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伊斯特，T. S.， A. K. Killion和N. H. Carter, 2018。beplay竞技气候变化，牛群，以及非洲远程耦合系统中可持续发展的挑战。生态和社会23(1): 10。
https://doi.org/10.5751/ES-09872-230110
beplay竞技气候变化，牛群，以及非洲远程耦合系统中可持续发展的挑战
摘要
信息、能源和材料的流动距离比过去更远，改变了世界各地人类和自然系统内部和相互耦合的结构和反馈。遥耦合框架是最近发展起来的，用来理解远距离系统之间社会和环境相互作用的反馈和多向流特征。我们扩展了遥耦合框架的应用，以说明牛肉的流动如何影响非洲遥远系统之间发生的社会生态过程，以及这些动态将如何在未来几十年发生变化，因为气候导致的主要牛疾病锥虫病的变化。该疾病目前在非洲广泛传播，每年影响数百万头牛，造成巨大的经济损失。预计到2050年，气温的升高将大大缩短非洲地区牛患该病的地理范围，从而可能使这些地区的牛脱离疾病控制。尽管有社会和经济效益，但增加牛的产量也会导致严重的环境退化。我们的调查采用了一种定性的，但系统的方法来探索由牛疾病的转移引起的牛生产的区域分布的变化将如何影响未来遥耦合系统的社会和生态条件。这样做为量化遥耦合和改进未来不确定性下的决策奠定了基础。介绍
世界各地的人类社会和生态系统从根本上是相互关联的，形成了影响生态系统恢复力和人类福祉的综合反馈系统(Liu et al. 2007)。为了理解社会和生态条件及其结果之间的关系，对人类与自然系统耦合的研究正在迅速推进(Ostrom 2009)。该研究表明，信息、能量和材料的流动距离比过去更大，改变了全球耦合系统内部和跨系统的结构和反馈(Liu et al. 2015)。全球化和人口扩张正在推动增长，例如，全球贸易、外来物种的传播和技术转让(Liu et al. 2013)。不断变化的流量正通过各种人类与环境的相互作用日益将彼此相距遥远的社会经济系统和生态系统联系起来(Liu et al. 2016)。考虑到这些随着距离增加的相互作用，孤立地检查耦合系统忽略了关键的动力学，限制了研究人员预测未来变化的能力(Carter et al. 2014)。例如，来自越南和中国贸易商的信息和技术的流动导致生活在柬埔寨保护区附近的人们的狩猎行为发生了意想不到的变化(Carter et al. 2017)。因此，流动动态的变化要求研究人员和决策者理解这些变化的催化剂及其对可持续性的影响。
最近，引入了一个遥耦合框架，以帮助指导跨距离流动的社会和环境原因和后果的跨学科研究(Liu et al. 2013)。该框架允许对这些流的原因、影响、动因和动态进行系统分析。因此，许多研究已经开始使用这个框架来理解彼此相距遥远的耦合系统之间复杂的社会-生态相互作用和反馈，并组织研究和管理优先级(Bruckner et al. 2015, Friis et al. 2016, Gasparri et al. 2016)。在这里，我们扩展了这个框架的应用，使用它来调查非洲耦合系统之间的牛肉贸易流动，那里对动物蛋白的需求预计将迅速增长，在未来几十年可能会发生变化。然后我们讨论这些变化可能带来的社会和生态后果。特别地，我们探讨了未来影响牛的疾病地理范围的气候引起的变化如何在遥耦合系统中引发重要的社会和生态特征的变化。
beplay竞技预计气候变化将改变许多全球重大疾病的范围和发病能力，例如疟疾(Patz和Olson, 2006年)和登革热(Åström等，2012年)。其中一种疾病是非洲锥虫病(人类锥虫病)，它发生在整个撒哈拉以南非洲地区，对人和动物，特别是牛都是致命的(Bouyer等人，2015年)。在接下来的文章中，我们将重点讨论未来半个世纪气候变化在南部和东部非洲造成的疾病地理范围的预测变化可能如何改变牛的生产模式，从而对人类福祉和环境可持续性产生影响。beplay竞技因此，我们没有明确讨论这种范围转移对人类疾病模式的影响，这肯定会产生社会和环境影响，但超出了本文的范围。我们也没有调查气候引起的其他牲畜疾病的变化(Thornton等人，2009年)，如口蹄疫(Dion和Lambin 2012年)。相反，我们把重点放在锥虫病上，因为它在整个大陆广泛存在，影响到大量的牛，而且存在大量关于这种疾病的信息，包括对气候变量的敏感性。
我们的主要目的是使用遥耦合框架来说明发生在遥远系统之间的社会-生态过程如何影响牛肉中的流动，以及这些动态将如何在未来几十年里因气候引起的牛锥虫病的变化而发生变化。通过综合来自广泛学科的研究，我们描述了将受到影响的系统在哪里，这些系统之间存在什么流，以及谁是指导这些流的代理。最后，基于现有的最佳信息，我们指出了这些流动的原因之一的变化可能如何影响遥耦合系统的社会和生态条件，同时承认未来也可能出现其他情况。因此，我们的调查在很大程度上采用了一种定性的、但系统的方法来揭示距离上的相互联系，并说明可能的未来变化。这个“未来”的过程对决策者来说是一个有用的启发(Duinker和Greig 2007)。此外，它为跨学科项目设计奠定了重要基础，以量化和管理系统的相互联系，特别是那些因气候变化而预计发生变化的项目。beplay竞技
畜牧业生产对社会和环境的影响
畜牧业生产是世界上最大的人为土地利用，占所有农业用地的近75%，占地球无冰表面的30% (Steinfeld et al. 2006, Herrero et al. 2013)。从2000年到2050年，全球牛的数量估计将增加70%以上，从15亿头增加到26亿头，其中大部分增长发生在发展中国家(Rosegrant et al. 2009)。预计到2050年，非洲对牲畜产品的总需求将增加近四倍，这在很大程度上是为了帮助养活该大陆预计届时将增加的12亿多人口(粮农组织2017年)。
畜牧业提供了大量的经济和社会效益。畜牧业为全球至少13亿人提供就业，并直接支持发展中国家6亿小农的生计(Thornton 2010年)。在非洲，超过50%的农村家庭依靠畜牧业为生(粮农组织2017年)。牲畜饲养除了提供动物蛋白质外，还促进了其他类型的农业生产。例如，作物-牲畜混合系统生产了世界上一半的谷物(Herrero et al. 2010)。然而，畜牧业生产是资源密集型的，对生物多样性保护提出了重大挑战。世界粮食产量的大约一半(7700万吨植物蛋白)用于饲养牲畜，以生产5800万吨动物蛋白(Steinfeld et al. 2006)。仅用于牲畜的饲料作物就占了5亿英亩的土地，而牲畜生产占据了所有农业土地的五分之四，造成了空间和资源的冲突(Steinfeld和Gerber 2010年)。例如，捕杀大型食肉动物，如狮子(豹属狮子座)和灰狼(犬属红斑狼疮)，主要是为了应对这些动物对牲畜构成的威胁(Ripple et al. 2014)。本地草食动物也与牲畜争夺饲料和水(Madhusudan 2004)。除了与野生动物直接竞争之外，在许多地区，畜牧业生产还推动了森林砍伐，并贡献了超过14%的人为温室气体排放(Wassenaar等人，2007年，McAlpine等人，2009年，O’mara 2011年，粮农组织2017年)。了解与牲畜生产相关的后果，可以在未来可能解除疾病控制的牛的地点进行更有效的管理(Mills等，2010年)。这可以包括确定最适合牲畜围栏的地区(Gadd 2012)，确保有足够的兽医资源(Perry等，2013)，制定放牧管理计划(valentine, 2001)，或实施减少人类与野生动物冲突的教育项目(McManus等，2015)。
牛和锥虫属
锥虫病是由牛属的血寄生虫引起的一种疾病锥虫属．吸血，即以血为食，采采蝇属舌蝇可携带这些血液寄生虫，是疾病的媒介。这种疾病发生在非洲约三分之一的土地上。在非洲约1.65亿头牛中，有5000万头被饲养在采采蝇肆虐的地区，因此容易感染锥虫病。该病每年在非洲造成300万头牛死亡，牛的生产造成10 - 12亿美元的经济损失(粮农组织2011年)。由于在撒哈拉以南非洲许多地区获得兽医服务以防治该疾病的机会有限，小农养牛者受到的影响尤其严重(2008年Specht)。确实存在一些耐锥虫的牛品种;然而，最成功的品种N'Dama是西非本土的，在非洲东部和南部没有使用(Kim等人，2017年)。由于该疾病对人和牛都有影响，泛非根除运动(PATTEC)将采采蝇媒介作为目标。
尽管该病流行，但由于富裕、历史上的疾病根除以及环境条件的综合作用，南非等一些国家得以将畜牧业商业化，并向其他国家出口牛肉产品。因此，这些独特的条件在家畜产品的国际进口商和出口商之间创造了一个遥耦合系统。然而，由于气候变化，温度预计将上升到对采采蝇繁殖和生存以及病原体发展有害的水平(Hargrove 2004, Moore et al. 2012)。最近的工作表明，未来几十年气温的升高将大大缩小莫桑比克一种锥虫寄生虫的地理范围(图1;摩尔等人。2012)。假设其他的收缩幅度相似锥虫属物种，牛锥虫病将变得不那么常见，未来该国的牛产量可能会增加。
利用遥耦合框架，我们的目标是将南非和莫桑比克之间的牛肉贸易作为一个案例，研究气候变化导致的未来社会经济和环境条件的潜在变化。beplay竞技南非和莫桑比克在社会经济和环境方面有着紧密的联系，而且两国都处于一个交换信息、能源和材料的全球行为体网络中。分析这些相互关系的原因和后果可能是一项具有挑战性的任务，如果没有一个框架来集中调查。一些框架，如构成层次结构和远程关联框架，通过创建一个体系结构来描述和分析土地系统变化的近端和远端社会经济和环境驱动因素(Gibson et al. 2000, Coe et al. 2008)，接受了这一挑战。最近的遥耦合框架在这些框架的基础上进行了扩展，通过显式捕获描述遥远系统之间相互作用的反馈和多向流(Friis et al. 2016)。因此，遥耦合框架允许我们系统地组织来自该区域的现有信息，以描述遥远系统之间的社会-生态反馈，并详细阐述随着时间推移这些反馈的一些合理的变化。在我们的案例中，我们探索了未来半个世纪气候变化带来的变化。beplay竞技首先，我们必须确定这些系统本身的关键特性，主要是南非、莫桑比克和邻国。
TELECOUPLING框架
系统
遥耦合框架中的术语“系统”广泛地指人与自然相互作用的综合系统。为了本文的目的，我们确定了两个焦点系统:南非和莫桑比克，前者是撒哈拉以南非洲的主要粮食生产国和贸易国，后者农业部门虽小，但不断增长，仍然依赖粮食进口。南非是撒哈拉以南非洲最大的市场(表1;Suit and Choudhary 2015)。由于该地区收入和城市化率最高，南非的牛肉产量和需求在过去十年中大幅增加，畜牧业生产现在为200多万人提供了收入(homan - kee Tui等人，2011年，DAFF 2015年)一个)．
莫桑比克的大部分牛肉和牲畜都是从南非进口的(Maciel et al. 2013)，因此，在远程耦合框架下，莫桑比克是这些流动的接收系统(表1)。莫桑比克是南非所有农业食品的最大进口国之一(DAFF 2015)一个)，但对南非牛肉的依赖尤其突出(图2)。1992年莫桑比克内战结束后，该国在21世纪初开始重新储备牛只，也从南非进口活牛，但该国仍然依赖南非牛肉来满足蛋白质需求(Maciel et al. 2013)。莫桑比克的牛密度在南非发展共同体(SADC;Cunguara et al. 2016)，因此依赖进口来满足其超过2900万居民日益增长的蛋白质需求(Homann-Kee Tui et al. 2011)。
参与生产南非牲畜和肉类的其他国家被指定为溢出系统(表1)，因为它们的材料、能源、技术、劳动力和/或财政资源的流动受到与南非贸易的影响。总体而言，南共体一直是畜产品的净进口国(Homann-Kee Tui等，2011年)。南非本身也是来自非洲邻国(主要是博茨瓦纳和纳米比亚)牛肉产品的主要进口国(Homann-Kee Tui等人，2011年，DAFF 2015年)b)．其他溢出系统包括美国和联合国成员国，它们向世界粮食计划署等组织提供了绝大多数粮食援助，在粮食紧张时期为莫桑比克提供粮食(世界粮食计划署2017年)。
与其他远程耦合案例研究不同，我们假设南非和莫桑比克分别作为发送和接收系统的角色可能会在气候变化中发生变化。我们确定了潜在转移的流动、原因和影响。
流
Liu等人(2013)将“流”定义为“由于主体采取的行动而在系统之间转移的物质、能量或信息的移动”。我们关注这个遥耦合系统中牛肉和活牛的流动。南非牛肉出口的数量和目的地每年都不一样，但从2005年的2000吨出口到2014年的2.8万吨出口，总体上呈上升趋势。莫桑比克从南非进口的牛肉一直是南共体内最多的(2008年除外)，从2002年的580吨进口到2016年的4434吨(图2;国际贸易中心2017)。尽管自1980年以来，莫桑比克的牛的数量和牛肉总产量都有所增加(Maciel et al. 2013)，但一些作者认为，考虑到土地的特点，该国仍然可以容纳更多的牛(Cunguara et al. 2016)。牛肉和牛的流动是由“代理人”管理的，其中许多人将不得不适应未来的变化。
代理
“代理”，也被称为参与者，可以直接或间接地促进或阻碍系统之间的远程耦合(Liu et al. 2013)。在这里，我们关注的是影响牛肉贸易的市场和制度，以及将改变该贸易的不断变化的疾病动态(表1)。莫桑比克和南部非洲发展共同体的国内动物蛋白(牛奶、肉类和鸡蛋)市场是推动耦合系统之间流动的重要因素(表1;史密斯等人。2013)。一般来说，畜牧业是发展最快的农业部门之一，为撒哈拉以南非洲农村地区的减贫提供了机会(粮农组织，2011年，Smith等人，2013年)。
各种农业机构也是代理人，因为它们允许畜牧业繁荣或发展。南非农业研究理事会已经推进了气候智能型牲畜生产(提高了生产效率，降低了碳足迹)，提高了牛的繁殖成功率，以及生物技术方面的其他进展，使该国保持该地区最大的市场之一(农业研究理事会2015年)。另一个例子是国际牲畜研究所，它于2006年在莫桑比克的马普托开设了一个办事处，开始解决莫桑比克和整个南部非洲家畜饲养方面的知识差距。在其他项目中，他们目前正在努力通过解决小农无法将他们的牛送到屠宰场的问题来发展牛肉价值链。
由于锥虫病抑制了牲畜生产，因此锥虫属寄生虫也是一种关键媒介，因为它阻碍牲畜成为各国可持续的国内食物来源或可行的出口产品，特别是莫桑比克(非洲发展基金2004年，Cunguara等人，2016年)。事实上，锥虫病是莫桑比克无法养活更多数量牛的主要原因(Cunguara等人，2016年)。
作为向量锥虫属寄生虫，采采蝇属舌蝇，也是代理(表1)。舌蝇南非的小蝗灾历来仅限于该国东北部地区，并通过牛瘟暴发和滴滴涕处理加以控制(Kappmeier等人，1998年)。南非其余的采采区并不是该国牛肉生产的主要贡献者。相比之下，莫桑比克三分之二的地区感染了锥虫携带者舌蝇从萨普河北部开始，那里的“普通蝇带”穿过莫桑比克、马拉维、赞比亚和津巴布韦(Specht 2008)。这种疾病是一个巨大的障碍，在1970年独立和内战开始之前，莫桑比克中部大片采采蝇肆虐的地区根本没有牛。在2000年代初的一项养牛行动之后，证实了该病的持续存在，牛锥虫病病例开始增加，主要发生在众所周知占据采采蝇栖息地、缺乏畜牧业培训的小农身上(Specht, 2008年)。尽管疾病发病率随时间而波动，但气候变化是造成地球地理范围变化的一个前所未有的、大规模的和重要的原因beplay竞技锥虫属寄生虫。
原因
“原因”是影响遥耦合系统中出现或变化的因素(Liu et al. 2013)。由于气候变化对养牛和牛肉贸易的强烈影响，我们强调气候变化和对蛋白质日益增长的需求是我们的多耦合系统的主要驱动因素(表1)。尽管若干因素可能在短期内影响媒介传播疾病的beplay竞技范围，但预计气候变化将极大地改变一些寄生虫疾病的适宜范围，如疟疾、蓝舌病和锥虫病(Woolhouse 2006年，Thornton 2010年，Van Dijk等人2010年)。beplay竞技因此，在我们的案例研究中，气候变化是一个关键原因(表1)，因为温度对采采蝇的繁殖成功和分布有很强的影响锥虫属寄生虫(Hargrove 2004, Moore et al. 2012)。采采蝇蛹的发育期随着温度的升高而减少，幼虫的生产在一定的温度阈值以上完全停止(Hargrove 2004年)。采采蝇蛹和成虫的死亡率也随着温度的增加而增加(Hargrove 2004年)。一些研究表明，温度是采采蝇活动范围的最佳预测因子之一，可以预测非洲不同地区的采采蝇分布，准确率约为80% (Rogers et al. 1996, Robinson et al. 1997)a、b)．因此，气候变化导致的气温上升可能会对目前采采蝇的分布和锥虫病的传播beplay竞技产生强烈影响(Moore等，2012年)。摩尔等人(2012)使用温度预测作为几种气候情景下的分布预测器，模拟了t . brucei rhodesiense这种寄生虫是导致人类昏睡病的罪魁祸首beplay竞技舌蝇采采媒介对平均温度的升高有影响。
通过评估南部和东部非洲采采蝇的当前分布与当前和未来之间的重叠程度t . b . rhodesiense范围内，Moore等人(2012)确定，由于气温升高，到2055年，莫桑比克和非洲东部其他地区的大片地区将不再适合锥虫病传播(图1;摩尔等人。2012)。另一方面，仅考虑温度预测，这种疾病可能会在博茨瓦纳、纳米比亚和南非的部分地区更加流行(图1)。鉴于Moore等人(2012)的模型使用了来自研究的一些参数t .间日疟原虫，t . congolense,t . b . gambiense，我们假设其他采采和锥虫属植物对温度有类似的敏感性t . b . rhodesiense。因此，虽然未来的分布锥虫属物种的分布可能不同于预测的变化t . b . rhodesiense在美国，气候引起的牛锥虫病的范围可能发生大规模变化。这些转变反过来又会改变该地区的牛的生产和牛肉贸易。
除了牛肉/牛流量的变化可能引起的范围的变化锥虫属在非洲大部分地区，国内生产总值和城市化的增长预计将增加牲畜产品的消费(Pica-Ciamarra et al. 2013)。与2000年的牛肉消费量相比，到2030年，撒哈拉以南非洲地区的牛肉消费量预计将增加112%，莫桑比克的牛肉消费量预计将增加102%，其中只有一半的增长是由人口增长引起的(Robinson and Pozzi 2011)。随着莫桑比克经济的增长(Cunguara 2012)，其对牛和牛肉的需求也会增长，该国试图通过补充库存的举措来促进畜牧业(Maciel et al. 2013)就是明证。
影响
遥耦合框架中的“效应”是指遥耦合系统中相互作用的实际或潜在社会-生态后果(Liu et al. 2013)。根据以前记录的因果关系，我们描述了南部非洲牲畜生产转变的潜在影响:贫困减轻、粮食安全提高、农田扩张、温室气体增加和人类与野生动物的冲突(表1)。
在莫桑比克，以前因锥虫病而受到限制的牛的生产可能能够维持或增加。由于莫桑比克新增了可用于畜牧生产的土地，南非、莫桑比克和整个南共体之间的牲畜和牛肉贸易可能发生变化，产生了各种各样的影响。这些影响部分取决于产量增加可能采取的不同形式，包括集约化饲养场系统、小农生产和畜牧业(McDermott et al. 2010)。例如，密集的饲养场系统可能造成更多的污染并垄断经济效益，而广泛的养牛可能导致更多的栖息地被侵占，同时至少为许多人提供短期的经济机会。另一方面，其他大型农业企业的未来增长和变化会影响市场动态，例如饲料进口增加或从国际来源对其他成长型行业的投资增加。我们的目标是强调气候导致的牛的生产和贸易变化的几个可能的影响。尽管这些描述的范围有限，但对于理解和管理一个远程耦合系统中一个主要农业企业的贸易中气候引发的许多潜在的社会经济和环境影响，这些描述是重要的第一步。
莫桑比克增加养牛产量的一个可能效果是帮助农村社区摆脱贫困(Smith et al. 2013)。人们普遍认为，补充库存举措提供了短期收入支持，但如果以与社会地位和文化规范相辅相成的方式促进牛和其他牲畜的生产，社区可能会从更可持续的收入和营养来源中受益(Lesorogol 2009年)。
莫桑比克和非洲东部其他新开垦土地的养牛规模扩大的另一个潜在影响是该地区玉米和谷物进口的增加(Hansen和Gale 2014)，这将改变南部非洲共同体国家和其他主要出口国(如美国和欧盟)的市场动态。另一方面，利用作物-牲畜混合系统还可以使莫桑比克农民通过更多地使用粪便和役畜来提高甘蔗、玉米和其他作物的生产力(Cunguara等，2016年)。与其他地区不同的是，撒哈拉以南非洲地区对役用动物的使用持续增加，这使得种植土地和提高作物产量的方式比不役用动物更有效(Smith et al. 2013)。Cunguara等人(2016)认识到这些好处后，分析了莫桑比克扩大使用牛进行牵引的潜力，他们发现采采蝇的侵扰是采用采采蝇的一个重要障碍。
养牛和牛肉生产的增加及其相关的土地利用变化也可能对环境产生重大影响。这些影响在其他国家也有很好的记录，如南美洲(Nepstad etal . 2006)和东南亚(Rudel etal . 2009)，包括森林砍伐(Etter etal . 2006)、温室气体排放(O 'Mara 2011)、对本地草食动物的排挤(Gadd 2012)和对本地大型食肉动物的报复性捕杀(Inskip和Zimmermann 2009)。许多这样的效果可以在莫桑比克和非洲东部其他地区实现锥虫属据预测，寄生虫将在未来几十年消失。例如，莫桑比克牲畜拥有量的增加可能导致人类与野生动物冲突的增加。在拥有较大畜牧业的邻国，大型食肉动物对牲畜的掠夺很常见(Kissui 2008, Gusset et al. 2009, Hemson et al. 2009, Inskip和Zimmermann 2009)。作为回应，牧场主有时会杀死他们认为对牲畜构成威胁的食肉动物，这可能对食肉动物种群产生有害影响(Woodroffe and Ginsberg 1998)。因此，自然资源保护主义者和土地使用规划者应考虑采取干预措施，在因牛锥虫病抑制作用减弱而牛产量可能增加的地区，减轻野生动物和牛之间日益增加的相互作用。
正如在南美洲所发生的那样，牲畜产量的增加加上耕地的扩大会导致森林砍伐(Nepstad et al. 2006, 2008)，从而影响生物多样性和碳固存(Wassenaar et al. 2007, McAlpine et al. 2009)。大量的牛、过度放牧和森林覆盖的消失可能会降低土壤质量，产生环境和社会经济后果(Herrero et al. 2013)。再加上撒哈拉以南非洲地区经常遭受的干旱，长期的土壤退化可能会将当地社区推向贫困陷阱(D 'Odorico et al. 2013)。然而，增加牛的存在并不必然导致生态退化或生物多样性的减少。在一些系统中，畜牧业促进了新的、有营养的饲料的生长，这有利于本地草食动物(Reid等，2010年，Niamir-Fuller等，2012年)。此外，Herrero et al.(2013)指出，随着时间的推移，农业教育和科学进步可能通过提高生产效率来减少牲畜放牧对生物多样性的负面影响(Bouwman et al. 2013)。
莫桑比克境内和周边地区牲畜产量增加的另一个深远后果是，越来越多地使用围栏来控制野生和家养有蹄类牲畜之间疾病的传播。兽医围栏遍布非洲南部大部分地区(Gadd 2012年)，特别是为了控制口蹄疫。整个地区的围栏范围改变了景观，分散了迁徙野生动物的栖息地(Gadd 2012)。如果在莫桑比克采用同样的策略，围栏可能会关闭保护区之间的走廊，并改变已经处于危险中的迁徙物种的移动模式，例如大象，它们被跨越南部非洲的兽医围栏困住(Chase and Griffin 2009, Cushman et al. 2010, Ferguson and Chase 2010, Jori et al. 2011, Gadd 2012)。此外，兽医围栏可能会阻碍牧民的流动，他们倾向于集约化的养牛系统，这在环境上不太可能是可持续的(Herrero et al. 2013)。
结论
我们使用遥耦合框架介绍了撒哈拉以南非洲多个系统之间牛和牛肉流动的动因、原因以及社会和生态影响。我们还描述了一种对牛的生产和人类福祉都有重大影响的疾病范围内的气候引起的变化可能如何改变流的遥耦合系统。目前，锥虫病的范围几乎包括莫桑比克全境。然而，在可能的气候情况下，它在莫桑比克的大部分活动范围将会缩小。莫桑比克的牛密度在南部非洲发展共同体中倒数第二，尽管有潜力养活更多的牛(Cunguara等人，2016年)，但莫桑比克严重依赖南非进口农产品，特别是牛肉(DAFF 2015年)一个)．由于疾病范围缩小，有机会在莫桑比克饲养更多的牛，这将在莫桑比克境内及其相互联系的系统中，如南非，产生许多社会和环境影响。
尽管不是对所有有影响的相互作用和因素的详尽描述，但我们对南部和东部非洲遥耦合系统中的关键要素的初步探索突出了未来研究工作的一些重要领域。例如，在莫桑比克牲畜密度增加的情况下，社会和环境的权衡是什么?治理系统应该是什么样的，才能在最大限度地提高社会效益的同时，最大限度地减少环境损害?此外，气候引起的其他牲畜疾病(如牛瘟、口蹄疫)的变化将如何影响遥耦合系统的动态?定量评估这样的问题是具有挑战性的，关于哪种分析工具最适合检查遥耦合系统还没有形成共识。然而，来自不同学科的现有工具显示出了前景，包括多层网络的定量分析(De Domenico等人，2013,Kivelä等人，2014)，社会经济代谢的数学模型，或基于agent的人-环境交互建模(Munroe等人，2014,Friis等人，2016)。事实上，可能需要一些现有工具的混合，如区域农业模型与当地社会经济影响模型的混合，以捕获远耦合系统的多部门和多标量特征(Verburg等，2016年)。在遥耦合框架内集成这些定量分析工具可以揭示可能被忽略的因果机制，并在不确定性下实现更好的决策。
致谢
该研究由博伊西州立大学(NSF奖项编号IIA-1301792，来自NSF爱达荷EPSCoR项目和国家科学基金会)支持。我们感谢迈克尔·普洛斯的关键贡献。我们也感谢那些提供了有用评论的匿名审稿人。这篇手稿来自博伊西州立大学生态、进化和行为项目#1000。
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