以下是引用本文的既定格式:
汤姆林森,B.纳尔迪,D.斯托科尔斯,A.拉图里,A. W.托伦斯,2022。通过设计将生态财富归还给非人类物种:生态系统的案例。生态与社会27(2):34。摘要
近几个世纪以来,人口和能源消耗迅速增长。这种增长依赖于智人对生态系统服务的利用,而这些服务以前是由许多其他物种平等分享的。将这一过程设想为物种间生态财富的转移,为研究人类活动提供了一个框架。我们用这个框架来批判设计的广泛努力,特别是人机交互设计,因为它在过去几十年里一直被人类文明所追求。我们提供了一个概念工具,生态系统,它可以帮助设计过程支持生态财富的再分配给非人类物种。生态系统基于人物角色的概念:特定用户组的浓缩表示,这是许多设计过程的关键部分。生态系统结构类似于人物角色,但是是在整个生态系统的层面上,而不是在特定的人群层面上。这种构造可以帮助识别生态系统层面的影响,并使它们能够更有效地影响设计过程。生态系统也可能比现有的以人类为中心的设计方法更能有效地管理当前的环境危机。介绍
在过去的几个世纪里,人类人口急剧增长,从1800年的不到10亿增长到目前的78亿以上(我们的世界数据2020年)。[1]同期人类能源消耗也有所增加,人均增加了两倍多,总量增长了25倍(Ritchie et al. 2020)。人类对地球生态系统的开发——榨取资源、利用生态系统服务、杀死生物以供自己使用——在很大程度上使这些增长成为可能。
在同一时期,地球的生物多样性承受着巨大的压力,据估计,灭绝率超过过去200万年间的背景率约100倍(Ceballos et al. 2017)至1000倍(Gilbert 2018),每天有多达150个物种消失(Djoghlaf 2007)。即使在没有人类的情况下,哺乳动物的物种丰富度也可能需要300 - 700万年的进化才能恢复到人类之前的水平(Davis et al. 2018)。随着人类将生态系统为自己所用——将森林变成农田,将沼泽变成购物中心——许多非人类生物[2]已经被挤出,经常导致局部或全球性的灭绝。
生态系统服务(Costanza et al. 1997, Costanza et al. 2014)、自然资本(Hawken et al. 2010)和环境全成本会计(Epstein 1996)等概念描述了生态系统提供财富形式的各种方式。[3]例如,能源、栖息地、食物、建筑材料和其他自然资源。将人类对生态系统和非人类物种的剥削视为对生态财富的侵占,揭示了从非人类物种到人类的大规模物种间财富转移。[4]这个概念与的概念相似,但又不同”净初级生产的人类占有”(Haberl et al. 2014)。而HANPP关注的是”植物生长每年产生的碳总量,”种间财富转移包括土地生产力之外的财富形式,包括废物处理、干扰调节和避难所(Costanza et al. 1997)。
在整个人类历史中,物种间财富转移的速度各不相同,但随着农业(Tauger 2010)、工业过程(Meadows et al. 1972, Stutz 2010, Davis 2016)和能源使用(EIA 2016)的激增,物种间财富转移的速度呈上升趋势。扩张主义经济模式也发挥了关键作用。资本主义在竞争中击败了其他经济体系,在可预见的未来仍将是主导体系[5];它的”固有的扩张倾向”(Clark和York 2005:391,另见Harvey 2005, Ripple et al. 2017)能够有力地煽动物种间财富转移。只要经济增长是几乎每个国家政府的明确政策目标(例如,澳大利亚贸易投资委员会2020年,Xiang 2020年,拜登2021年),物种间财富转移仍然是一个巨大的风险,有可能破坏人类赖以生存的生态系统。
然而,物种间的财富转移可能不再必要。Jørgen Randers提出,人类人口正在趋于平稳,预计将在90亿人以下达到峰值(Sevaldson 2018)。已经被征用的生态财富可以满足人类的许多需求。正如Randers所描述的:”挑战不再是产量增长,而是分配”(Sevaldson 2018:296)。人类可能能够在不对非人类物种造成不当伤害的情况下维持高水平的生活。
尽管物种间财富转移给人类带来了巨大的好处,例如显著减轻了人类的贫困、饥饿和疾病,但减少或逆转这种转移的努力可能会使大多数非人类生物受益。生态恢复方面的孤立努力有效地造福了特定的非人类生物种群,例如美国内政部(2020年)描述的恢复成功故事。[6]生物学家e·o·威尔逊(E. O. Wilson)主张将地球上一半的土地用于生态再生(Wilson 2016)。撰写本文时,正在世界各地蔓延的COVID-19大流行进一步证明,人类活动或经济活动的减少可能促进生态恢复(Bates等人,2020年,Corlett等人,Rutz等人,2020年)。这一证据与切尔诺贝利核灾难发生20年后物种丰富度增加的研究结果相似(Møller和Mousseau 2007年),以及1990年以来美国森林的惊人再生长(粮农组织2020a)。Alan Weisman观察到,如果人类消失,生态系统将会恢复(Weisman 2008;其影响将类似于物种间财富转移的逆转)。所有这些分析都强调,人类以外的物种将从扭转目前物种间财富转移的不平等中获益。
人类也可能从物种间财富转移的逆转中受益。人类的幸福取决于部分由其他生物构成的生态系统。对其他物种的好处往往就是对人类的好处。此外,森林砍伐和其他形式的生态系统退化可能在一定程度上与COVID-19等流行病有关(Poudel 2020年)”目前的证据表明,保护完整的生态系统及其特有的生物多样性通常可以减少传染病的流行”(Keesing et al. 2010:647)。
我们认识到这一领域在道德上是复杂的。鼓励或逆转物种间财富转移对不同人群和生物的影响各不相同;任何新情况的分配影响都将导致新的往往不可预测的利益和成本分配。问题比如”人类如何平衡人类与其他物种的需求和欲望?”而且”谁决定这种转变如何发生?”指出这一领域的道德/伦理复杂性。然而,我们认为当前的体系是不可持续的;我们认为,扭转物种间财富转移可能符合人类以及其他物种的长期最佳利益。
在过去的几个世纪里,人类的设计活动大大促进了物种间的财富转移。体制和基础设施的设计使人类在提取资源供自己使用方面能够加强合作。技术设计一直是加剧物种间财富转移的核心。特别是利用化石燃料的技术已经对气候变化产生了深远的影响。beplay竞技信息技术也管理并放大了构成物种间财富转移的许多资源流动。这些人类设计和技术就像强大的乘数器(Papaioannou和Dimelis 2007年),能够对其他物种产生比人类以前造成的更大的影响。
早期的分析(Wilson 1984, Haberl等人2014,Bennett等人2016,Schwab 2016)强调了减缓人类对自然资本开发的重要性(Costanza等人1997)。本文提出的物种间财富转移框架通过提出新的设计方法和环境政策来扩展那些早期的工作,这些政策旨在使人类能够将生态财富返还给其他物种,从而也有利于他们自己的生存。
在本文中,我们特别关注计算系统的设计。我们建立在赫伯特西蒙的经典定义设计是行为”制定旨在改变现有状况的行动方针”(Simon 1988:67)。具体而言,这项工作处于将计算系统设计纳入可持续性领域的持续趋势之中(Blevis 2007, Dillahunt等人2009,Tomlinson 2010, Raghavan等人2016,Nardi等人2018,Nardi 2019)。几位作者是计算机研究人员和设计研究人员;因此,我们寻求帮助计算和设计学科更有效地支持向可持续发展的过渡。虽然我们关注的是计算系统设计中的这个特定领域,但我们相信这里描述的方法也与许多其他设计领域相关。
计算和设计领域的绝大多数工作都忽略了其他物种和生态系统对人类的价值。我们认为,当前许多设计知识的严重局限性源于其嵌入以人类为中心的框架(Wakkary 2021)。方法包括”以用户为中心的设计”(Usability.gov 2020),以及”以人为中心的计算”(NSF 2020)通常将人类置于设计过程的中心。这些方法源于一种共同的以人类为中心的世界模式,这种模式将人类的需要和欲望置于其他物种的需要和欲望之上。甚至是建立在系统思维基础上的整体设计方法,比如”系统设计、”关注人类社区的需求,并考虑人类更广泛的社会、经济和政治背景(van der Bijl-Brouwer和Malcolm 2020)。然而,一个非人类中心的框架,其中有一个明确的努力来逆转物种间的财富转移,可能会产生一个完全不同的设计知识体系,比以人为中心的技术更有潜力帮助改善当前的行星困境(Burke et al. 2015, IPCC 2021)。在这篇文章中,我们描述了这个设计知识的替代体的特征。虽然我们专注于计算系统的设计,但我们相信,在这个设计子领域中出现的许多观点也与其他设计领域相关。
我们提出了一个新的概念设计工具,生态系统[7],类似于设计中使用的现有概念工具。在许多设计过程中,设计师使用称为人物角色的构造(Pruitt和Grudin 2003, Nielsen 2014)。人物角色是一组利益相关者的纸上或数字表示,设计师在设计过程中使用它来记住这个群体。例如,一个致力于社交媒体平台设计的设计团队可能有一个代表原型大学生用户的角色,一个代表年幼孩子的父母的角色,以及一个代表退休人员的角色。每个角色都将存在于一张纸或数字等价物上。设计研究人员已经开发了流程(见Pruitt和Grudin 2003年,尼尔森2014年;本文后面也将讨论),以创建准确反映特定涉众组的丰富性和复杂性的角色。生态系统类似于角色,但它是在整个生态系统的层面上,而不是一个人的层面上。生态系统是对可能受到特定设计活动影响的生态系统的定制描述。
我们相信生态系统设计工具可以使生态系统的需求在设计过程中得到更有效的体现。在本文中,我们将探讨如何构建生态系统,如何使用它们,以及该领域工作的未来方向。这里描述的研究汇集了一系列领域,将生态学和设计的研究与社会生态学的工作以及计算和设计的研究相结合。尽管该设计工具的实际部署超出了本研究的范围,但我们提出了可以在未来部署该工具的理论基础。总体目标是在设计过程中提高对生态系统的关注,而生态系统是全球人类文明活动的基础。
相关工作
人类设计过程在一系列生态环境中至关重要,从人类栖息地的设计(Henfrey 2018),到变革性空间的设计(Pereira等人2018),再到与一系列不同利益相关者共同设计场景(McBride等人2017)。由于人类技术和基础设施的设计增加了人类对其生活的生态系统的影响,因此参与设计过程对于理解这些影响至关重要。
社会生态学的许多学者都探讨了人类与非人类之间的关系。例如,Helmut Haberl和他的同事研究了随着时间的推移,社会和自然之间的关系(Haberl et al. 2016)。Stokols(2019)在人类世(Anthropocene)中对环境设计的分析提出了更广泛的环境概念”用户”超越那些生活或工作在特定地点的人。例如,相关用户群体可能不仅包括站点的本地用户,还包括地理位置上远离站点的个人,尽管如此,他们的健康可能受到大气或海洋碳和污染物从原产地到更偏远的遥耦合地区的运输的影响(另见Liu等人,2013年,2015年,Stokols 2018年,以进一步阐明遥耦合和系统集成)。的”深层生态学”运动包含的原则”biocentrism”或”biocentric平等主义”(相对于人类中心主义),它的前提是,如果这些系统和组成它们的不同物种想要生存和繁荣,人类必须在生态系统中分散,或降级到一个不那么强大和卓越的角色(参见,例如,Næss 1973, Lovelock 2000, Devall和Sessions 2007)。生物中心主义认为所有的生命形式都有一个”平等地享有生存和发展的权利”(Næ党卫军1973:96)。动物权利法领域从不同的角度处理了类似的问题:将法律上可执行的权利归属于非人类生物,并赋予人类保护非人类生物福利的法律义务(Singer 1975, Wise 2000, Sunstein and Nussbaum 2005)。社会生态学家默里·布克钦写过关于从生物和社会性质到”思考自然”人类的推理能力将应用于生态系统设计,以促进人类和其他物种之间更公平的关系(Bookchin 1996, Bookchin 2005)。生态系统的概念建立在这些想法的基础上,并拓宽了这一视角,在设计过程中包括非人类物种和生态系统的利益和权利。
这项研究有助于可持续设计的更广泛领域(例如,Ceschin和Gaziulusoy 2019)。可持续设计参与了一系列不同的努力,以使与可持续发展相关的主题影响设计过程。例如,过渡设计寻求包括”以地点和区域为基础”设计过程中的观点,以支持社会变革的方法,参与可持续发展,开发新的愿景,并与现有的基层努力联系起来(Irwin 2015)。从摇篮到摇篮的设计从生物循环中汲取灵感,重新定义设计过程(McDonough和Braungart 2002)。价值敏感设计(Friedman et al. 2013)的研究人员试图了解可持续性等价值可能影响设计的过程。也许与这里提出的生态系统概念最相关的是弗里德曼和亨德利的概念”将卡片”(Friedman and Hendry 2012)为不同利益相关者群体的核心价值观(如环境可持续性)和其他因素影响设计过程提供了一种潜在机制。我们相信生态系统是这些方法的补充,并且可能有助于将特定生态系统的需求放在设计过程的前台,并通过代理,使设计团队更广泛地考虑生态系统的影响。
特别是在计算系统的设计中,使用人物角色是一种常见的方法,可以在设计过程中表示视角的多样性(Pruitt和Grudin 2003, Nielsen 2014)。人物角色很少以与生态系统问题甚至是间接相关的方式使用。与这里描述的工作最相关的概念是”动物角色”(弗劳利和戴森2014)。在动物农业(如饲养家禽)中使用的在线系统设计中,已经提出了动物角色来考虑物种特定的考虑。Tomitsch等人(2021a, 2021b)也以给予为目标探索了非人类角色”非人类利益相关者在设计过程中也有发言权”(http://designthinkmakebreakrepeat.com/methods/non-human-personas/).同样的,”犬类角色”已在动物计算机交互的新兴领域提出,其中数字紧急警报等技术是专门为动物设计的(Robinson et al. 2014)。
Raturi(2017)提出需要”系统角色,”一种设计概念,它代表的是人类与之交互的系统,而不是人类本身。她”农场的角色”为可持续农业设计数字技术。景观越来越多功能:自然和人造系统的融合发挥了一系列功能。例如,草喂养的牲畜在公共牧场上漫步,那里的景观为野生动物提供了栖息地,为人类提供了食物,还有许多其他功能。利益相关者分析策略正在演变,以考虑例如土地使用规划活动中的生态复杂性(de Groot 2006)。
De Groot(2006)描述了土地使用规划者如何考虑生态系统功能,包括它们作为栖息地的作用,以及在环境规划、管理和决策中的作用。Reed等人(2009)提供了利益相关者分析方法的清单,作为自然资源管理类型学的一部分,将利益相关者分析扩展到包括非人类和非生物实体作为利益相关者。这项工作提供了一套有价值的方法来考虑生态系统对决策的影响,尽管重点仍然是在循环中的人类。
行动中的生态系统
生态系统可以使以生态系统为中心的技术设计在人造系统和自然系统的结合处发挥作用。正如人物角色不是对特定人物的全面描述,而是一个概念镜头,通过它关注设计空间的特定方面,生态系统不是一个完整的生物学描述,而是一个突出与特定工作领域相关的生态系统方面的构造。正如生态系统可能是空间嵌套的(Klijn 1994),生态系统也可以代表不同的空间尺度。生态系统可以被纳入设计过程,鼓励人们努力提出有用的问题,思考影响,创造同理心,并跟踪复杂性。
在下面的例子中,我们将研究生态系统如何为可再生农业从业者所使用的技术设计提供信息。设计研究和技术开发的新兴领域不仅支持向可持续农业过渡,而且支持向可再生农业过渡(Raturi和Buckmaster 2019年,Basso和Antle 2020年),其中软件为农业系统利益相关者提供跨规模管理复杂性的能力。在过去十年中,一直在推动采用可再生农业实践,如减少耕作、种植覆盖和饲料作物、整合传粉媒介栖息地以及使用旨在改善土壤健康和水质、增加生物多样性和固碳的生物防治措施(Swinton et al. 2006)。再生农业社区寻求提供一系列生态系统服务,认识到对非人类物种和生态系统的共同威胁与对农业和人类粮食安全的威胁交织在一起。通过农业提供生态系统服务可能会扭转过去对环境的危害,从而使人类和非人类物种都受益。因此,人们对设计生态系统激励方案和政策、实践验证系统和数字工具产生了浓厚的兴趣,这些工具使农民能够参与数字介导的支付交换、综合技术、政策和再生农业研究(Swinton et al. 2007)。
数字介导的生态系统服务市场(esm)整合了从生态系统服务付费(PES;Kronenberg和Hubacek 2013)和全球碳市场(Corbera 2012),为农民采用再生实践提供了一种财政激励机制。理想情况下,ESM将使农民能够提交农场数据,展示他们的农业实践如何影响生态系统及其居民。这些数据将被用于验证农业实践是否真正提供了生态系统服务。
esm,像其他软件一样,是用以人为本的方法设计的,它将设计活动的重点放在人的需求、目标和愿望上。这种方法可能包括对农民的采访和代表原型农民的人物角色的创建,允许ESM设计师创建增强农民体验和工具可用性的功能,增加技术采用的可能性。鉴于ESM的目的是验证对生态系统的服务,我们认为这个设计过程中缺少一个关键的利益相关者:生态系统本身。以生态系统为中心的方法可以包括使用生态系统框架来代表受农业实践影响的关键当地生态系统,以及代表生活在生态系统中的本地昆虫、动物、植物和其他生物。以生态系统为中心的设计可以包括动物人物角色(弗劳利和戴森2014年),以代表牲畜和野生动物面临的偏好和限制,以及农场人物角色(Raturi 2017年),以代表esm中所代表的农业系统。总之,这些角色捕获了应该为ESM设计提供信息的参与者和系统的范围。如果只包括用户角色,那么农场声称要服务的生态系统和生态系统中的本地居民将是无声的。
以生态系统为中心的ESM设计
在典型的人机界面用户研究中,ESM的设计师可能会采访农民并访问农场,以开发基于经验的农民和农场角色。设计团队可能会收集有关农场内保护区以及农场对生态系统的影响的数据。这些系统包括农场内部和周围的生态系统,即农场所属的生态系统,空间上相邻的生态系统,以及下游的生态系统。以生态系统为中心的设计过程将包括与农民的访谈和对农场的访问,但也包括收集关于农场内部和周围生态系统的数据。在本例中,创建生态系统的ESM设计团队将咨询当地生态系统和再生农业实践方面的专家,如美国农业部自然资源保护局的成员,他们可以就生态系统服务激励计划提供建议。该团队可能会咨询推广教育工作者,他们关注的主题包括覆盖种植、土壤健康和水质(例如,普渡推广,https://www.extension.purdue.edu/),他们可以就农业实践如何与改善环境成果相关联提出建议。他们可能会与在自然资源部或美国鱼类和野生动物管理局等机构工作的联邦、州和县政府代理人员交谈,这些机构在环境监管要求方面具有专业知识,以及非营利顾问,这些顾问可以就当前支持环境保护的实践提供指导”自然权利”在人类设计活动中(例如,Terra伦理联盟,http://terraethics.com/).该小组可以咨询当地和土著社区团体,他们可以就当地生态系统的历史,包括传统的保护和做法提出建议。
假设一个ESM的设计,”CarbonMarket。”ESM设计团队将创建一个代表农民、农场、生物和生态系统的人物角色集合,以培养对他们如何相互作用的同理心和理解。
- 用户角色:ESM的主要用户组是农民,因为他们向市场提供数据进行验证,以获得补偿。“碳市场”的设计团队可能会把已经在实践再生农业的农民视为早期采用者。这些农民将熟悉保护成本分担或激励计划,并使用某种形式的数字记录来跟踪他们在实现生态系统服务方面的进展。另一个用户组可能是ESM信用购买者。这些在ESM交易中与农民匹配的用户可能是个人和企业买家。因此,用户角色既可以代表农民(即生态系统服务提供者),也可以代表那些希望购买ESM信用的人。这些角色将通过用户研究来设计,例如,采访农民和信贷购买者。这些角色在设计过程中支持人类,指导设计团队提高可用性和积极的用户体验。
- 农场角色:验证生态系统服务的过程具体取决于服务。例如,验证鸟类栖息地是否成功就像监测和计数鸟类一样简单。相比之下,随着土壤科学研究的改进,仍在制定测量、监测、报告和验证土壤有机碳改善的规程,并开展了许多相互竞争的工作(例如,粮农组织2020b)。因此,使用农场角色(Raturi 2017)将使碳市场设计团队能够考虑如何在ESM中表示不同类型的农场,并对农民用于监测生态系统服务的农业数据收集和报告实践进行分类。
- 生态系统:生态系统自然地为自己服务。生态系统服务的构建在农业环境中以两种形式存在:一种是修复行为,另一种是预防行为。在预防行为中,人类寻求防止未来的伤害,例如,种植覆盖作物以防止或减少氮淋滤。在修复行为中,人类试图消除先前的伤害,例如,通过种植本地物种和创建保护区来创造新的栖息地,以修复由于栖息地破坏而造成的生物多样性的丧失。在设计ESM时,将使用生态系统来确保设计师在构思服务时考虑到该生态系统服务是否真正能够实现生态系统恢复。因此,用于设计ESM(如碳市场)的生态系统需要包含关于可再生农业实践和生态系统之间关系的指导。
一个生态系统的例子
每个直接受农民管理决策影响的相邻和重叠的生态系统都可以通过一个生态系统来表示。例如,在中西部的农场,这些可能包括农场内外的原生湿地;溪流:常年流过牧场的溪流;毗邻牧场边界的针叶林;以及支撑整个牧场的土壤微生物群。碳市场的设计团队需要确定将生态系统转变为生态系统的集合。一种方法是从对与参与ESM用户研究的农民管理的每个农场交叉的所有主要自然生态系统进行编目开始的。碳市场设计团队现在有一组候选生态系统,可以抽象成一个生态系统。
图1介绍了一个基于美国中西部湿地原型的生态系统原型示例。这一生态系统包括对农业影响的具体考虑,因为它将为农民和其他人使用的ESM的设计提供信息。我们提出生态系统的六个组成部分,如图1所示:
- 选择湿地的图像是为了唤起设计师对生态系统内部可能是什么样子的想象,从而将它们置于生态系统的背景中。这些图像是真实的湿地,尽管它们一起说明了湿地原型的特征。在图1的示例中,使用了Pinhook Bog的照片。
- 特征组件描述了生态系统的自然功能,使设计者了解人类是如何中断生态系统的自我服务特性的。在图1中,我们用一个图表补充了文本描述,该图表说明了一系列相关的生态系统类型(被抽象到生态系统中)。
- 用户故事介绍了生态系统的历史,包括对气候变化和保护工作影响的描述。beplay竞技因为这个生态系统将用于农业技术的设计,与人类影响有关的内容围绕农业的影响。
- 居住者部分告知设计者生活在这个生态系统中的本地物种的范围,提供了关键的非人类生物利益相关者群体的摘要。例如,如果一个物种濒临灭绝或面临潜在危害,我们建议设计师使用一个专门用于生物本身的人物角色,类似于用户和动物人物角色。
- “挑战”部分警告生态系统因人类行为而面临的负面影响。在图1的湿地生态系统中,我们描述了农民直接行动之外的挑战,包括对生态系统的二级、三级和间接影响。
- 愿望部分描述了抵消人类入侵影响所需的具体生态系统服务。这包括应对气候变化等全球人为挑战造成的影响的服务,以及修复农业活动造成的损害或预防潜在损害的特定生态系统服务。beplay竞技
生态系统为ESM的设计提供信息
一个好的生态系统理想地培养了对生态系统的同理心,鼓励技术设计师考虑他们的工具如何影响自然。一个好的生态系统有效地倡导生态系统,促使设计师批判性地考虑技术的潜力,以鼓励生态系统保护和尊重自然的权利。
在CarbonMarket ESM设计的例子中,设计团队对生态系统的使用可能会导致采用各种功能要求或透视图。例如,ESM可以为未来的保护区和可再生农业实践的选择提供生态系统服务建议,以进一步为生态系统提供保护。这种功能意味着农场可以提供新的生态系统服务,因为农场靠近不同的生态系统、目前的做法以及农场参与ESM的其他考虑因素。生态系统等设计结构有助于确保esm等农业技术在设计时考虑到生态系统,并考虑到农业和生态系统的现实。
生态系统用例
除了上面的扩展示例之外,我们还设想了一系列不同的环境,其中生态系统可能影响设计过程。在这里,我们提供了三个简短的例子,说明了生态系统可以有效地发挥作用的环境空间。
首先,生态系统可以帮助设计人员引导客户走向他们正在寻求设计的系统的替代方向。而不是专注于一个已知的简化解决方案”疼痛点,”设计师可以使用生态系统所提供的更广泛的观点来帮助客户设想特定设计活动正在寻求改善的更广泛的技术生态系统的重组。例如,在重新设计亚马逊(Amazon.com)这样的在线购物网站时,生态系统可以帮助设计团队思考产品功能、评论和价格是否是客户决策过程中唯一重要的特征,或者是否也应该包括环境影响信息。
其次,生态系统可以帮助设计师在不同的客户和行业之间建立联系。从摇篮到摇篮的设计(McDonough和Braungart, 2002)在一定程度上得到了一个组织的支持”浪费”来自不同组织的产品作为其自身过程的输入。一个生态系统(特别是一个跨行业共享的生态系统,如下文所述)可以帮助设计师在多个客户之间进行介绍,这些客户可以将污染生态系统的废物从一个领域转化为另一个领域的输入。或者,例如,如果两家公司都使用相同的生态系统(例如,图1中的印第安纳湿地),一家公司的设计师可以使用共享的生态系统来确定另一家公司作为具有类似环境重点的潜在合作伙伴。
最后,一个生态系统可以提供一个出发点,帮助引导客户走向非设计(Pierce 2012)”有意否定技术,”或者帮助设计师表达”缺席的价值”(鲍默和西尔伯曼2011)。例如,如果客户要求设计师开发一个新的系统”修复”一些被不同的现有系统所破坏的东西(例如,”治疗方法比疾病本身更糟糕”或者仅仅是导致不可阻挡的复杂性积累[Tainter 2006]),设计师可以使用假设的新系统对生态系统的影响作为一种方式,引导客户采用影响较小的方法。鲍默和西尔伯曼提供了一个数据驱动园艺的例子,并建议放弃技术解决方案(安装温度传感器),而采用社会解决方案(向附近的园丁寻求建议)。这一提议的解决方案对数字技术的依赖程度较低,可能会导致更低的碳排放和更少的电子垃圾(Nardi et al. 2018)。鲍默和西尔伯曼(2011:2272)的问题,”技术干预是否会带来比它所要解决的情况更多的麻烦或伤害?”在这里是显著的;生态系统可以帮助设计师向客户解释这些权衡。(值得注意的是,即使这种方法对设计师来说是一种可取的做法,许多设计师也可能不会选择采用它,因为这可能会减少他们的可计费工作时间。)
创建ECOSYSTEMAS
随着生态系统被纳入设计方案和决策,一个关键的挑战将是平衡人类、多个其他物种之间有时相互竞争的需求,以及生态系统的长期生存能力和弹性。设计团队作为一个整体,在与其他涉众组的对话中,需要就哪些设计决策构成期望的结果达成一定程度的共识[8]在平衡多个物种的需求和它们所处的生态系统方面。是否有可能生成一套通用的指导方针或标准,供设计人员和其他参与流程的人员在朝着为所有涉众群体(包括非人类和人类)实现最佳总体结果的目标工作时依赖或调用?
一个由大学教师和学生组成的跨学科团队在两个特定工件的设计和内容上进行了协作,说明了生态系统的概念(见图1和图2;Tomlinson et al. 2021)。该团队开发了两种不同类型的生态系统,以探索这些设计工具可能采取的形式范围。第一种类型以第三人称呈现纯粹的科学内容(图1)。第二种类型以科学内容为基础将所讨论的生态系统拟人化(图2)。
在图2中,我们展示了一个拟人化的生态系统。这个生态系统以科学数据为基础,但以一种类似于人物角色中常用的拟人的方式呈现。我们期望这两种形式的生态系统,客观的和拟人化的之间会有权衡。虽然第三人称、更客观的风格在科学上可能更严谨,但人格化的版本可能有助于设计师和其他利益相关者培养同理心,并与角色所代表的用户一起考虑生态系统的需求。
该团队探索的另一个因素是,一个特定的生态系统是否应该基于一个现实世界的生态系统(该团队称之为生态系统)”简单的”生态系统)或多个生态系统的混合(研究小组称之为生态系统)”复合”ecosystema)。一个简单的生态系统的所有信息都来自一个真实的、空间划分的生态系统。复合生态系统将基于单个真实的生态系统,但可能会被来自其他生态系统的元素所增强(类似于人物角色可能包括多个真实人物的方面,这些方面被分层到一个复合表示中)。这两种类型都是量身定制的任务,使人类设计师能够考虑他们的设计对一系列生态系统的影响。
图1代表了印第安纳州的湿地,是一个基于印第安纳州北部Pinhook沼泽和周围农田的复合生态系统的例子。该团队从公共资源和关于湿地和农业最佳管理实践的出版物中获取了其他湿地的数据和特征,从而增强了这一生态系统。例如,该团队从鱼类和野生动物部(美国鱼类和野生动物局2020年)管理的美国湿地清单中获得了湿地特征,从印第安纳州自然资源部(2002年)获得了物种数据,从大学农业推广资源中获得了关于改善生物多样性和水质的农业实践的信息(例如,MacGowan和Miller 2002年)。
图2中展示的Amazon生态系统是一个简单生态系统的模型,它基于从单个生态系统源获取的信息。不同的设计环境可能适合简单生态系统和复合生态系统。
为了在现实世界的参数基础上进行努力,生态系统应该由设计师与生物学家或生态学家合作开发,可能还有许多其他在工程、商业和其他领域具有相关专业知识的人。设计师可能会与他们不熟悉的群体成员合作,为该群体开发可行的角色。这个过程可以帮助设计师记住人群不熟悉的方面。同样,设计师可以与生态专家合作,研究特定生态系统的组成、相互作用和时间模式,以开发生态系统,也可以与其他专家合作,研究生态系统的哪些方面将使其更容易被接受和有效地部署。
未来将环境危害降至最低的设计工作可以建立在共享的、不断发展的生态系统表现上。这些表示需要跨领域和行业的合作。例如,设计粮食生产系统的过程将需要与反映可能部署粮食生产系统的生态系统的生态系统相结合。它可能会产生与邻近的食品分配系统相关的设计知识,或者与一些与食品无关的系统(例如,公园,能源基础设施工作)相关的设计知识,这些系统将涉及类似的生态系统。
跨物种财富转移面临的一个关键挑战是促进环境关注的信息公开需求与企业保护商业秘密和其他知识产权需求之间的摩擦。然而,各种替代法律框架,如利益公司(Clark and Vranka 2013)或参议员伊丽莎白·沃伦(Warren 2018, Tomlinson et al. 2020)在美国国会提出的《责任资本主义法案》(Accountable Capitalism Act),可能有助于奠定必要的基础,为行业创建如上所述的生态系统共享代表,更广泛地说,来面对地球上生命面临的艰难的人为问题,这些问题是需要这些结构的基础。围绕生态系统开发的共同努力有望使这些结构变得更加充分,在设计中更有用。
为了让非人类物种和生态系统的利益得到重视,大多数公司需要在优先事项上做出重大转变。当前的资本主义模式侧重于股东的利益,即股东至上(Rhee 2018)。然而,企业社会责任(Chaffee 2017)和三重底线会计(Elkington 1997)等自愿框架提供了一些希望,资本主义可能能够转移其焦点,尽管公司对其社会责任的声明有时相当于”绿色清洗”服务于公司财务底线的营销策略,而不是社会和生态会计准则。目前尚不清楚资本主义作为一个体系是否能够应对重大转变的挑战;最近关于后增长和去增长经济学的建议(Kallis 2011)为过渡到新经济体系提供了知识框架,直接挑战了新自由主义资本主义的关键原则。
目前,设计师、客户、用户和其他利益相关者往往忽略了几乎所有人类设计活动中涉及的其他物种的许多生态成本。通过突出这些成本,并强调人类大量的物质繁荣是以非人类物种的直接和间接代价为代价的,未来的设计活动可以帮助促进系统转型,考虑到对其他物种的影响(Tomisch et al. 2021c)。正如软件设计师有义务与客户讨论诸如安全性等非功能性需求(现在可持续性也开始以类似的眼光看待[Penzenstadler et al. 2014])一样,设计师也应该有义务提出特定设计对其他物种的生态成本问题。正如客户可以否决软件设计师提出的添加密码的建议一样,客户也可以在环境影响方面否决设计师的建议。然而,我们认为,通过对生态系统的明确分析来提高可持续性考虑的需求,是对制定大规模系统转型的潜在有价值的贡献,特别是通过与成千上万的客户接触生态支持的设计选项,并普遍提高对它们的认识。
生态系统并不是所有可持续设计的灵丹妙药。然而,我们认为它们有效地补充了现有的可持续设计策略(cf. Ceschin和Gaziulusoy 2019)。它们必须与非可持续性相关的设计工具和技术一起在更广泛的设计生态系统中运行。与许多人工流程一样,添加”还有一件事”风险压倒了参与这一过程的人和系统。我们认识到生态系统在现有设计方法中找到一席之地所面临的挑战;为了给生态系统腾出空间,什么角色会被移除?为了满足生态系统的需求,哪些用户的需求会受到影响?尽管可能经常会有机会”双赢”解决方案并不总是可行的。尽管如此,我们相信生态系统可以很好地参与设计过程,就像人物角色一样,拥有一个地方”在餐桌上”当设计发生时。
由于新冠肺炎、全球变暖等现象,人类世界正处于全球社会动荡的时刻。即使在很短的时间以前,提出物种间财富转移这样的想法似乎还不现实,但人类现在正在努力应对强大的环境力量,例如病毒和气候变化,这可能会带来新的思维和生活方式。beplay竞技
逆转物种间财富转移的设计有时(甚至经常)可能以短期内减少人类资源为代价,因为生态财富以土地、降低排放和其他资产的形式返回给其他物种。因此,他们可能需要转变社会心态,将其视为设计活动的理想结果。例如,Irwin等人(2015:3)讨论了对”设计主导的社会变革,”在这”设计不仅仅是为了迎合资本主义零售经济。”然而,由于人类最终依靠生态系统来生存,这些变化很可能符合人类和其他物种的长期最佳利益。
未来的工作
本文描述的方法中有许多元素指向未来的工作。具体到生态系统,有必要在现实环境中部署和评估这些设计工具。例如,需要哪些流程才能让设计团队使用生态系统?如果他们使用它,他们会像使用角色一样使用它吗?生态系统的存在会改变他们与其他设计工具的互动方式吗?生态系统在设计过程的结果中是否会导致可识别的变化?哪些因素可能促使设计师在未来的设计项目中使用生态系统?
由各种角色、生态系统和相关设计工具所代表的视角有时是相互关联的。特定用户组的成员(由角色表示)可能生活在由生态系统表示的生态系统中。因此,这两种设计工具的某些方面可能会有重叠。类似地,一个非人类物种可以居住在两个不同的生态系统中,由两个生态系统代表。因此,一个重要的问题就变成了:如何最好地协调生态系统中多种多样的生物的需求,并使这些需求与其他生态系统的考虑/要求相协调,这些考虑/要求与其居民群体的具体需求不同?这是一个有待未来研究的开放性问题。
从生态系统的角度看设计的未来,我们设想的未来是,人类对待其他物种成员的内在价值超越了它们对人类的价值,以及通过它们在人类文明所依赖的生态系统中的作用对人类具有价值。这种内在价值是动物权利法的基石,也是前面提到的深层生态运动的基石,20世纪70年代,挪威哲学家阿恩·Næss (Næss和塞辛斯1984年)的工作兴起,他受到雷切尔·卡森开创性工作的启发(卡森1962年)。设计迫切需要与这些想法和概念相结合。
从设计的角度来看,生态系统的使用可能会激发科学、工程和其他领域的新方向。需要发现哪些科学知识来为未来的生态系统提供信息?哪些新的生态系统启发的工具和技术可以从设计过程中应用到科学调查中?同样,对于工程,生态系统的广泛范围如何帮助工程研究人员和从业者以不同的方式思考他们的活动,因为生态系统的影响成为人类过程的中心?
几千年来,人类为了自己的利益一直在剥削其他物种。自工业革命以来,许多新技术促进了这种开发。自资本主义带来的快速财富积累(Harvey 2005年,Stutz 2010年,Piketty 2014年)以及非资本主义政权产生经济增长所带来的大规模环境破坏(Dominick 1998年)以来,它被以更大的力量追求。我们设想的未来是这样的:对动物的剥削,无论是人类还是非人类,都被认为是有问题的,并通过科学、技术、政治和经济来刻意解决。这是一个相互尊重和同理心带来公平和正义的未来。在这个愿景中,人类在物种中拥有唯一的权力来制定有针对性的、有意的、系统级的变化,并且是唯一能够而且应该同时为问题和进步承担责任的物种。
在这一愿景中,设计师将与许多不同的利益相关者(Reed et al. 2009)合作,将人类对环境的影响作为所有设计活动的关键主题。这种重新定义将受到多种动机的驱动,包括对其他物种的正义,以及对人类自身的实用主义。
在他1916年的书中,走一千里到海湾约翰·缪尔写道,”为什么[人类的价值]不仅仅是创造这个伟大单位的一小部分?...没有人类,宇宙将是不完整的;但是,如果没有居住在我们自负的眼睛和知识之外的最小的跨微观生物,它也将是不完整的……他们是地球上出生的伙伴,也是我们的凡人。”(穆尔1916)。物种间财富转移的普遍范式威胁着我们的”的凡人”还有我们人类的自我。我们提出的生态系统框架有望为我们的共同利益和生存与其他生物多样性公平共享地球。
结论
我们概述了一种设计方法和设计知识,可以帮助减少和扭转人为对环境的危害,特别是通过使用生态系统。设计过程是许多人类活动的核心;对这些过程的干预有可能对广泛领域产生影响。生态系统的概念,通过对各种生态系统和其中物种的关注,在设计过程中保持在前面,可以影响设计和设计带来的现实世界系统。在这篇文章中,我们描述了我们认为对生态系统的创建和使用很重要的元素,并提出了特定生态系统的概念原型。生态系统不会在设计过程中做出改变,在某种程度上,如果没有意愿来服务于生态系统的需求。然而,我们相信在许多设计过程中存在着大量的环境善意,随着对气候变化的认识的传播,制定环境变化的意愿将会增长。beplay竞技随着允许这些担忧影响各级人类进程的意愿变得越来越普遍,我们希望生态系统能够帮助在许多人类活动中实现这种意愿。
__________
[1]本文的部分内容改编和扩展自较早的会议论文(Tomlinson et al. 2021)。
[2]作者承认,人类和非人类之间没有根本的生物学区别。这种区分是出于务实的目的,因为人类已经造成了不成比例的生态干扰、变化和破坏。社会生态学家Murray Bookchin也认为,人类理性决策和道德思考的能力使他们有特殊的责任成为多物种生态系统的道德管家(例如,Bookchin 2005),尽管作者承认这种能力有可能有一天会在一些非人类生物身上显现出来。Bookchin的观点”思考自然”仍然是人类启蒙的理想愿景,考虑到对生态系统的破坏”开明的”近几个世纪的人类。
[3]韦氏词典定义”财富”作为”丰富:有价值的物质财产或资源的丰富”(https://www.merriam-webster.com/dictionary/wealth).我们使用这个术语”财富”在这里,我们将人类与非人类物种进行比较(即,非人类可能会使用有价值的资源),这种比较反映在本文后面提出的生态系统设计结构中。
[4]我们注意到,尽管这里确定了广泛的趋势,但就物种丰度而言,许多类群,如狗、牛、老鼠、小麦、水稻、各种病原体等,都从与人类的联系中受益。
[5]我们注意到,其他经济制度,如极权共产主义,对生物多样性造成了更大的破坏(Dominick 1998)。
[6]有趣的是,对133项恢复工作的荟萃分析结果表明,放任的恢复,即区域完全不受监督地自行恢复,往往优于主动恢复,即人类采取措施促进再生过程(Crouzeilles et al. 2017)。
[7]我们考虑过将其命名为”生态系统角色,”但是这个术语”角色”它是典型的拟人化的,所以我们选择了一个新词。虽然非人类实体的人格是各国法律框架的一部分,但正如本文后面讨论的那样,相关术语的普遍用法”人”通常指人类个体。我们认识到这个术语”ecosystema”与西班牙语中生态系统的意思相似:”ecosistema”;拼写上的区别应该允许这个概念在西班牙语环境中也可以使用。
[8]我们认识到,就这些关切达成共识很重要,但并非微不足道;各种方法(例如,参与式决策[Smith 2015])已被开发出来,以帮助群体达成对理想结果的共同理解。
致谢
作者感谢Khushi Valia、Tiffany Trinh、Prateek Mondan和审稿人的建设性反馈。这项工作得到了加州大学欧文分校ICS布伦学院和美国国家科学基金会CCF-1442749奖的支持。
数据可用性
数据/代码共享不适用于本文,因为在本研究中没有分析数据/代码。
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