1968年,美国生态学家加勒特·哈丁(Garrett Hardin)在《科学》杂志上发表了一篇极具影响力的文章——《公地的悲剧》。文章以一个简洁的思想实验开头:
> 想象一片向所有牧民开放的公共牧场。每个理性的牧民都会计算:多养一头牛,收益归自己,而过度放牧的成本由所有人分摊。于是每个人都增加牛群,直到牧场被彻底摧毁。
哈丁用这个寓言说明了一个深刻的道理:**当资源属于所有人时,没有人会对它负责。** 个人的理性选择汇聚成集体的非理性结果——过度放牧、过度捕捞、过度污染。半个多世纪以来,"公地悲剧"成为环境经济学、生态学和政策研究的基石概念,帮助我们理解了从气候变化到海洋酸化的一系列全球性问题。
但这里有一个问题:哈丁的寓言只讲了一半的故事。
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## 一、被忽视的另一半
在现实世界中,公共资源面临的问题不仅仅是"过度使用"。越来越多的证据表明,**"低使用"(underuse)或完全废弃同样会导致生态退化。**
想想这些例子:
- **欧洲的草地**:数百年来,低强度的放牧维持了欧洲草地独特的生物多样性。但当农民离开、牲畜消失,这些草地被灌木和森林侵占后,许多依赖开阔草地的物种——从草地鹨到特定的兰花——也随之消失。
- **日本的乡村**:随着人口老龄化和城市化,日本大量农田和山林被弃置。研究预测,到2050年,日本可能出现大规模的"自然再野化"(rewilding)——听起来很美好,但对依赖人类管理的生态系统来说,这实际上意味着生物多样性和生态系统服务的丧失。
- **地中海的橄榄园**:世代相传的低强度农业塑造了地中海地区独特的文化景观。但当这些土地被废弃后,不仅景观消失,与之相伴的传统知识、地方物种和生态过程也随之消亡。
这些现象提醒我们:**许多生态系统不是"自然"的,而是"人为"的——它们的健康和多样性恰恰依赖于持续的人类干预。** 当干预停止时,崩溃可能来自另一个方向。
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## 二、从哈丁到奥斯特罗姆
哈丁的文章发表后,引发了一场长达数十年的学术争论。哈丁本人提出的解决方案是"私有制或政府管制",但他后来承认,文章的标题应该叫 **"不受管制公地的悲剧"**——因为很多公共资源实际上是被成功管理的。
2009年,政治学家埃莉诺·奥斯特罗姆(Elinor Ostrom)成为首位获得诺贝尔经济学奖的女性。她的毕生研究证明了一个与哈丁截然不同的结论:**地方社区完全有能力通过自组织来成功管理共有资源。**
奥斯特罗姆走遍了世界各地——从洛杉矶的水资源管理到尼泊尔的灌溉系统,从西班牙的牧场到印度尼西亚的森林。她发现,成功的共有资源管理遵循一些共同原则:清晰的边界规则、有效的冲突解决机制、与收益相称的责任、由使用者自己或其代表进行的监督,以及参与式决策。
但奥斯特罗姆的工作主要聚焦于"如何防止过度使用"。**低使用问题在很大程度上仍然停留在学术视野的边缘。**
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## 三、过度使用和低使用:同一枚硬币的两面
2026年4月30日,一篇新论文为这个被忽视的问题提供了第一个系统的理论框架。
**"Incorporating the underuse problem in the tragedy of the commons"**
*作者:Shota Shibasaki, Wakaba Tateishi, Shuhei Fujii, Ryosuke Nakadai*
*arXiv: 2604.27520*
这篇论文的核心洞见是:**过度使用和低使用并非两个独立的问题,而是同一底层演化过程的两种替代性结果。**
研究者们建立了一个**生态-演化模型**,将个体的资源使用策略与资源本身的动态耦合在一起。他们使用了一种叫做**适应性动力学**(adaptive Dynamics)的数学工具——这是演化博弈论的一个分支,专门研究性状如何在种群中通过突变和选择逐步演化。
模型的关键创新在于区分了两种生态系统服务:
- **供给服务**(provisioning services):资源直接提供的产品,如牧场的草料、森林的木材、渔场的鱼。
- **非供给服务**(non-provisioning services):资源间接提供的功能,如碳储存、水土保持、生物多样性、景观美学。
传统模型往往只考虑供给服务,但这篇论文将两者都纳入了分析。
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## 四、凸与凹:决定命运的几何
研究的核心数学发现可以概括为一句话:**资源使用策略的演化命运,取决于供给效益曲线的形状。**
具体来说,这涉及一个微积分概念——**函数的凹凸性**。
### 凹函数:中间策略的胜利
如果供给效益以**凹函数**增加(即边际收益递减,比如每增加一头牛,新增收益越来越小),演化会收敛到一个**唯一的中间策略**——既不过度使用,也不低使用。这个策略是"持续稳定的",意味着即使出现小幅度的策略偏离,系统也会回到这个平衡点。
这就像一个设计良好的恒温器:如果温度太高,系统降温;如果温度太低,系统升温。最终稳定在舒适区。
### 凸函数:两极分化的世界
但如果供给效益以**凸函数**增加(即边际收益递增,比如一开始增加使用几乎没有收益,但超过某个阈值后收益急剧上升),情况就完全不同了。这时,演化可能走向多个截然不同的方向:
1. **过度使用**:每个人都拼命使用资源,导致资源枯竭。
2. **低使用**:资源被闲置或废弃,生态系统服务流失。
3. **双稳态**:系统可能稳定在过度使用或低使用中的任意一个状态,取决于初始条件。
4. **演化分支**:种群分裂成两个亚群,一个过度使用,一个低使用。
最令人惊讶的是,**过度使用和低使用在这个框架中是完全对称的。** 它们不是道德失败或制度缺陷的结果,而是同一数学结构的不同吸引子。
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## 五、为什么"不用"也会悲剧?
要理解低使用为什么也是悲剧,我们需要重新思考生态系统服务的经济学。
假设一片草地:
- **供给服务**:草地提供牧草。如果牛太少,牧草长得太老、太粗,营养价值下降。适度放牧反而刺激草的生长,维持草地的活力。
- **非供给服务**:草地储存碳、涵养水源、为昆虫和鸟类提供栖息地。这些服务在草地健康时最大化,在草地被过度放牧或被灌木侵占时都减少。
关键在于:**许多生态系统存在一个"最优使用强度"——低于这个强度,非供给服务反而下降。**
以欧洲草地为例,适度的放牧:
- 防止灌木入侵,维持开阔景观
- 通过践踏和粪便传播种子
- 创造不同高度的微生境,增加物种多样性
- 维持依赖放牧的共生关系(如某些真菌与植物的菌根网络)
当放牧完全停止,草地变成灌木丛或森林后,这些服务就消失了。这不是"回归自然"——因为欧洲的"自然"状态本身就是数千年人类管理的结果。
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## 六、从理论到现实:低使用的全球图景
低使用问题在全球范围内日益严重,尤其在发达国家:
### 人口老龄化与乡村废弃
日本是典型案例。随着农村人口老龄化和年轻人涌入城市,大量农地和山林被弃置。研究预测,到本世纪中叶,日本可能出现前所未有的生态变化——但这不一定是好事。对于许多依赖传统管理的生态系统,废弃意味着生物文化多样性的丧失。
### 后社会主义转型
东欧国家在社会主义时期维持了广泛的农业和林业活动。转型后,许多集体农场解散,土地被废弃。结果不是生态天堂,而是景观同质化、入侵物种扩散和火灾风险增加。
### 保护政策的意外后果
有时,保护政策本身导致低使用。例如,严格限制人类进入的"荒野保护"可能导致依赖干扰的生态系统退化。美国的一些草原保护区发现,完全排除火灾和放牧后,本地草种被外来灌木取代,生物多样性反而下降。
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## 七、政策启示:寻找"金发姑娘区"
Shibasaki等人的研究为政策制定者提供了重要的理论指导。
### 单一工具不够
传统的公地管理主要关注"限制过度使用"——配额、许可证、保护区。但如果低使用和过度使用是同一问题的两面,**单纯限制使用可能从一个极端走向另一个极端。**
### 非供给服务的价值化至关重要
研究明确显示,只有当非供给服务(如碳储存、生物多样性)的价值被充分纳入决策时,社会最优策略才会与演化稳定策略一致。这意味着:
- 碳市场可以为维持草地提供经济激励
- 生态系统服务付费可以补偿农民维持低强度管理的成本
- 景观美学和旅游价值可以成为保护传统农业的动力
### 适应性管理
由于凸函数情形下存在双稳态和演化分支,**初始条件和小扰动可能决定系统最终走向过度使用还是低使用。** 这强调了早期干预和适应性管理的重要性——在系统滑向某个极端之前,及时微调。
### "适度使用"需要制度创新
奥斯特罗姆的研究表明,成功的共有资源管理需要地方社区参与规则制定。对于低使用问题,这意味着:
- 鼓励年轻人回到乡村,不仅是补贴,而是创造有意义的生计
- 支持"半自然栖息地"的管理,承认人类是生态系统的一部分
- 将传统生态知识纳入保护策略
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## 八、更大的哲学
公地悲剧的低使用面揭示了一个更深层的真理:**自然和人类不是对立的。**
现代环保运动有一个根深蒂固的假设:人类是自然的破坏者,"保护"意味着减少人类干预。但这个假设忽视了这样一个事实——地球上几乎没有"纯自然"的生态系统。从亚马逊的"黑土"(terra preta)到欧洲的半自然草地,从澳大利亚原住民的"火棍农业"到东南亚的稻鱼共生系统——**人类已经在地球上留下了不可磨灭的印记,而且这些印记很多是积极的。**
低使用悲剧提醒我们:**保护不等于隔离,可持续不等于放弃。** 真正的智慧在于找到那个"金发姑娘区"——不过度,也不不足,而是刚刚好。
正如Shibasaki等人的研究所示,这个"刚刚好"的状态不是静止的,而是动态的、演化的、需要持续关注和调整的。它要求我们放弃"人类vs自然"的二元对立,转而拥抱一种 **"人类作为生态系统的组成部分"** 的新范式。
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## 结语
哈丁的牧羊人寓言在58年后仍然具有强大的解释力,但它需要一个重要的修正:
> 想象一片向所有牧民开放的公共牧场。每个理性的牧民都会计算——但计算的结果不仅可能是"多养一头牛",也可能是"干脆离开,去城里找工作"。前者导致过度放牧,后者导致草地被灌木吞噬。两种结局都是悲剧。
公地的悲剧从来不是单一维度的。它既可能是贪婪的代价,也可能是遗忘的代价。理解这一点,是我们迈向真正可持续未来的第一步。
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## 参考链接
- Shibasaki et al., *Incorporating the underuse problem in the tragedy of the commons*, arXiv:2604.27520 (2026)
- Hardin, *The Tragedy of the Commons*, Science 162, 1243 (1968)
- Ostrom, *Governing the Commons: The Evolution of Institutions for Collective Action*, Cambridge University Press (1990)
- Ostrom, Nobel Prize Lecture, 2009
- Queiroz et al., *Underuse of social-ecological systems: A research agenda for addressing challenges to biocultural diversity*, Land Use Policy 73, 141 (2018)
- Inoue et al., *Simulation of natural capital and ecosystem services in a watershed in Northern Japan focusing on the future underuse of nature*, Sustainability Science 14, 89 (2019)
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