Durch gezieltes Design agroforstlicher Systeme können ökologische und soziale Synergien entstehen und die systemaren Vorteile diversifizierter Systeme maximiert werden. Insbesondere in Industrieländern liegt dabei der Schwerpunkt auf der Erzielung von Umweltleistungen. Agroforstliche Systeme haben das Potential, mehr Umweltleistungen (“ecological benefits”) zu erbringen als Monokulturen der konventionellen Landwirtschaft. Das führt zum entscheidenden Vorteil einer vergleichsweise höheren Stabilität bzw. Resistenz: Mischkulturen sind weniger anfällig gegen Störungen (Krankheiten, Schädlinge, klimatischer Stress) und haben eine größere Kapazität zur Kompensation von auftretenden Schäden (Stinner and Blair, 1990). Dies ist eine wichtige Eigenschaft nachhaltiger (“sustainable”) Agrarökosysteme (Conway, 1985). Dieser Effekt wird durch die Integration von Bäumen erreicht, wodurch die dritte Raumdimension verstärkt ins Agrarökosystem einbezogen wird. (Hierzu wurden in den vergangenen Jahren an Versuchssystemen der Universität Leeds(GB) und der INRA (Montpellier, F) umfangreiche Forschungen unternommen, bei denen verschiedene Umwelteffekte herausgearbeitet werden konnten.) Oberirdisch wird dabei die Pflanzendecke in der Höhe gestaffelt und absorbiert das Licht in mehreren Straten, das Mikroklima in Bodennähe stabilisiert sich. Der Boden wird weniger ausgetrocknet, und sowohl die Pflanzen, als auch die tierischen Nützlinge sind weniger durch plötzliche Wetterveränderungen gefährdet. Die Bäume bilden ein wichtiges Habitat für Kleinlebewesen. Zusätzlich ergibt sich durch die Kombination von Bäumen und Feldfrucht ein effektiver Windschutz, der ebenfalls gegen Austrocknung wirksam ist und eine übermäßige Erosion von Mutterboden verhindert. Noch entscheidender, als die ökologische Wirkung oberhalb des Bodens, ist die Interaktion der Wurzeln im unterirdischen Bereich. Die Konkurrenz der Bäume mit der Feldfrucht zwingt die Bäume dazu deutlich tiefer zu wurzeln, als es ohne einer Feldbearbeitung möglich wäre. Die tiefe Wurzelung der Bäume führt zu einer starken klimatischen Resistenz und dadurch zu einem erheblich gleichmäßigeren Wachstum. Dadurch ergibt sich nicht nur quantitativ ein beschleunigter Holzzuwachs, sondern es wird auch eine bessere Holzqualität erzielt. Ökologisch führt die Wurzelkonkurrenz und die damit verbundene tiefgeschichtete Bodendurchwurzelung zu einer erheblichen Verbesserung des Wasser- und Nährstoffhaushaltes der Böden (N-Fixierung, Nährstoffpumpe etc.). Die Wurzeln der Bäumewirken als Wasserpumpen und stellen ein Gleichgewicht von Feuchtigkeit und Nährstoffen im Boden her. Durch diese Interaktion kann einerseits die Kühlfunktion des Wassers wiederhergestellt werden, andererseits nimmt der Boden eines Agroforstsystems mehr Wasser auf und wirkt als Wasserspeicher. Agroforstsysteme verbessern den Landschaftshaushalt, in dem Wasser und Nährstoffe wieder vermehrt in lokale Kreisläufe eingebunden werden (Ripl, 1995). Mit der Eigenschaft zur Wasser- und Nährstoffregulierung nimmt das Agroforstsystem deutlichen Bezug auf die ökologische und mithin sozial-politische Nachhaltigkeit. Hinzu kommt, dass mehrjährige, verholzende Pflanzen Kohlenstoff speichern und so zu einer Entlastung der Atmosphäre von CO2 bei tragen. Schroeder (1994) schätzt, dass agroforstliche Systeme in gemäßigten Klimazonen 63t C/ha binden können. Obwohl diese Größe in erster Linie von der Baumdichte abhängt, die stark variieren kann, geben solch pauschale Angaben nützliche Hinweise auf die ökologische Qualität dieses Systems. (Orginal von Felix Herzog, SAFE Projekt)
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