程的一部分(从第三阶段在图1)第五阶段需要全面评估的证据最有前途的干预或两组干预(萨瑟兰et al . 2004年)。理想情况下,这将涉及到系统评价的证据对个人干预措施(门罗等。2012年,牵引et al . 2013年),加上对照表,核对所有干预措施在主题相关的证据。简介的方法最近被应用到所有已知的干预措施来保护野生蜜蜂(迪克斯et al . 2010年)和全球鸟类(威廉姆斯et al . 2013年)。研究和审查过程也涉及引起专家的判断,公布的数据稀疏或时间短(Martin et al . 2012),或者使用专家判断来评估一个复杂的证据基础(迪克斯et al . 2013年)。

有一种强烈的倾向政策和研究从第二阶段(优先级的问题)第四阶段(证据的收集和审查)没有solution-scanning阶段。当这种情况发生时,干预措施的选择封面不是复习练习的主要目的,所以干预往往不那么彻底的列表作为一个由一个专门的扫描和协作解决方案。例如,Kremen和英里(Kremen和英里2012)审查证据的影响多种经营系统各种生态系统服务的交付。列表中所有的农场或景观尺度管理干预他们使用作为搜索的基础协议包含在我们的解决方案扫描,但有更多的选择在我们的列表也多样化的农业系统的一部分。例如,减少牲畜放养率和减少农药的使用在农业用地中出现几次部分的列表(附录1),但未纳入的文献检索Kremen和迈尔斯(2012)。

一些干预措施包括在附录1中,减少了农药的使用和海岸保护等研究。等其他生物炭的使用和使用新技术进行清理废物和污染,更新颖,更少的研究。过滤干预不合适在一个给定的上下文或地理区域(过滤器3和4在图1)将受到限制实施所需资源和技术专长,以及可用的知识成本效益。

虽然在这个列表选项作为单独的干预措施,提出了在现实中他们往往不是独立的,其中可能有冲突或协同效应(布拉德伯里et al . 2010年,费舍尔et al . 2011年)。显示,某些干预措施可能会跨多个生态系统服务提供福利(表2),森林保护和水土保持认为可能加强广泛的调节生态系统服务。因此,这些类型的干预应该是特别有吸引力的解决方案保护生态系统服务。许多相同的干预措施也将提供额外的供应、文化、或支持服务,如改善渔业或休闲的机会,这些服务和类似的上市将是一个未来计划的重要贡献。在一个给定的当地情况,也可能是管理干预措施支持生态系统服务之间的协同效应和现有的或计划管理为其他目的,如栖息地保护或娱乐。

或权衡可能发生冲突。例如,有一个明显的冲突干预175号(“增加抵抗树木的森林管理(例如,稀疏的树皮甲虫虫害)”和184年(“避免稀释降低感染的风险的站在病原体(例如,根腐病)”)附录1。都是建议加强在森林害虫的监管。作为权衡的一个例子生成不同调节服务,植树(如干预8日“造林退化土地,鼓励良性放弃低生产率或废弃的土地”)可能会增加碳储量高于地面,但同时减少水的补给率含水层(染料1996)。在这种情况下,适当的解决方案将取决于具体的环境和社会经济环境的决定。在这些例子中,种植的树种,在该地区流行树病原体或含水层补给率的重要性为当地社区的干净的水似乎是重要的考虑。知道是什么冲突的解决方案的有效性和相对成本也将是重要的。一个彻底的评估潜在的协同效应和权衡显然是下一步在决定选择管理,下面这个初始solution-scanning步骤(见图1,第四阶段,过滤器3和4)。然而,solution-scanning方法的关键力量是,它鼓励识别尽可能多的干预措施,从而帮助确保任何后续优先级是透明的和可靠的。

这种方法的应用

我们相信简单的清单可能的解决方案可以帮助简化两个研究和实践。我们设想三个主要的方法解决方案可以使用扫描。主应用程序是为决策者和从业者提供一个资源需要迅速决定哪些干预措施实施从所有可用的选项。这使他们以确保他们已经认为是全套的可能性来决定基于现有证据之前,资源和技术专长,本地优先级,与现有的管理协同效应。为此,论文这样的结果应该是广泛和有效传播学术圈之外。这里给出解决方案扫描和随后的优先级进程可能特别有用在会议等高级科学政策过程的要求政府间生物多样性和生态系统服务(Pe怎样et al . 2013),特别是因为,当进行在地区层面上,他们提供了一个机会将传统和本土知识。第二,这种扫描提供了进一步研究的一个重要输入设置的研究议程,基于证据的合成(萨瑟兰et al . 2004年,迪克斯等。2010年,萨瑟兰et al . 2011 b)和专家评价的证据政策问题(迪克斯et al . 2013年)。最后,使选项明确鼓励其他从业人员和研究人员识别可能的干预可能是省略了从原始listing-ensuring过程是动态的和不断发展的。

评估手段之一这里列出具体的干预措施的有效性是通过定制的监控工具的发展,使研究人员监控提供生态系统服务的变化,直接或通过人类的好处来自他们(费舍尔et al . 2009年)。结合措施改变生态系统的健康与信息特征不同的干预措施,诸如成本、将允许应用程序的正式评估分析技术,如成本效益和成本效用分析(莱科克et al . 2009年)。一旦评估了每个干预影响的一系列生态系统服务、协同效应、权衡、场外效果可以突出显示。可以使用此信息,与当地其他考虑,开发管理策略提供多功能景观(例如,特纳等人。2008年,Haaland et al . 2011年,Gulickx et al . 2013年)。分析技术和框架,如组合分析(Bryan 2010),多属性决策分析(普拉托1999),评估生态系统服务包(Raudsepp-Hearne et al . 2010年),或GIS-linked建模(Nemec Raudsepp-Hearne 2013年,Burkhard et al . 2012年)也将重要的强调生态系统服务交互和通知景观尺度管理决策。

这个练习一直专注于实际物理干预措施和生态基础设施的投资,而不是更广泛的社会、经济、政治、或司法机制,他们可能会实现的。列出的许多干预措施可以由个人或组织希望减少自身对环境的影响。他们可以通过激励机制鼓励,如支付,或约束,如税收或立法。有些人可能通过改变个人行为,而其他集体行动的需求。一些干预措施,特别是那些可能带来的简单行为的改变,可能会鼓励通过教育促进环境问题的意识。在考虑各种解决方案的有效性和效率在当地的背景下,有必要了解政策,会影响交付,和制度框架。这些将包括注意事项的法律背景下,不同的利益相关者群体的权力与合法性,当地的决策过程,由现有的立法和监管流程的机会。更广泛的经济分析也将是重要的价值。这些不仅需要理解经济成本的干预,但也的替代品,如使用防洪工程(nonecosystem)解决方案减少或侵蚀。设计通用指南最合适的套交付这些干预机制在不同空间和时间尺度,这些更广泛的考虑,考虑的优先领域进一步的研究。 One worthwhile future exercise would be to develop and link a parallel list of policy, market, and educational interventions that are likely to precipitate and sustain the management activities suggested here.

总之,我们提供一个全面的列表管理干预措施维持或提高调节生态系统服务。我们认为这个列表表示决策过程中的一个重要的阶段,在这种情况下,自然资源和生态系统管理。应该形成一个依据现有证据的审查和评估效率,成本效益,和适用性的不同选择,这一阶段应分别为给定上下文、尺度和位置。

尽管我们我们的解决方案有限扫描来调节生态系统服务的,相同的过程可以进行生态系统服务的其他类:供应,支持和文化。我们建议的解决方案也可能采用扫描更广泛,涵盖许多环境问题。这些可能的范围,例如,从如何降低森林的减少和退化,如何加强食品安全。同样,方法可能被应用在其他领域的政策上,比如改善道路安全,教育和减少毒品对社会的影响。

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确认

这个活动开始作为剑桥保护计划的一部分。我们感谢Abi烧伤,罗布·坎宁安彼得•Daszak Gethin戴维斯本笃戈夫和贝R�莫特输入。研究部分由RELU (RES 240-25-006),世外桃源,NERC(生物多样性和生态系统服务可持续发展委员会,NE / F01614X / 1, NE / K001191/1和NE / J500665/1), sap(多功能农业:利用生物多样性维持农业生产和生态系统服务),和简称FORMAS(瑞典研究理事会环境、农业科学和空间规划)。

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