Interactive spatial decision support for sustainable agroforestry management: a case study in East Kalimantan, Indonesia

Forest managers, stakeholders and investors want to be able to evaluate economic, environmental and social benefits in order to improve the outcomes of their decisions and enhance sustainable forest management. This research developed a spatial decision support system that provides: (1) an approach to identify the most beneficial locations for agroforestry projects based on the biophysical properties and evaluate its economic, social and environmental impact; (2) a tool to inform prospective investors and stakeholders of the potential and opportunities for integrated agroforestry management; (3) a simulation environment that enables evaluation via a dashboard with the opportunity to perform interactive sensitivity analysis for key parameters of the project; (4) a 3D interactive geographic visualization of the economic, environmental and social outcomes, which facilitate understanding and eases planning. Although the tool and methodology presented are generic, a case study was performed in East Kalimantan, Indonesia. For the whole study area, it was simulated the most suitable location for three different plantation schemes: monoculture of timber, a specific recipe (cassava, banana and sugar palm) and different recipes per geographic unit. The results indicate that a mixed cropping plantation scheme, with different recipes applied to the most suitable location returns higher economic, environmental and social benefits.

Contribution to the geology of Thailand and implications for the geodynamic evolution of Southeast Asia

Abstract The purpose of this study is to unravel the geodynamic evolution of Thailand and, from that, to extend the interpretation to the rest of Southeast Asia. The methodology was based in a first time on fieldwork in Northern Thailand and Southernmost Myanmar, using a multidisciplinary approach, and then on the compilation and re-interpretation, in a plate tectonics point of view, of existing data about the whole Southeast Asia. The main results concern the Nan-Uttaradit suture, the Chiang Mai Volcanic Belt and the proposition of a new location for the Palaeotethys suture. This led to the establishment of a new plate tectonic model for the geodynamic evolution of Southeast Asia, implying the existence new terranes (Orang Laut and the redefinition of Shan-Thai) and the role of the Palaeopacific Ocean in the tectonic development of the area. The model proposed here considers the Palaeotethys suture as located along the Tertiary Mae Yuam Fault, which represents the divide between the Cimmerian Sibumasu terrane and the Indochina-derived Shan-Thai block. The term Shan-Thai, previously used to define the Cimmerian area (when the Palaeotethys suture was thought to represented by the Nan-Uttaradit suture), was redefined here by keeping its geographical location within the Shan States of Myanmar and Central-Northern Thailand, but attributing it an East Asian Origin. Its detachment from Indochina was the result of the Early Permian opening of the Nan basin. The Nan basin closed during the Middle Triassic, before the deposition of Carnian-Norian molasse. The modalities of the closure of the basin imply a first phase of Middle Permian obduction, followed by final eastwards subduction. The Chiang Mai Volcanic Belt consists of scattered basaltic rocks erupted at least during the Viséan in an extensional continental intraplate setting, on the Shan-Thai part of the Indochina block. The Viséan age was established by the dating of limestone stratigraphically overlying the basalts. In several localities of the East Asian Continent, coeval extensional features occur, possibly implying one or more Early Carboniferous extensional events at a regional scale. These events occurred either due to the presence of a mantle plume or to the roll-back of the Palaeopacific Ocean, subducting beneath Indochina and South China, or both. The Palaeopacific Ocean is responsible, during the Early Permian, for the opening of the Song Ma and Poko back-arcs (Vietnam) with the consequent detachment of the Orang Laut Terranes (Eastern Vietnam, West Sumatra, Kalimantan, Palawan, Taiwan). The Late Triassic/Early Jurassic closure of the Eastern Palaeotethys is considered as having taken place by subduction beneath its southern margin (Gondwana), due to the absence of Late Palaeozoic arc magmatism on its northern (Indochinese) margin and the presence of volcanism on the Cimmerian blocks (Mergui, Lhasa). Résumé Le but de cette étude est d'éclaircir l'évolution géodynamique de la Thaïlande et, à partir de cela, d'étendre l'interprétation au reste de l'Asie du Sud-Est. La méthodologie utilisée est basée dans un premier temps sur du travail de terrain en Thaïlande du nord et dans l'extrême sud du Myanmar, en se basant sur une approche pluridisciplinaire. Dans un deuxième temps, la compilation et la réinterprétation de données préexistantes sur l'Asie du Sud-est la été faite, dans une optique basée sur la tectonique des plaques. Les principaux résultats de ce travail concernent la suture de Nan-Uttaradit, la « Chiang Mai Volcanic Belt» et la proposition d'une nouvelle localité pour la suture de la Paléotethys. Ceci a conduit à l'établissement d'un nouveau modèle pour l'évolution géodynamique de l'Asie du Sud-est, impliquant l'existence de nouveaux terranes (Orang Laut et Shan-Thai redéfini) et le rôle joué par le Paléopacifique dans le développement tectonique de la région. Le modèle présenté ici considère que la suture de la Paléotethys est située le long de la faille Tertiaire de Mae Yuam, qui représente la séparation entre le terrain Cimmérien de Sibumasu et le bloc de Shan-Thai, d'origine Indochinoise. Le terme Shan-Thai, anciennement utilise pour définir le bloc Cimmérien (quand la suture de la Paléotethys était considérée être représentée par la suture de Nan-Uttaradit), a été redéfini ici en maintenant sa localisation géographique dans les états Shan du Myanmar et la Thaïlande nord-centrale, mais en lui attribuant une origine Est Asiatique. Son détachement de l'Indochine est le résultat de l'ouverture du basin de Nan au Permien Inférieur. Le basin de Nan s'est fermé pendant le Trias Moyen, avant le dépôt de molasse Carnienne-Norienne. Les modalités de fermeture du basin invoquent une première phase d'obduction au Permien Moyen, suivie par une subduction finale vers l'est. La "Chiang Mai Volcanic Belt" consiste en des basaltes éparpillés qui ont mis en place au moins pendant le Viséen dans un contexte extensif intraplaque continental sur la partie de l'Indochine correspondant au bloc de Shan-Thai. L'âge Viséen a été établi sur la base de la datation de calcaires qui surmontent stratigraphiquement les basaltes. Dans plusieurs localités du continent Est Asiatique, des preuves d'extension plus ou moins contemporaines ont été retrouvées, ce qui implique l'existence d'une ou plusieurs phases d'extension au Carbonifère Inférieur a une échelle régionale. Ces événements sont attribués soit à la présence d'un plume mantellique, ou au rollback du Paléopacifique, qui subductait sous l'Indochine et la Chine Sud, soit les deux. Pendant le Permien inférieur, le Paléopacifique est responsable pour l'ouverture des basins d'arrière arc de Song Ma et Poko (Vietnam), induisant le détachement des Orang Laut Terranes (Est Vietnam, Ouest Sumatra, Kalimantan, Palawan, Taiwan). La fermeture de la Paléotethys Orientale au Trias Supérieur/Jurassique Inférieur est considérée avoir eu lieu par subduction sous sa marge méridionale (Gondwana), à cause de l'absence de magmatisme d'arc sur sa marge nord (Indochinoise) et de la présence de volcanisme sur les blocs Cimmériens de Lhassa et Sibumasu (Mergui). Résumé large public L'histoire géologique de l'Asie du Sud-est depuis environ 430 millions d'années a été déterminée par les collisions successives de plusieurs continents les uns avec les autres. Il y a environ 430 millions d'années, au Silurien, un grand continent appelé Gondwana, a commencé à se «déchirer» sous l'effet des contraintes tectoniques qui le tiraient. Cette extension a provoqué la rupture du continent et l'ouverture d'un grand océan, appelé Paléotethys, éloignant les deux parties désormais séparées. C'est ainsi que le continent Est Asiatique, composé d'une partie de la Chine actuelle, de la Thaïlande, du Myanmar, de Sumatra, du Vietnam et de Bornéo a été entraîné avec le bord (marge) nord de la Paléotethys, qui s'ouvrait petit à petit. Durant le Carbonifère Supérieur, il y a environ 300 millions d'années, le sud du Gondwana subissait une glaciation, comme en témoigne le dépôt de sédiments glaciaires dans les couches de cet âge. Au même moment le continent Est Asiatique se trouvait à des latitudes tropicales ou équatoriales, ce qui permettait le dépôt de calcaires contenant différents fossiles de foraminifères d'eau chaude et de coraux. Durant le Permien Inférieur, il y a environ 295 millions d'années, la Paléotethys Orientale, qui était un relativement vieil océan avec une croûte froide et lourde, se refermait. La croûte océanique a commencé à s'enfoncer, au sud, sous le Gondwana. C'est ce que l'on appelle la subduction. Ainsi, le Gondwana s'est retrouvé en position de plaque supérieure, par rapport à la Paléotethys qui, elle, était en plaque inférieure. La plaque inférieure en subductant a commencé à reculer. Comme elle ne pouvait pas se désolidariser de la plaque supérieure, en reculant elle l'a tirée. C'est le phénomène du «roll-back ». Cette traction a eu pour effet de déchirer une nouvelle fois le Gondwana, ce qui a résulté en la création d'un nouvel Océan, la Neotethys. Cet Océan en s'ouvrant a déplacé une longue bande continentale que l'on appelle les blocs Cimmériens. La Paléotethys était donc en train de se fermer, la Neotethys de s'ouvrir, et entre deux les blocs Cimmériens se rapprochaient du Continent Est Asiatique. Pendant ce temps, le continent Est Asiatique était aussi soumis à des tensions tectoniques. L'Océan Paléopacifique, à l'est de celui-ci, était aussi en train de subducter. Cette subduction, par roll-back, a déchiré le continent en détachant une ligne de microcontinents appelés ici « Orang Laut Terranes », séparés du continent par deux océans d'arrière arc : Song Ma et Poko. Ceux-ci sont composés de Taiwan, Palawan, Bornéo ouest, Vietnam oriental, et la partie occidentale de Sumatra. Un autre Océan s'est ouvert pratiquement au même moment dans le continent Est Asiatique : l'Océan de Nan qui, en s'ouvrant, a détaché un microcontinent appelé Shan-Thai. La fermeture de l'Océan de Nan, il y a environ 230 millions d'années a resolidarisé Shan-Thai et le continent Est Asiatique et la trace de cet événement est aujourd'hui enregistrée dans la suture (la cicatrice de l'Océan) de Nan-Uttaradit. La cause de l'ouverture de l'Océan de Nan peut soit être due à la subduction du Paléopacifique, soit aux fait que la subduction de la Paléotethys tirait le continent Est Asiatique par le phénomène du « slab-pull », soit aux deux. La subduction du Paléopacifique avait déjà crée de l'extension dans le continent Est Asiatique durant le Carbonifère Inférieur (il y a environ 340-350 millions d'années) en créant des bassins et du volcanisme, aujourd'hui enregistré en différents endroits du continent, dont la ceinture volcanique de Chiang Mai, étudiée ici. A la fin du Trias, la Paléotethys se refermait complètement, et le bloc Cimmérien de Sibumasu entrait en collision avec le continent Est Asiatique. Comme c'est souvent le cas avec les grands océans, il n'y a pas de suture proprement dite, avec des fragments de croûte océanique, pour témoigner de cet évènement. Celui-ci est visible grâce à la différence entre les sédiments du Carbonifère Supérieur et du Permieñ Inférieur de chaque domaine : dans le domaine Cimmérien ils sont de type glaciaire alors que dans le continent Est Asiatique ils témoignent d'un climat tropical. Les océans de Song Ma et Poko se sont aussi refermés au Trias, mais eux ont laissé des sutures visibles

Bats of Borneo: diversity, distributions and representation in protected areas

Protected areas are valuable in conserving tropical biodiversity, but an insufficient understanding of species diversity and distributions makes it difficult to evaluate their effectiveness. This is especially true on Borneo, a species rich island shared by three countries, and is particularly concerning for bats, a poorly known component of mammal diversity that may be highly susceptible to landscape changes. We reviewed the diversity, distributions and conservation status of 54 bat species to determine the representation of these taxa in Borneo's protected areas, and whether these reserves complement each other in terms of bat diversity. Lower and upper bound estimates of bat species composition were characterised in 23 protected areas and the proposed boundaries of the Heart of Borneo conservation area. We used lower and upper bound estimates of species composition. By using actual inventories, species representation was highly irregular, and even if some reserves were included in the Heart of Borneo, the protected area network would still exhibit low complementarity. By inferring species presence from distributions, composition between most reserves was similar, and complementarity was much higher. Predicting species richness using abundance information suggested that bat species representation in reserves may lie between these two extremes. We recommend that researchers better sample biodiversity over the island and address the conservation threats faced in Borneo both within and outside protected areas. While the Heart of Borneo Initiative is commendable, it should not divert attention from other conservation areas.

Conserving biodiversity in production landscapes.

Alternative land uses make different contributions to the conservation of biodiversity and have different implementation and management costs. Conservation planning analyses to date have generally assumed that land is either protected or unprotected, and that the unprotected portion does not contribute to conservation goals. We develop and apply a new planning approach that explicitly accounts for the contribution of a diverse range of land uses to achieving conservation goals. Using East Kalimantan (Indonesian Borneo) as a case study, we prioritize investments in alternative conservation strategies and account for the relative contribution of land uses ranging from production forest to well-managed protected areas. We employ data on the distribution of mammals and assign species-specific conservation targets to achieve equitable protection by accounting for life history characteristics and home range sizes. The relative sensitivity of each species to forest degradation determines the contribution of each land use to achieving targets. We compare the cost effectiveness of our approach to a plan that considers only the contribution of protected areas to biodiversity conservation, and to a plan that assumes that the cost of conservation is represented by only the opportunity costs of conservation to the timber industry. Our preliminary results will require further development and substantial stakeholder engagement prior to implementation; nonetheless we reveal that, by accounting for the contribution of unprotected land, we can obtain more refined estimates of the costs of conservation. Using traditional planning approaches would overestimate the cost of achieving the conservation targets by an order of magnitude. Our approach reveals not only where to invest, but which strategies to invest in, in order to effectively and efficiently conserve biodiversity.

Late Holocene pollen and organic walled dinoflagellate cysts analyses of sedimet cores from the Java Sea

The pollen, spore and organic walled dinoflagelletas cyst associations of two marine sediment cores from the Java Sea off the mouths of Jelai River (South Kalimantan) and Solo River (East Java) reflect environment and vegetation changes during the last ca 3500 years in the region. A decline in primary forest taxa (e.g. Agathis, Allophylus, Dacrycarpus, Dacrydium, Dipterocarpaceae, Phyllocladus, and Podocarpus) suggest that the major change in vegetation is caused by the forest canopy opening that can be related to human activity. The successively increase of pollen of pioneer canopy and herb taxa (e.g. Acalypha, Ficus, Macaranga/Mallotus, Trema, Pandanus) indicate the development of a secondary vegetation. In Java these changes started much earlier (ca at 2950 cal yr BP) then in Kalimantan (ca at 910 cal yr BP) and seem to be more severe. Changes in the marine realm, reflected by the dinoflagellate cyst association correspond to changes in vegetation on land. They reflect a gradual change from relatively well ventilated to more hypoxic bottom/pore water conditions in a more eutrophic environment. Near the coast of Java, the shift of the water trophic status took place between ca 820 and 500 cal yrs BP, while near the coast of Kalimantan it occurred as late as at the beginning of the 20th century. We observe an increasing amount of the cyst of Polykrikos schwarzii, cyst of P. kofoidii, Lingulodinium machaerophorum, Nematosphaeropsis labyrinthus and Selenopemphix nephroides at times of secondary vegetation development on land, suggesting that these species react strongly on human induced changes in the marine environment, probably related to increased pollution and eutrophication.

Is South Sulawesi a Center of Growth in Eastern Indonesia? : Japanese ODA Strategy Revisited

Japanese ODA, especially that undertaken by JICA, has targeted South Sulawesi Province as a core area of development in eastern Indonesia, with hope that the economic growth of South Sulawesi will bring about spillover effects in other regions. This paper tests the validity of the strategy using a framework of Vector Autoregressive model. The results show that South Sulawesi’s economy Granger causes other regions in eastern Indonesia, but not vice versa, implying that South Sulawesi drives the development of other regions in eastern Indonesia. Further analysis shows that the development of the agricultural sector in South Sulawesi potentially has the highest spillover effects than other sectors and that the magnitude of spillover effect from South Sulawesi on eastern Indonesia is higher than other economically important regions, such as Eastern Java and Kalimantan.

Farmers' strategies for managing acid upland soils in Southeast Asia: an evolutionary perspective

The acid soils of the uplands of Southeast Asia have resisted intensive agricultural use for centuries. In recent decades, however, due to rapid population growth, escalating market demand for agricultural produce, and govemment policies for land development and settlement, the acid uplands have become the focus of more intensive land-use systems, placing greater demands on farmers and requiring the development and dissemination of improved practices for soil management. In order to develop appropriate soil management technologies and plan effective interventions to facilitate their adoption, it is important to understand the goals and circumstances of farmers in the acid uplands, the range of farming systems they have developed, and the variety of socio-economic factors and trends influencing the evolution of these farming systems. Building on Boserup's model of agrarian change, an evolutionary framework is developed and applied to five case studies: a long-fallow (shifting) cultivation system in Sarawak, Malaysia; a short-fallow system in South Kalimantan, Indonesia; a continuous cropping system in Bukidnon, Philippines; a tree crop (with intercropping) system in Southern Thailand; a livestock grazing system in Daclac, Vietnam. The framework provides a useful tool to interpret and categorise farmers' evolving soil management strategies and to plan more effective soil management research and interventions. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.