生态与社会 生态与社会
以下是引用本文的既定格式:
比格斯，R. G. D.彼得森，J. C.罗查，2018。政权转移数据库:分析社会-生态系统政权转移的框架。生态与社会23(3): 9。
https://doi.org/10.5751/ES-10264-230309
研究

政权转移数据库:分析社会-生态系统政权转移的框架

1斯德哥尔摩韧性中心，斯德哥尔摩大学，瑞典，2南非斯坦陵布什大学转型复杂系统研究中心3.瑞典皇家科学院贝尔生态经济研究所，瑞典

摘要

制度变迁，即生态系统和社会-生态系统中大规模、持续且通常出乎意料的变化，可以对生态系统服务产生重大影响，从而对人类福祉产生重大影响。然而，不同区域对各种政权转移的脆弱性在很大程度上是未知的，因为在不同的生态系统和世界各地存在政权转移的证据是分散的和高度不均衡的。此外，研究往往侧重于单个政权转移，而不是跨政权转移的比较，这限制了识别可以同时降低多个政权转移风险的共同驱动因素的潜力。在这里，我们介绍了政权转移数据库，这是一个开放获取的数据库，它使用一致的、比较的框架系统地综合了广泛系统中的社会-生态政权转移信息，为环境规划、评估、研究和教学活动提供了广泛的信息资源。该数据库目前包含28种一般类型的政权转移和300个具体案例研究。每一篇文章都以文献为基础，综合了政权转变背后的主要驱动因素和反馈，以及对生态系统服务和人类福祉的影响，以及可能的管理方案。在28次政权更迭中，气候变化和农业相关活动是众多驱动因素中beplay竞技最突出的。生物多样性、渔业和水生生态系统受到的影响尤其广泛，人类福祉的关键方面也受到影响，包括生计、粮食和营养，以及一系列文化生态系统服务。我们希望该数据库将促进有关政权转变的进一步研究和教学，从而为政策和实践提供信息，并最终增强我们管理和治理人类世大规模、突然、系统性变化的集体能力。
关键词:交替稳态;关键的转变;生态系统服务;人类福祉;相变;政权的转变;生态系统;阈值;引爆点

介绍

很多时候，生态系统和社会-生态系统(SESs)的变化是相对缓慢和渐进的，但有时会发生巨大的、持续的、经常是意想不到的变化。这种巨大而持续的变化通常被称为政权转移(Scheffer et al. 2001, Biggs et al. 2012)。这些变化会对人类经济、安全和健康产生重大影响，因为它们会影响人类社会所依赖的基本生态系统服务的供应，如作物生产、洪水调节和文化认同(千年生态系统评估2005年，Crépin等，2012年)。更好地理解政权转移的潜在风险和后果已被确定为全球环境变化研究的优先事项(Carpenter et al. 2009, Reid et al. 2010)，特别是在全球研究和评估过程的背景下，如未来地球(http://www.futureearth.org/)、政府间气候变化委员会(beplay竞技http://www.ipcc.ch/)，以及生物多样性和生态系统服务政府间平台(IPBES，http://www.ipbes.net/)．

政权转移的出现是因为生态系统和SESs是复杂的适应系统，可以从围绕一组主导的、强化的过程和结构组织到另一组(Scheffer 2009, Levin et al. 2013;方框1)。在理论层面，系统的这种系统性重组对应于不同数学吸引子或替代稳定状态之间的临界转变，由临界阈值或引爆点分开(Scheffer 2009, Lenton 2013)。虽然这些转变可能是突然而戏剧性的，但以政权转变为特征的大规模持续变化也可能缓慢而几乎不知不觉地展开，特别是在区域和全球范围内(Hughes等人，2013年)b)．从经验来看，在一系列系统中都记录了制度变迁，包括重要渔业的崩溃(Carpenter 2003)、农业土壤盐渍化(Anderies et al. 2006)以及稀树草原和森林生物群落之间的变迁(Staver et al. 2011)等现象。政权转移大多记录在地方和区域尺度上(例如，Gordon等人2008,Lenton等人2008,Mård Karlsson等人2011,Nyström等人2012)，但也可能发生在全球尺度上，或潜在地跨尺度传播以触发全球尺度的政权转移(Barnosky等人2012,Hughes等人2013一个)．

专栏1:理解政权转移:一个系统动力学的视角

分析和理解系统的关键方法之一是确定调节系统动力学的关键反馈回路(Meadows 2008)。系统可以被看作是由反馈循环连接起来的元素网络，它可以是平衡(抵消变化)或加强(增强变化)。在一些系统中，同一组反馈总是占主导地位，因此系统总是具有相似的结构(例如，以草为主)，并且以大致相同的方式发挥作用。然而，在许多复杂的系统中，主导反馈的配置可能不止一种(就系统中物质和能量的流动结构而言)。在某一特定时间点，哪种构型占主导地位取决于系统的起始条件及其扰动和压力的历史(Scheffer 2009)。

如果可能有多种配置，那么随着时间的推移，一组特定的反馈循环将趋于占主导地位，从而使系统变得结构化并以特定的方式运行，形成特定的制度(Biggs等人，2012;这一过程的发生是因为至少有一些主导反馈通常是加强的，创造了增强特定制度持久性的条件，使其一旦形成就具有“粘性”。重要的是，制度不是指系统的单一条件，而是指系统在保持类似结构和功能的情况下可能波动的一系列条件。体制、吸引力盆地或替代稳定状态都是表示这一条件范围的概念。

当主导反馈发生开关时，就会发生政权转移，并且通常与快速非线性变化有关，因为系统重组为不同的结构并开始以不同的方式运行。当一个大的冲击(如飓风)淹没了主导系统反馈或改变了强化反馈的方向时，就会发生这样的开关。更常见的情况是，渐进式变化(例如栖息地丧失)会慢慢侵蚀主导反馈的强度，直到达到一个临界阈值或临界点，此时不同的反馈集或方向成为主导，系统重组为一个新的体制(图1)。体制转移的驱动因素(包括冲击和渐进变化)通常是直接或间接影响系统反馈动态的外部变量。

反馈的缓慢侵蚀和相关的弹性损失通常不会被注意到，直到实际的政权转变发生;因此，这种转变往往出人意料。此外，由于一种或多种强化反馈通常会成为新体制的基础，因此体制转变往往代价高昂或不可能逆转(Scheffer et al. 2001)。在其他情况下，有可能通过影响关键反馈、变量或驱动因素的干预措施来逆转制度转变或促进向新的、更理想的制度转变。这样的系统干预点被称为杠杆点，是操纵系统动力学的关键(Meadows 2008)。

尽管经验基础不断积累，但在不同生态系统和世界不同地区存在政权转移的证据是分散的，并且高度不均匀(Rocha et al. 2015b)．在世界大多数地区，在不同的土地利用或气候变化等条件下，一个特定地区可能脆弱的政权转移在很大程度上是未知的，潜在的政权转移对生态系统、生态系统服务和人类福祉的影响也是未知的。这些信息对于可持续发展规划以及社会和生态恢复力的评估至关重要，而社会和生态恢复力对发展政策越来越重要(恢复力联盟2007年，Reyers等人，2018年)。此外，大多数研究倾向于关注单个政权转移，而不是政权转移之间的比较。对发生在不同制度类型和世界区域的制度转移的驱动因素和影响进行比较分析，有助于确定政策行动的优先制度转移和区域，以及可以降低同时发生多个制度转移风险的杠杆点，并有助于避免一连串相互关联的制度转移。

目前缺乏跨政权转移的比较综合，部分原因是缺乏对跨不同系统类型和学科识别和分析政权转移的实际操作标准的一致意见(Lees等人，2006年，Andersen等人，2009年)。在海洋学等领域，生态系统中具有统计学意义的大阶跃变化通常被视为政权转移(Conversi et al. 2014)。相比之下，在生态系统生态学和地球系统科学中，更强调的是反馈过程是否以一种将系统推向不同吸引子的方式进行了重组(Scheffer et al. 2001, Lenton 2013)。这些定义并不总是一致，因为系统中的大的、突然的变化可能来自驱动程序的突然变化或关键驱动程序和响应变量之间的非线性关系，而不一定来自系统内反馈过程的系统性重组(Andersen et al. 2009)。此外，在许多经验案例中，对系统过程的理解有限，数据嘈杂，可能很难确定一个特定的大的、突然的变化背后的机制。通常需要几十年的时间来确定所观察到的阶跃变化背后的过程是否能够产生替代吸引子(例如，Schindler 2006)。此外，内部和外部系统动力学会导致吸引子随着时间尺度的变化而变化，这与系统的动力学相当，进一步阻碍了不同吸引子的识别(Biggs et al. 2009)。

在这里，我们介绍了政权转移数据库(RSDB，http://www.regimeshifts.org/)，为政权转移及其对人类福祉的后果的跨系统比较综合提供了一个新的平台。RSDB的目的是支持国家、地区和全球范围内的环境研究、教学和评估举措。RSDB基于一个比较框架，该框架是我们开发的，用于系统和一致地综合各种社会-生态系统、陆地和海洋系统的政权转移的政策相关信息。RSDB采用了一种务实的、以人类为中心的方法来处理识别政权转移的定义和标准不一致的问题。我们认为，从生活在社会经济体系中的人们的角度来看，了解一个系统可能经历巨大的、突然的、持续的系统性变化是有用的，即使其潜在机制尚未完全理解。因此，该数据库侧重于识别与政策相关的大型系统性变化，因为这些变化影响生态系统服务，以及反馈中存在的或至少是拟议的变化使系统性变化难以逆转。我们的目标是将政权转移的想法转化为一个务实的框架，在一个快速变化的世界中，面对不完整的信息，该框架可以有效地为政策和规划提供信息。

首先，我们将介绍用于选择纳入示例的数据库和标准。然后，我们描述了我们开发的框架，用于分析不同系统类型的政权转移的例子，并反思我们迄今为止的学习。最后，我们提出了迄今为止RSDB中包括的例子的综合，强调了新出现的模式和进一步研究的可能途径。

政权转移数据库

政权转移数据库(RSDB)系统地汇编了生态系统和SESs中对生态系统服务和人类福祉产生影响的政权转移的例子，旨在为研究、教学和环境管理提供与政策相关的政权转移的切入点。该数据库可在http://www.regimeshifts.org，每个条目都包括对导致这种转变的潜在驱动因素和动态因素的解释，以及对生态系统服务和人类福祉的影响。例如，可以在数据库中搜索受特定驱动因素影响、发生在特定生态系统或土地使用类型中或具有特定生态系统服务或人类福祉影响的制度变化。此外，各种开源材料，如图像和简单的模型，可用于教学目的。

RSDB中包含的例子基于文献，也借鉴了阈值数据库中的例子(Walker和Meyers 2004)。将实例纳入RSDB的三个关键标准是:(1)已观察到或建议对SES进行重大变更或重组;(2)这种变化影响了生态系统所提供的生态系统服务，并可能对人类福祉产生影响;(3)建立或提出的反馈机制存在，创建和维护不同的制度，使变化是持久的，不容易可逆。

数据库中的条目包括公认的政权转移以及有争议的和推测的政权转移。通常需要许多年才能最终确定某一特定变化实际上是涉及反馈过程的系统性重组的制度转变。然而，从管理的角度来看，知道政权转移可能存在可能是至关重要的，即使证据仍然是推测性的或有争议的。在文献中也有大量的案例，在这些案例中，类似政权转移的现象已经被观察和描述，但不一定被称为政权转移。RSDB旨在捕捉所有这些可能影响生态系统服务和人类福祉的例子。对于每个例子，关于政权转移存在的确定性水平，以及导致转移的潜在动态的确定性水平，都是基于文献中信息和一致程度的评估来记录的。

该数据库包含政权转移的三个“级别”。第一个层次侧重于不同的“一般类型”的状态转移，如湖泊富营养化或灌木侵蚀。这些是在世界各地许多地方观察到的政权转移的一般综合。第二层和第三层分别是对特定地区特定政权转移的详细和基本案例研究。详细的案例研究提供了具体制度转变的详细资料和分析，例如波罗的海的富营养化。基本案例研究只提供对特定案例和主要参考文献的简要描述，通常与特定制度转移的一般描述相联系。

数据库采用分层结构，因此信息可以以以下形式输入:(1)简短摘要(仅限基本案例研究)，(2)概述政权转移动态和影响的更广泛的叙述性描述(详细的案例研究和一般政权转移)，以及(3)详细的政权转移分析。不同的选项允许用户以不同的详细级别对数据库进行贡献。简短的摘要使数据库中已经描述的状态变化的其他案例研究可以轻松添加，因为基本动态已经在一般描述中捕获。在大多数情况下，更广泛的叙述描述是基于详细的制度转移分析，尽管一些用户选择只完成叙述描述。

为了确保数据质量，在互联网上发布之前，每个一般的制度转移或详细的案例研究都由制度转移研究人员或领域专家进行审查。我们还包括了一个基于web的评论表单，以便用户可以提供反馈和对政权转移描述的更新，并参与改进数据库。为了方便使用数据库中的信息，并承认投入到制度转移描述中的努力，每个发表的条目都有一个可引用的参考。

政权转移分析框架

为了以一致的方式捕捉不同的政权变化，我们开发了一个基于系统的框架来综合文献中的信息。该框架借鉴了系统理论中的各种概念，包括软系统(Checkland和Poulter 2006)、因果循环图(Sterman 2000)、关键过渡(Scheffer 2009)和弹性理论(Bennett et al. 2005, Biggs et al. 2015)。该框架包括三个核心要素:因果循环图(CLD)，详细的叙述描述，以及一组总结政权转移的分类变量。

制度转移分析框架的核心是为每个制度转移(一般类型或详细的案例研究)构建一个CLD。CLD总结了每个体制转变背后的关键驱动因素和内部反馈(Meadows 2008)，并作为叙事描述的视觉检查(见框2)。CLD中描述的细节水平总是需要选择和判断，并取决于图表的目的(Lane 2008)。为了增强各个状态转移之间的一致性，我们开发了一组在cld中使用的一致的变量名称(附录1)。我们还开发了反馈规则和机制，以捕获产生状态转移动态的最小变量集、关键驱动因素和反馈。在富营养化等一般的状态转移的情况下，可能有几种不同的驱动因素和反馈组合可以产生特定的状态转移。在这些情况下，《国别发展报告》总结了所有提议和建立的导致这种转变的机制。

专栏2:海草过渡政权转移的总结

海草床的状态转移的特征是海草床的崩溃和向藻类主导的状态或贫瘠的沉积物状态的过渡。海草生态系统提供了宝贵的生态系统服务，如渔场和海岸保护，这些服务在转变发生时失去了。因此，人类福祉受到粮食和营养、生计和经济活动、住房和基础设施安全以及审美和娱乐价值的影响。政权转移已经被很好地建立和理解，有模型、当代观察和实验形式的证据。

关键的直接驱动因素是农业径流和过度捕捞带来的营养负荷，这两者都会导致系统的缓慢变化，最终导致海草体系的突然崩溃。突然的冲击，包括风暴、疾病爆发以及与沿海开发有关的海草床的实际移除，也可能引发或促成政权转移。主要的间接驱动因素包括沿海开发和森林砍伐、温室气体排放、气候变化、海洋酸化和海平面上升。beplay竞技政权转移通常发生在当地规模(例如，集水区或社区)，时间跨度为几个月到几年。

图2描述了政权转移动态背后的关键反馈。海草-浊度增强反馈反映了海草覆盖如何减少浊度和光线穿透，从而促进了海草丰度的进一步增加。海草和藻类之间争夺养分和空间的竞争是一种强化反馈，强化了优势物种。草食反馈描述了草食动物对藻类的平衡作用，从而通过减少竞争来加强海草的生长。栖息地反馈描述了种群密度依赖的平衡反馈。虽然在文献中没有确定具体的阈值，但它们被认为与水中的营养物质水平、光穿透、海草密度和食草性有关。

因此，管理的杠杆点包括限制沿海地区的营养物质和其他污染物;渔业的适应性管理，特别注意草食性种群;并限制与沿海地区发展相关的潜在物理干扰。在更大的范围内，应对气候变化势在必行，尽管地方一级的管理人员通常beplay竞技没有权力影响气候的物理动态或温室气体排放背后的社会动态。其他管理办法包括移植海草和发展海洋保护区。

来源:http://www.regimeshifts.org/item/487-seagrass-transitions#

伴随CLD的是一个详细的叙述描述，涵盖以下方面。

框架中的第三种信息形式是一组分类变量，它总结了叙事描述和CLD中的信息。将信息编码为预定义的类别可以进行简单的比较分析，并提供了一种以结构化方式搜索数据库的机制。对于每一个政权转移，使用预定义的类别来总结:政权转移的关键直接驱动因素;政权转移通常发生的土地利用和生态系统类型;对关键生态系统过程、生物多样性、生态系统服务(供应、调节和文化)和人类福祉的影响;政权转移发生的典型空间和时间尺度;以及位移的可逆性。此外，还提供了支持这种转变的证据类型的信息(例如，观测、模型、实验)，以及对政权转变存在的信心水平和潜在机制(推测性的、有争议的或已经确定的)。

最后，每个政权转移都包含与之相关的其他政权转移的列表。例如，海洋富营养化和渔业崩溃是相互关联的制度转变，因为两者都可以成为另一方的驱动因素。每个政权更迭条目还附有开源图像(图表或照片)，说明不同的政权。附录2包含完整的数据输入模板，包括每个分类变量的可能选项。

运用政权转移分析框架的思考

使用RSDB框架的学生和合作者通常报告说，在他们正在研究的特定例子或案例中，它非常有助于提供一种结构化的方法来思考和深入理解潜在的政权转移的动态。研究发现，与结构化程度较低的方法相比，对替代制度、驱动因素、反馈过程、影响和杠杆点的具体考虑对于澄清和促进制度转移的分析非常有帮助。此外，cld、叙述性描述和分类编码的组合被发现特别有助于交叉检查对政权转移的理解、澄清系统边界、区分反馈过程和驱动程序，以及提高政权转移内部和之间的一致性。

定义政权转移的系统边界通常是困难的，特别是对于不太了解的政权转移。贡献者面临着整合多个文献来源和确定哪个系统定义更好地匹配政权转移动态的挑战。稍微不同的系统边界导致不同的因素被确定为驱动(直接或间接)和内部或外部过程，甚至可以重新定义反馈和特征的空间和时间尺度的政权转移。我们发现，使用不同的系统边界对几个有争议的制度转移(例如，渔业崩溃)进行了分析，例如，将渔业视为制度转移的内部变量而不是外部驱动因素。根据驱动因素与构成制度转变基础的关键内部反馈动态的接近程度来定义驱动因素，并不能解决问题，但有助于为定义系统边界提供更清晰的标准。

区分内部反馈过程和外部驱动程序是系统分析中常见的混淆点(Sterman 2000, Meadows 2008)。RSDB框架对反馈动态和驱动因素的单独考虑，结合了CLD的开发，在帮助用户做出这种区分方面非常有帮助。此外，要求CLD中的反馈和驱动因素与叙事文本一致，提高了政权转移描述的全面性和质量。分类变量提供了进一步的检查，通过确保关键变量包括在分析中，并进一步帮助增加内部和跨制度转移的一致性。

为了能够比较不同的制度变化，以一致的方式定义驱动因素和反馈是至关重要的。例如，我们必须确保在一次制度转变中，“农业”不被用作驱动因素，而在另一次制度转变中，“化肥使用”和“土地清理”被用作等效的驱动因素。在cld中使用的一套标准变量的开发(附录1)极大地促进了一致性，RSDB编辑在在线发表之前对所有贡献进行了审查。然而，添加新的制度转换，特别是来自新的系统类型，偶尔会引入本列表中尚未包含的新进程和驱动程序。尽管随着数据库的增长，这种情况已经趋于稳定，但保持一致性需要定期修改整个数据库。我们预计这一迭代过程将继续下去，特别是随着新类型的政权转移的增加。

正在出现的结果:目前的数据库综合

RSDB目前包含28种一般类型的政权转移(表1)，18个详细的案例研究，和311个基本案例研究。这些例子由> 50个不同的人提供，其中大多数是瑞典斯德哥尔摩恢复中心的研究人员和学生。接下来，我们将提供数据库中当前信息和新出现模式的综合。我们关注一般的制度转移，然后提供详细和基本的案例研究的简要描述。

政权转移的一般类型

对于目前的RSDB, 28个一般的政权转移中有10个已经确定，无论是就政权转移的存在性还是其潜在机制而言(图3)。另外三个例子(森林到稀树草原、草原到苔原和红树林转变)在它们的存在性方面已经确定，但政权转移背后的机制存在争议。一般来说，在机制没有得到很好理解的地方，存在政权转移的信心较低。迄今为止记录的支持政权转移的最常见的证据形式是模型(28个政权转移)、古观测(21个)和当代观测(26个)，只有15个政权转移得到了实验研究的支持。

迄今为止记录的超过三分之二的政权转移(20次政权转移)发生在局部或景观尺度上，一半(14次)的政权转移发生在次大陆尺度上(图4)。就时间尺度而言，大多数政权转移(25次)发生在几年到几十年的时间内;政权转移通常发生在几周到几个月的较短时间框架内，而政权转移则发生在长达几个世纪的较长时间框架内。这些尺度是非排他性的;一些政权转移可以在几个空间或时间尺度上发生。迄今为止记录的12个政权转移被认为在100年的时间尺度上是不可逆的，而18个显示出滞后的证据。

迄今为止记录的状态转移最常见于海洋和沿海系统(14个状态转移)，其次是淡水湖和河流(7个状态转移;图5)。在发生制度转移的土地利用方面，渔业、大规模商业作物种植、粗放型畜牧业、自然保护和旅游业占主导地位(均≥8次制度转移)。在土地利用影响主要发生在场外的情况下，也记录了大量的状态转移(10)，例如海洋富营养化和从盐沼向滩涂的转变。有趣的是，在城市、小规模自给农业、集约畜牧业、木材生产和采矿等相对集约的土地利用下，我们记录的政权变化相对较少(≤6)(图5B)。

RSDB表明，有许多不同的驱动因素导致了状态转移。全球气候变化、beplay竞技外部投入(如化肥、灌溉)、环境冲击(如火灾、洪水)以及收获和资源消耗是最常见的驱动因素(每个因素都≥13次政权更迭)。全球气候变化是beplay竞技目前数据库中28个一般政权转变中的17个的推动因素。在迄今为止的例子中报告的最不常见的驱动因素是采用新技术和疾病(图5C)。

在影响方面，生物多样性受到所有28次政权转移的影响(图6A)。最常受影响的生态系统过程是初级生产(18个政权转移)和养分循环(17个政权转移;图6 b)。气候调节是最常受到影响的调节服务(16)，其次是水净化(12;图6 c)。在供应服务方面，渔业(20)、野生动物和食品(17)是最受影响的(图6D)，而审美价值(22)和娱乐(20)是受影响最大的文化服务(图6E)。将这些影响转化为对人类福祉、生计和经济活动的影响，28次政权转移中有26次受到影响，22次政权转移影响粮食和营养(图6F)。人类福祉的文化、审美和娱乐方面也经常受到影响(19次政权更迭)。水生环境的变化往往集中在影响类似的生态系统服务和人类福祉方面(附录3)。

案例研究

迄今为止，在汇编有关政权转移的详细案例研究方面只投入了适度的努力。当这些案例已经进行时，它们通常集中在一个特定的研究案例上，贡献者有兴趣使用制度转移分析框架进行更深入的探索。与一般的状态转移类似，案例研究的例子主要是水生系统的状态转移(18个详细案例中的11个)。详细的案例研究也为尚未被分析或框架为政权转变的案例的概念探索提供了空间，例如，匈牙利葡萄酒生产系统的转变(http://www.regimeshifts.org/component/k2/item/492-tokaj-wineregion-socialization#)和巴厘岛的水稻生产系统(Lansing 2007)。这两个例子都是由耦合的社会-生态动态驱动的，其中社会变量不仅是驱动因素，而且还对生态变化做出适应性反应。绝大多数的基本案例研究都是缺氧的例子，这些例子是在学生实习期间从一篇综合综述论文(Diaz and Rosenberg 2008)中汇编而成的。

讨论:新兴模式和研究议程

对理解大的，持续的，经常是突然的，系统性的变化的兴趣将研究政权转移和政权转移类型现象的研究人员联合起来。尽管如此大的转变和系统重组并不常见，但由于其影响的规模、其意外的性质和持久性，它们对政策很重要(Scheffer等人，2001,Crépin等人，2012)。RSDB提供了第一个一致的、基于经验的框架，用于综合和比较生态、社会和社会-生态文献中与政策相关的大规模、持续、系统性变化的例子。该框架也可以应用于已经观察到类似政权转移现象，但不一定使用政权转移术语进行描述的情况。在本节中，我们将回顾从该框架的应用中学到的东西，讨论来自数据库的新模式，并提出进一步研究的议程。

新兴模式

通过对数据库中已捕获的28种一般状态转移的初步综合，可以明显发现几种有趣的模式(表1)。首先，在水生系统中记录了许多不同的状态转移，包括淡水、海洋和沿海生态系统。其次，气候变化作beplay竞技为广泛的政权更迭的关键驱动因素发挥着无处不在的作用。第三，制度变迁对生物多样性和渔业有重大影响。第四，对文化生态系统服务和人类福祉的关键方面产生了惊人的巨大影响。

对于水生系统中大量的状态转移有三种可供选择的解释(图5A):对水生系统的研究更多，水生系统受到的影响更大，因为大多数人生活在水附近，或者水生环境更容易受到状态转移的影响。这些解释并不相互排斥，有证据在某种程度上支持所有这三种解释。书目分析表明，与其他系统相比，关于水生系统的政权转移的出版物更多(Rocha 2015)。世界上50%以上的人口居住在距离地表淡水体不到3公里的地方，只有10%的人口居住在距离地表淡水体10公里的地方(Kummu et al. 2011)。同样，全球约40%的人口和三分之二的主要城市位于距离海洋100公里以内(Kummu et al. 2016)。与此同时，关于状态转移的开创性理论论文表明，状态转移更有可能在湖泊等半封闭系统中观察到(Holling 1973)。区分这些解释的贡献应该是未来研究的目标。

beplay竞技气候变化已被确定为迄今所捕获的近三分之二的政权转移的驱动因素，而干旱和洪水等环境冲击是近一半已记录的政权转移的驱动因素(图5C)。气候变化以及与农业相关的活动在早期基beplay竞技于RSDB的更详细的政权转移驱动因素分析中也得到了确认(Rocha et al. 2015b)．气候变化的重要性与温度和降水在控制陆beplay竞技地生态系统动力学，特别是能量和物质流动方面的首要重要性有关(Chapin et al. 2011)，同样，与温度、海平面和风暴在控制海洋和沿海生态系统动力学方面的作用有关(Mann and Lazier 2006, Barange et al. 2010)。气候变化的重要性，再加上与农业相关的beplay竞技活动(例如化肥的投入)，表明未来可能会出现更大范围的政权转移。

生物多样性受到迄今为止所分析的所有制度变迁的实质性影响(图6A)，包括主要由社会领域中变化的反馈所驱动的两种变迁(表1)。这与这里所定义的制度变迁直接相关系统结构和功能的实质性变化，因此对物种组成和群落组合有直接影响，以及在遗传和生态系统水平上对多样性的潜在影响(Leadley et al. 2014)。对渔业的重大影响(图6D)直接与水生系统(海洋、沿海和淡水湖泊和河流;图5)。政权转移的大多数关键驱动因素持续增加，导致政权转移的可能性越来越大(图5C)，这表明21世纪生物多样性下降的预期可能会进一步加剧(Pereira et al. 2010)。

我们的研究结果显示，对审美和娱乐相关的文化生态系统服务的影响出乎意料地大(图6E)。虽然政权更迭经常被认为会影响生态系统服务的供应和调节，但对文化服务的影响却很少受到关注(千年生态系统)评估2005年)。我们的研究结果表明，政权转移研究应更多地关注对文化生态系统服务的影响，文化生态系统服务的评估应考虑政权转移的可能性。我们的结果进一步表明，这对人类福祉的关键方面，特别是生计和经济活动，产生了重大影响;粮食和营养;以及文化、审美和娱乐价值(图6F)。这些发现表明，政权更迭的可能性越来越大，可能会使减少贫困和人类匮乏的努力与实现可持续发展目标等国家和全球目标的努力复杂化(http://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals)．

比较分析

RSDB的主要贡献在于，它为广泛的比较分析提供了一个平台，例如跨生态系统类型、区域、驱动因素、反馈或制度转移影响的比较。数据库中的信息已被许多硕士和博士学生用于分析各种交叉模式(论文可在http://www.regimeshifts.org)，以及北极的恢复力评估(Carson和Peterson 2016)。

例如，Rocha et al. (2015一个)利用RSDB比较了海洋格局转移的驱动因素和生态系统服务影响。他们的研究证实了这里报道的海洋状态转移子集的模式，并强调了管理可能增加的驱动因素的重要性，特别是在监测计划可能没有实施的地方。基于RSDB对政权转移驱动因素进行的全球分析表明，三分之二的政权转移驱动因素可以在地方到区域范围内进行管理，但如果没有国际合作，防止不希望发生的政权转移是一项艰巨的工作(Rocha等人，2015年b)．在这方面，未来研究的一个重要领域是调查治理系统和政权转移动态之间的不匹配。

Hammond(2012)对农业驱动的政权转移对生态系统服务和人类福祉的影响进行了探索性研究，发现在不同的社会群体中，政权转移的影响高度分化。此外，她的分析表明，其活动对政权转移发生率的增加负有主要责任的行为体(在这种情况下，大型商业农业企业)是受与政权转移相关的生态系统服务变化影响最小的部门。相比之下，对政权更迭贡献相对较小的边缘化行为体往往首当其冲。她的结论强调了在未来的政权转移分析中区分对不同社会群体的影响的重要性。

同样可能的是对政权转移结构的比较分析，例如对政权转移驱动因素或反馈动力的模式的分析。例如，Tshimpanga(2012)使用RSDB框架分析了撒哈拉以南非洲的贫困陷阱，并确定了逃离这些陷阱的关键反馈和潜在杠杆点。Sadauskis(2011)分析了气候驱动的政权转移的反馈结构，以调查建立气候变化抵御力的地方到区域选择，例如通过管理森林覆盖。beplay竞技这种探索性分析可以深化并扩展到其他区域、背景和问题。

该数据库还为国际环境评估提供投入。Peterson和Rocha(2016)对北极地区的政权变化进行了比较分析，以进行北极恢复力评估(Carson和Peterson 2016)。他们发现，北极政权的转变通常是由气候变化驱动的，但它们也会影响破坏气候调节的反馈。beplay竞技这意味着北极是世界上一个特别容易受到连锁效应或相互关联的政权转移动态的可能性影响的地区。这些级联效应可能发生的方式和时间是未来研究的关键问题。作为同一评估的一部分，Huitric等人(2016)使用RSDB模板的修改版本来捕捉北极社区如何应对变化，包括生态政权的变化和正在展开的社会和政治压力。他们的分析强调了自组织作为该地区适应能力和恢复力的关键来源的作用。

这些例子表明，该数据库可以成为IPBES、未来地球或生态系统变化与社会计划等综合科学工作的有用资源。它还展示了如何对数据库结构及其模板进行定制，以解决特定的研究问题，包括可能解决那些用于促进对土地使用制度变化的理解(Ramankutty和Coomes 2016)或可持续性转换(Olsson等人2014)，或用于将网络理论应用于生态系统服务评估的问题(Bodin等人2017,Dee等人2017)。

政权转移研究议程

RSDB强调，就其对人类福祉的影响而言，目前对政权转移的研究不均衡且不完整。一些制度的转变，如湖泊的富营养化、珊瑚礁和缺氧已被广泛研究。然而，许多政权转移，如河道位置和海洋食物网，只在少数地方进行了研究，而对潜在的高度重要政权转移的理解，如南极西部冰盖的崩溃，仍然是推测性的。此外，在进行政权转移研究的地方，它们往往很少注意对生态系统服务的影响，特别是对文化服务的影响，以及对人类福祉的影响。需要更多的研究来了解可能导致特定政权转变的驱动因素和潜在途径的不同组合。此外，为了为政策和治理提供信息，政权转移研究需要特别注意阐明政权转移对不同类型的生态系统服务的后果，它们对人类福祉的多个方面的影响，以及这些影响在不同社会群体中是如何变化的。

一个新兴的、特别缺乏研究的研究领域是，对生态系统服务具有重要影响的政权更迭动态是如何从社会反馈或社会和生态过程的相互作用(而不是纯粹的生态反馈)中产生的。例如，Lade等人(2013)使用建模方法证明，过度捕捞和共同池资源的崩溃可能源于生态动态和调节捕捞水平的社会规范的相互作用，但如果仅考虑社会动态或仅考虑生态动态，则不会出现这种情况。理解人类行为既是机制转变的驱动因素，又是反馈因素是一项具有挑战性的任务。迄今为止，人们很少了解哪些社会反馈随着时间的推移足够强大和稳定，以维持不同的社会-生态制度，或者在生态系统动态发生的时间尺度上，它们在哪里被更好地视为噪音源。这种理解的缺乏尤其体现在跨尺度的过程中，如贸易和移民(Adger et al. 2009)或管理涉及学习或适应性政策变化(Peterson et al. 2003)。随着全球贸易和市场需要不同的标准和产品，或者新形式的通信技术加强了遥远地方之间的联系，这些是创造了新的社会-生态制度，还是只是修改和增加了现有制度的可变性?

我们建议需要新的概念模型和方法来处理这些新的社会动态和社会-生态相互作用，并在社会-生态政权转移分析中表示它们。RSDB框架可以用来支持这项工作。可以通过对数据库中的例子进行比较分析来阐明的关键概念问题的例子包括:如何有效地定义社会-生态政权转移，以区别于严格的生态政权转移?政权转移的概念能有效地应用于由不稳定远距耦合和远距连接强烈塑造的系统吗?这样的分析也有助于更好地理解在哪些情况下，政权转移框架对理解变化的动态是有用的，以及在哪些情况下，它可能没有那么有用，或者需要其他框架或观点来补充。

结论

RSDB提供了一个框架，用于综合分散在社会科学和自然科学中的知识，这些知识涉及一系列与政策相关的、对生态系统服务和人类福祉具有实质性影响的大型系统性变化。通过以一致的方式记录不同的状态变化，该数据库为比较驱动因素、反馈过程、影响和潜在管理选项提供了一个新的平台。这种信息有助于确定世界上更有可能发生不同政权转移的地区，并突出可能的政权转移的潜在后果。对不同政权转移的比较分析还有助于确定政权转移的主要区域和全球驱动因素，以及减少同时遭受多个政权转移的脆弱性的潜在杠杆点，以降低一连串政权转移的风险。除了这些与政策相关的直接见解，RSDB还提供了一个平台，用于在理解政权转移的动态方面产生新的概念进展，特别是社会-生态政权转移。

管理受政权转移影响的系统需要与变化是可预测和可逆的情况截然不同的方法(Carpenter 2003)。数据库中已有的例子的多样性表明，在环境管理和评估中，可能应该比目前更广泛地考虑发生大规模、突然和系统性变化的可能性。我们的新发现进一步表明，不考虑突变可能性的未来预测很可能系统性地低估了环境变化的影响。我们希望RSDB能够为IPBES等全球和区域环境评估提供有用的资源，以更好地整合现有的知识和理解，促进在政策和实践中更多地考虑政权转移动态，并最终增强我们管理和治理可能在人类世日益普遍的大规模、突然、系统性变化的集体能力。

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致谢

我们真诚地感谢为数据库添加和审阅示例的许多贡献者(列在www.regimeshifts.org上)，以及为数据库设计提供输入和反馈的同事。我们还感谢支持作者和在线平台开发的资金来源:瑞典战略环境研究基金会(MISTRA);瑞典研究委员会(拨款621-2014-5137);瑞典研究委员会Formas(资助2009-1333);Branco Weiss科学协会奖学金;瑞典国际开发署(SIDA)资助的GRAID项目;南非科技部和南非国家研究基金会的南非研究主席计划(sarci)(资助98766)。两位审稿人也提供了有益的意见。

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