当北美三个生态系统发生根本性变化时，人们做出了反应：他们完全停止了污染，林业和渔业。但这些措施是徒劳的;将生态系统恢复到原始状态是不可能的。为什么管理层的努力没有任何影响?

“当今生态学家和生态系统管理者面临着两大挑战：了解导致生态系统意外变化的因素，以及了解管理措施有效性的限制因素，”挪威水研究所(NIVA)研究员Karen Filbee-Dexter说。

她与来自加州大学圣克鲁兹分校的研究员西莉亚西蒙斯合作，应用一个特殊的框架来评估三个意外的生态变化案例，以揭示社会或生态驱动因素对生态系统变化的影响是否最大。这三起案件是英属哥伦比亚森林中的一次破坏性昆虫爆发;蒙特利尔南部尚普兰湖持续的水质损失;和加拿大大西洋鳕鱼渔业的崩溃。结果发表在“应用生态学杂志”上。

根据Filbee-Dexter的说法，将人类系统纳入自然系统研究是了解生态系统突然变化的关键挑战。

“如果我们要在瞬息万变的世界中寻找解决紧急环境问题的解决方案，那么将社会系统和自然动力学研究结合起来是至关重要的，”NIVA研究员说。整合生态和社会数据

在他们的研究中，Filbee-Dexter和Symons应用了由经济学家埃莉诺·奥斯特罗姆(Elinor Ostrom)开发的所谓的社会生态系统框架或SES框架。该框架将传统的重点从生态系统或社会系统扩展到包括更大的“社会生态系统”内的相互作用。社会生态系统整合了生态和社会数据，包括气候，物种相互作用，限制，配额，收获和管理资源的数据。

在这项研究中，三个社会生态系统(鳕鱼，森林和湖泊)的组成部分被分类为描述系统的多个变量，然后使用统计技术量化每个变量在推动感兴趣的资源变化中的相对重要性。称为结构方程模型。

利用这种方法，研究人员可以评估社会和生态驱动因素的相对重要性。这将是生态系统管理者了解未来驱动自然系统变化的一个非常有用的工具，”Filbee-Dexter说。

系统不匹配该研究发现的一个主要问题是管理战略并未反映生态过程的空间和时间尺度。它们太短暂而且过于局部化。这种不匹配降低了管理行动的有效性，尤其适用于突发性生态系统崩溃，如Filbee-Dexter和Symon检查的三个案例研究。

“当一个生态系统被推到一个临界点时，就会发生生态变化或生态意外，生态系统将以新的或变化的生态系统动态结束。这就是我们研究的三个案例研究中的情况。新的生态系统动力学通常不会与人类对生态系统行为的期望或预测相一致，管理行动和法规的影响将受到限制，“Filbee-Dexter解释说。考虑到我们目前面临的主要环境挑战，这是令人担忧的。

“因此，管理战略应该从增加或消除单一资源的重点转向影响更广泛生态系统的解决方案，”NIVA研究员说。没有银弹

应用Ostrom的SES框架使研究人员能够直接比较生态系统，揭示不同社会生态系统中的一般情况，以及每种情况的特殊情况。然而，奥斯特罗姆的框架并不能解决所有生态系统的挑战，Filbee-Dexter警告说。

“SES建模可能无法为当前的许多可持续发展挑战提供”银弹“。但应用奥斯特罗姆SES框架和结构方程模型的分析方法有可能告知管理者哪些管理解决方案对特定生态系统最有效和最敏感。Karen Filbee-Dexter总结道，并且可能有助于导航未来生态意外事件。