研究

来自自然生态系统的商品和服务供应的未来变化:欧洲北部的前景

• 摘要
• 简介
• 方法
  • beplay竞技
  • 生态系统服务
• 结果
  • 供应服务的更改和预计的影响
  • 文化服务的变化及其预期影响
  • 生物多样性
• 讨论和结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

在上个世纪，全球北部地区，特别是北极的变暖速度大约是全球平均速度的两倍(ACIA 2005年，IPCC 2013年)，模型显示，变暖仍在继续。不断变化的气候影响着生态系统以及人类的生计和福祉(ACIA 2005, Hovelsrud和Smit 2010)。生态系统服务，定义为人类从生态系统中获得的利益(MA 2005一个)和用于他们的福祉(Fisher et al. 2009)，概括了人类对生态系统的依赖，并可能随着气候而变化(Mooney et al. 2009)。

千年生态系统评估(MA 2003)为评估生态系统服务的变化提供了一个框架，自那以后，一些研究在区域尺度上评估了气候变化对生态系统服务的影响(MA 2005)b， Schröter等。2005)。大多数这类研究集中于人类主导的生态系统，如农业和城市地区，分析对作物生产和授粉等服务的影响。关于自然或半自然生态系统所提供的服务将如何受到气候变化的影响，人们所知甚少。beplay竞技大多数这样的努力都集中在碳平衡和封存上。鉴于社区和森林等大型资源生产网络都依赖半自然生态系统的资源，这些知识是重要的。

除了与气候变化本身有关的不确定性，以及与建模和预测规模有关的固有不确定性外，对驱动因素的不确定性、对气候和生态系统变化的未知响应、物种、生态系统组成部分和生态系统之间相互作用的随机性和非线性，都阻碍了对生态系统服务的预测。beplay竞技成功的预测必须确定生态系统的属性，这些属性的不确定性可以充分减少，从而为决策提供有用的信息(Clark et al. 2001)。在区域尺度上综合信息和提供与社会相关的预测的方法仍然很大程度上缺乏。以前的尝试要么专注于驱动因素的多样性(MA 2005b，北极理事会2013年)、单一生态系统类型(Hermy et al. 2008)、小区域(Peterson et al. 2003, Ford and Smit 2004)，或需要简化假设的大规模定量预测(Schröter et al. 2005)。

我们讨论了巴伦支地区生态系统服务中由气候驱动的变化，巴伦支地区包括欧洲大陆的北极和亚北极地区，包括挪威、瑞典和芬兰的北部和俄罗斯西北部(图1)。该地区已经处于气候快速变化的时期，而且未来的变暖预计也会明显(Kattsov和Källén 2005, Overland等人，2011)。beplay竞技巴伦支地区拥有600多万人口，是北极地区人口最密集的地区，拥有重工业集群和发达的基础设施。林业、矿业、石油和天然气开采等自然资源部门对国家、地方和区域经济都很重要(glomr ød等，2009年)。当地对生态系统的利用包括打猎、捕鱼以及采浆果和蘑菇，这对该地区社区的经济、生计和娱乐都很重要。驯鹿畜牧业在该区域的大部分地区都有，对区域经济和土著萨米人的文化特征都很重要。

我们在这项研究中的目的是预测21世纪的气候变化将如何影响由自然和半自然淡水和陆地beplay竞技生态系统提供的可再生商品和服务的供应，巴伦支地区的当地社区认为这是重要的。根据专家评估，我们重点关注与木材生产、驯鹿产品、野味和鱼类、浆果和蘑菇、生物多样性以及文化活动相关的可再生资源利用实践。来自海洋生态系统和表面已被人类活动完全改变的地区(如农业和城市系统)的服务被排除在外，只有在大规模上才重要的服务(如碳封存在减缓全球气候变化方面的作用)也被排除在外。beplay竞技

方法

beplay竞技

与全球其他北部地区一样，巴伦支地区在过去几十年里经历了较高的温度和降水，降雪减少(Serreze et al. 2000, ACIA 2005, IPCC 2013)。从现有的各种气候预测和情景来看，我们考虑了2100年之前有限的一组变化预测，以提供预期的界限。这些模型预测巴伦支地区在1961-1990年至2071-2100年期间的年气温将上升3-10°C，东部的变暖幅度最大(Rummukainen等人2004年，Benestad 2008年，Overland等人2011年)。冬天会更加温暖(12月- 2月;4-7°C)比夏季(6 - 8月;1 - 4°C)。气温的升高预计将导致生长季节的延长(30-60多天，平均气温为>°C)。积雪日数将减少20 ~ 90天，西南部低地地区减少最多，东部地区减少最少。在大陆性气候地区，冬季冻融事件(零交叉)的数量预计将增加，2071-2100年将从0-6次增加到15次。在瑞典北部，1961-1990年和2071-2100年之间，年径流量将增加20-30% (Andréasson et al. 2004)。 Seasonal variation in runoff and streamflow will change as less precipitation falls as snow, leading to higher winter flows and lower spring flood peaks, except for the northernmost Russian rivers where most winter precipitation will still come as snow (Woo et al. 2008).

生态系统服务

为了预测巴伦支地区生态系统服务提供的变化，我们采取了一项战略，由专家从被认为是该地区典型和特色的自然生态系统中选择服务，以及对巴伦支地区当地社区最重要的服务。鉴于这种区别，重点放在利用可再生资源的做法上。专家评估是由一个由专家生态学家、社会科学家和文化地理学家组成的团队进行的，他们首先召开了一个研讨会，并选择了一些生态系统服务。我们分析了供应和文化生态系统服务的变化及其在相互依存的生态和社会系统中的后果(图2;马2005一个)．我们选择了木制品、动物产品、浆果和蘑菇的供应服务，以及文化服务旅游、娱乐和与土地的文化联系。我们认为生物多样性(定义为物种、群落和生态系统的多样性)支持其他服务(图2)。物种丰富度越高，提供特定生态功能的物种就越有可能存在，而发现的稀有物种往往支持独特的功能(Mouillot et al. 2013)。此外，物种的增加和减少都有社会后果。

基于专家研讨会和文献调查，对于每一种被确定的生态系统服务，都构建了因果关系，从气候驱动因素到社会后果和可能的适应策略。在第一次研讨会上，我们邀请了气候变化对生态系统服务的影响、社会后果以及社会适应策略beplay竞技方面的专家。在会议上，起草了因果链并进行讨论，直到达成共识。接下来是文献回顾，检查建议模型的可用证据，然后在需要的时候进行修改，以便最终模型得到实证证据的支持，并最大限度地减少来自研讨会参与者意见的主观性。在ISI-Thompson Science Web上进行文献搜索，将描述服务的关键词与气候变化的关键词结合起来。beplay竞技在讲习班和审查之后，起草了一份手稿，分发以供修订，并在两次额外讲习班之后进一步修订，重点是制定社会后果预测和适应战略。此外，在撰写手稿的过程中还咨询了其他专家。这个过程产生的场景就是叙事以及假设的因果关系(Greeuw et al. 2000)。图3显示了一个生态系统服务(木材生产)的因果关系示例流程图。气候变化的社会后果包括对人类福祉的影响和对社会适应能力的影beplay竞技响。适应能力可以定义为行为者或群体对当前和过去压力的管理，他们预测和计划未来变化的能力，以及对扰动的适应能力(Plummer和Armitage 2010)。虽然重点放在了变化如何影响自然环境上，但我们并没有先天地区分人类福祉和适应能力这两个社会子系统，而是在选定的文献中强调生态系统和社会系统之间的交叉。

结果

在分析的14种生态系统服务中，我们预计到2100年，6种服务的提供将减少，其余8种服务的提供将增加或没有变化(表1)。我们没有预测任何服务的崩溃或急剧增加，尽管通常很难得出关于变化幅度的结论。对于大多数服务，直接或立即的响应预期与间接或延迟的响应不同，因此不太可能出现线性的时间变化轨迹。对物种相互作用强度的无知和极端事件的不可预测性是预测不确定的最大原因。生态系统服务的变化预计会产生重大的社会后果，需要采取适应策略(表2)。为了强调预测的事件链，我们在本质上“线性化”了过程，而实际上是由反馈循环组成的。这些反馈由表1中的“间接或延迟效应”和图3中的“次生生态系统和社会反应”表示。

供应服务的更改和预计的影响

木材生产

温暖和较长的生长季节将刺激树木生长，促进再生，增加森林面积(图3，表1;Wolf等人，2008年一个)．这些对策有望提高管理森林的生产力(Kellomäki等，2008年)，并将林业扩展到新的领域(Koca等，2006年，Devi等，2008年)。相反的影响可以抵消变暖的这些有利影响(图3)。例如，变暖的天气可能增加森林害虫，如病原体、疾病、侵入性草食性昆虫和植物(Niemelä等，2001年，Wolf等，2008年b， Valtonen et al. 2011)。在Fennoscandia北部，向北扩展的几何蛾爆发对亚北极桦树森林造成了大规模破坏(Jepsen等人，2011年)，很可能是由于暖冬和暖春(Jepsen等人，2008年，2011年)。beplay竞技气候变化预计还将导致更严重的冬季风暴和结冰事件(Chapin et al. 2007)。冻融事件会杀死生长中的植物组织(分生组织)并导致树木不规则生长，预计其频率也会增加(Lindner et al. 2010)。在大陆性气候较多的地区，如俄罗斯，高温可能导致夏季干旱和更多火灾。Lindner等人(2010)还认为，由于土壤潮湿，气候变化将减少霜冻期以外的林beplay竞技地的利用。最后，树种组成可能会随着落叶树种向北扩展而发生变化(Lindner et al. 2010)，尽管管理森林的树种组成主要是由种植和播种决定的。

对林业的影响

更高的木材产量将增加木材和纸制品的利润(Solberg et al. 2003, Trømborg et al. 2008)。它还可能导致加强森林管理，缩短轮作时间、增加肥料、使用更多南方种源和新的树种(表2)，导致森林破碎化加剧(Kellomäki等，2008年)和当地物种的损失。较短时间的地面霜可能需要新的技术来避免或修复重型机械造成的损害。可通过促进森林管理的多元化来减少与气候变化有关的林业风险，以便在最适当的情况下beplay竞技实施每一项林业行动，例如施肥、种植新物种。然而，这些适应性策略可能与生物多样性保护目标相冲突，并需要在立法和培训方面进行调整(表2)。更密集的林业可能通过加强物种保护行动来平衡，例如管理增加的枯木数量和在生态边界留下缓冲带(表2)。增加的林业利润的区域影响是不确定的，至少有两个主要原因:(1)不确定法规和制度将如何影响利润的区域留存。跨国公司可能会收获其中的大部分，对区域或地方经济的刺激微乎其微。(2)全球化的许多影响，包括对木材产品需求的变化、发展中国家人工林的扩大以及进出口规定，都影响到木材收获增加的经济效益。为应对海冰融化，改善北海航线的通道可能会导致新的海港(Ragner 2008)，为俄罗斯残存的原始森林新地区的木材收获提供通道(Yaroshenko et al. 2001)。

肉类和鱼类生产

驼鹿(酒精度酒精度)、松鸡(Lagopus和鲑鱼在巴伦支地区的农村社区发挥着重要的文化和经济作用。气候因素调节驼鹿的生长速率变化，可能是通过影响捕食者的成功和觅食(Vucetich和Peterson 2004年)，气候变暖预计会导致驼鹿的存活率和繁殖率更高(表1)。温和的冬季和较少的雪应该会加快种群增长速度，尽管密度调节可能会缓冲种群增长(Post和Stenseth 1998年)。长期的扩张柳树北部和高海拔地区的灌木和森林群落可能允许驼鹿的地理扩张，类似于第四纪早期变暖时期(Schmölcke and Zachos 2005)。物种分布模型预测了驼鹿未来的范围扩张(Hof等，2012)，观察表明最近的数量增加(Hörnberg 2001)。

柳树松鸡(Lagopus Lagopus)及岩雷鸟(l·穆图)是巴伦支地区高山和亚高山地区具有经济价值的狩猎物种。松鸟可能会对生长季节较暖的开始做出积极的反应(Watson et al. 1998)，但捕食者-被捕食者的动态使结果不确定，随着苔原被森林取代，它们可能最终失去栖息地。它们的数量周期性地变化，通常与其他物种在大范围内同步变化(Watson et al. 2000)，表明气候控制可能与捕食者-被捕食者动态相互作用。柳松鸡的种群周期跟随田鼠和旅鼠的捕食周期(Moss和Watson 2001)，但目前尚不清楚田鼠和旅鼠在大面积范围内的波动如何影响松鸡的动态。柳松鸡和啮齿动物的周期不再同步(Henden et al. 2011)，最近的种群动态显得更加不规则，丰年较少，低潮较长(Holmstad et al. 2005)。柳松鸡的密度是由驯鹿通过放牧间接控制的柳树灌木(Ims et al. 2007, den Herder et al. 2008, Henden et al. 2011)。苔原上的灌木扩张，如果没有驯鹿的浏览(den Herder et al. 2008)，可能会暂时有利于柳松鸡(Ehrich et al. 2012)，直到苔原最终成为封闭的森林。

鲑鱼在巴伦支地区被广泛捕捞。具有重要经济价值的物种是大西洋鲑鱼(大西洋鲑)、褐鳟鱼(斑鳟属trutta)、北极查尔(Salvelinus alpinus)、欧洲灰雀(Thymallus Thymallus)和白鱼(Coregonusspp)。大多数鲑鱼的数量和生长受到气候的限制，这表明气候变暖可能会导致许多种群的生长更快，鱼的回归率更高，但也可能导致温度压力。生境利用因物种、生活史阶段和迁移行为而异，种内分化和局部适应使情况复杂化(Reist et al. 2006)。因此，即使在同一物种内，对气候变化的反应也可能不同。beplay竞技许多种群预计将经历更频繁的暖期，减少鱼卵和幼鱼的存活(Reist et al. 2006)，限制大西洋鲑鱼、北极黑鲑和白鱼等冷水鱼类的栖息地。Framstad等人(2006)补充说，河流上的冰盖在冬季保护了小鲑鱼，因此冰盖的减少可能是负面的。冬季的温度变化也可能增加冰凝和锚冰的形成，这些冰在冬季会杀死幼鱼(Weber et al. 2013)。

种间竞争的增加和寄生虫数量的变化也可能起作用。例如，在梭子鱼(梭子鱼)入侵后，亚北极湖泊中的北极黑鲸已经消失。该河)，可能是最近变暖的结果(Byström et al. 2007)。北极查尔鱼和白鱼可能会从巴伦支地区的南部消失(Wrona et al. 2005)，而向北部扩展的范围则受到陆地块缺乏的限制(Reist et al. 2006)。由于气温升高和梭子鱼的入侵，预计到2100年，瑞典的北极查尔鱼将失去73%的活动范围(Hein et al. 2012)。在俄罗斯北部，当地居民观察到鲈鱼的分布在扩大。如丁)，取代鲑科鱼类(Vlassova 2006)。beplay竞技气候变化预计也会改变鱼类的迁徙模式。温度升高后淡水生态系统生产力的提高可能会减少产卵后从淡水向海洋栖息地的炭迁移(Wrona et al. 2005)。这可能会降低产量，因为炭在高产的海洋环境中生长得更快。因此，巴伦支地区所有鲑科鱼类的种群对气beplay竞技候变化的反应应该是不同的，这使得很难做出区域性的概括。

食用浆果和蘑菇的生产

整个地区的浆果和蘑菇都是商业收获，但对俄罗斯西北部等农村地区的生计也很重要(Keskitalo和Kulyasova, 2009年)。浆果产量可能会受到气候变暖的刺激，但栖息地的丧失和物种间的相互作用可能会导致产量下降，这使得预测变得不确定(表1)。浆果产量逐年变化，并取决于前几年的天气(Selås 2000, Krebs et al. 2009)。此外，一些产浆果的矮灌木对冬天的温暖事件特别敏感(Bokhorst et al. 2009)，但从破坏中恢复是常见的(Aerts 2010)。浆果生产对气候的复杂响应反映了气候影响的多个步骤，如开花对春季霜冻和温度的响应，授粉对温度和降水的响应，浆果的形成和生长对湿热的响应。积雪覆盖的变化也可能促进病原体的攻击，减少浆果生产植物的生长(Olofsson et al. 2011)。在营养不足的桦树林区，昆虫爆发的程度增加，导致下层植被状态从产浆果的灌木为主转变为草类(Karlsen等，2013年)。相比之下，暖冬导致的旅鼠周期减弱可能有利于果实生产灌木的生物量增加(Olofsson等，2012)。因此，任何对未来浆果产量的预测都是推测性的。

对蘑菇产量的预测也不确定(表1)。蘑菇产量变化很大，但在湿润年份往往会增加。蘑菇出菇的线索尚不清楚，但较暖的气候可能导致其更早获得出菇所需的资源，而出菇的线索可能发生在较长的时间内。Gange等人(2007)报道了英国一组物种的出果期延长，开始较早，结束较晚。相比之下，Kauserud等人(2008)记录了自1980年以来挪威蘑菇的出菇日期平均推迟了13天，较早出菇的延迟时间(> 30天)比较晚出菇的延迟时间更长，这使得对气候变化的净响应不确定。beplay竞技

对狩猎捕鱼/采集的影响

预测的气候变化应该通过改变采beplay竞技收率和物种组成来影响肉类、浆果和蘑菇的供应(表1)。这些变化可以通过使用现有的采收方法来适应，但也可能需要新的方法(表2)。随着采收方法的改变，当地社区，通常是整个社会，面临着失去当地和传统知识的风险，这些知识已经受到人口减少(Heleniak 1999)和全球化的威胁。另一方面，巨大的环境和气候变化可能会使某些类型的知识不那么相关。但是，采用新的收获技术也可以提供机会，利用新知识和促进适应和可持续的资源利用。可以以减轻气候变化对鲑鱼生产影响的方案为例。以前用来应对水坝碎片化造成的人口减少的一个潜在措施是引入鱼类，例如从孵化场引进鲑鱼。寄生虫的传播(Heggberget et al. 1993)以及逃亡者与野生种群的混合，导致野生种群的遗传恶化(Hindar et al. 2006)，使得这种选择不可持续。在娱乐性捕鱼很重要的河流中，可以进一步限制袋子和尺寸的限制，并可以强制实行捕放捕鱼，尽管这不是理想的做法(Wilkie et al. 1996)。然而，另一种选择是通过消除人工迁徙障碍、恢复产卵床或改善冬季低流量避难所来恢复退化的鲑鱼栖息地，以降低死亡率(Battin et al. 2007)。与气候变化有关的繁殖时间的变化可以通过改变收割规则(包括收割时间)来解决。beplay竞技例如，松鸡和鲑鱼的生产力地理分布的变化要求开发可持续的收获模式，以避免在生产力低的地区和时间段过度收获(表2)。这种策略可能会遇到立法不充分的障碍，并导致土地使用冲突。

驯鹿种群

驯鹿为巴伦支地区大部分地区的畜牧业提供了生计。在许多地区，以羊为主的放牧可能很重要，有可能与驯鹿竞争。驯鹿数量的大小主要受冬季食物供应的影响(Tveraa et al. 2007, Moen 2008)，而肉类产量主要与夏季牧场的驯鹿密度有关(Bråthen et al. 2007)。气候变化对驯鹿数量的影beplay竞技响是不确定的，但从长远来看多半是负面的(表1)。较短的冬季降低了饥饿和死亡的风险。然而，由于频繁的零过渡之后的冰壳形成(Hansen等人，2013年，Stien等人，2012年)，以及由于驯鹿首选的冬季食物地衣被竞争击败(Moen 2008年，Rees等人，2008年)，冬季饲料预计将变得更加有限。净结果是不确定的，可能因区域而异，例如在海洋和大陆区域之间(Tveraa et al. 2007)。此外，昆虫的骚扰预计会增加，降低幼崽的繁殖力和生长速度(Moen 2008)。与此同时，较高的植物生产力和较长的生长季节将使驯鹿在夏季获得更多的食物，尽管驯鹿种群密度的管理也可能影响植物生产力(Bråthen et al. 2007)和饲料成分(Ravolainen et al. 2011)。从长期来看，观察结果(Callaghan et al. 2013)和预期结果(Wolf et al. 2008)一个)向高山地区扩展树木和灌木可能会减少放牧面积(Rees et al. 2008)，尽管驯鹿本身可能会抑制这一过程(Bråthen et al. 2007, den Herder et al. 2008, Ravolainen et al. 2014)。在气候变化最极端的情况下，巴伦支地区的大部分地区将比驯鹿目前的气候beplay竞技范围更温暖。

对驯鹿畜牧业的影响

驯鹿畜牧业的未来前景喜忧参半(Rees et al. 2008)。驯鹿畜牧业已经在边际经济条件下运作。此外，栖息地的丧失和治理的变化也损害了它的灵活性(Tyler et al. 2007, Hausner et al. 2011)。重组的选择包括缩小地理范围，固定放牧，甚至是农业。如果牧群不再存在，牧场收缩可能会导致传统的放牧权受到质疑(表2)。

较长的生长季节会使迁徙提前，增加夏季牧区的停留时间。由于不可靠的冰雪条件，徒步移动驯鹿群可能会变得更加困难，这在俄罗斯是一个特别值得关注的问题，那里的驯鹿群受到牧民的密切监视(Rees et al. 2008)。这些问题可能促进改进放牧技术，减少运输和增加冬季补充饲料的使用。然而，驯鹿养殖在保护和发展方面的适应能力取决于运行良好的治理(Ulvevadet和Hausner, 2011年)。相应地，Brännlund和Axelsson(2011)发现，至少在短期内，非气候因素，如边境关闭、林业和驯鹿放牧法律，对未来驯鹿放牧造成的威胁比气候更大。因此，管理的改变可以弥补与气候相关的驯鹿畜牧业的减少(表2)。从生态学的角度来看，提高驯鹿畜牧业适应能力的一个重要策略是增加或保持放牧地点的选择(Moen 2008年)。由于林业的发展，这一能力已经受到限制，导致北欧国家冬季放牧损失高达50% (Sandström et al. 2006, Horstkotte et al. 2011)。水库、道路和石油工业也限制了放牧区域(Rees等人，2008年)，基础设施的不断扩张和生态系统的退化可能会进一步影响驯鹿畜牧业(Forbes等人，2011年)。

文化服务的变化及其预期影响

一些文化服务与人们从生态系统中获得的上述产品密切相关，而另一些则与对自然的体验或审美有关。我们考虑到旅游、娱乐和与土地的文化联系。

不断变化的旅游业和娱乐业的条件及其反应

由于目的地和活动的选择具有很强的季节性，我们区分了夏季和冬季的娱乐活动。预计巴伦支地区夏季旅游的气候条件将会改善(Perch-Nielsen et al. 2010)，而冬季旅游可能会下降(表1)。Hamilton et al.(2005)和Lindner et al.(2010)进行的模拟预测，气候变暖既会增加夏季前往巴伦支地区国家旅游的游客数量，也会使该地区的人们选择离家更近的目的地。夏季户外娱乐活动将受益于温暖天数的增加和降雨天数的增加，尽管游客可以容忍偶尔下雨(Førland et al. 2013)。气候变化对冬季休闲活动的影响beplay竞技将取决于与冰雪相关的休闲活动的趋势。积雪时间的缩短，积雪的厚度变薄，更多的潮湿和结冰的雪，更多的解冻时间，以及更频繁的雨和风暴事件，将使情况难以预测，有利于滑雪和其他需要雪或冰的活动。商业户外娱乐活动的命运取决于游客的行为，大多数是来自外地的游客。巴伦支地区将是欧洲除山区外唯一一个有长雪期的地区。Moen和Fredman(2007)认为，在欧洲大部分地区，较短的冬季和较低的暴露于类似冬季的条件会降低人们对冰雪相关的娱乐活动的兴趣，减少冬季游客的数量。另外，雪和冰也可以作为外来景点。旅游和娱乐机会的变化可以通过提供多样化的活动类型和针对不同的外国公众来实现(表2)。

与土地的联系

生态系统通过提供文化上重要的物种和风景景观为人类福祉做出贡献(MA 2005一个)，生态系统的变化可能导致与土地的文化联系的丧失(表1)。与土地的联系在一定程度上表现为收获生态系统提供的产品，使当地人(包括土著人)能够继续传统的土地使用模式。这种与土地的联系可能受到气候变化导致的物种地理分布变化的影响，也可能受到正在进行的城市化和全球化的影响。beplay竞技由于气候变化，重要的物beplay竞技种可能在地理上迁移或消失，文化传统中具有特色的景观可能不再存在。这种景观变化的例子是高山和苔原地区的造林和冬季持续冰雪覆盖时间的减少或显著减少。巴伦支地区拥有欧洲最后几个相对完整的生态系统，其美学和文化价值对当地居民和更广泛的欧洲社区都很重要，这既是他们花时间在这片土地上的动机，也是他们对这片土地存在价值的贡献。然而，这些值可能在涉众组之间有所不同。对于许多当地居民来说，任何生态变化，如物种组成和多样性的变化，或景观结构，如林木线的位置，都可能减少他们与景观的联系(例如，Forbes et al. 2011)，从而潜在地增加其对其他社会和经济变化的脆弱性。当居民传统上使用的环境线索不再起作用时，居民的预测能力就会降低，使传统知识变得不那么相关，并最终降低对当地使用的自信。在某种程度上，这些挑战可以通过研究、教育和培训来应对(尽管我们对某些变化的预测能力很低)，也可以通过提高对以往挑战是如何通过创新和传统适应措施来应对的认识来应对(表2)。

生物多样性

范围转移，外来和限制范围的物种

更长、更温暖的夏季和更短、更温和的冬季将有利于南部物种入侵巴伦支地区，只要它们能够到达该地区(Henningsson和Alerstam 2005, Huntley等人2008,Hof等人2012)，而适应寒冷的物种可能会经历地理范围缩小，因为没有合适的地区可以移动(Hof等人2012;表1)。考虑到许多物种的分布受温度的限制(Normand et al. 2009)，并且物种丰富度通常随纬度的增加而减少，假设物种可以跟踪它们所喜欢的气候并扩展它们的分布(Sætersdal et al. 1998, Bakkenes et al. 2002, Hof et al. 2012)，那么获得的物种可能比失去的物种更多(表1)。北欧以自然和半自然植被为主，这意味着与更南部的许多地区相比，人为障碍的限制较小(Sætersdal et al. 1998)。然而，欧洲的许多物种并没有填满它们潜在的气候范围(Svenning and Skov 2004, Araújo and Pearson 2005)，这表明它们无法对过去的气候变化作出反应，可能无法充分利用这种扩大的气候包膜。此外，长期观察显示，即使在最近的气候变暖期间，同一种植物的反应也存在差异，这是因为扩散障碍和物种相互作用的差异(Pellissier et al. 2010, le Roux et al. 2014)，也因为气候变暖影响了植物生长、繁殖和生存的许多方面(Callaghan et al. 2013)。因此，许多物种不能被期望跟踪未来的气候变化(Svenning和Sandel 2013)。beplay竞技

尽管过去气候变化的速度与21世纪的预期一样快(Overpeck et al. 2005)，但不同物种的扩散速度不同，良好的扩散者，如有翼昆虫，反应迅速(cooper and Wilkins 1994)，而树木需要几个世纪或更长时间才能达到与气候的平衡(Bennett et al. 1986, Svenning and Sandel 2013)。容易分散和常见的物种最可能与气候同步移动(Alsos et al. 2012)，因为许多繁殖体具有良好的传播能力，可以在气候适宜的地区快速定植。巴伦支地区很少有外来物种(Dynesius et al. 2004)，其中大多数是从温暖地区入侵的。气候变暖将为这些物种的扩张(Sykes 2001)和已经适应温暖环境的新物种的入侵(Hof等，2012)铺平道路。因此，尽管物种数量有望增加，但新物种很可能是分布广泛的、具有良好传播能力的物种或由人类引入的物种。当地物种丰富度可能在整个区域内增加，但可能取决于繁殖体到达率和对当地生态系统入侵的抵抗力。

最有可能灭绝或大幅下降的物种是专业物种，如那些依赖冰雪的物种(Callaghan et al. 2005)和那些在不断缩小的北方和高海拔生境中种群规模较小的物种，如高北极植物物种(Thuiller et al. 2005)和高山雪床生境(Björk和Molau 2007)。这些物种大多数是环极地的，只在当地受到威胁，尽管其中许多有巴伦支地区特有的亚种或当地变种。一些受到威胁的物种可能是生态系统的核心，如果这些物种消失，其他物种可能也会随之消失。这样的一系列事件与许多地区田鼠和旅鼠独特的种群周期的消失有关(Ims和Fuglei 2005)。这可能是降雪周期缩短、积雪覆盖层变薄、冻融事件增多导致冰壳形成和食物供应减少的结果(Callaghan等人，2005年，Hansen等人，2013年)。因此，依赖田鼠和旅鼠的捕食者数量减少了(Hörnfeldt et al. 2005, Hellstedt et al. 2006, Schmidt et al. 2012)。

社区和生态系统的变化

巴伦支地区的气候梯度较致密，温带、北方和苔原生物群落之间的距离比北极任何地方都要短，这表明该地区的大部分地方的生态系统可能会被取代(Callaghan et al. 2004)，一些适应寒冷的生态系统会消失，而新的生态系统会出现(表1)。物种通常对气候变化有单独的反应，这意味着现有的群落将消失，新的群落将形成。beplay竞技一些与寒冷气候相关的生态系统类型可能会消失。例如，低地永久冻土区，如palsa mires，预计将融化，其群落将消失，尽管个别物种可能会保留(Luoto et al. 2004)。事实上，观测记录了过去30年瑞典北部永久冻土带的减少(Åkerman和Johansson 2008)。

陆地栖息地最大的预期变化是由森林和灌木丛取代高山和苔原地区(Moen et al. 2004, Wolf et al. 2008)一个)，尽管森林扩张的程度可能受到土壤条件(Sutinen et al. 2005)和生态系统过程的限制，如放牧(Wookey et al. 2009)。在巴伦支大区的最南端，新物种的殖民可能导致新型社区和生态系统的发展。西南地区的气候预计将变得适合落叶硬木种，如Quercus栎树而且椴树属cordata(Koca et al. 2006)，尽管它们不太可能在2100年之前建立，因为物种对气候变化的反应滞后(Svenning and Sandel 2013)。beplay竞技苔原的总面积预计将在该地区保持稳定，因为苔原向北扩张至极地沙漠生境，弥补了森林扩张造成的损失(Wolf et al. 2008一个)．

生物多样性变化的社会影响

物种分布的变化可能会对保护管理(表2)和政府履行国际环境公约的能力产生深远影响。随着物种迁出保护区或入侵保护区，保护区可能不再充分保护该地区的动植物(Araújo et al. 2011, Kujala et al. 2011)，因此需要对保护区生物多样性的预测变化进行评估，同时进行更积极(适应性)的规划(Araújo et al. 2004, Pressey et al. 2007)。生物多样性保护传统上控制入侵物种的引入和传播，以避免本地物种的灭绝。挑战将是加强本地或被接受的物种的传播，并控制作为潜在害虫的不需要的外来物种的传播(Chapin et al. 2007)。成功的保护策略需要促进物种迁移，以便本地物种能够调整它们的分布，以适应新的气候条件，例如，尽量缩短保护区之间的距离，促进有利于保护区和生物多样性热点之间扩散的土地利用(Araújo等，2011,Kujala等，2011)。例如，可以通过管理小溪和河流等自然走廊来消除障碍并增加其连续性(Williams et al. 2005)。对于某些物种，辅助迁移(McLachlan et al. 2007)，一个备受争议的替代方案(Ricciardi and Simberloff 2009)，或圈养繁殖/培育可能是必要的。所有这些行动都需要适当的风险评估，并需要法律框架的包容。新物种的传播意味着新的潜在服务，而本地物种的(本地)消失意味着可能需要对某些服务的丧失进行社会调整。可能需要刺激创新和企业家精神来利用这种新的服务。

生态系统服务之间的相互作用

到目前为止，我们大多忽略了生态系统服务之间潜在的相互作用，以帮助确定与每个生态系统服务相关的气候变化的直接因果关系。beplay竞技然而，在现实中，这种相互作用是大量和重要的。在图4中，我们标出了最重要的几个。除木材生产以外的所有供应服务的变化预计将影响夏季户外娱乐活动(夏季被视为相当于整个裸露的季节)，因为这些资源的收获可能发生变化。同样，我们认为，与生物多样性相关的服务的变化会影响到与土地的文化联系，林业和驯鹿放牧做法的变化也会如此。与木材生产变化相关的林业变化也可能影响驼鹿、雷鸟、可食用浆果的数量，以及驯鹿放牧的条件。此外，新树种的种植可能导致新的生态系统类型和促进入侵。相反，较大的驼鹿数量可能会对木材生产产生负面影响，因为树苗是食草性的。对受许多其他服务影响的生态系统服务(如夏季户外娱乐)进行预测比对缺乏这种相互作用的生态系统服务进行预测要困难得多。如果考虑到社会后果和适应策略之间的相互作用，情况将变得更加复杂。

讨论和结论

这项有关巴伦支地区主要生态系统服务的专家评估和文献综述预测了来自该地区自然生态系统的许多生态系统服务的变化。尽管预测了许多生态系统服务的实质性变化，但本文引用的文献并没有预测任何服务的崩溃或消失(表1)。可能是现有文献没有考虑到更极端的气候变化情景(IPCC 2013)的影响，这意味着到2100年，巴伦支地区大部分地区的气候将比维持北极和次级生态系统所需的气候更加温暖和湿润(Ims et al. 2013)。beplay竞技事实上，由于许多生态系统服务的预测能力有限，很难评估其变化的确切性质和规模。这种不确定性在一定程度上反映了许多服务对多个因素的依赖，往往是相反的方向(Schmitz et al. 2003)，而且在新气候和生态系统的组合情况下，我们缺乏经验类似物(Ims et al. 2013)。对于受其他服务变化影响的服务，这一问题最为严重(图4)。在不同的市场条件和人口变化情景下，大规模的社会、经济和政治变化将影响气候变化的程度，以及对不同资源使用利益的影响。beplay竞技预测气候对生态系统功能影响的能力还取决于包括生态系统生物组成部分之间的联系和反馈的方法(Schmitz et al. 2003)。考虑到净结果可能往往由物种相互作用的强度决定，而相互作用在空间上是不同的，定量预测往往可能是特定的地点和时间。此外，由于针对这种空间变化的实证研究很少(Bråthen等人，2007年，Callahan等人，2013年)，因此很难对巴伦支等大而多变的地区进行归纳。然而，鉴于我们为每个生态系统服务构建了因果关系链，这些可以作为假设，例如，在定量预测是可行和必要的情况下进行预测建模，并指导自适应监测系统观察和对未来变化采取行动(Lindenmayer和Likens 2009年)。

针对每种生态系统服务，确定了使社会适应服务提供变化的替代方案(表2)，尽管预见了成功适应的许多障碍，如立法不充分、土地使用冲突和改善生态系统服务的相互不兼容的管理行动(表2)。如果生态系统服务的变化改变了文化习俗，并导致对社区重要的地方的丧失，那么适应可能是有限的(Adger et al. 2009)。然而，本研究只考虑目标区域的变化，而没有考虑到市场或资源使用条件的变化，这些变化可能会影响人口或生态系统，例如其他区域或全球产品供应链的变化。此外，适应不同生态系统服务变化的策略之间存在许多相互依赖和潜在联系，但深入探讨这些问题超出了本文的范围，因为这需要对这些相互作用建模。在气候变化和全球化的共同作用下，人类对生态系统的利用可能发生重大重组(O 'Brien和Leichenko, 2000年)。beplay竞技即使在没有气候变化的情况下，21世纪社会生态系beplay竞技统的变化也可能是巨大的。在20世纪，所有被研究的生态系统服务要么在提供方面经历了巨大变化，要么在人类如何利用它们方面经历了巨大变化。林业和驯鹿饲养经历了合理化和机械化(Sandström等人，2006年)，从根本上改变了例如工作条件(Hjelm 1991年)。所分析的游戏物种在种群大小上发生了变化，狩猎立法也发生了变化。例如，驼鹿已经从非常稀少变成了丰富，狩猎驼鹿在农村地区变得在文化和经济上非常重要(Hörnberg 2001)。 Furthermore, mushrooms only started to be utilized widely for food after the Second World War in Sweden, and berry picking has shifted from being a source of extra income for local communities to being organized by labor hire companies with labor from, for example, Thailand (Sténs and Sandström 2013). Likewise, tourism and recreation has grown to become a major part of both local and global economies. Taken together, these changes demonstrate both substantial adaptive capacity of local communities, as well as the large role of reorganization and internationalization of production in resource use.

社会和部门的适应能力各不相同。驯鹿饲养作为一种主要的传统土著做法，不仅依赖于当地提供的生态系统服务，而且还受到该地区所有其他资源使用的影响，因为它是一个非常小的部门，从业人员很少，与林业等的巨大作用相比，在国家经济上也不重要。在这种情况下，社会经济、政治和气候变化的影响必然需要一起评估(Keskitalo 2008, Rees beplay竞技at al. 2008, Ulvevadet和Hausner 2011)。此外，基于当地人的认知和统计数据的社会导向观察(SOO)有助于确定生活质量、人力资本和环境改善方面的主要问题和目标，从而为进一步监测设定目标。俄罗斯欧洲北部的SOO表明，人为干扰，如不受控制的森林砍伐和偷猎，正在增加，而观测到的气候和生物区系变化已成为影响土地使用和整体可持续性的其他因素(Vlasova和Volkov, 2013年)。

生态系统服务的预测变化很可能是逐步发生的，尽管伴随相关状态变化而迅速出现的意外几乎是不可避免的(Lindenmayer et al. 2010)。在21世纪末，物种分布和植被组成不太可能与气候保持平衡(Svenning和Sandel 2013)。虽然这意味着在21世纪可能发生的一些应对气候变化的变化直到以后才会实现，但这也意味着非平稳性是可以预期的(Milly et al. 2008)，而且在资beplay竞技源管理中需要考虑到持续的变化。此外，还需要更好地理解生态系统变化异常缓慢或缺乏预期变化(Callaghan et al. 2013)。除了这些风险之外，气候变暖可能进一步为社会提供新的机会和可能性，例如使资源更容易获得，从而可能提高总体生产力(尽管大规模极端事件可能是一个障碍)。利用可能出现的机会将需要投资、知识和物质资源，而这些资源只有少数行为者(如跨国公司)可以轻易获得，因此可能会影响实际资源使用权的分配(参见Keskitalo, 2008年)。为减缓和适应气候变化或应对其他长期变化而作出的政策决定可大大改变生态系统服务对气候的直接响应。beplay竞技为不同和分化的社区建立能力，以应对或适应生态系统服务的变化，包括超出地方或区域水平的变化，特别是在相对快速的经济变化和城市化的情况下，是未来研究的一个关键问题。

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