社会可持续性与合作学习

社会层面在农业一食品系统的可持续发展中占中心地位.如果农民对他们的现状不满意或者丧失了继续从事农业的动力,那么现有的很多环境目标将不可能实现.在1997～2003年间,对社会可持续性、认可在农业系统中的重要性、行为者之间逐渐增加的合作的潜在作用进行了一些案例研究.研究的主要假定是,不断增加的社会认可是可持续社会环境的基础.我们的研究结果表明,现在许多农民认为他们社会地位低下.他们认为自己缺乏对决策的控制权,因而制约了他们继续从事农业生产的能力.公众对他们的印象和政治决策的制定过程都显得缺乏对农民技巧和知识的尊敬.但是,行为者之间日增曾的合作被认为是重大的进步,因为它创造了一个强大的关系网,给农民以一个较强势的身份.我们发现,在社会生态可持续性的合作学习和决策制定过程中最重要的是,农民需要官方和其它组织的支持、提供帮助,这样该过程才会更容易完成.     

科学的挑战--重视成本效益,清洁波罗的海

波罗的海是世界上受人类活动影响最严重的海洋之一,虽然有减少向波罗的海排放营养物质的国际协议,但迄今为止采取的措施,既没有从根本上减少营养物质的排放,也没有促进环境的改善.部分原因可以归咎为缺少有关物理学、生物地球化学和生态特性之间大尺度关系和相互作用的知识,但是还缺少全流域范围的成本效益分析.错误的决策非常危险,例如,执行的减少排放的方案根本没有效果,或远远达不到成本效益.许多学科的研究者正面临着一个共同的挑战开发一个决策支持系统,作为整个波罗的海成本效益分析法的科学基础.研究项目海洋富营养化的研究(MARE)(http∥www.mare.su.se)正致力于这方面的研究.     

北欧湖泊鱼类状况调查:酸化、富营养化和放养活动对现有鱼类品种组成的影响

1995～1997年间对挪威、瑞典和芬兰的3821个湖泊的鱼类种群状况做了评估.采用分层随机抽样从芬诺斯堪的亚(芬兰、挪威、瑞典、丹麦的总称)所有面积≥0.04km2的126482个湖泊中选择调查湖泊.分析了湖泊的水化学,湖内鱼类状况则从邮件调查问卷中获得.鱼类种群损失发生最为频繁的地区在挪威南部酸化最严重的地区,而在芬诺斯堪的亚东部最少.根据调查问卷,鳟(Salmotrutta)、拟鲤(Rutilus rutilus)、北极红点鲑(Salvelinus alpinus)和鲈鱼(Percafluviatilis)鱼群损失的数量估计超过10000条.这些品种的鱼群潜在地受低碱性湖水影响的数量超过11000条.大约有3300个湖泊显示出总磷高于25μg/L,品种以鲤科鱼为主,这在芬诺斯堪的亚东部、芬兰西南最为明显.这次调查并未显示出鱼类品种由于富营养化而灭绝.1/3的湖泊人工放养了至少一个新的鱼类品种,最常放养的品种有鳟、白鲑(Coregonus lavaretus s.1.)、北极红点鲑、虹鳟(Oncorhynchusmykiss)、梭鲈(Stizostedion lucioperca)、茴鱼(Thymallus thymallus)、狗鱼(Esox lucius)、欧鳊(Abramis brama)、丁 (Tinca tinca)和欧 (Phoxinus phoxinus).在芬诺斯堪的亚湖泊,这些品种的人工放养量估计超过52000群.因此,北欧湖泊现有鱼类品种的数量最近受放养的影响超过了因环境变化如酸化等而损失造成的影响.     

近期和长远时段内北极生态系统结构受到的影响

生物在物种水平上对全球气候变暖和紫外线B(UV-B)辐射增强的反应受到其群落内其他物种以及生态系统内养分循环的调节,所有的这些反应将会导致生态系统结构的变化.根据高纬度地区坏境因子的可能变化而做的控制试验表明,由夏季变暖而引起苔原植被的变化要小于增加施肥而引起的变化,试验涉及的某些环境因子对北极生态系统的结构有非常强烈地影响,但是这些影响因地区而异,观测结果表明,处于最寒冷地区的植物群落和无脊椎动物群落对全球气候变暖和紫外线B辐射的增强反应最为强烈.尽管微生物量和养分储存量相对稳定,北极无脊椎动物群落还是很可能会对全球变暖产生迅速的反应.试验结果显示,加强紫外线B辐射会改变革兰氏阴性细菌和真菌的群落组成结构,但不会对植物群落的组成产生影响.由夏季气温升高而提高的植物生产力将会控制食物网的动态变化,以苔原植被和亚极地森林植物为基础的食物网中的营养流动会明显地影响到几种优势动物种群数量的周期性波动,在某些年分这些动物的种群数量会达到峰值.小型啮齿动物和食叶昆虫如秋毛虫种群数量的周期性变化则会影响苔原和森林苔原植物的组成结构和多样性,同时也会影响到一些专性捕食者和寄生虫的变化.在暖冬,雪表形成冰壳可能会减少旅鼠的植物食物来源,然而较深的雪也可以使它们免受雪地表面上捕食者对它们的捕食.在芬诺斯堪的亚地区,已有证据表明小型啮齿类动物群落结构和种群动态的显著变化会导致专门以小型啮齿类动物为食物的捕食者的数量减少.气候还可能改变昆虫在白桦森林生态系统中的作用,因为暖冬可以增加这些昆虫卵的成活率,并且扩大其分布范围.此外,在夏季困扰驯鹿的昆虫会由于夏季气候的变暖而扩大其分布范围、增加种群数量并且种群更为活跃;同时在另一方面也会对驯鹿不利,即那些昔日驯鹿/北美驯鹿的避难场所--冰川和未融的成片的雪--在这样温暖的夏季则可能会消失.     

近期和长远时段内北极生态系统功能受到的影响

长期以来,就营养物质和碳循环而言,北极生态系统降低了初级生产力；能量,水和温室气体交换的水平已引起了局部和区域性的小幅度降温.大气CO2中的碳沉积在广袤而寒冷的有机土壤中,冰雪覆盖的低矮植被产生高的反射率,都影响了局部气候.然而,北极生态系统功能的许多方面都对气候变化及其产生的生物多样性影响敏感.当前的北极气候导致了低的有机物质分解速率,因此,尽管有机物和元素输入量较低,但北极生态系统还是趋向于积累有机物和元素,土壤中氮和磷等可利用元素结果成为促进碳固定以及生物量和有机物进一步积累的关键性限制因素.气候变暖可能增加特别是土壤中的碳和元素的周转,起初可能导致元素的丢失,但最后会慢慢的恢复.在北极生态系统中,单个物种和物种多样性已经明显地影响了元素的输入和滞留,另一方面,从长远来看,尽管CO2和紫外线增加对植物组织化学、分解和氮固定的影响可能变得重要,但对整个生态系统来说,影响可能很小.碳循环的示踪气体主要形式是CO2和CH4,大多数碳以CO2的形式损失,这些CO2是由植物和土壤生物产生.来自潮湿苔原生态系统以CH4形式释放的碳大约是CO2形式的5％,而且在没有任何其他变化的情况下,对变暖作出响应.冬天过程和植物类型也影响CH4释放和能量在生物圈和大气之间的交换,因为反射率从冬末到夏天存在很大的变化,在冬末,雪反射了入射的大部分光线,在夏天,生态系统吸收了入射的大部分光线,所以在所有的陆地生态系统中,北极生态系统在能量交换方面表现出巨大的季节性变化.植被深刻地影响北极生态系统水和能量交换.在冰雪覆盖期间,反射率从苔原、森林苔原、落叶林、常绿林依次降低.灌木和树增加了雪的深度,反过来又使冬天的土壤温度增加,因此,由气候变化而引起的未来植被方面的变化很可能深远地改变区域的气候.     

Ecosystem restoration in fire-managed savanna woodlands: Effects on biodiversity,local livelihoods and fire intensity

Ethiopia aims to restore 15 million ha degraded forests and woodlands, but effects on the potentially contrasting goals of long-term carbon storage, biodiversity and sustainable livelihoods are unknown. To quantify the effects of grazing exclusion on vegetation and fire behaviour, we established six 30 × 30 m fenced exclosures with grazed controls, in a mesic wooded savanna. Experimental burns were done after 1.5 years. Tree seedlings were few but more common inside fences. Field layer cover and biomass increased inside fences, and grass species increased in numbers and cover. Fire intensity was higher inside fences, killing shrubs and saplings but not mature trees. Interviews confirmed that overgrazing has resulted in “cool fires”, causing shrub encroachment. High-intensity fires occurred in the 1980s after a zoonotic disease killed most livestock. Short-term increase in carbon storage through fire and grazing exclusion may lead to loss of pasture, and in the long-term increased wildfire risk.Electronic supplementary materialThe online version of this article (10.1007/s13280-020-01343-7) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

Taboos and forest governance: informal protection of hot spot dry forest in southern Madagascar

In the dry forest of southern Madagascar, a region of global conservation priority, formally protected areas are nearly totally absent. We illustrate how the continued existence of unique forest habitats in the Androy region is directly dependent on informal institutions, taboos, regulating human behavior. Qualitative interviews to map and analyze the social mechanisms underlying forest protection have been combined with vegetation analyses of species diversity and composition. Of 188 forest patches, 93% were classified as protected, and in Southern Androy all remaining forest patches larger than 5 ha were protected. Eight different types of forests, with a gradient of social fencing from open access to almost complete entry prohibitions, were identified. Transgressions were well enforced with strong sanctions of significant economic as well as religious importance. Analyses of species diversity between protected and unprotected forests were complicated because of size differences and access restrictions. However, since, for example, in southern Androy >90% of the total remaining forest cover is protected through taboos, these informal institutions represent an important, and presently the only, mechanism for conservation of the highly endemic forest species. We conclude that social aspects, such as local beliefs and legitimate sanctioning systems, need to be analyzed and incorporated along with biodiversity studies for successful conservation.