Управление экосистемами — это подход к управлению природными ресурсами , направленный на обеспечение долгосрочной устойчивости и постоянства функций и услуг экосистемы при одновременном удовлетворении социально-экономических, политических и культурных потребностей. [1] [2] [3] Хотя коренные общины неявно использовали устойчивые подходы к управлению экосистемами на протяжении тысячелетий, управление экосистемами возникло явно как формальная концепция в 1990-х годах из-за растущего понимания сложности экосистем и зависимости людей и их влияния на природные системы (например, нарушение и экологическая устойчивость ). [4] [5]
Опираясь на традиционное управление природными ресурсами , управление экосистемами объединяет экологические, социально-экономические и институциональные знания и приоритеты посредством участия различных заинтересованных сторон. [6] В отличие от командно-контрольных подходов к управлению природными ресурсами, которые часто приводят к снижению экологической устойчивости , управление экосистемами является целостным, адаптивным методом оценки и достижения устойчивости и устойчивости. Таким образом, реализация зависит от контекста и может принимать ряд форм, включая адаптивное управление , стратегическое управление и сохранение ландшафтного масштаба . [1] [3] [7]
Термин «управление экосистемой» был формализован в 1992 году Ф. Дейлом Робертсоном, бывшим руководителем Лесной службы США . Робертсон заявил: «Под управлением экосистемой мы подразумеваем экологический подход… [который] должен сочетать потребности людей и экологические ценности таким образом, чтобы национальные леса и луга представляли собой разнообразные, здоровые, продуктивные и устойчивые экосистемы». [8]
Существует множество дополнительных определений управления экосистемами. [7] Например, Роберт Т. Лэки подчеркивает, что управление экосистемами основано на экологических и социальных факторах, мотивировано общественными выгодами и реализуется в течение определенного периода времени и на определенной территории. [7] Ф. Стюарт Чапин и соавторы подчеркивают, что управление экосистемами руководствуется экологической наукой для обеспечения долгосрочной устойчивости экосистемных услуг , [9] в то время как Норман Кристенсен и соавторы подчеркивают, что оно мотивировано определенными целями, использует адаптивные методы и учитывает сложность экологических систем. [10] Питер Бруссард и коллеги подчеркивают, что управление экосистемами балансирует между сохранением здоровья экосистем и поддержанием потребностей человека. [11]
Как концепция управления природными ресурсами , управление экосистемами остается как неоднозначным, так и спорным, отчасти потому, что некоторые из его формулировок основаны на спорных политических и научных утверждениях. [12] Эти утверждения важны для понимания большей части конфликта, окружающего управление экосистемами. Например, некоторые утверждают, что профессиональные управляющие природными ресурсами, обычно работающие в правительственных бюрократиях и профессиональных организациях, скрывают дебаты по спорным утверждениям, изображая управление экосистемами как эволюцию прошлых подходов к управлению.
Фундаментальной проблемой управления экосистемами является долгосрочная устойчивость производства товаров и услуг экосистемами, [9] поскольку «межпоколенческая устойчивость [является] предпосылкой для управления, а не второстепенной мыслью». [10] В идеале должны быть четкие, публично заявленные цели относительно будущих траекторий и поведения управляемой системы. Другие важные требования включают в себя надежное экологическое понимание системы, включая экологическую динамику и контекст, в который встроена система. Понимание роли людей как компонентов экосистем и использование адаптивного управления также важно. [10] Хотя управление экосистемами может использоваться как часть плана по сохранению дикой природы , его также можно использовать в интенсивно управляемых экосистемах (например, агроэкосистемах и лесном хозяйстве, приближенном к природе ). [10]
Основные принципы и общие темы управления экосистемами: [7] [13]
Подходы к устойчивому управлению экосистемами использовались обществами на протяжении всей истории человечества. До колонизации коренные культуры часто устойчиво управляли своими природными ресурсами посредством межпоколенческих традиционных экологических знаний (TEK) . В TEK культуры приобретают знания об окружающей среде с течением времени, и эта информация передается будущим поколениям через культурные обычаи, включая фольклор, религию и табу. [14] [4] Традиционные стратегии управления различаются в зависимости от региона; примерами служат сжигание экосистемы длиннохвойной сосны коренными американцами на территории, которая сегодня является юго-востоком Соединенных Штатов, [15] запрет на сбор гуано морских птиц в период размножения инками, [16] устойчивые методы сбора яиц сизокрылых чаек хуна-тлингитами , [17] и подход майя milpa intercropping (который используется до сих пор). [18]
В индустриальном западном обществе экосистемы управлялись в первую очередь для максимизации урожайности конкретного природного ресурса . [5] Этот метод управления экосистемами можно увидеть в переходе Лесной службы США от поддержания здоровья экосистемы к максимизации производства древесины для поддержки жилищного строительства после Второй мировой войны. [19] Кроме того, управление природными ресурсами обычно предполагало точку зрения, что каждая экосистема имеет единственное наилучшее равновесие и что минимизация вариаций вокруг этого равновесия приводит к более надежной, большей урожайности природных ресурсов. [20] [4] Например, эта точка зрения сформировала давнюю веру в подавление лесных пожаров в Соединенных Штатах , что привело к сокращению популяций огнеустойчивых видов и накоплению топлива, что привело к более интенсивным пожарам. [21] Кроме того, эти подходы к управлению природными системами имели тенденцию (a) быть специфичными для участка и вида, а не рассматривать все компоненты экосистемы в совокупности, (b) использовать подход «командования и контроля» и (c) исключать заинтересованные стороны из принятия управленческих решений. [3]
Во второй половине 20-го века произошла смена парадигмы в том, как рассматривались экосистемы, с растущим пониманием важности экологических нарушений и внутренней связи между природными ресурсами и общим здоровьем экосистемы. [5] Одновременно было признано, что общество зависит от экосистемных услуг (помимо обеспечения товарами) и что взаимодействие человека и окружающей среды играет неразрывную роль в экосистемах. [22] [23] В целом, экосистемы все чаще рассматривались как сложные системы, сформированные нелинейными и стохастическими процессами, и, таким образом, ими нельзя было управлять для достижения единых, полностью предсказуемых результатов. [20] В результате этих сложностей и часто непредсказуемой обратной связи от стратегий управления ДеФрайз и Нагендра считали управление экосистемами « злой проблемой ». [5] Таким образом, результатом «эволюции» управления природными ресурсами в течение 20-го века стало управление экосистемами, которое открыто признает, что технические и научные знания, хотя и необходимы во всех подходах к управлению природными ресурсами, сами по себе недостаточны. [3]
Заинтересованные стороны — это отдельные лица или группы, на которых влияют или которые заинтересованы в решениях и действиях по управлению экосистемой. [24] Заинтересованные стороны также могут иметь возможность влиять на цели, политику и результаты управления. [24] Заинтересованные стороны управления экосистемой делятся на следующие группы в зависимости от их различных интересов: [3]
Сложность решений по управлению экосистемами, от местного до международного масштаба, требует участия заинтересованных сторон с различным пониманием, восприятием и ценностями экосистем и экосистемных услуг . [25] [26] Из-за этих сложностей эффективное управление экосистемами является гибким и развивает взаимное доверие вокруг вопросов, представляющих общий интерес, с целью создания взаимовыгодных партнерств. [27] Были определены ключевые атрибуты успешных усилий по управлению экосистемами с участием: [26] [6]
Управление пограничной зоной Малпай:
В начале 1990-х годов в пограничных землях Малпаи продолжался конфликт между скотоводческими и экологическими общинами . [3] [6] Первая группа была обеспокоена сохранением своих средств к существованию, в то время как вторая была обеспокоена экологическим воздействием выпаса скота. [28] Группы нашли общий язык относительно сохранения и восстановления пастбищных угодий, и различные заинтересованные стороны, включая скотоводов, экологические группы, ученых и правительственные учреждения, участвовали в обсуждениях по вопросам управления. В 1994 году была создана группа пограничных земель Малпаи под руководством скотоводов для совместного достижения целей защиты, управления и восстановления экосистем. [6] [28]
Река Хельге и биосферный заповедник Кристианстадс Ваттенрике:
В 1980-х годах местные органы власти и экологические группы отметили ухудшение состояния экосистемы реки Хельге-о , включая эвтрофикацию, сокращение популяции птиц и ухудшение состояния затапливаемых лугов. [29] [30] Была обеспокоенность тем, что Хельге-о, Рамсарское водно-болотное угодье международного значения , столкнулось с неминуемым переломным моментом. В 1989 году под руководством муниципальной организации была принята стратегия совместного управления, включающая различные заинтересованные стороны, обеспокоенные экологическими, социальными и экономическими аспектами экосистемы. Биосферный заповедник Кристианстадс-Ваттенрике был создан в 2005 году для содействия сохранению социально-экологических услуг экосистемы. [29] [30]
Существует несколько стратегий внедрения поддержания и восстановления природных и измененных человеком экосистем. Командно-контрольное управление и традиционное управление природными ресурсами являются предшественниками управления экосистемами. Адаптивное управление , стратегическое управление и сохранение на уровне ландшафта являются различными методологиями и процессами, задействованными в реализации управления экосистемами: [3]
Управление командованием и контролем использует линейный подход к решению проблем, в котором воспринимаемая проблема решается с помощью контролирующих устройств, таких как законы, угрозы, контракты и/или соглашения. [20] Этот нисходящий подход используется во многих дисциплинах, и он лучше всего подходит для решения относительно простых, четко определенных проблем, которые имеют четкую причину и следствие и для которых существует широкое общественное согласие относительно целей политики и управления. [31] В контексте природных систем управление командованием и контролем пытается контролировать природу с целью улучшения добычи природных ресурсов , установления предсказуемости и снижения угроз. [20] Стратегии управления и контроля включают использование гербицидов и пестицидов для повышения урожайности; [20] отстрел хищников для защиты видов дичи; [32] и обеспечение поставок древесины путем подавления лесных пожаров . [21]
Однако из-за сложности экологических систем командно-контрольное управление может привести к непредвиденным последствиям. [3] Например, волки были истреблены в Йеллоустонском национальном парке в середине 1920-х годов, чтобы сократить хищничество лосей. Долгосрочные исследования популяций волков, лосей и деревьев с момента реинтродукции волков в 1995 году показывают, что реинтродукция сократила популяции лосей, улучшив пополнение видов деревьев . [33] Таким образом, контролируя экосистемы для ограничения естественной изменчивости и повышения предсказуемости, командно-контрольное управление часто приводит к снижению устойчивости экологических, социальных и экономических систем, что называется «патологией управления природными ресурсами». [20] При этой «патологии» изначально успешная практика командно-контрольного управления побуждает соответствующие учреждения переключать свое внимание на контроль, со временем скрывая естественное поведение экосистемы, в то время как экономика становится зависимой от системы в ее контролируемом состоянии. [3] В результате произошел переход от командно-административного управления к более целостным адаптивным подходам к управлению и принятию управленческих решений посредством партнерства между заинтересованными сторонами. [31]
Термин «управление природными ресурсами» часто используется в отношении конкретного ресурса для использования человеком, а не управления всей экосистемой . [34] Управление природными ресурсами направлено на удовлетворение общественного спроса на данный ресурс, не причиняя вреда экосистеме или не подвергая риску будущее ресурса. [35] В связи с его фокусом на природных ресурсах, социально-экономические факторы значительно влияют на этот подход к управлению. [34] Менеджеры природных ресурсов изначально измеряют общее состояние экосистемы, и если ресурсы экосистемы здоровы, определяется идеальная степень извлечения ресурса, которая оставляет достаточно, чтобы ресурс мог восполниться для последующих урожаев. [35] Состояние каждого ресурса в экосистеме может меняться в различных пространственных и временных масштабах, и такие атрибуты экосистемы, как водораздел и здоровье почвы , а также разнообразие и численность видов , необходимо рассматривать индивидуально и коллективно. [36]
Концепция управления экосистемами, основанная на управлении природными ресурсами, основана на взаимосвязи между поддержанием устойчивой экосистемы и спросом человека на природные ресурсы и другие экосистемные услуги . [36] Для достижения этих целей могут быть назначены менеджеры экосистем, которые будут балансировать добычу и сохранение природных ресурсов в течение долгосрочного периода времени. [37] Партнерства между менеджерами экосистем, менеджерами природных ресурсов и заинтересованными сторонами следует поощрять в целях содействия устойчивому использованию ограниченных природных ресурсов. [38]
Исторически некоторые экосистемы испытывали ограниченную добычу ресурсов и могли существовать естественным образом. Другие экосистемы, такие как леса , которые во многих регионах обеспечивают значительные ресурсы древесины, претерпели успешное лесовозобновление и, следовательно, приспособились к потребностям будущих поколений. По мере роста населения, введения новых факторов стресса для экосистем, таких как изменение климата , инвазивные виды , изменение землепользования и фрагментация среды обитания , будущий спрос на природные ресурсы непредсказуем. [39] Хотя изменения экосистем могут происходить постепенно, их кумулятивные воздействия могут иметь негативные последствия как для людей, так и для диких животных. [37] Приложения географической информационной системы (ГИС) и дистанционное зондирование могут использоваться для мониторинга и оценки природных ресурсов и здоровья экосистем. [36]
Адаптивное управление основано на концепции, что прогнозирование будущих влияний и нарушений экосистемы ограничено и неясно. [40] Поэтому экосистемой следует управлять так, чтобы она поддерживала наибольшую степень экологической целостности , а методы управления должны иметь возможность меняться на основе нового опыта и понимания. [41] [42] [40] В стратегии адаптивного управления формируются гипотезы об экосистеме и ее функционировании, а затем внедряются методы управления для проверки этих гипотез. [43] [44] Затем внедренные методы анализируются, чтобы оценить, улучшилось или ухудшилось здоровье экосистемы, [43] и дальнейший анализ позволяет модифицировать методы до тех пор, пока они успешно не будут соответствовать потребностям экосистемы. [42] Таким образом, адаптивное управление представляет собой итеративный подход, поощряющий «информированные пробы и ошибки». [40] [44]
Этот подход к управлению имел неоднозначный успех в области управления экосистемами, управления рыболовством , управления дикой природой и управления лесами , возможно, потому, что менеджеры экосистем могут не обладать навыками принятия решений, необходимыми для внедрения методологии адаптивного управления. [45] Кроме того, экономические, социальные и политические приоритеты могут мешать решениям по адаптивному управлению. [45] По этой причине, чтобы адаптивное управление было успешным, оно должно быть социальным и научным процессом, сосредоточенным на институциональных стратегиях при внедрении экспериментальных методов управления. [44] [46]
Что касается управления экосистемой, стратегическое управление поощряет установление целей, которые будут поддерживать экосистему, при этом учитывая социально-экономические и политически значимые политические факторы. [2] Этот подход отличается от других типов управления экосистемой, поскольку он подчеркивает участие заинтересованных сторон, полагаясь на их вклад в разработку лучшей стратегии управления для экосистемы. Подобно другим методам управления экосистемой, стратегическое управление отдает приоритет оценке и обзору любых воздействий вмешательства управления на экосистему и гибкости в адаптации протоколов управления в результате новой информации. [47]
Сохранение на уровне ландшафта (или в масштабе ландшафта) — это метод, который учитывает потребности дикой природы в более широком масштабе ландшафта при реализации инициатив по сохранению. [48] Рассматривая широкомасштабные, взаимосвязанные экологические системы, сохранение на уровне ландшафта признает весь масштаб экологической проблемы. [36] Реализация сохранения на уровне ландшафта осуществляется несколькими способами. Например, коридор дикой природы обеспечивает связь между изолированными участками среды обитания, представляя решение для фрагментации среды обитания . [49] Эти реализации можно найти пересекающими или проходящими под автомагистралями для уменьшения сегментации. В других случаях оцениваются требования к среде обитания ключевого или уязвимого вида для определения наилучших стратегий защиты экосистемы и вида. [50] Однако одновременное удовлетворение требований к среде обитания нескольких видов в экосистеме может быть затруднительным, и в результате были рассмотрены более комплексные подходы к сохранению на уровне ландшафта. [51]
В ландшафтах, где доминирует человек, сопоставление требований к среде обитания дикой флоры и фауны с потребностями людей представляет собой проблему. [52] Во всем мире антропогенная деградация окружающей среды становится все более серьезной проблемой, поэтому подходы на уровне ландшафта играют важную роль в управлении экосистемами. [53] Традиционные методы сохранения, нацеленные на отдельные виды, могут потребовать модификации, чтобы включить поддержание среды обитания с учетом как человеческих, так и экологических факторов. [53]