社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法研究進(jìn)展

張萌萌,王 帥,傅伯杰,劉焱序,武旭同

1 南京信息工程大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,南京 210044 2 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100085 3 北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部地表過(guò)程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100875

地球進(jìn)入“人類世”,自然過(guò)程逐漸受到人類行為的主導(dǎo)和控制,人與自然的關(guān)系日趨復(fù)雜[1]。生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)在不同的時(shí)空尺度上以復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的方式相互作用,形成交互聯(lián)系的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)[2- 6]。生態(tài)和社會(huì)(子)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程及交互聯(lián)系將對(duì)更大尺度的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,而這種影響反過(guò)來(lái)也會(huì)改變子系統(tǒng)及其組分。因此,理解復(fù)雜社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中的社會(huì)-生態(tài)依賴關(guān)系對(duì)于制定有效的資源管理策略、增強(qiáng)系統(tǒng)彈性、解決生態(tài)問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要[3,7-9]。但是,社會(huì)-生態(tài)依賴關(guān)系的復(fù)雜性、滯后性、彈性、相互反饋循環(huán)等非線性動(dòng)態(tài)特征[10]以及跨學(xué)科研究范式的差異導(dǎo)致在社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)下對(duì)人地相互作用進(jìn)行概念化非常困難,因此亟需發(fā)展新的方法將社會(huì)和生態(tài)放在同一平臺(tái),對(duì)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)核心組分及其之間的復(fù)雜相互作用關(guān)系進(jìn)行定量研究。

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)思想對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的組織模式與動(dòng)態(tài)交互關(guān)系進(jìn)行定性表達(dá)最早起源于我國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)文化。所謂“大而無(wú)外,小而無(wú)內(nèi)”,萬(wàn)事萬(wàn)物以不同大小、等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組織,“天、地、人”三才統(tǒng)一構(gòu)成宇宙整體,并時(shí)刻處于“剛?cè)嵯嗤贫兓钡膭?dòng)態(tài)演變中[11]。隨著現(xiàn)代圖論和統(tǒng)計(jì)理論的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)思想在分析系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系中逐步得到實(shí)際應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)分析方法成為理解和分析系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系格局(即拓?fù)?以及格局與系統(tǒng)特征關(guān)聯(lián)的有力工具[12]。關(guān)系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分析在社會(huì)學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域均已有廣泛的應(yīng)用[13-14]。在社會(huì)學(xué)領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)常用來(lái)研究社會(huì)實(shí)體(個(gè)體行為人或集體行為人)之間的非物質(zhì)(信息、建議等)和物質(zhì)(農(nóng)副產(chǎn)品)流關(guān)系[15-17]。在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)則用于分析城市生態(tài)系統(tǒng)[18]或景觀區(qū)域中各生物及非生物組分之間的相互依賴關(guān)系[19-20],網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)系通常用來(lái)描述營(yíng)養(yǎng)關(guān)系(捕食)和非營(yíng)養(yǎng)關(guān)系(物種的遷移,競(jìng)爭(zhēng),互利共生)等[21-22]。

進(jìn)入21世紀(jì),隨著新的數(shù)據(jù)類型和計(jì)算方法的出現(xiàn),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究得以快速發(fā)展[23-24],網(wǎng)絡(luò)思想在跨學(xué)科研究領(lǐng)域中廣泛傳播,網(wǎng)絡(luò)分析開(kāi)始越來(lái)越多地用于研究社會(huì)與生態(tài)之間的交互關(guān)系[25-27]。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的概念逐漸被引入到自然資源治理[28]、生物物種保護(hù)[29]、農(nóng)業(yè)政策制定[30]等研究領(lǐng)域,來(lái)探索資源使用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響,行為人間的協(xié)作與資源管理效果間的關(guān)系等。網(wǎng)絡(luò)成為推進(jìn)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性[31]和彈性研究[32],進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和評(píng)估[33]的有效路徑。

基于此,本文綜述了社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)背景下,概念化和分析社會(huì)-生態(tài)關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)研究,從網(wǎng)絡(luò)類型、構(gòu)建模式、分析方法3個(gè)方面闡述社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法如何概念化社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中的依賴關(guān)系,并梳理此類研究在資源管理、匹配問(wèn)題和社會(huì)生態(tài)適應(yīng)性治理中的應(yīng)用,最后通過(guò)論述社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn),提出社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向。

1 社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法

社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法假設(shè)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)可以被模擬成社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中社會(huì)與生態(tài)的相互依賴關(guān)系進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化,采用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的特征[34]。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)體稱為節(jié)點(diǎn),他們之間的關(guān)系稱為邊。通常來(lái)說(shuō),社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建有3個(gè)步驟:(1)定義特定研究的社會(huì)生態(tài)依賴,(2)定義社會(huì)和生態(tài)節(jié)點(diǎn),(3)定義聯(lián)系[35]。根據(jù)Bodin等觀點(diǎn)[34],每一個(gè)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)包含了一系列的社會(huì)和生態(tài)/生物物理實(shí)體(節(jié)點(diǎn))以及它們之間的依賴關(guān)系(鏈接或邊)。根據(jù)所研究現(xiàn)象的不同,節(jié)點(diǎn)和鏈接的選擇各異。社會(huì)節(jié)點(diǎn)可以是個(gè)體資源獲取者、政府、非政府組織或機(jī)構(gòu)等非實(shí)體行為人。生態(tài)節(jié)點(diǎn)可能是生物物理環(huán)境特定組件(如特定物種或空間分離的棲息地斑塊),也可代表聚合生物物理形式或現(xiàn)象(例如富營(yíng)養(yǎng)化、氣候變化等)[36]。鏈接代表節(jié)點(diǎn)之間存在的生物物理聯(lián)系、行為、合作關(guān)系等。依據(jù)該觀點(diǎn),社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可分為兩類,即社會(huì)節(jié)點(diǎn)和生態(tài)節(jié)點(diǎn)；社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)系按照與其相連的節(jié)點(diǎn)的類型進(jìn)行劃分,而不是聯(lián)系本身的性質(zhì),可分為社會(huì)-社會(huì)聯(lián)系、社會(huì)-生態(tài)聯(lián)系、生態(tài)-生態(tài)聯(lián)系三類；網(wǎng)絡(luò)中社會(huì)節(jié)點(diǎn)與生態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的連邊僅代表跨越人與自然的聯(lián)系。

1.1 網(wǎng)絡(luò)類型

從社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中社會(huì)與生態(tài)的相互依賴特征出發(fā),根據(jù)社會(huì)和生態(tài)組分及關(guān)系的集合程度歸類已有的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究,可以分為三類網(wǎng)絡(luò),如圖1所示。

圖1 基于社會(huì)生態(tài)集成水平的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)研究分類Fig.1 A typology of network studies analysing human-nature relationships in social-ecological systems based on different levels of integration of the social and/or ecological realmEE:生態(tài)-生態(tài)連邊Ecological-ecological edge；SS:社會(huì)-社會(huì)連邊Social-social edge；SE:社會(huì)-生態(tài)連邊Social-ecological edge；SN:社會(huì)節(jié)點(diǎn)Social node；EN:生態(tài)節(jié)點(diǎn)Ecological node

第一類網(wǎng)絡(luò)主要考慮一種類型的節(jié)點(diǎn)和一種類型的聯(lián)系,即社會(huì)節(jié)點(diǎn)和社會(huì)聯(lián)系,或者生態(tài)節(jié)點(diǎn)和生態(tài)聯(lián)系。該類型網(wǎng)絡(luò)多為自然資源管理或者社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)背景下的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)或生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[37-39]。其中,社會(huì)網(wǎng)絡(luò)多是將參與資源使用或治理的社會(huì)行為人及其之間的聯(lián)系進(jìn)行概念化[40],社會(huì)節(jié)點(diǎn)多為漁民、村民、各級(jí)資源管理者等行為人,社會(huì)聯(lián)系則多為他們之間的信息共享[41]、知識(shí)交換[42]、協(xié)作[43]等行為。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的概念化則多針對(duì)生物或非生物組分的生態(tài)過(guò)程,既有對(duì)食物網(wǎng)(營(yíng)養(yǎng)鏈接)的研究,聚焦捕魚(yú)業(yè)對(duì)海洋食物網(wǎng)的影響[44],也有分析關(guān)鍵種的意義或入侵物種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響[45-46]。

第二類網(wǎng)絡(luò)綜合考慮社會(huì)節(jié)點(diǎn)和生態(tài)節(jié)點(diǎn)以及兩種類型的聯(lián)系(社會(huì)-社會(huì)聯(lián)系和社會(huì)-生態(tài)聯(lián)系,或者生態(tài)-生態(tài)聯(lián)系和社會(huì)-生態(tài)聯(lián)系)。這類網(wǎng)絡(luò)中,雖然某一領(lǐng)域的單個(gè)節(jié)點(diǎn)與另一領(lǐng)域的相互作用被概念化,但是該領(lǐng)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系未考慮。這種類型網(wǎng)絡(luò)的概念化中,社會(huì)節(jié)點(diǎn)可能代表社會(huì)行為人,也可以代表社會(huì)組織；生態(tài)節(jié)點(diǎn)可以是不同魚(yú)類,也可以是水系、景觀等。在資源管理中,這種網(wǎng)絡(luò)類型可用來(lái)研究資源和制度之間的關(guān)系[47],或研究漁民的捕撈行為對(duì)食物網(wǎng)動(dòng)態(tài)的影響[48]。

第三類網(wǎng)絡(luò)綜合考慮兩種類型的節(jié)點(diǎn)和三種類型的聯(lián)系。這類網(wǎng)絡(luò)的研究聚焦景觀管理背景下的人—自然關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)概念化,例如林地斑塊[49]、植被群落[50]、城市綠地空間[51]、流域[25]等,來(lái)反映被不同人類主體所管理的生態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。此外,也有以漁業(yè)為目標(biāo),研究漁民(作為社會(huì)節(jié)點(diǎn))通過(guò)協(xié)作從生態(tài)系統(tǒng)(食物網(wǎng))中獲取魚(yú)類的行為[52-53]。

已有研究將社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)概念化成網(wǎng)絡(luò)的方式很多,部分學(xué)者基于社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)組分之間關(guān)系的性質(zhì)進(jìn)行社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)概念化,社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)可分成單層網(wǎng)絡(luò)(單一的鏈接),多層網(wǎng)絡(luò)(多層級(jí)的鏈接),復(fù)合網(wǎng)絡(luò)(多種類型的鏈接[54])。每一種類型的網(wǎng)絡(luò)并無(wú)好壞之分,針對(duì)具體的研究問(wèn)題和社會(huì)生態(tài)依賴關(guān)系,可選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)類型。

1.2 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模式

已有的社會(huì)生態(tài)依賴關(guān)系研究中,對(duì)于社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建一般基于景觀和系統(tǒng)兩種模式(表1)。

表1 各類社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究案例分析方法

景觀模式通常從景觀的視角出發(fā),考慮社會(huì)-生態(tài)關(guān)系的空間特征。例如,在城市或者牧區(qū)背景下,動(dòng)物通過(guò)生態(tài)廊道或者棲息地之間的連通度進(jìn)行遷移[59-62],反映生態(tài)系統(tǒng)間的空間依賴性。也有研究采用景觀生態(tài)學(xué)中景觀廊道[63]的概念,建立生態(tài)-生態(tài)間的空間關(guān)系[55,64]。

不同于景觀模式,系統(tǒng)模式不必根植于地理空間,只需要基于對(duì)真實(shí)世界或?qū)ι镂锢磉^(guò)程的理解,將其概念化或抽象化為社會(huì)和生態(tài)的實(shí)體以及聯(lián)系。例如,Ekstrom等使用社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)描繪了一個(gè)耦合人類驅(qū)動(dòng)的理論海岸社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)[65]?；跔I(yíng)養(yǎng)關(guān)系的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[66]、海洋漁業(yè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建多基于系統(tǒng)模式。

1.3 網(wǎng)絡(luò)分析方法

(1)描述性方法。這種方法是分析社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的基本方法。通過(guò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的密度、連通度,節(jié)點(diǎn)的權(quán)重、介數(shù)等指數(shù),或?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社團(tuán)劃分、模塊化分析[67],描述社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征,并分析其所代表的意義[25]。這種描述性方法在三種類型的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析中均很常見(jiàn)。

圖2 常見(jiàn)的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)基本構(gòu)建塊類型Fig.2 Common social-ecological building blocks

(2)統(tǒng)計(jì)模擬方法。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究中對(duì)統(tǒng)計(jì)模擬方法的使用大多基于社會(huì)生態(tài)構(gòu)建塊理論。2012年,Bodin等[35]提出了一個(gè)新穎的理論框架,該框架的核心是一組基于行為人獲取資源的方式是否相同,行為人之間是否有合作,以及資源之間是否有聯(lián)系3個(gè)原則確立的基本構(gòu)建塊[68],每個(gè)構(gòu)建塊代表一個(gè)由兩個(gè)社會(huì)行為人和兩種生態(tài)資源組成的簡(jiǎn)化的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)(圖2)。該框架假定社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)可以被模擬成一個(gè)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò),而每個(gè)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)都可以看成是若干個(gè)某一種或者幾種基本構(gòu)建塊的組合。這些小的“社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)”明確地代表了社會(huì)與生態(tài)的相互依賴關(guān)系。比起直接分析巨大復(fù)雜的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),框架主張著眼于這些小的構(gòu)建塊。對(duì)構(gòu)建塊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析通常基于一定的假設(shè),例如穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的構(gòu)建塊(圖2)有利于解決環(huán)境問(wèn)題,通過(guò)從社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中提取兩個(gè)社會(huì)節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)生態(tài)節(jié)點(diǎn)之間所有可能的組合,量化網(wǎng)絡(luò)中不同類型構(gòu)建塊出現(xiàn)的頻率,來(lái)揭示相關(guān)的治理問(wèn)題與挑戰(zhàn)[69-71]。這種方法大多應(yīng)用在第三種類型的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中,多結(jié)合社會(huì)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)中的隨機(jī)模擬方法——指數(shù)隨機(jī)圖法[72],關(guān)注社會(huì)和生態(tài)層網(wǎng)絡(luò)的整體拓?fù)涮卣鳌＝陙?lái),隨機(jī)圖方法發(fā)展出多層指數(shù)隨機(jī)圖模型[73]和時(shí)間指數(shù)隨機(jī)圖模型[74],為研究多層級(jí)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空動(dòng)態(tài)帶來(lái)巨大潛力[49,75-76]。

(3)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬。該分析方法通過(guò)去除或干擾網(wǎng)絡(luò)中的某些節(jié)點(diǎn)[50],模擬自底向上或自上向下的干擾傳播過(guò)程,并觀察其對(duì)臨近節(jié)點(diǎn)和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影響,以此來(lái)測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。也可通過(guò)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)點(diǎn)或觀察(預(yù)測(cè))網(wǎng)絡(luò)組件間聯(lián)系的變化,洞察社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)行為[77]。

2 社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究

社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)有效的研究社會(huì)與生態(tài)相互作用的工具,目前在自然資源管理、社會(huì)-生態(tài)匹配和社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性治理等領(lǐng)域的研究中得到廣泛應(yīng)用。

2.1 資源管理與物種保護(hù)

資源管理和物種保護(hù)因涉及社會(huì)行為人之間、生態(tài)單元之間、以及社會(huì)行為人與生態(tài)之間的相互作用而形成復(fù)雜的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng),社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法通過(guò)將系統(tǒng)中的社會(huì)生態(tài)依賴關(guān)系進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化,深入理解社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的依賴關(guān)系,探索資源管理效果與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系[78],為優(yōu)化資源管理奠定基礎(chǔ)。例如在漁業(yè)資源的管理中,Sayle和Baggio在使用網(wǎng)絡(luò)方法研究河口流域社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)時(shí),發(fā)現(xiàn)環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重的河口區(qū)域,漁民間的合作密度和強(qiáng)度往往較弱[79]。Barnes等研究了大尺度的漁民信息共享網(wǎng)絡(luò)與鯊魚(yú)誤捕量之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)社會(huì)關(guān)系與捕魚(yú)者直接作用于海洋生態(tài)系統(tǒng)的行為聯(lián)系緊密,認(rèn)為加強(qiáng)漁民之間的溝通能夠降低鯊魚(yú)誤補(bǔ)量[40]。Lubell等通過(guò)構(gòu)建社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)來(lái)研究社會(huì)政策網(wǎng)絡(luò)對(duì)于入侵物種管理的影響[80]。Yletyinen等構(gòu)建了漁業(yè)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)和構(gòu)建塊頻率,來(lái)評(píng)估捕魚(yú)策略的多樣化如何影響漁民對(duì)未來(lái)生態(tài)系統(tǒng)變化的適應(yīng)能力[81]。

2.2 匹配問(wèn)題

在社會(huì)-生態(tài)匹配問(wèn)題的研究中,社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法也發(fā)揮了重要作用。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是定量研究社會(huì)-生態(tài)匹配與環(huán)境治理效果的關(guān)系。資源管理的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明,環(huán)境治理成效有賴于行為人之間的相互作用格局與生態(tài)連通度格局之間的匹配程度[82]。社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中跨越生態(tài)和社會(huì)組分的結(jié)構(gòu)和過(guò)程的匹配有助于降低干擾和系統(tǒng)功能的失效[83-84]。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法為定量化研究社會(huì)-生態(tài)匹配與環(huán)境治理效果的關(guān)系提供了有力工具。在珊瑚礁海域捕魚(yú)的案例中,Barnes等使用社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法定量化研究了社會(huì)生態(tài)匹配度與珊瑚礁生態(tài)質(zhì)量的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)漁民之間合作捕撈有利于海洋環(huán)境質(zhì)量的好轉(zhuǎn)[52]；湖泊基層管理的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)與湖泊生態(tài)質(zhì)量的關(guān)系研究,發(fā)現(xiàn)基層行為人合作有利于湖泊環(huán)境的保護(hù)[58]；在我國(guó)黑河流域社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的研究中,Zhang等使用社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法研究流域中自然系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)黑河流域管理局成立后,促進(jìn)了中下游流域管理網(wǎng)絡(luò)與自然生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)匹配,進(jìn)而帶來(lái)流域生態(tài)環(huán)境的好轉(zhuǎn)[85-86]。

二是評(píng)估社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中的不匹配程度。社會(huì)-生態(tài)不匹配給入侵物種管理、野火防治等帶來(lái)挑戰(zhàn)[87-88]。Bergsten等[89]使用社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和指數(shù)隨機(jī)圖方法診斷了城市地區(qū)土地管理和濕地生態(tài)連通度之間的不匹配問(wèn)題,并評(píng)估了不匹配的程度。Hamilton等結(jié)合野火傳播網(wǎng)絡(luò)和治理網(wǎng)絡(luò),研究了野火風(fēng)險(xiǎn)管理網(wǎng)絡(luò)中促成和阻止匹配的因素[90]。

2.3 適應(yīng)性治理

社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)是典型且復(fù)雜的適應(yīng)性系統(tǒng),社會(huì)和生態(tài)間多尺度、嵌套性的相互依賴關(guān)系造成了適應(yīng)性治理問(wèn)題[91-92]。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法在適應(yīng)性治理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3個(gè)方面。

一是研究個(gè)體(節(jié)點(diǎn))行為對(duì)適應(yīng)性治理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的影響。適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)關(guān)注社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和個(gè)體動(dòng)態(tài)的關(guān)系,適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)的研究對(duì)社會(huì)生態(tài)轉(zhuǎn)型治理至關(guān)重要。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究被用于分析可持續(xù)轉(zhuǎn)型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征,評(píng)估代理組織在自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中扮演的角色。例如,在城市綠地生態(tài)系統(tǒng)治理網(wǎng)絡(luò)中,有學(xué)者探討了網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)體如何改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)治理[51]。部分學(xué)者使用社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法研究治理網(wǎng)絡(luò)中的知識(shí)交換、信息流動(dòng)和影響傳遞[93],以此識(shí)別治理網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵組織[94],或研究橋聯(lián)組織對(duì)海洋系統(tǒng)保護(hù)治理結(jié)果以及海洋保護(hù)策略和需求適應(yīng)性的影響[95]。

二是探究社會(huì)合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性治理成效的影響[96]。在社區(qū)尺度上,資源使用者之間知識(shí)和信息交流的格局影響漁業(yè)資源協(xié)同治理的集體行動(dòng)[97]。在區(qū)域尺度上,Hirschi研究了不同部門和管理層級(jí)的行為人構(gòu)成的合作網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)特征(聚集性、碎片化和靈活度)會(huì)影響農(nóng)村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展[98]。王寧馨使用社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法研究了蘭州市公園管理的耦合模式[99]。

三是進(jìn)行適應(yīng)性治理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化研究。?sterblom等分析了由行為人、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、組織、制度共同構(gòu)成的適應(yīng)性治理網(wǎng)絡(luò)的變化,分析和描述了社會(huì)生態(tài)適應(yīng)性治理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能和區(qū)域海洋漁業(yè)社會(huì)生態(tài)結(jié)果的關(guān)系[100]。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法在適應(yīng)性治理中的應(yīng)用為如何通過(guò)調(diào)節(jié)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)治理結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)持續(xù)保障人類福祉提供了理論依據(jù)。

3 社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)

社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性、多尺度性、嵌套性等特征決定了對(duì)其系統(tǒng)的解構(gòu)和理解極具挑戰(zhàn),將社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)概化成網(wǎng)絡(luò)為理解社會(huì)-生態(tài)依賴關(guān)系、洞悉系統(tǒng)行為提供了有效途徑。相較于其他方法,社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法在社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)研究中有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):(1)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法將社會(huì)和生態(tài)放在同一平臺(tái),提供了跨學(xué)科的共同的語(yǔ)言方法和模型；(2)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法可以捕捉到復(fù)雜社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中社會(huì)和生態(tài)實(shí)體以及他們之間的重要關(guān)系,明確解釋可能對(duì)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)行為產(chǎn)生顯著影響的相互依賴關(guān)系；(3)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)可以將不同主體、不同聯(lián)系、不同空間尺度的依賴關(guān)系納入網(wǎng)絡(luò)中,解決社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中多主體、跨尺度的問(wèn)題,且構(gòu)建的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)可具有時(shí)間上的連續(xù)性,有助于研究社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)行為的演化規(guī)律。盡管如此,社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法目前仍處在起步階段并存在很多不足。首先,該方法是將社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)描述為節(jié)點(diǎn)和鏈接,這種描述方式必須由與研究目標(biāo)相關(guān)的基本假設(shè)和理論驅(qū)動(dòng)。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究多基于生態(tài)學(xué)的基本理論,社會(huì)網(wǎng)絡(luò)研究則多基于社會(huì)學(xué)的基本理論,但是對(duì)于社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究,目前尚未有普遍認(rèn)可的社會(huì)-生態(tài)相互作用理論,這阻礙了進(jìn)一步發(fā)展模型、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模擬。其次,盡管資源管理案例和素材極為豐富,但使用社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行分析的案例研究明顯不足,且已有研究主要是測(cè)量和描述社會(huì)與生態(tài)間的相互依賴,對(duì)于社會(huì)與生態(tài)相互作用機(jī)制的探討較少,檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)與社會(huì)-生態(tài)結(jié)果間因果關(guān)系假設(shè)的經(jīng)驗(yàn)案例研究也明顯不足。此外,社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)可以在兩個(gè)方向上與社會(huì)生態(tài)結(jié)果產(chǎn)生因果關(guān)系,一方面網(wǎng)絡(luò)格局影響社會(huì)生態(tài)結(jié)果,另一方面網(wǎng)絡(luò)本身作為因變量,其結(jié)構(gòu)特征(即節(jié)點(diǎn)和鏈接的模式),也可視為由潛在社會(huì)生態(tài)過(guò)程(自變量)留下的可觀察靜態(tài)變量。但當(dāng)前的案例研究對(duì)因果假設(shè)方向性的探討非常薄弱[34]。因此,社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用很難超越個(gè)別案例進(jìn)行比較分析并形成理論,且社會(huì)-生態(tài)依賴關(guān)系的實(shí)證調(diào)查很難與格局是如何產(chǎn)生并如何導(dǎo)致特定社會(huì)生態(tài)結(jié)果的真正關(guān)聯(lián)起來(lái)。

4 社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法的發(fā)展方向

社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法為社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)研究提供了一種新的研究思路和范式。為進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)在社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)研究中的應(yīng)用,充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),未來(lái)可從以下兩方面開(kāi)展工作。

4.1 社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)過(guò)程

動(dòng)態(tài)演化與互饋機(jī)制是社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)研究的核心內(nèi)容[101],理解系統(tǒng)演變過(guò)程與機(jī)制是實(shí)現(xiàn)社會(huì)-生態(tài)適應(yīng)性治理和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[102]。已有的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究雖已建立了以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基本骨架,社會(huì)和生態(tài)節(jié)點(diǎn)為基本單元,以節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系為基本運(yùn)行機(jī)制的社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò),但也僅僅停留在對(duì)節(jié)點(diǎn)間相互作用結(jié)構(gòu)的刻畫上,缺乏對(duì)社會(huì)-生態(tài)相互作用動(dòng)力過(guò)程的捕捉。網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力過(guò)程就是在“外部刺激”或“內(nèi)部消息”觸發(fā)下,網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)自身信息狀態(tài)發(fā)生改變(消息的傳播、能量的流動(dòng)),或者節(jié)點(diǎn)間連邊關(guān)系(反映在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖上)變化,從而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生明顯或者不明顯的“質(zhì)變”,這種改變可能是隨機(jī)的,也可以是在某種規(guī)則約束下發(fā)生的,符合某種物理過(guò)程。未來(lái)社會(huì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究要對(duì)更多的案例進(jìn)行不同時(shí)空的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的刻畫,并揭示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化可能的原因和機(jī)理?？梢霐?shù)學(xué)或者物理學(xué)的方法,建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型,模擬和預(yù)測(cè)系統(tǒng)組分(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))及其關(guān)系(聯(lián)系的數(shù)量、鏈接的方式)變化對(duì)系統(tǒng)行為的影響,進(jìn)而揭示社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)演變機(jī)制。

4.2 社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系

社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系研究不僅能夠?yàn)榻鉀Q環(huán)境治理難題,實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用提供理論依據(jù),而且有助于建立合理的數(shù)學(xué)或物理網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型,幫助揭示社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的互饋機(jī)制。目前,社會(huì)-生態(tài)依賴的網(wǎng)絡(luò)化研究雖然促進(jìn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)功能間因果關(guān)系的探討,但因果關(guān)系并未得到真正的驗(yàn)證,這個(gè)問(wèn)題也仍是現(xiàn)有文獻(xiàn)中的薄弱環(huán)節(jié)。未來(lái)社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)功能關(guān)系的研究可從3個(gè)方面加強(qiáng):一是大量收集不同社會(huì)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù),對(duì)基本的因果過(guò)程進(jìn)行全面的理論研究,形成因果關(guān)系類型庫(kù)；二是增強(qiáng)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能間因果假設(shè)的推理和驗(yàn)證,可通過(guò)單個(gè)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程及效應(yīng)分析,或通過(guò)不同案例的比較研究,建立和發(fā)展一般性的結(jié)論；三是進(jìn)一步整合人地關(guān)系研究中的關(guān)鍵問(wèn)題,比如生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和可持續(xù)研究。這些關(guān)鍵問(wèn)題的解決需要將社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能聯(lián)系起來(lái)。同時(shí),結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系可以提供一個(gè)橋梁,幫助闡明生態(tài)系統(tǒng)管理的益處,指導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政策和實(shí)踐。

5 總結(jié)

理解社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中社會(huì)和生態(tài)組分之間的直接和間接聯(lián)系對(duì)于制定長(zhǎng)期管理策略以維持系統(tǒng)功能至關(guān)重要。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)方法是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)理論實(shí)現(xiàn)復(fù)雜關(guān)系定量化研究的分析方法,是社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)研究在方法論上的創(chuàng)新與突破。社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)新的研究方法,因其在概念化復(fù)雜系統(tǒng)、描述系統(tǒng)組分間關(guān)系及其變化等方面的優(yōu)勢(shì),為社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)研究提供了一個(gè)新的途徑,被廣泛應(yīng)用于自然資源管理、社會(huì)生態(tài)匹配和適應(yīng)性治理等領(lǐng)域。雖然社會(huì)-生態(tài)網(wǎng)絡(luò)研究目前仍處于發(fā)展的初期,理論尚不完善,但未來(lái)在研究社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,揭示系統(tǒng)過(guò)程與機(jī)制方面有著巨大的發(fā)展前景和應(yīng)用空間。