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哈蒙德·瓦格纳，c.r, S.格林哈尔，M. T.奈尔斯，A.齐亚和W. B.鲍登，2020年。评价水质调控作为农民行为的驱动因素:一个社会生态系统方法。生态和社会25(4): 35。
https://doi.org/10.5751/ES-12034-250435
评价水质调控作为农民行为的驱动因素:一个社会生态系统方法
摘要
农地水质政策旨在通过改变农民行为来改善水质。我们调查了三种因规则结构不同而不同的水质制度中的农民行为，以检验每种政策在其社会生态背景下的适应性和相互作用，这是改善水质的重要方面。美国佛蒙特州基于实践的政策要求采用具体的实践，而新西兰陶波湖和罗托鲁阿湖基于绩效的政策要求农民达到其农场营养流失的数量限制。我们在三个地区采访了38名农民，以引出营养管理变化的心理模式。我们利用社会生态系统(SES)框架来引导心理模型的诱导，利用农民对SES的感知来识别行为的显著方面。心理模型按区域分组，并采用网络分析法进行分析。所有地区的农民都自我报告了高水平的行为改变，并将政策列为行为的主要驱动因素。这表明，每一项政策都适合于实现预期的行为改变。然而，不同的行为模式出现在我们假设的对生物物理适合性有影响的区域:结构变化在佛蒙特州占主导地位(例如，缓冲)，而系统变化在陶波市(例如，从乳制品支持转向肉牛)。不同环境下政策的相互作用，如佛蒙特州的激励计划和陶波市的氮气市场，导致了不同的行为模式。 Additionally, access to capital in some form is required for farmers to achieve changes associated with higher biophysical fit. The social fit of the policies also varied, evidenced by dramatic upheaval in Taupo to mostly neutral perceptions of the policy in Vermont. We conclude that regions considering a shift to water quality rules for farms should carefully consider behavioral dynamics in policy design to achieve water quality goals.介绍
针对农业非点源(NPS)污染的水质政策努力通过改变整个景观的农民行为来改善水质。尽管农业NPS污染对淡水系统的影响普遍存在，但人们对导致该问题持续存在的社会、经济和政治动态知之甚少，包括强制NPS污染政策在改变农民行为方面的作用(Carpenter et al. 1998, McDowell et al. 2016, Rissman和Carpenter 2015)。农民对他们的土地进行的土地管理变化的类型和影响这些行为的驱动因素是水质是否会改善和行为是否按照预期改变的信号。农民持有的关于其营养管理行为动机的心理模型可以帮助识别驱动行为的潜在机制(Jones et al. 2011, Saldaña 2015)。理解农民的心理模式反过来可以揭示水质政策在更广泛的流域背景下的适用性，以及社会和生态结果。
为了达到预期的结果，水质政策必须很好地适应社会-生态环境，并与在特定环境中构建相互作用和行为的现有制度有良好的相互作用(Goodin 1998, Young et al. 2008)。制度是指约束人类互动和行为的规则、策略或规范(North 1990, Ostrom 2005)。政策或制度契合指的是制度契合“生态系统动态，我们的优先事项，以及什么规则“契合”这些问题的方式，但重要的是，还包括制度塑造人类行为的方式(Vatn和Vedeld 2012)。正如Vatn和Vedeld(2012)所描述的，“没有一种政权能适合一种资源……如果该政权无法采取想要或需要的行动。”
由于在测量和监测农业NPS污染方面存在挑战(Meals et al. 2010)，因此很难通过水质趋势来评估水质政策的生态适应性。相反，我们可以确定政策和利益行动之间的联系，这些行动驱动NPS污染趋势，即农民行为的改变，以评估政策与生物物理系统的适合度。我们特别关注土地上正在发生的行为变化的类型，以评估生物物理适宜性，因为并非所有的营养管理变化都会产生相同的长期生态影响。我们可以假设，从长期来看，化肥施用量的可逆管理变化在改善水质方面的效果低于从高养分损失系统(如奶牛场)过渡到低养分损失土地利用(如林业)的农场系统。
除了政策的生物物理适应性，我们还可以通过农民的感知来检验政策的社会适应性，或者“制度与人类期望和当地行为模式的匹配程度如何”(DeCaro和Stokes 2013)来理解制度对政策的接受程度。由于营养物质在景观中的移动通常很慢，农民很难看到政策导致的行为变化与水质改善之间的因果关系。因此，长期购买和接受政策是合法的是至关重要的(DeCaro和Stokes 2013)。通过农民的行为和心理模型，我们可以定性地评估水质政策的社会和生物物理适应性。
我们调查了美国佛蒙特州、新西兰陶波和罗托鲁瓦三个农业NPS污染政策中的农民行为，针对同一个生物物理挑战:农业景观中营养物质流失导致的水质下降。在每一项政策中，农民都有一套“选择规则”，具体规定农民“必须、不能或可以做什么”(Ostrom 2005:200)。这些强制策略代表了两种不同类型的选择规则:基于实践的和基于性能的。根据佛蒙特州基于实践的政策，农民必须实施一系列实践或结构来遵守(VAAFM 2018)。在新西兰基于性能的政策中，农场必须保持在模拟养分浸出的性能限制下，但他们可以选择任何一套策略来达到标准(WRC 2011一个BOPRC 2016)。陶波政策自2011年开始实施，佛蒙特州自2016年开始实施，而罗托鲁瓦流程尚未实施，因此代表了一个政策信号，即政策的要求已经知道，但尚未执行。
我们提出了一种新的方法，将社会生态系统(SES)框架和心理模型分析结合起来，以解决三个关键的研究问题:(1)农民报告发生了哪些类型的营养管理行为变化?(2)农民认为是什么推动了他们的营养管理变化?以及(3)行为变化的感知个体和流域结果和NPS污染政策是什么?该分析的目的是识别和评估为改善水质而制定的政策和驱动行为的社会和生态因素所导致的行为变化，它们都是政策匹配和相互作用的重要组成部分(Young et al. 2008, Vatn和Vedeld 2012, DeCaro和Stokes 2013)。我们没有试图评估改善水质的政策的有效性，因为还没有足够的时间看到水质的显著改善。
理论框架
Ostrom的SES框架(2009)考虑了治理系统、用户、资源系统、资源单位和系统结果之间的相互作用是如何在更广泛的社会、经济、政治和生态动态中存在的。通常，在SES框架的应用中，研究人员使用了多种度量(Cox 2014, McGinnis和Ostrom 2014, Leslie等人2015)，但很少包括个体参与者的视角。在这里，我们利用农民对SES动态的感知，即心理模型，以确定系统与行为的最显著方面，作为检查政策匹配和相互作用的基础，假设农业NPS污染政策的目标是通过改变农民行为来改善水质。正如Ekstrom和Young(2009)所指出的，在全系统范围内确定制度适合度需要纳入“与社会生态系统直接或间接相关的一整套制度”。在我们的案例研究中，我们观察农民，以确定他们认为是其行为的因果驱动的一整套制度。
在水质政策的背景下探索农民的心理模型可以为了解农民如何做出最终影响水质的决策提供重要的见解(Carley和Palmquist, 1992)。心智建模方法被用于理解广泛的环境行为，包括灌溉用水决策(Douglas et al. 2016)、可持续农业的定义(Hoffman et al. 2014)、杂草管理决策(Jabbour et al. 2014)和气候变化信念(Zia and Todd 2010)。beplay竞技此外，我们将按地区划分的心智模型分组为区域心智模型，以检验“特定人群对特定领域的集体知识和理解”(Hoffman et al. 2014:13016)。
研究网站的描述
新西兰的罗托鲁瓦和陶波以及美国的佛蒙特州都实施了农业NPS污染政策，以控制农场的养分流失。这三个地区是农业主导的景观，最近的农业密集化与水质下降相关(Rutherford等人1989年，Mcdowell等人2009年，Quinn等人2009年，熔炼喆等人2012年，熔炼喆2015年;请注意，在图1中，我们展示了佛蒙特州的一个分水岭，密西西比分水岭以类似于陶波和罗托鲁瓦的规模代表佛蒙特州的土地使用，但佛蒙特州的政策是全州范围的，因此规模要大得多。表1使用高级SES类别描述了三个案例研究区域。
陶波新西兰
位于新西兰北岛的陶波湖流域以畜牧农业为主，拥有约113个羊和牛饲养场和7个奶牛场，面积2865平方公里(J. Palmer 2020, WRC，个人沟通)．陶波流域约19%为畜牧农业，23%为林业，56%为原生植被或未开发土地，2%为已开发土地用途(Barnes and Young 2012年)。由于水质不断下降，怀卡托地区委员会于2005年提出了怀卡托地区计划的“第5号变体”，以清理陶波湖(WRC 2011一个)．该政策于2011年开始实施，是一项基于性能的氮素限量与交易计划。在该政策下，农场氮淋失被限制在历史水平。根据2001年至2005年期间每个农场模拟的最高氮素年损失量，为每个农场分配氮素排放限额(WRC 2011年)一个)．陶波湖保护信托基金管理的一个公共基金已经建立起来，以永久减少20%的流域氮流失，并实现到2080年将该湖的水质恢复到2001年水平的环境目标。当地政府、地区政府和国家政府向该信托基金捐赠了8000万新西兰元(Kerr et al. 2015)。此外，还建立了氮素市场，为农民提供灵活性，使他们既能满足受监管的个人排放限额，又能实现整个流域上限。每年对农场进行监测，以确保遵守其氮素排放限额并支付年费(WRC 2011年)b)．
罗托鲁瓦,新西兰
罗托鲁阿湖流域位于陶波湖东北约80公里处，也以畜牧农业为主，但更为集中:该流域有407个农场，包括107个奶牛场，面积500平方公里(《2009年罗托鲁阿湖保护与恢复行动计划》;d . Smeaton 2020,个人沟通)．约42%的罗托鲁阿湖流域为畜牧农业，18%为林业，21%为土著植被，19%为已开发土地用途(BOPRC 2016年)。由于罗托鲁瓦湖的水质不断下降，普拉德湾地区委员会于2005年通过了该地区水和土地计划的第11条规则。该计划的水质目标是基于营养水平指数(TLI)，这是一个包括总氮、总磷和叶绿素的综合指数一个Secchi深度(Burns et al. 2009)。流域的目标TLI为4.2。要实现这一TLI，需要减少向湖泊输送的总氮和总磷。第11条规则设定了一条“界限”，将农场的氮和磷排放限制在当前水平。2016年2月，本研究的重点是进一步的规则，即拟议的计划变更10(对丰德湾区域自然资源计划)。这些规则管理向罗托鲁阿湖提供氮的活动，目的是将流域氮的总淋出量从目前的755 tN/年降至435 tN/年的可持续负荷(BOPRC 2016年)。截至2020年8月，这些规则仍未生效，但很可能在2020年底生效。拟议中的第10号计划是一个基于性能的氮排放限额与交易计划，包括每个农场的氮排放限额。另一项激励计划是对第10号计划的补充，该计划设立了4000万新西兰元的基金，从希望永久降低氮排放的土地所有者手中购买氮。该方案的目标是到2022年购买100万亿水，这是当前流域氮负荷的13% (Rotorua Te Arawa Lakes方案2014年)。 Unlike Taupo, Rotorua farmers must make mandatory reductions in their nitrogen leaching rates to achieve an additional 140 tN reduction.
美国佛蒙特州
佛蒙特州位于美国东北部，与加拿大接壤，面积为23,871平方公里(美国人口普查局2010年)。佛蒙特州的水质政策是全国性的，但它的动机是由磷引起的尚普兰湖富营养化。由于农业集约化和城市发展，尚普兰湖的水质几十年来一直在下降(美国环保局2016年)。佛蒙特州的农业产业包括超过6500个农场，由奶牛场、养牛场和蔬菜场组成，其中超过800个奶牛场主导着农业土地利用和经济产出(VDPC 2015年，USDA-NASS 2017年)。佛蒙特州约20%的土地用于农业，78%用于林业，2%用于开发土地用途(佛蒙特大学空间分析实验室2019年)。2015年，佛蒙特州立法机构通过了第64号法案，该法案要求农场遵守《农业规范要求》(RAPs)，以减少农场的磷径流(VGA。2015)。RAPs包括强制性做法，如编写营养管理计划，覆盖对高侵蚀性土壤的作物要求，禁止施肥，以及农田和地表水之间25英尺(7.5米)缓冲区(VAAFM 2018年)。根据新规定，农场必须向国家登记，并支付费用收取年费，并监察他们是否遵守《反贪污原则》。监测频率取决于农场规模:对于大型农场(700头奶牛或同等水平，例如1000头肉牛)每年监测一次，对于中型农场(< 700头奶牛和200头奶牛或同等水平)每三年监测一次，对于小型农场(< 200头奶牛或同等水平)每七年监测一次(VAAFM[日期未知])。
方法
数据收集
2016年至2018年期间，我们共对佛蒙特州和新西兰的农民进行了38次半结构化采访(表2)。每个地区的采访数量相当均衡，但与新西兰的样本相比，在佛蒙特州接受采访的农民占佛蒙特州农业人口的比例要小得多。访谈协议被用作半结构化访谈的基础，其中包括关于农场系统、营养管理变化、变化的驱动因素以及对流域更广泛的水质和政策的看法的问题(访谈协议见附录表A1.1)。采访时间从30分钟到3个小时不等，每次采访都要进行记录和转录。这项研究获得了佛蒙特大学机构审查委员会的豁免认证。
采用最大变异抽样法选择农民参与者，有意采访代表农场类型和规模多样性的参与者(Collins 2010)。在农业推广机构和地区政府雇员的协助下，我们确定了每个地区潜在参与者的初步名单。然后，我们使用滚雪球抽样法招募更多的参与者，并仅在佛蒙特州通过政府农业通讯和佛蒙特州农业局招募。就农场规模而言，样本偏向佛蒙特州的小型农场，这代表了整个州的农场规模分布(USDA-NASS 2017)。另外，根据表2所示的佛蒙特州规模定义，陶波和罗托鲁瓦样本的农场规模分布倾向于更大的农场规模。然而，这仅仅是作为一个比较点，因为一般来说，新西兰的农场比佛蒙特州的大。佛蒙特州农场的平均奶牛数量是155头(VDPC 2015年)，而新西兰北岛农场的平均奶牛数量是352头(LIC和DairyNZ 2018年)。
数据分析
内容分析
在NVivo 12 (QSR International Pty Ltd 2018)中，使用有指导的，即理论驱动的定性内容分析(Hsieh和Shannon 2005)对采访记录进行分析，然后使用网络分析来确定主题(Pokorny等人，2018)。我们使用德尔加多-塞拉诺和拉莫斯(2015)对SES框架的定义作为内容分析的起点。我们还允许在编码过程中出现子类别。参见附录表A1.2，了解分析中使用的完整代码本。
为了将农民的营养管理行为作为政策目标与实现这些目标所需的行为行动之间制度契合度的指标，我们对过去5-10年营养管理方面的任何自我报告变化或未来两年计划发生的变化进行了编码。我们将营养管理行为分为三类:管理、结构或系统更改(表3)。这些类别反映了进行更改所需的资本费用和时间承诺的范围，以及更改的可逆性，例如，管理更改通常比结构更改更少的资本/时间密集型和更可逆，而结构更改比系统更改更少。该光谱还捕捉了人们期望从营养管理变化中看到的潜在营养损失减少的变化。
如表1所示，案例研究地点在关注的重点营养素上有所不同，例如，佛蒙特州的规则针对磷，而新西兰的规则针对氮。养分循环的差异对管理有影响:磷的主要运输途径是通过土壤侵蚀径流和地面水流，而氮的主要运输途径是通过渗入地下水和地下水流(Carpenter et al. 1998, Mcdowell et al. 2009)。表3所示的行为分类旨在捕捉一系列适用于氮和磷管理的行为。此外，我们预计，与不同种类的营养管理变化相关的资本投资、可逆性和潜在的营养减少趋势将是正确的，而不考虑营养。
区域心理模式网络分析
我们将访谈按地区分组，并使用NVivo 12的矩阵查询工具导出三个区域聚合，加权，无方向邻接矩阵。采用Hoffman等人(2014)和Pokorny等人(2018)的方法，将每个区域的邻接矩阵导入R version 3.5.1 (R Core Team 2018)，并使用igraph包(Csardi和Nepusz 2006)作为区域心智模型网络图进行分析。邻接矩阵报告了在一个地区的分组访谈中驾驶员、行为和结果的共现情况。在每个区域的聚合矩阵中，每个节点代表一个概念，即SES驱动、行为或结果，它们之间的链接表示这些概念之间的连接，而链接的权重表示该区域在两个概念之间建立连接的参与者数量。
区域心智模型网络使用网络节点统计数据:发生概率和强度进行分析。节点的出现概率表示节点被包含在网络中的可能性，因此节点在区域样本中的共鸣程度。它被计算为提到该节点的农民与区域样本中农民总数的比例(Hoffman et al. 2014)。强度反映了节点的广度和突出度，结合了节点的出现概率和节点连接的节点数量，即“度”，在单一指标中:连接到节点的所有链接的权重之和(Csardi和Nepusz 2006)。最后，为了检验哪些SES子类对驱动营养管理行为最有影响力，我们分析了一个只有驱动因素和行为的子集图，即没有结果。在这个子集图中，我们根据节点强度对每个区域的驱动程序进行排名。这三个区域的网络可视化见附录图A1.1至图A1.6。
结果
行为变化
所有地区的农民都报告说，他们正在改变行为方式，以减少他们农场的营养流失。平均而言，佛蒙特州的农民每人进行了5.8次行为改变，陶波州的农民每人进行了4.6次行为改变，罗托鲁瓦州的农民每人进行了3.6次行为改变(表4)。所有三个地区的农民都进行了管理变革，但陶波州的农民更喜欢制度变革(而不是结构变革)，而佛蒙特州的农民更喜欢结构变革。罗托鲁瓦农民没有表现出对结构变化和系统变化的偏好。
有些行为是特定于每个地区和农业系统的。这些做法包括土壤取样(VT)、免耕(VT)、撒粪肥(VT)、安装新谷仓或更新谷仓结构以减少径流(VT)，以及在一段时间内将动物从牧场或农场放养以减少养分淋失(NZ)。
管理层变动
所有三个地区的前两个管理变更类别是播种品种/作物的变更和肥料的变更(图2)。在陶波和罗托鲁瓦，牲畜放养率的降低是相对常见的管理变更，但佛蒙特州的农民没有减少牲畜数量。只有佛蒙特州的农民和罗托鲁瓦的一位农民开始进行营养管理规划和土壤取样。在这三个地区，都有少数农民从事营养管理知识的研究。到目前为止所提到的所有行为都被认为是可以减少农场养分损失的行为。然而，有两类行为的营养损失预计将增加:增加肥料使用和增加放养率。在陶波和佛蒙特州，分别有一个和两个农场增加了化肥使用量，佛蒙特州的两个农场也增加了放养率，即农场上的动物单位数量。
结构变化
佛蒙特州的农民平均进行了最多的结构变化(图3)。这三个地区的共同结构变化是围篱和购买新设备，如更高效的灌溉设备。佛蒙特州的主要结构变化是缓冲和后退，粪肥坑或垫升级，渗滤液系统和水流控制结构。在罗托鲁瓦，粪坑或肥料垫的升级是最主要的结构变化。在陶波，结构上的变化相对较少，但其中很少包括挤奶室的升级、设备升级和围栏。
系统更改
所有三个地区的顶级系统变化都是转向营养损失较低的农场系统和购买或租赁新土地(图4)。在佛蒙特州，有三个农场过渡到营养损失较低的系统，即草饲或有机乳制品。在罗托鲁瓦，有四个农场被改为林业，或从奶牛场转变为牧羊和肉牛牧场。最后，在陶波，6个农场转变为外来森林(松树)或原生森林，或从奶牛场支持系统或养牛系统过渡到牛肉整理系统。陶波和罗托鲁瓦的农民报告说，一些土地被出售或不再出租，但佛蒙特州的农民没有。尽管值得注意的是，在出售陶波农地的三名农民中，有两名还购买了流域内的其他农地。因此，这些农民并没有退出流域农业。重要的是，在陶波和罗托鲁瓦有三个例子，农民转向了更高的养分浸出农场系统，包括过渡到乳制品、羊奶和牛养殖作业。同样，在佛蒙特州也有两个例子，一个农民从林业转为农业生产。
行为驱动程序
总的来说，陶波和佛蒙特的农民引用了19个不同的SES子类别作为行为驱动因素，而罗托鲁瓦的农民引用了16个(所有驱动节点统计数据见附录1表A1.3和表A1.4)。并非每个地区都存在所有的社会经济地位子类别驱动因素。然而，总体而言，每个地区的农民引用了许多相同的驱动因素(表5)。我们将关键驱动因素定义为至少在一个地区按实力排名前五的驱动因素。
治理的司机
水质政策是陶波市和罗托鲁瓦市排名第一的行为驱动因素，佛蒙特州排名第二。在陶波和罗托鲁瓦，发生的概率都是100%:每个接受采访的农民都将水质政策作为行为的驱动因素。在佛蒙特州，也有94%的高概率。以下三段引用，分别来自每个地区，展示了每个地区的水质政策对行为的影响:
我的一些土地，我就早早地被禁了。由于新的农业规范要求，我不得不在仲夏时节给他们施肥，所以我们正在一点点改变我们做事的方式。几年后我们就知道了。希望它会受益。佛蒙特州的农民
但当第11条规则出台时……我们(摆脱)了230头牛和两份全职工作。这是(水质政策)的结果，因为我们是在租赁土地。我们租赁了土地，然后根据(水质政策)我们需要离开集水区，我们已经这么做了．罗托鲁瓦的农民
我们买下了那个农场，在那里种植了几年，通过咨询过程，很明显它会被封顶，可能会更糟，我们不确定结果会怎样……所以我们经过深思熟虑后决定出售．陶波湖的农民
在佛蒙特州，政府机构援助的强度评级最高，发生概率为88%，而不是水质政策。在罗托鲁瓦，政府机构援助的影响也比较大，在司机中排名第四，发生概率为45%，而在陶波，政府机构援助排名第十，发生概率仅为18%。佛蒙特州的农民报告说，政府机构的援助主要来自美国农业部(USDA)的自然资源和保护服务(NRCS)项目，为在农场采用、升级或安装新的做法/结构提供财政援助，以及技术援助。在罗托鲁瓦，农民们参考了地区理事会提供的一些财政援助，用于在农场上安装围栏或拦水护堤等物理设施，以及编写农场管理计划的资金。以下引用代表了NRCS在推动样本中许多佛蒙特州农民行为改变方面发挥的强大影响:
因此，NRCS代理机构只是在一天内停止运作，他们是非监管机构。这只是一次社交拜访，我说:“嗯，我有一些问题。”所以，他认真地听了我的话，说:“好吧，让我们试试。让我们做它。”因此，[美国农业部NRCS的环境质量激励计划]项目当时的最高限额是25万美元。嗯，我们把它刷爆了。佛蒙特州的农民
在佛蒙特州的行为驱动因素中，非政府组织和其他组织排名第三，罗托鲁瓦州排名第六，陶波市排名第11。佛蒙特州75%的农民从佛蒙特大学(UVM)的农业推广和有机认证项目获得技术援助，或从流域项目和土地信托获得财政援助。佛蒙特州的一位农民对UVM Extension有一种看法，佛蒙特州的许多样本也有同感:“它们真的非常非常有帮助。”在罗托鲁瓦，只有36%的农民认为非政府组织和其他组织是推动因素，但这些组织包括类似类别的组织，如土地信托、AgResearch等研究机构和DairyNZ等产业推广机构。其他两个治理节点，其他政府政策和对农民团体的参与，在任何地区都没有列入行为驱动因素的前五名。
男司机
行动者经济学是这三个地区的重要驱动力。这个驱动因素代表农场或农民的经济状况，而不是更广泛的市场考虑，如价格。除了经济因素，没有其他因素子类驱动因素被列入任何地区的前五大行为驱动因素之列。这些其他因素包括道德、灵活性、领导力或企业家、生活方式、过去的经验、社会属性和技术。
就节点强度而言，参与者经济学在陶波以91%的发生概率排名第二，在罗托鲁瓦以64%的发生概率排名第二，在佛蒙特以50%的发生概率排名第五。在这三个地区，主要的经济驱动因素使用了相似的措辞。佛蒙特州的一位农民在描述从林地到耕地的转变时说:“最大的推动力是让每一美元都发挥最大的作用。”在罗托鲁瓦，一位农民在解释减少氮肥使用时说，“这只是为了实现利润最大化。”最后，在陶波，一位农民将他们出租土地的原因描述为“钱，钱，还是钱”。
资源系统和资源单元驱动程序
生态驱动因素，如干旱、洪水和侵蚀，被列为这三个地区的前五大驱动因素。在罗托鲁瓦，生态驱动因素排在第三位，包括保护本地物种、减少径流和减少侵蚀。在佛蒙特州，生态驱动因素排在第四位，包括土壤健康、减少径流、稳定河岸、关注水质和控制可侵蚀土壤。最后，在陶波，生态驱动因素排在第五位，许多农民提到了多年干旱的影响。在这三个地区中，农业生产需求都没有被列为主要的行为驱动因素。
与佛蒙特州(第12)相比，罗托鲁瓦州(第5)和陶波州(第8)的氮和磷属性排名相对较高。在佛蒙特州，只有一位接受采访的农民将磷的属性作为驱动行为，即营养循环的细节。相比之下，罗托鲁瓦和陶波的一小部分农民认为，他们对养分动态的复杂理解推动了行为的改变。
社会、经济和政治环境驱动因素
氮市场的小品类在陶波有很大的影响。该守则是专门针对陶波市现有的自愿氮市场的，该市场是作为水质政策的一部分而建立的。氮市场在陶波的行为驱动因素中排名第三，发生概率为82%。罗托鲁瓦的一位农民参考了在罗托鲁瓦新成立的氮气市场出售氮气的具体计划。目前在佛蒙特州没有氮和磷的市场。
更广泛的经济和市场驱动因素，如价格、市场准入和竞争，在陶波排名第四，在佛蒙特州和罗托鲁瓦排名第八。这一类别中的其他四个驱动因素，包括社会环境、行业或顾问建议、人口变化和碳市场，在三个地区的排名相对较低。
结果
个人成果
在个体层面上，陶波农民报告的平均消极经济结果多于样本中的罗托鲁瓦和佛蒙特农民(见图5)。在整个地区，这些结果包括合规成本、农场可行性、财务影响和对农场经济灵活性的影响。佛蒙特州的一位农民提到了水质政策要求带来的负面经济影响，他说:“我遇到的最大问题是我们必须安装一个渗滤液系统。啊。这是一个8.1万美元的项目，我认为这根本没有必要，”但后来澄清说，他们不会支付项目的全部成本。一些积极成果包括提高农场生存能力、有益的财务影响、提高农场经济灵活性以及进入新市场。一位陶波农民说:“对我来说，这是一笔意外之财。我们以更便宜的价格买了地。我们做出了一些非常聪明的举动，所以这为我个人提供了巨大的机会。”佛蒙特州和罗托鲁瓦州的一些农民提到，水质政策对他们农场的合规成本没有影响。
就个体社会结果而言，佛蒙特州农民平均报告的积极结果多于陶波和罗托鲁瓦，消极结果少于陶波和罗托鲁瓦。农民报告说，他们的知识和意识得到了提高，获得了诸如自豪感和对环境管理的认可等非经济利益。对于负面的个人社会结果，农民提到了对监管的不信任、时间、压力和心理健康影响等非财务成本、农业生计未来的不确定性，而罗托鲁瓦的一些农民提到，他们感觉在个人层面上受到了水质政策的不公平影响。
在任何地区，没有因行为改变或水质政策而在农场规模上产生负面生态后果的报告。然而，佛蒙特州和罗托鲁瓦州的一些农民，而不是陶波州的农民，在牧场或土壤质量和水质方面提到了积极的生态变化。
佛蒙特州分水岭的结果
佛蒙特州的农民普遍认为流域水平的积极和中性结果多于消极结果(见图6的跨地区比较)。佛蒙特州的农民认为提高社区意识、社区福祉和公平是积极的社会结果，但很少有人报告负面的社区福祉。一位农民这样描述水质政策对邻居的影响:“我认为这太糟糕了。他对此很不高兴。他一辈子都在种地，干得很好……他们基本上是在迫使他破产。”只有少数佛蒙特州的农民指出了负面或正面的经济影响。在负面方面，农民提到了在监管和产品价格低的情况下农业社区运营面临的挑战，而在积极方面，农民提到了成本分担援助和水质政策法规的灵活性带来的财务可行性。
佛蒙特州的8位农民认为流域生态结果是正面的，7位是中性的，没有人提到负面的生态结果。样本中的佛蒙特州农民似乎对管理是否发生了变化存在分歧，一些农民说他们没有看到变化。一位佛蒙特州的农民说:“我路过其他一些农场，他们也做这样的事情，我说，‘管他呢?他们是怎么做到的?”“其他农民对改变土地利用方式改善水质持乐观态度。另一位佛蒙特州的农民说:“我看到更大的农场，很多人都在做以前从未做过的覆盖作物。”大多数佛蒙特州农民的生态结果反映与耕作管理对景观的变化有关，而不是更广泛的土地利用变化。
陶波湖流域的结果
在陶波湖流域，农民的看法是两极分化的，有很多正面和负面的结果。在社会层面，每个农民都至少提到了水质政策的一个负面结果，主要是政策的公平性或社区福祉。在反思政策过程时，一位农民表示，“情感和精神上的不确定性(都)令人震惊……很多农民都很沮丧，因为他们看不到多少希望。”许多农民提到，在政策过程中，其他农民出售了他们的农场，离开了集水区。对于集水区大量相对欠发达、氮淋度相对较低的mongori农场来说，农民们表示该政策是不公平的。除了毛利人个人购买的永久土地外，毛利人一般不能出售土地。一名农民说:“由于有很多马霍ori人拥有的土地，他们对土地过于看重，因为这在某种程度上阻碍了他们对土地的利用。”中立的分水岭社会观念包括接受政策，一种“继续下去”的愿望。积极的社会成果包括允许氮肥交易的灵活性，以及向信托机构出售氮肥的能力。 Selling nitrogen was seen as a positive outcome for Māori farms because it allowed them to liquidate capital without selling their land.
对Taupo流域经济影响的看法在农民样本中差异很大，有6名农民提到了积极和消极的经济影响，2名农民表示中立。一位农民解释了该政策如何限制了他们农场的经济潜力:“基本上，在这个过程中，我们每公顷不能种植更多的肉，我们的牲畜数量被限制在2004年的水平，成本不可避免地继续增长。”相反，从积极的方面来看，一位农民说:“在这里种地的好处是，你可以获得25年的资源。现在，我想说的是，在新西兰，你没有任何地方可以获得25年的农场许可证。”
陶波农民对生态成果的正面和负面看法各占一半。农民们认为这项政策在技术上是成功的，他们从集水区购买氮，改变土地用途以减少氮淋失，封顶集水区的氮，而且在某些情况下，农民们认为湖水正在变清澈。但也有部分农户对政策下新增奶农进入流域，通过市场购买氮素排放额度强化的做法产生了负面反应。此外，许多农民对在水质政策下的土地由牧转为林反映消极。正如一位陶波农民所反思的，“现在所有这些都在开发中……它永远不应该被放进树里，而它最终会有树。这是错误的。”
罗托鲁瓦分水岭的结果
在罗托鲁瓦，样本中的农民感知到水质政策过程的更多积极的生态流域结果、部分社会影响和只有消极的经济影响。在经济上，7名农民报告说，政策过程导致对流域农业的投资急剧下降，而且人们认为“从经济上来说，这是不可能的”，无法实现所需的营养减少。9名农民在流域尺度上感知了负面的社会影响，包括对社区福祉的影响和对政策公平性的感知。据一位罗托鲁瓦农民说，政策制定过程在情感上很困难:“所以，我认为——但这就像委屈;这个阶段是愤怒阶段，然后可能会接受，因为这就是发生的事情……就像我说的陶波集水区。”罗托鲁瓦农民报告说，这项政策对农民不公平，城市承担的负担被忽视了。此外，罗托鲁瓦农民表示失望，因为他们以前自愿采取的减少磷径流的行动在新政策下没有得到足够的重视，因为该政策的重点是减少氮。4名农民指出了积极的社会结果，而另外4名农民指出了消极的社会结果。一位农民说，由于该政策，社区的意识和福祉都提高了:“我认为，最大的好处可能是与你的邻居交谈，与你的邻居一起工作，看看他们在做什么。”
7名罗托鲁瓦农民认为生态结果是正面的，2名是中性的，只有1名是负面的。从积极的一面看，一位农民认为该政策阻止了进一步的土地利用集约化:“可能会有更多的农场转为奶牛场……如果(水质政策)没有出台的话。”在某些情况下，农民报告说“大多数农民在改善地区方面做了小的改变”，而另一些人则认为“集水区的土地使用变化很小”。尽管许多罗托鲁瓦农民指出了与佛蒙特州类似的积极的生态成果，但这些成果集中在管理上的变化，而不是土地使用上的变化。
讨论
行为模式和制度契合度
样本中的农民报告说，改变营养管理行为主要是为了减少农场的营养损失，即政策的预期方向，这些农民的行动有望随着时间的推移改善水质，以实现政策的目标。这表明，所有三个区域都表现出合理程度的生物物理适宜性，其中政策的目标，即改变农民行为以改善营养结果，正在导致所需的人类行动。然而，我们确实看到了在不同规则结构下制定的行为类型的重要差异，这可能对水质改善有不同的影响。
首先，管理层变动显然是唾手可得的果实。管理变更相对便宜，更可逆，并不一定需要大量的时间或财务投资。如果在短期内被认为是无效的，例如，因为水质改善的生态节奏缓慢，这些行为很容易被逆转。因此，管理变革并不能为水质的长期影响提供强有力的保证。因此，这三个地区的农民都报告了一些管理变化就不足为奇了。
由于水质的差异，不同区域之间的结构和系统变化有明显不同的模式，可能对生物物理拟合有影响。佛蒙特州的农民报告了更多的结构变化，新西兰的农民报告了更多的制度变化，而罗托鲁瓦州的农民报告了较低的水平。在大多数情况下，结构变化调整的是营养物质在农场的运动路径，而不是营养物质的总使用量，例如化肥的使用、饲料的使用和/或动物数量。相反，正如我们在陶波看到的那样，系统变化通常会通过改变农场生产需求所需的数量来影响农场使用的养分总量。因此，系统变化很可能代表着减少营养损失和改善政策生物物理适应性的更大潜力。尽管我们假设这些行为对营养负荷有不同的影响，但最终这是一个需要进一步研究的领域，以更好地理解这些结构和系统变化与每个特定生物物理环境中水质改善之间的关系。
区域心理模型中水质政策与社会经济地位的相互作用
通过研究驱动因素和结果，我们发现在每个区域的心理模型中，政策和社会经济地位背景之间的相互作用存在差异。这些差异可能推动了陶波和佛蒙特州的结构性与制度性变化的主导地位，也对政策的社会适应性产生了影响。
佛蒙特州的农民描述了一个基于激励的SES环境，该环境通过财政和技术援助支持农民在监管支持下采用新的结构实践。佛蒙特州的政策利用了美国农业环境政策中成本分担方式的路径依赖:该政策增加了一个需要改变的监管机制，但仍然允许对农民改变行为的财政援助。从这个意义上说，正如Ekstrom和Young(2009)所言，该政策“受益于”既存制度的“粘性”，而不是与之对抗。值得注意的是，由于这种强烈的相互作用，佛蒙特州是唯一一个水质政策没有被报道为行为的主要驱动因素的地区。以实践为基础的政策的设计，要求在农场采取具体的实践，也与NRCS的项目结构和其他资助农民采用保护实践的项目相一致。我们假设这就是佛蒙特州样本中很少发生农业系统变化的原因。此外，在SES背景下，激励的重要作用塑造了农民的结果，很少注意到负面的社会和经济影响，暗示了高度的社会契合。然而，对于这项政策是否真的对生态产生了影响，是否能带来长期的水质改善，农民们表达了不同的看法。这表明，该政策可能是在用长期的生物物理适应性来换取短期的社会适应性。这也可能是佛蒙特州政策中更广泛的空间匹配问题的症状(Galaz et al. 2008):如果没有农场规模的营养限制，在流域规模的水质和个体农场贡献之间就没有责任的直接联系，这使得实现和实施系统性变化变得困难(Vatn和Vedeld 2012)。
在陶波，农民们描述了监管要求和市场动态相互作用的两极分化经验，这些需求和市场动态推动了一些人的利益和另一些人的边缘化的系统性变革。陶波的政策规范的是模拟的营养减少，而不是减少营养损失的做法。在这个基于性能的策略中，结构不像在佛蒙特州那样在策略中“计算”。此外，也没有帮助农民购买或升级基础设施的计划。为了适应营养上限，我们样本中的农民能够向自愿的氮市场出售氮，并使用资本来改变他们的农场系统。在陶波，主体经济学以及更广泛的经济学和市场都是重要的驱动因素，反映了在流域尺度上调节氮和允许农民在全球农业市场上保持竞争力之间具有挑战性的相互作用(Vatn和Vedeld 2012)。这导致了两种两极分化的经历:(1)许多农民在经济上处于边缘，努力抵消新的风险和敞口;(2)一些农民能够从政策中获得巨大的经济优势，进一步改善他们的经济状况。对于第一种情况下的许多人来说，新政策以其他两个区域所没有的方式促进了企业家精神和创新。例如，农民们正在尝试新的农场系统类型，如挤羊奶，以及新的品牌/营销策略，以弥补他们在强化生产系统方面的无能。同样，陶波农民报告两极分化的社会影响表明社会适应程度较低。 However, Taupo farmers did reflect some institutional acceptance through a desire to simply “get on with” the new policy.
最后，在罗托鲁瓦，我们的研究捕捉到了一个具有强烈政策信号的高不确定性时期。罗托鲁瓦的农民提到的司机比其他两个地区少，行为变化也更少。然而，据报道，水质政策是该地区行为改变的主要驱动因素，这表明即使只是一个政策信号，即政策还不可行，拟议的规则也被视为改变了行为。主体经济学在推动管理变革方面的力量反映了农场在评估未来变革的潜在经济影响时，正在追求“容易摘的果实”。与陶波一样，这反映了全球经济和区域氮政策之间具有挑战性的相互作用，而区域尺度上的政策不确定性加剧了这一问题。与陶波不同的是，罗托鲁瓦地区议会在过去10年为农场提供成本分担资金和技术援助，以安装一些结构，主要是在农场上安装围栏和拘留护堤方面发挥了作用。然而，在新政策下，实践采用没有可用的成本份额。因此，我们样本中的农民表达了高度负面的社会和经济结果，暗示了在访谈时社会契合度非常低。有趣的是，一些农民报告了土地管理变化带来的积极生态结果，但与佛蒙特州一样，这些并不被视为广泛的景观变化，因此可能也反映了较低的生物物理适合度。
适合和相互作用的机会
比较这三个地区，一个关键的结论是，农民需要获得资金或财政援助来实现结构和/或系统变化，我们假设这些变化与更高的生物物理适应性有关。在佛蒙特州，农民利用财政援助进行结构改革，在陶波市，农民通过出售氮肥来实现系统变革，而在罗托鲁瓦，由于没有一个正常运转的氮肥市场，也没有广泛的财政援助选择，结构和系统变革的水平要低得多。如果无法获得资金，我们的研究结果表明，农民不太可能进行管理变革以外的任何变革。水质政策可以利用与已有的保护计划相互作用的优势，如在佛蒙特州，或设计新的市场结构，如在陶波，以实现结构和系统的变化。
在这些政策下，三个地区的生态驱动因素在营养管理决策中发挥了作用。行为改变的一个重要部分似乎是使营养管理的改变与农场的生态功能相一致，例如耐旱性或减少侵蚀。这个直观的结果可以通过强调这种行为与流域水质和农场系统功能的生物物理适应性，帮助促进采用和遵守。
总体而言，我们的研究将社会经济地位框架与农民心理模型进行了新颖的整合，为政策的契合和相互作用提供了四个关键见解。首先，这三个地区农场的强制性水质规定被农民认为是在因果关系上改变了他们的行为，这表明每个政策及其目标之间存在匹配。其次，不同的规则结构导致了景观上养分管理变化的不同模式，我们假设这将对生物物理适应性和政策的有效性产生影响，即从长期来看，水质改善。具体来说，我们假设，与结构和管理变革相比，陶波的系统变革为长期改善水质提供了更大的机会，我们强调这是未来研究的一个领域。第三，尽管所有三个地区都已经或正在实施强制性规则，但农民对这些政策结果的体验显示出不同程度的社会适合度，罗托鲁瓦最低，佛蒙特州最高，并有一些证据表明生物物理适合度和社会适合度之间存在权衡。最后，每个区域都面临着不同的匹配和相互作用问题。在佛蒙特州，与已有制度的相互作用推动着行为，但在陶波和罗托鲁瓦，挑战着社会适应，佛蒙特州政策的整体空间不适应可能推动着社会和生物物理适应的潜在权衡。
结论
农民行为的改变对于改善水质和减少农业NPS污染至关重要。在本研究中，我们利用社会经济体系框架和农民心理模型的新整合方法，评估了三个面临强制性规则的地区的农民的经验和认知，以遏制农业NPS污染，以评估政策的适合性和相互作用。随着越来越多的地区考虑强制性水质规则来解决来自农场的营养物质污染，我们的分析表明，规则选择应该考虑(a)明确地将政策的生物物理目标与景观中需要的行为变化类型相匹配，以实现预期的营养物质减少，例如根据需要使系统变化改善营养物质负荷减少;(b)政策规则与当前农场营养管理的社会、经济、生态和政治驱动因素之间的相互作用，如可能阻碍行为改变或威胁社会适应的更广泛的市场整合;以及(c)可以与强制性规则相互作用以促进政策目标的潜在促进因素，如财政激励或支持。就这最后一点而言，我们发现农民需要获得某种形式的资本，才能实现与更高生物物理适应性相关的变化。使用这种新颖的方法，将心理模型分析与基于SES框架的政策分析相结合，可以更深入地研究政策改变行为的过程以及政策改变所经历的影响。对于考虑转向农场营养物污染的强制性规则的地区，我们建议政策设计应仔细考虑驱动因素-行为-结果的动态，以实现长期的水质政策拟合。
致谢
作者们想要向那些欢迎第一作者来到他们家里并分享他们经验的农民们表示深深的感谢。此外，我们感谢美国国家科学基金会东亚和太平洋夏季研究所奖学金[NSF EAPSI 1614170]， NSF OIA-1556770, NSF fwf - htf - p 1929814，人类世经济学项目的支持，该项目由加拿大社会科学和人文科学研究委员会和佛蒙特大学共同资助，获得了佛蒙特大学研究生院Thomas J. Votta纪念基金的奖励，以及佛蒙特大学James M. Jeffords项目和佛蒙特水资源和湖泊研究中心的资助。我们还要感谢Andrew Wagner协助创建图1中的土地使用地图。最后，我们要感谢Caitlin Morgan和Christine Carmichael对手稿草稿的反馈。
数据可用性
支持本研究结果的数据可向通讯作者CRHW索取。这些数据没有一个是公开的，因为它们包含的信息可能会损害研究参与者的隐私。该研究的伦理批准由佛蒙特大学机构审查委员会批准，批准号为CHRBSS:16-612。
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