Agroforestry and Ecosystem Services

514 Pages·2021·16.528 MB·English

by  Ranjith P. Udawatta, Shibu Jose

Ranjith P. Udawatta
Shibu Jose   Editors
Agroforestry
and Ecosystem
Services
Agroforestry and Ecosystem Services
Ranjith P. Udawatta • Shibu Jose
Editors
Agroforestry and Ecosystem
Services
Editors
Ranjith P. Udawatta Shibu Jose
Department of Soil College of Agriculture, Food & Natural
University of Missouri Resources
Columbia, MO, USA University of Missouri
Columbia, MO, USA
ISBN 978-3-030-80059-8 ISBN 978-3-030-80060-4 (eBook)
https://doi.org/10.1007/978-3-030-80060-4
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Contents
Agroforestry for Ecosystem Services: An Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Shibu Jose and Ranjith P. Udawatta
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Agroforestry for Soil Ecosystem Services and Climate Resilience . . . . . . . . 2
Agroforestry for Improved Water Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Agroforestry and Silvopasture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Agroforestry for Biodiversity Conservation and Enhanced Pollination . . . . . 7
Agroforestry for Flood Reduction, Air Quality Improvement,
and Peatland Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Agroforestry and Cultural Ecosystem Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Country-Specific Examples, India and Australia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Agroforestry Design and Economics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Agroforestry Practices for Soil Conservation and Resilient Agriculture . . 19
Thomas J. Sauer, Christian Dold, Amanda J. Ashworth,
Christine C. Nieman, Guillermo Hernandez-Ramirez,
Dirk Philipp, Alexander N. Gennadiev, and Yury G. Chendev
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Agroforestry Systems and Soil Conservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Shelterbelts in Eurasia and North America . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Shelterbelts in Temperate Eurasia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Shelterbelts in Semiarid and Arid Eurasia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Shelterbelts in the Semiarid US and Canadian Great Plains . . . . . . . . . . . . 23
Summary of Shelterbelt Contributions in Eurasia and North America . . . . 26
Silvopasture Systems of the Southeastern USA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Soil-Based Ecosystem Services of Silvopasture Systems. . . . . . . . . . . . . . 27
Forage Considerations for Silvopasture Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Livestock Considerations in Silvopastoral Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Summary of Silvopasture Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
v
vi Contents
Agroforestry Practices for Soil Conservation and Agriculture
Resilience in the Neotropics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Soil Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Soil Erosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Multifunctionality and Adoption. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Agroforestry in Africa and Asia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Soil Conservation and Agroforestry in African Drylands . . . . . . . . . . . . . . 36
Agroforestry and Soil Conservation in Humid Zones of Africa . . . . . . . . . 38
Agroforestry and Soil Conservation in Asia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Summary of Agroforestry Contributions in Neotropical Africa and Asia . 40
Conclusions Regarding Agroforestry Contributions to Soil Conservation . . . 40
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Soil Health Ecosystem Services of Agroforestry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Robert J. Kremer
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Ecosystem Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Agroforestry and Ecosystem Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Soil Health . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Agroforestry and Soil Health . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Agroforestry Management to Sustain and Improve Soil Health
and Ecosystem Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Belowground Services in Vineyard Agroforestry Systems . . . . . . . . . . . . . 65
Katherine Favor and Ranjith P. Udawatta
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Problems in Modern Viticulture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Agroforestry in Vineyards as a Sustainable Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
The Effect of Trees on Soil Water Parameters in Vineyards . . . . . . . . . . . . . . 69
Increased Water Conservation in Agroforestry Systems . . . . . . . . . . . . . . . 69
Competition Between Trees and Grapevines for Water . . . . . . . . . . . . . . . 70
Striking Water Stress Balance in Grapevines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
The Effect of Trees on Vineyard Nutrition Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Increased Nutrient Availability in Vineyard Agroforestry Systems . . . . . . 77
Reduced Nutrient Losses in Vineyard Agroforestry Systems . . . . . . . . . . . 78
Competition Between Trees and Grapevines for Nutrients . . . . . . . . . . . . 79
Striking Nutritional Balance in Grapevines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
The Effect of Trees on Vine Root Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Improved Soil Structure in Vineyard Agroforestry Systems . . . . . . . . . . . . 81
Soil Niche Competition Between Tree and Grapevine Roots . . . . . . . . . . . 83
Balancing Competition Through Root Plasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Practical Implications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Contents vii
Selected Soil Properties Among Agroforestry, Natural Forest,
Traditional Agriculture, and Palm Oil Land Uses
in Central Kalimantan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Kania Dewi Rahayu, Ranjith P. Udawatta, Shibu Jose, Manjula Nathan,
Yves Laumonier, and Sarjiya Antonius
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Materials and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Study Site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Soil Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Experimental Design and Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Cellulase Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
PMEase Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Urease Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
C, N, and C:N Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Statistical Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Soil Carbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Soil Nitrogen Concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
C:N Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Urease Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Cellulase Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
PMEase Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Water Quality and Quantity Benefits of Agroforestry and Processes:
Long-Term Case Studies from Missouri, USA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Ranjith P. Udawatta, Harold E. Garrett, Shibu Jose, and Sarah T. Lovell
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
The Two Study Sites (RAF and GAF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Surface Runoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Groundwater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Water Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Buffer Vegetation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Summary and Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Enhanced Ecosystem Services Provided by Silvopastures . . . . . . . . . . . . . 141
Gabriel J. Pent and John H. Fike
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Silvopasture Ecology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Supporting Services of Silvopastures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Wildlife Habitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Plant Communities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Nutrient Cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
viii Contents
Provisioning Services of Silvopastures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Forage Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Animal Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Tree Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Regulating Services of Silvopastures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Water Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Air Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Soil Conservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Nutrient Distribution and Use Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Weeds, Diseases, and Pests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Environmental Modifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Carbon Cycling and Sequestration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Cultural Services of Silvopastures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Animal Welfare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Aesthetics and Recreation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Opportunities for Adoption: Placement, Design, and Management
Considerations for Silvopastures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Silvopasture for Food Security in a Changing Climate . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Ryan Dibala, Shibu Jose, and Ranjith P. Udawatta
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
The Food-Climate Crisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Sustainable Livestock Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Silvopasture: A Contribution to Food Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Forage Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Forage Nutritive Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Tree Fodder Production and Nutritive Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Tree Fruit Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Animal Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Thermal Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Animal Health . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Habitat for Pollinators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Potential Indicators to Assess the Sustainability of South American
Forests Under Silvopastoral Management: Case Study
of an Old Roble Forest in Chile’s Andes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
María Gabriela Cristina Medina Rivero and Francis Dube
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Materials and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Statistical Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Contents ix
Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Results of Bibliographic Consultation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Expert Consultation or Judgment Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Community Member Consultation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Methodological Triangulation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Agroforestry for Biodiversity Conservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Ranjith P. Udawatta, Lalith M. Rankoth, and Shibu Jose
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Agroforestry and Diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
Agroforestry and Floral Diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
Agroforestry and Faunal Diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Agroforestry and Soil Microbial Diversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
Practical Implication of Agroforestry on Biodiversity . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Summary and Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
The Role of Temperate Agroforestry Practices in Supporting Pollinators 275
Gary Bentrup, Jennifer Hopwood, Nancy Lee Adamson, Rae Powers,
and Mace Vaughan
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Importance of Pollinators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Important Groups of Pollinators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
Pollinator Status and Threats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Agroforestry’s Role . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Providing Habitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Enhancing Connectivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
Reducing Pesticide Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
Crop Pollination Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
Flood Control and Air Cleaning Regulatory Ecosystem
Services of Agroforestry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Ranjith P. Udawatta
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Flood Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
The Processes of Flood Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
Air Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Windbreaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Urban Food Forest (UFF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
The Processes of Air Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
Practical Implications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Summary and Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
x Contents
Establishing Agroforestry Conservation Buffer Zones to Protect
Tropical Peatland Forests of Indonesia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Haryo A. Dewanto, Hong S. He, Shibu Jose, and Ranjith P. Udawatta
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Conservation Challenges for Indonesian Peatland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Agroforestry as a Conservation Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Materials and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
Study Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
Rimba Raya Biodiversity Reserve as a Case Study . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Index-Based GIS Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
Ecological Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Disturbance Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
Result and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Suitability Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Sensitivity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
Overall Conclusion and Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Conclusion and Management Implications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
Cultural Ecosystem Services in Agroforests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Tomasz B. Falkowski and Stewart A. W. Diemont
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Cultural Ecosystem Service Definition and History . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Assessing CES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
Cultural Ecosystem Services in Agroforests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Case Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
Lacandon Maya Milpa: Chiapas, Mexico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
VAC Homegardens: Vietnam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
Rubber Homegardens: Brazil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Tree-Vine Vineyards: Portugal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
Conclusions and Recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
Common Themes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
Framework for Assessing Cultural Ecosystem Services in Agroforests . . . 381
The Future of Cultural Ecosystem Services in Agroforests . . . . . . . . . . . . 382
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
Carbon Sequestration Potential of Agroforestry Systems
in India: A Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
B. Mohan Kumar and T. K. Kunhamu
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Agroforestry: A Cardinal Feature of the Indian Landscape . . . . . . . . . . . . . . 393
Area Under Agroforestry in India . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
Agroforestry for Climate Change Mitigation and Adaptation . . . . . . . . . . . . 406
Vegetation Carbon Sequestration Potential of AFS in India . . . . . . . . . . . . 406
Soil Carbon Sequestration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
Measurement and Estimation of C Sequestration in Agroforestry Systems 423
Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426