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文档简介
地球使用者的朴门设计手册目录第一章开始朴门永续设计第二章朴门永续设计的伦理基础第二部朴门永续设计中的生态主题第三章生态学--生命的网络第四章水的奥妙第五章气候与微气候
第六章土壤--活的有机体第七章树木、森林与防风林第八章我们的植物与传统种子文化遗产第三部应用朴门永续设计第九章阅读你的土地第十章发展设计方法
第十一章第0区--生活的所在第十二章第一区--你的花园第十三章
第二区--食物森林第十四章食物森林中的鸟与蜂第十五章第三区:主要耕作区
第十六章第四区--林产森林第十七章第五区--自然保育林第十八章其它文化与地区第十九章办公室、商店及工厂的朴门永续设计第四部强化设计第二十章因应灾害的设计
第二十一章管理虫害--整合式的病虫害管理第二十二章与野生动物共存第二十三章杂草--土壤的守护者第二十四章水产养殖--水域的永续设计第五部社会性的朴门永续设计第二十五章钱是重要的--朴门永续设计、财富与生计第二十六章空间的认知
第二十七章在社区、村落、郊区和城市生活第1章
开始朴门永续设计
在你开始动手做朴门永续设计前,让我们来了解它的历史和创建的基础。
朴门永续设计是由澳洲人BillMollison与DavidHolmgren在1970年代发展出来的,目的是为了响应工业以及农业系统导致地球上土壤、水和空气污染、动植物的绝种、不可更新能源的减少,以及毁灭性的经济体系等等。
Bill和David重新集结关于动植物和社会体系的古老智慧、技术与知识,并加入新的科学知识。产生朴门永续设计,一种不需要剥削环境与社会就能永续丰盛的新生活方式。尽管朴门永续设计有许多部份看起来似曾相识,但它综合性的紧密架构与模式是新鲜而振奋人心的。
不同于现代科学的简化论,将每样事物化约到最小的成分,朴门永续设计正是建立于生态之上,研究生物与环境之间的交互与依存关系。朴门永续设计让我们了解生物之间是如何密切协调,涉及的内容包含实际有形的植物、土壤、水、动物系统、野生动植物、丛林再生、生物科技、农业、森林、建筑以及社会上的经济、土地权、生物圈、正确的谋生之道与收入等议题。
你会如何解读,并如何将这些主题放进设计中呢?观察、分析与整合就是你的工具,结果就是应用设计过永续的生活。
朴门永续设计有许多不同的定义,来看看这一个:「经由生态学和设计来创造永续的人类居所,朴门永续设计是一门土地使用的哲学与途径,它将微气候、一年生多年生植物、动物、土壤、水管理与人类需求交织连结在复杂的生产性小区内。」(出自BillMollison与RenyMiaSlay合著的《朴门永续设计介绍》(IntroductionPermaculture)
诚如Mollison说的「朴门永续设计是…与自然合作而不是对抗,…注重系统的全部效用而不是只有一种产出;让系统自行进行演替。」
朴门永续设计的主要特色是:
>综合传统知识与新科技,让乡村或城市皆能同时应用受惠。
>遵循自然,以自然为模范来设计永续的环境,以提供人类基本需求、社会与经济基础设施,这三者也回馈来支持我们的永续环境。
>鼓励并提供我们能力与机会,让我们在面对本土或全球许多难题时,汇集成有觉知的解决方法。
为什么要从事朴门永续设计?
朴门永续设计是社会无法提供的创意替代选项,它打开了一扇门,引领我们走向更简单却更有质量的生活。而且,因为每个人都能够操作,它也提升我们的能力,完全没有年龄、性别、宗教、教育或文化上的障碍。
你会从小处着手,因此规模和经费都不成问题,不管你只有1平方公尺或100万公顷的空间,朴门永续设计都可行。当你和地球紧密行动,并为如何对待地球负起责任的时候,你会在许多的正面回馈之下获得更多。假如在你的人生中,你建造或改建了一个简朴却不产生污染的家,栽种自己的食物、复育土壤及照顾自然植被,你将拥有一个充实、富有创意且有趣的生活和更多个人的自由、满足与自主。
要成为一位朴门永续设计师,透过这本书,你需要在工作中完成下列四项任务:
1、做一份房子和土地的调查清单。
2、执行土地的基地分析,并详细载明优缺点。
3、完成土地的最后设计与执行步骤,来达成朴门永续设计的目标。
4、定期观察和纪录。
了解模式
模式语言是学习朴门永续设计的基础。所有的生命都依循着诞生、成长和死亡的模式,生命的模式是动态的,且每一种生命都有自己的生命史,从几分钟到上千年皆有。岩石、风、太阳、海洋、星辰与河流也都依循着模式存在。一种模式可以包含在其它模式之中,模式也会重迭在时间与空间之中。
某些模式比其它模式更为常见。因为模式,生命方能存在且永续生存,举例来说:
洋流的模式带来季节变换,也带来果实的成熟和种子的散播。自然就是一连串时间与空间的模式组合,你可以观察自己的土地,学习阅读这些模式来了解它们是如何运作的。当你注意到一种模式时,仔细观察它如何运作与演进,例如每当清理土地之后,野草总会开始生长以保护并改变裸露的土壤。
所有的模式都有数学上的关联,动物筑巢与盖窝、江河流向和树木分枝皆是根据数学上的关系--如:六角型蜂巢。
大自然有几种主要的模式:圆形、螺旋型和网型,而这些都可以由数学来解释。有趣的是,建筑和音乐也像自然界中的模式,建立在数学关系的基础上。这些数学关系通常都是以比例来表示,好的设计通常依循下列几种模式:
>对称与不对称,形状与模式上的平衡
>自然比例
>模式上的模式和模式内的模式
>模式的重复
>现存模式的应用与整合
自然界中所有的模式都包含时间因素。模式是一连串的事件所组成,所以是不断重复且通常可以预测的,例子包括地球年年绕行太阳、季节性降雨、种子的传播以及动物的迁徙等等。
上图:显示的即是一天当中太阳的移动和影子之间的模式。
模式也可以是方向性的,如沿着道路层层生长的野草、沿着等高线挖凿的集水沟、沿着山谷流下的河流、沿着河岸堆积的沉积土、种子的季节性发芽以及森林的生长等等,它们经常因为某种因素而启动,如温度、降雨、日照长短、海拔、土壤酸碱度等。
这些启动的因素通常有时间上的模式,也和其它的自然变量相关,例如土壤温度和种子发芽,日照长短和花朵的绽放。
我们的伦理任务是:
>了解模式
>寻求和谐的问题解决方式
>增加并保护资源
>达成特定的设计成果。
我们的设计目标:
>顺应既存的模式
>应用模式来达到特定结果
>了解并善用边际(两种生态系或微气候交界处)效应
>控制空气与水的流动
>了解时间也是模式的一种
如果没有设计目标:
>会出现许多规模和比例上的问题
>可能造成环境破坏或恶化,如导致种子的病害。
应用关于模式的知识
利用你或其它人关于模式的知识,可以提高生产力,保护你的设计,提供灾害的缓冲并减少资源的使用。
把你做的观察和时间连结起来,例如豆荚会在非常热的天气里爆裂,就能将基地设计得更有效率。藉由注意在地的时间循环与模式,并根据它们来操作,就能更精确地把各个元素放在对的位置,与自然的合作也会更为密切。
大部分的传统策略与技术都是在了解在地模式后所发展出来的。
上图是朴门永续设计中最为常见的一些模式。
有一些特定的形状或模式运作得非常好,在朴门永续设计中经常使用的一种--波浪状。
波浪状的边缘长度比起直线长很多,通常用来设计步道和钥匙孔植床。
另一种是圆形,它是一种很好的模式,因为在同样的面积下,圆形拥有最小的边缘。假如你希望节省资源,像干燥地区的人们一样,圆形植床就非常适合,它非常节约资源,也为植物提供良好的保护。
当你需要多种微气候和直立式的生长以节省空间,或是在复育野地时,需要植物彼此保护使其稳定生长,螺旋形式就是很适合的选择。需要选择尺寸的时候,你可以应用模式来做出正确的选择。
举例:你是否曾听说在小庭园种大森林或是在沙漠里盖大水坝,在空旷风大的原野上种植一小丛灌木,或是在种植小苗时搞错所需空间吗?
这些错误常常肇因于不良的设计,例如没有水源或人力维护的大花园,或是需要运作得很有效率又要保护水和土壤的小农场。
实作练习
要培养朴门永续设计能力的关键技巧是观察,观察对于定义问题、判定基地的潜力和模式、确认它们的来源以及把事情做对是很重要的。
记得在模式中寻找关联。准备一本观察日志和几枝彩色笔来记录你所看到的事物,也许你也会加一点素描或照片或是使用沙子、土壤或黏土为你的观察做一个模型。
1、记下季节、日期和年份
2、然后观察:走出户外或从窗户看出去,记录下你所看到的,记录可以像这样:
>新生的红色嫩叶如同桉树上的光芒
>两只白背噪钟鹊栖息在桉树上
>大量云朵从西方飘过来
>新生的石南花从原来的花上头冒出来
>路边的草地都开满了花朵
>金合欢也冒出新芽
>薄荷丛开完花了
>第一只灰胸绣眼鸟来了,停留在车轮棠树上
接下来,使用你其它的感官做进一步观察:
>你听见了什么?
>你闻到了什么?
>你感觉到什么?
3、连结你的观察,例如在干燥炎热的日子里,红蜘蛛增加了。
4、每天重复这样的练习,直到发现模式为止
5、寻找你之后执行设计可能需要的资源,这些资源常常是别人不要的东西,像是旧砖头、废木材、稻草、除掉的草,或是一些你想用来嫁接的老果树。记下它们的位置、品质和可能的用途。第2章
朴门永续设计的伦理基础
伦理提供一种责任上的引导,是一种广泛的道德标准或行为准则,可用来测试想法及策略。想想看:土壤学家真的对土壤做了好事吗?想想化学肥料和农药,如果科学家都怀有伦理而不仅是研究目标,情况会有什么不同?
下面列出的是朴门永续设计的伦理,它们并没有优先顺序,每一项都一样重要:
>照顾人
>照顾地球
>重新分配多余给有需要的人(种子、财富、土地等等)
原则可适用的范围比较狭窄,因为它们比较像是一套特殊的准则。原则定义伦理的界限。每个人都会比较容易同意伦理,但对于原则大家就会有不同的意见,因此原则也会随着时间改变。BillMollison过去曾经提出一套原则,后来又提出一套;最近DavidHolmgren也有另一套原则,其中有些和BillMollison有所重叠。
因为急于修复和再生地球的自然系统,所以我也曾经用不同的方式整里了朴门永续设计的原则。
我将这些原则分为三大类,是我相信在开始一块基地的有效复育时最优先的原则。这三大类是:
设计原则
策略原则
态度原则
在表2.1和表2.2中,设计原则和策略原则已根据行动的优先级排列好,如果你想的话也可以重新整理。
应用这些原则的最好方式,是把它们改成问题来询问自己,
例如:
>我是否在设计中的各个层面都考虑到水、能源以及生物多样性的永续性?
>我有和大自然共同合作吗?
>我是否从小处着手,且做得正确?
>我是否从水和能源开始?
设计原则
设计原则是建立在大的生态主题上,例如水、能源和土壤,这些都是支持生命的重要元素。
策略原则
这些原则减少了因设计错误而导致对环境的负面影响,并确保自然系统中的基本元素被好好保护,以及资源被适当地使用。它们帮助你在最开始的时候就尽量做到对的事情,而非之后再来矫正。
态度原则
最后这一类的原则可以扩展你在分析、设计和实作上的视野。你的设计会影响到许多不同的元素,态度原则让你更意识到这些元素的价值。它们可以精粹并澄清你的设计工作(参
朴门永续设计的实践
朴门永续设计不是空谈理论的研究,而是关于行动,关于改变行为,也关于应用在土地和社会上的技术。不过,光凭着伦理和原则当然很难想象一个朴门永续设计的世界会是什么样子
图2.2提供了一幅朴门世界的文字图像,从这张图,你可以想像一个朴门永续设计的农场、阳台、小区或地景看起来会是什么样子吗?
朴门永续设计使用了很多策略和技术来帮助原则,策略是随着时间来执行的技术,它告诉我们如何和何时要做什么事情。虽然所有朴门永续设计师都会认同同样的伦理和原则,但是他们的策略和技术往往是差距颇大的,因为不会有两个环境是一模一样的,有限的想像会限制住这些支持伦理和原则的策略及技术的发展。
实作练习
1、接受你的生活方式应负的责任,简化生活,让自己更能自给自足,牢记未来和节省资源。
2、在观察日志中写下影响你最大的原则,以及你如何在生活中应用这些原则。将最吸引你的原则和理由,还有你认为最具挑战性的原则及为什么,也另外列一张表。
3、仔细观察你的住处,并和朴门永续设计的特性表做比较,符合的项目打勾。
4、尽量列出你农园中的所有动植物,并确实找出它们的名字,这是对于多样性现况的一种评估。一阵子之后,你还会知道如何增加多样性。
5、利用特性表将你理想中的朴门地景视觉化,并透过写一首诗,做一幅拼贴,制作模型、画画或素描等任何适合你的方式来了解它。
6、从现在开始,支持在地小农所种植、非卡车运输、在地生长(即生物区域)和有机的食物。第二部朴门永续设计中的生态主题
你现在已经了解了朴门永续设计的一些基本概念。
大部分的科学,包括现代农业和园艺,都是依循简约法则来发展。
所谓的简约法则,是把每件事情分开来,例如土壤、植物和昆虫都成为各自独立的专门科目,之后也不被视为整体中的一部分,也就是说,各个项目之间的关联和周边效应的研究是被忽略的。
在朴门永续设计中,我们看的是物与物之间的关联和彼此的影响。
本章会先做区分,仔细地探究各元素,之后再让它们整合起来运作,达到1+1>2的效益。
在第二部中,我们会先来看看针对整块基地设计时的一些重要主题,你才能学会如何发展一套「整体基地的水资源计划」或「整体基地的土壤管理计划」或种植计划。
同时,你也能针对基地设计进行全面的分析。在这个部分,我们也将学习下列几项知识:
>生物圈和世界上其它地方传统的土地利用方式
>土地利用不当所造成的影响
>传统文化崩坏的原因
首先,我们必须从一些生态概念开始
第3章生态学--生命的网络
生态学是研究各个自然系统及它们之间的相依互赖性与相关性的学科。
而生态系指的是一个生物社群,这些生物彼此互动,也与所在的环境互动而共同营造出复杂且能维生的自然系统。
过去30年来,生态学及宇宙学的研究引进了「嵌入式生态系」(nestedecosystem)概念;在此概念中,不同的微气候镶嵌在同一个生物区域、又镶嵌在地球的生物圈,接着是嵌入太阳系,再嵌入银河系…等等。换句话说,各地系统在某方面是独立自主的,但我们直到最近才开始了解它们还彼此相依互赖,每个层次的系统也都有与生俱来的复杂性。
生态学家相信所谓的「生态准则」,意即人类是生态系的一部份,且必须认清人与生态系之间的相关与相依性。朴门永续设计常被称做「培养而成的生态」,是因为朴门的目标是促使人类社会的整合及转型,使人们活在永续而高生产力的生态系中,让自身利益与生态共同利益并行不悖。
我们的伦理任务是:
>设计生态系,将具生产力的物种数量最大化。
>有效地使用能源与物质。
>使生态系迈向长存不朽。
我们的设计目标是:
>保留基因多样性
>尊重所有物种的生存权利,以健全生态系的结构。
>允许生态系在变动的情形下进行演替--大地会包容一切。
>在维持物种及其栖息地永续的前提下善用它们,不阻碍重要的生命进程。
>设计自给自足的系统,让所有的需求得到满足。
如果没有设计目标,会:
>瓦解系统自给的能力。
>变得倚赖非再生能源的人造工业系统,
例如,单一作物的工业化农业,灭除了生物多样性而造成生态系瓦解。
森林滥伐对于生态的破坏效果更大,因为与其并存共生的其它系统也会连带崩解,造成的毁灭性以数倍计,如同抽掉金字塔的底层会导致时间与空间上的一连串效应,
举例如下:
>违背基本且未知的自然法则
>河川难以承载农用化学物因而窒息死亡
>全面伐林造成侵蚀,且干扰降雨模式
>干涸的湿地使候鸟失去栖息地
>大气层充满过量的有害气体,造成全球自给自足的封闭系统暖化
自给自足的封闭系统
每个自然生态系都被视为是自给自足的封闭系统,因为所有需求都能在系统内部互动的过程中得到满足,这些需求包括了虫害管理、物种生长所需营养、温度调节、土壤的生成与维持、风的控制、授粉、萌芽、修剪,都无须依赖人力管理或外来资源进场干预,一个经过妥善设计的朴门系统几乎可以达到相同的条件。
请见图3.1的香蕉圈,这是一个经过设计与培养而成的生态系案例。
1、金合欢为香蕉提供防风保护
2、种子供养鸡只,并覆盖住地表,为土壤增加养分。
3、金合欢的需求是杂草控制与养分补充。
4、成长中的香蕉会吸收多余的养分,并捉牢土壤使其免于侵蚀流失,茎能保住水分。香蕉需要防风林和虫害控制。
5、鸡会吃掉香蕉的所有害虫(做为蛋白质来源),从香蕉底部取得水分,其粪便提供养分,并吃掉金合欢的种子。
6、鸡只需要水、种子与保护。
健康的生态系能发挥下列功能:
>创造并支持生命
>藉由多样的过滤物质来净化空气、水,甚至可过滤掉毒素
>经由碳和氮的循环来调节大气
>利用微生物制造土壤
>管理病虫害
>让系统生生不息
>创造高度整合且协调的完美结构
>成为自给自足的封闭系统。
你将会学到如何把以上的功能概念转化成为具体实践的方法,
举例来说:自然湿地可以净化水,所以生物性的水质净化需要近似湿地的设计。
盖娅(地球的名字)
盖娅理论由核能学家JamesLovelock在1980年代所提出来。他假设地球如同一个有生命的超级有机体,历经了长期的地质演化,如同其它有机体一般,本质上能够自我调节以维持健康。
在这个理论中,Lovelock以器官的说法解释地球维持生存与健康不可或缺的要素,比如森林就像可以过滤并净化水的肾脏;海洋是肺;河流是血液循环系统,岩石像骨头…等等。当器官损坏,地球这个有机体的生命就遭受严重威胁,每一个器官都与其它器官密切相关,其中某个器官生病就会影响其它部份,例如森林受到破坏时,会导致地球的大气层与水文系统失衡。
器官所能承受的破坏有限,一旦达到临界点,它们就会衰竭崩溃,Lovelock认为当全球的森林覆盖率低于30%时,其他系统也会随之瓦解。在朴门永续设计中,我们的目标是净化水质、保护河流、并且维持或创造40%以上的永久林覆盖率。
Lovelock也指出,我们应该把人类对土地的影响,视为病毒对有机体的影响一样。这个理论已经获得广泛认同。如果这个理论是对的,那么我们的未来将是非常不幸的,所以我们必须审视、监控并管理非再生资源的使用状况。
以下两个原则可以指引我们:
1、预警原则--对于任何重大或破坏性的现象,在未被证实错误之前,我们应该慎而视之并有所作为;
此原则也适用盖娅理论,是道德面的设计基本准则。
2、跨世代的公义原则--所有未来的世代都拥有跟我们一样能享有食物、干净的水、空气和资源的权利。
我们的生态足迹
自从书第一版问世以来,测量生态足迹成为众所皆知、令人振奋又实用的概念,可用来了解并比较人们对地球与各种资源的影响。
生态足迹是了解个人、市镇或国家使用资源的测量法,包含能源、水、食物、衣着、建材、交通运输的使用,每个项目都会换算为公顷来呈现。人类没有借口不去了解我们消耗了哪些地球资源,既然生态足迹能够测量出来,就能降低它。降低生态足迹是朴门设计的目标之一。
任何人都能计算自己的生态足迹,现在的学童都已在定期计算其生态足迹。若要满足所有人的需求又维持自然进程的永续,每个人的生态足迹应该是2.5公顷。当今澳洲人的生态足迹是7.6公顷,依照这个比例,我们得需要三个地球才能满足所有人的需求。
生态足迹越大,代表耗用的地球资源越多。
例如,在印度孟买,一个靠捡拾垃圾为生的孩子,几乎没有生态足迹;但在荷兰阿姆斯特丹,一个孩子的生态足迹可能高达9公顷。平均来说,每位荷兰人的生态足迹是7公顷,我们的世界无法负担这种程度的消耗。这个现象表示许多国家输出资源,也掠夺其它地方的资源,包括石油、木材、热能、粮食与衣物。
以阿富汗为例,生态足迹极小,它的生产几乎自给自足,人们自力造屋、种植大部分所需要的食物、交通运输量低,并没有过度消耗非再生能源,对生态系造成的污染或负担也较小。相较于大多数国家,这类国家更接近自给自足的封闭生态系。
参阅网站:,并试着计算你的生态足迹。在实践朴门永续设计一年之后再试算一次,你将发现你的生态足迹降低了。
先从降低最大的那根「脚趾」或某个元素开始,如果是水,就从水开始。如果是交通,那就减少它。
「食物里程」的概念应用来降低因食物而造成的生态足迹,它计算食物如何运输,及必须耗费那些资源才送达你手上。我们必须知道所吃的每一样东西的食物里程是多少。
第三种重要的生态测量比较困难,但是已被用来计算某些产品,它就是测量产品的「生命周期成本」或叫做「从摇篮到坟墓的成本」,通常会把所需耗费的总能源都算进去,包含:
1、原始材料来源
2、加工制造
3、包装、运输、营销
4、废弃时的处理
这种算法被称为内嵌式能源成本。然而它也可以用别的方式计算,例如,生产一公升的瓶装水需耗费200公升的水。它就是瓶装水从摇篮到坟墓的成本,或真实成本,包含找寻水源、抽取、净化、装瓶、运送、包装、最后丢弃瓶子,再加上这些过程对气候变迁造成的影响。
一枝铅笔从摇篮到坟墓的成本是一枝原子笔的30%。
一根订书针比一根回形针的成本还高,因为后者可以重复多次使用。
每件物品都有从摇篮到坟墓的成本。同样的产品其包装越繁复,成本就越高。
购物时,记得选购生命周期成本较低的产品,并抵制其它高成本的产品。
网络新科学
网络科学是一门最新的科学,在2004年才有清楚的定义,主要是在解释生态系统的复杂性和稳定性。科学提出熵(entropy)这个说法,基本上就是万物皆会崩解。根据此理论,若对宇宙不加以干涉,它将会自生自灭,退化并趋向瓦解或愈来愈高的分歧和随意性。
然而,在朴门永续设计里,我们所见到的正好相反,随着生态系的演化,所有东西使自身迈向愈来愈高的发展模式和复杂度。在生活中,我们可以从一个万物断裂的世界迈向万物连结的世界;例如,从腐烂的有机质变成堆肥过的腐植酸。
根据网络新科学,网络的整合与复杂性必须依赖同步性及网络的存在。科学家们发现,成双和三链接会先产生,它们被称为「节点」。当这些组合成链接,会在短时间内出现一个超大构件,形成巨大,称为「群集」的三维网络。所以我们从一个无序混乱的状态进入万物相连的秩序。那个发生变化的点叫做「临界点」或「相变」。
当水变成冰,其临界点是0摄氏度,水中所有的分子形成冰。节点和群集使一切的事物都形成网络,包括知识、流行、疾病、养分循环、电网,蟋蟀的叫声,神经系统和道路。
节点和群集支配着大自然。这样的网络结构非常有效率地传递讯息,也使我们得以理解结构崩溃的原因和方式。假如把一组含有大量链接的群集移除,会出现一连串的故障,系统会崩溃瓦解。这解释了为什么若你移除一个关键物种如蜜蜂,蚂蚁或某些植物,系统将迅速衰败的原因。
因此,在花园或农场,某些物种是节点而某些是链接。
雏菊家族作为一个节点,是许多昆虫的造访对象,而蜜蜂是它的链接。若节点被毁坏或没有被纳入设计规划里,会怎么样呢?我们如何创造节点并将它们连接起来?即便我们所知不多,我们还是要确实将所理解的放进设计中。
朴门永续设计向来都很敏锐地知道节点与链接,并且在物种之间创造链接,特别是关键物种。但是我们现在为它取了名字--网络科学,这给我们更清晰的概念,并有了语汇可将它纳入我们的设计思维,让我们了解到物种彼此之间的链接数量,比单看他们的数量来得重要。
生态系如何运作?
生态学是一门新兴科学,我们对它的认识非常少。但无论如何,其中有些基本概念对设计师很有帮助。
穿梭生态系的能量流动
所有的生命形式都必须仰赖能量进行活动,初始能量来自于太阳产生的光能,植物经由光合作用捕捉光能并将其转变成化学能,例如:碳水化合物、醣类、蜡、脂肪等,这些东西会被生物吃掉,然后提供它们能量(如图3.2)。
所有的生物系统内,都有能量在其间穿梭移动,从太阳(天空里的巨大发电厂)到植物(初级生产者〕,然后到吃种子、草、树叶或水果的食草动物(消费者)及各式各样的有机体,草食动物再被食肉动物吃掉,等一切腐败后,终结在蚯蚓(分解者)的肠子,最后,剩余的能量在此处被细菌释放为二氧化碳和水。
图3.2呈现了能量流动,穿梭在名为食物链的系统。透过植物的栽种,不管是菜园或森林,就开始从太阳捕捉能量,然后能量以各种路径通过所有生物,形成网络的网状组织。
能量会从你的系统消失(例如当你把树叶和草从末端割除时),你也可以将它保存并再利用(使那些割除物堆肥)。当你意识到能量的流动,便可以多次使用它。当你把坏掉的水果喂鸡时,它制造的粪便就成为花园的肥料,你这么做就是在善用能量。
物质循环
物质包含所有的元素和分子,它们构成气体、维生素、蛋白质、矿物质和其它生命的养分。世界上物质总能量守恒不变,然而每个元素都可以转变为其它形式。
例如,铁以不同形式分别存在血液和岩石中,由于它的形式变化,便能够在各种生物间循环。
地球上所有的物质循环,都会通过生物及非生物(如空气、岩石、树木、动物等)。物质循环由太阳所驱动,并受能量流动所促成。循环周期可以很快,如图3.3的氮循环简图所示,也可以像铀一样缓慢。
过剩造成污染
任何系统若有超过其所需的剩余,就会造成污染,无论是未燃烧的气体,水中化学物,外来种动物或噪音皆然。污染可算是失败的人为设计。
在物质循环中,投入物若没有充分利用就成为生物性累积,也是一种污染。没有被农作物吸收的过剩磷肥,进入河流会助长有毒藻类的滋生,在这种情况下,沿着水道两侧密集种植树木,能有效地吸收具污染性的过剩物,并把它们变成有价值的产物。
当人们释出大量无法被轻易纳入网络中的物质,我们就干预了自然循环,DDT是其中一项。DDT只能不断经由食物链持续累积,最终堆积在人体脂肪中,不能再分解成更简单的物质。
在某些情况下,当物质变得有毒时,就导致生物毒性。
举例来说,存在岩石中的无机汞理应为良性,但移动进入食物链后,会转化为有机汞,在大脑中累积,最后摧毁大脑。在日本的水俣市,无机汞被扔进水俣湾,被鱼类吸收后进入食物链。由于人们吃鱼,造成了8万人生病或死亡,如今这个病称为水俣病。
许多产品有标示生物可分解(biodegradable)。理论上,这意指一种物质将被分解成另一种可进入食物链的物质。然而,很多时候物质仅是被打散,但由于数量过于庞大而变成生物性累积。
例如:来自家庭肥皂的磷酸盐,虽然溶于水,但是数量大到无法在循环系统中被吸收,于是就成为土壤和水道的污染物。
在朴门永续设计中,我们会建置养分循环。藉由善用动物、堆肥、覆盖物和仔细挑选的植物,扩大被循环物质的范围,并在某些情况下加速养分循环的过程。
食物链和食物网是生态系的结构
能量流动和物质循环,都是经由食物链与食物网而产生,使生态系得以运作。
图3.5显示从国王鹦鹉到蚯蚓是一条连结,称为食物链。当多个食物链彼此连锁时,就形成食物网。
不同食物网会组成生态系。一个小而脆弱的食物网仅拥有少数的物种和链接,所以非常容易受损。生态系的结构越复杂,它的稳定性和强度就越高;能量流动和物质循环愈有效率,生态系自给而永续的能力就愈强。想象一片一万公顷的小麦田,只具备极少数的物种和脆弱的结构,易受害虫、冰雹、干旱、洪水等灾难而崩溃,运作效率也极低,需要仰赖农夫投入大量的能源、燃料和肥料,无法独自存活。
朴门永续设计的系统中,建立恢复力的关键是生物多样性,包含彼此相连结的物种、生态利基与栖息地。经过朴门设计的小麦农场有多个小区块麦田,并由混合物种建构成的防风林所保护,所有必要养分以各式有机的型态供应,如绿肥作物和覆盖作物。
如果你不知道上述作物,请参考<第6章土壤>。
演替与限制因素
由于不同因素的作用,地球上生态系的范畴很大。限制因素可能是温度、降雨、土壤、日照的长短、海拔及与海洋的距离。这些因素常会降低、抑制、或减缓生物的成长。
以生态系中的植被来说,气候是最主要的决定因素,其次则为土壤。
图3.6显示垂直轴的物种多样性及横轴的时间向度。
地表经过自然或人为干预会裸露,此时由草主宰,接替而来的是草本、灌木、小乔木和大一点的树木,最后将会有森林出现,这个过程称为演替。演替的发生是由于每一种植物都会改变土壤内的养分结构,为下一个类型的植物预作准备。
任何干扰都会迫使演替倒退。另一方面,随着愈来愈多的物种加入,生态系的稳定性也愈加强固,例如:先驱树种提供防风林功能,保护晚到而较弱不禁风的植物。
在朴门永续设计里,进行演替式种植的时候,应先采用在当地生长良好的本土植物及动物,接着,设计能够调节限制因素的设施,以增加物种的数量和种类。要记住,每个生态系统是镶嵌在其它生态系统中,而非单独存在,你的设计也会影响基地外的环境。
间种
间种是透过组合物种,节约有效地善用空间与时间。你可以用下面方式达成:
>密集地种植,直到看不见地表,这样可遮住阳光以抑制杂草。在树冠下种植喜阴的植物,让藤蔓攀爬上果园的树木,并且将农作物间种,这就是所谓的空间间种。
>种植不同作物,如此一来,当苜蓿生长期快结束时,紫苜蓿也即将成熟,这就是所谓的时间间种。
另一种稳定生态系统的方法是更有效率地使用空间:省略草和草本的演替,直接种植灌木(见图3.6)。这些植物称为先驱或栽培树种,它们能够生存于贫瘠的土壤,提升土壤养分并保护新的苗木,这是用来重建雨林的主要技术。
在设计地景时,你的目标是尽量沿着时间轴前进,并远离干扰轴。
生态交会区
在两个或两个以上生态系相交的边缘处,称为生态交会区。
此处的生态极为丰富并具高生产力,比如:海洋与陆地相交的河口地、河流与陆地相遇的边缘;道路与树丛交会处等。各个生态交会区都比单一生态系中央具备更多热能、水、温度和物种等因子。
生态交会区影响收成和设计。虫害管理,杂草控制以及我们与野生动物的关系也受到影响。朴门永续设计会尽量增加边缘效应,以创造更多的微气候,作法包含采取波状边缘的花床、水产养殖系统和中水输送技术。
生态社群和相对位置
「生态社群」一词是朴门永续设计用来指涉互助合作的植物社群,它们互相支持,帮助彼此蓬勃成长。通常,它们是在相同条件下于同一个地方发展,
例如(这些同伴作物):豆类、玉米和南瓜相互扶持,它们自然地发生,在野生系统中亦然如此;合欢树和尤加利树在一起能生长良好;豆科和甘蓝家族互相帮助,共同茁壮。某个原住民的语言以waru这个字来描述此概念,鸟、虫、树和蜘蛛共同构成一个waru。
相对位置存在于整体设计中,你安置各个元素,使它们对应彼此及其它部分,
例如:若将菜园配置接近厨房,每天你都会走过,你将更能妥善照顾且更频繁地采收;你可以将堆肥也放在那里,并供给回收的水。当每一部分都能节省时间、工作和资源,这样的相对位置就是有效益的。如果你把菜园放某个角落,堆肥则在远远的另一角,相对位置不佳,你会工作地很辛苦。
人类的角色
我们很清楚自己是消费者,但仅仅如此而已吗?
我们有能力可以作为土地与资源的监护人。监护人负有照顾的责任,对于亲近土地的人类而言,这是一个古老而熟悉的想法,藉由承担起守护地球的新角色,或许我们能成功地节约使用地球资源,以度过这场危机。
要重新认识地球现有生态圈的独特性和脆弱性,并体认人类在其中所扮演的角色,朴门永续设计并非唯一的方法,但却是最周到和具有延展性的。
实作练习
下面的练习将帮助你活用前述理论。
1、坐在你的花园里,寻找一条食物链或食物链的一部分。
若你觉得这很困难,就去观察一只鸟,看它吃什么,或在植物上找一片被啃食过的叶子,看看你能否找出是什么生物在吃它。
2、看着你的堆肥桶,并描述有哪些生物栖息在里面,把它们画下来或列出一张清单。
在冬季和夏季看到的生物一样吗?
3、依季节计算在花园中所有的物种。
现在就开始,每三个月算一次。
数字变动暗示你生态系的稳定度。
你可以将页面绘制如下:
4、回到朴门永续设计的原则,思考哪一项对降低你的生态足迹有立即性影响?
你会如何应用这个原则?
5、接下来的一个月内,记录每一项你从花园外面带入的东西,也就是种子、水、肥料、植物、覆盖物等等,这是评量你的系统自给自足的程度有多高。
6、你知道你的生态足迹吗?
如果不知道,现在去把它算出来,然后问问别人,他们的生态足迹是多少?第四章水的奥妙
水即生命
水的管理是朴门永续设计最重要的主题之一
而且,无论过剩或不足,水很可能是21世纪最大的议题
对地球上大部分的人来说,干净的饮用水不再是可免费取用的了,城市附近的河川或湖泊通常是不可饮用的,而用氯和氨杀死水中病原体的处理方式更意谓着:人们必须为安全的饮用水及眼前的健康问题付出代价,长期使用消毒剂的副作用更是未知。
河川、湖泊、湿地、地下蓄水层、沼泽地的水,都因为灌溉、家用、矿采、工业发展等而枯竭了,甚至这些水源地被用来倾倒废物。
淡水是世界上最关键性的资源,有些生物可以不需氧气而存活,但就目前所知,没有一个生命可以没有水而存活。然而,人们将水的存在视为必然,而难以理解水在人类于地球之存续中,扮演了如何关键的角色。
这个世界的水量是有限的,水不断地在液态、固态、气态的变化中循环,从海水变成雨水,结为冰,进入河流、土壤,然后回归大海的循环方式,是太阳系之中独一无二的。
然而,全世界的水供给量中,只有3%是淡水,其中又只有0.03%是我们可以取用得到的,其余的,都被锁在冰帽、云层、植被、地下水层和土壤中。狂欢派对结束了,我们正进入一个水量衰减的时代--不是干旱来临,因为干旱代表降雨量会回到之前的平均,而是平均年降雨量持续、逐渐的减少。在你的有生之年,水量的上升或减少取决于全球暖化,比如说气候变迁或全球暖化,可以解释澳洲东部水荒上升20%,几起洪水和热带陆地东岸几处暴雨的现象。
基于水的性质,朴门永续设计必须要遵循用水安全的警戒原则,设计基地时必须考量,水的供应量及品质会立刻并持续下降,而水的成本会急剧上升。
朴门永续设计两个用水规则:
1、不超支当地的水预算--用水量不超过当地降雨量
2、重复使用并回收水
我们的伦理任务是:
>尊重水和水源
>接受省水和维持水纯净的责任,并为了地球生命共同体的未来,增加生态系统中的储水量。
我们的设计目标是:
>执行用水审计
>设计省水策略,并且在水流出系统前,尽可能重复使用它。
>确定系统里有两个以上饮用及烹调用水的来源。
>开始执行雨水收集方案,在土壤、水塔或蓄水塘中储水
>设计可以复育侵蚀地的水系统
>处理水的问题时,从源头开始
>减缓水的流动
>回收并净化水
>创造有植被的地景,以防干旱或洪水。
>将须灌溉的一年生作物改成多年生的树作物。
>替未来世代收集更多的净水。
如果没有设计目标:
>对水抱持不尊重的态度,会导致对水资源的挥霍超用及污染。
>化学污染物以酸雨的形式从天而下,污染了河川、湖泊、土壤,
诸如汞、氨和酸类等化学物质,也从工业区流入了河流及海洋。
>农业中肥料--尤其是磷肥的过度使用,造成地下水污染,或河水优养化。
>水被细菌或病毒污染的原因,常是用水曝气不足、缺乏日照或系统过度负荷。
细菌和病毒的毒性是快速又可见的,例如伤寒、霍乱,而化学污染物则可能在长至20年以后的癌症或心脏病变中才显现。
>整个系统--动物、植物、土壤都可能被污染。
>矿业使用极度不合理的水量,并且污染河川水及地下水。
水为我们做了什么
环境是水的合法使用者。不论是拦堵或排掉水,我们都在剥夺自然环境的权利,而此举终将影响我们自身。大自然利用湿地、河川、沼泽、土壤和地下水,来调节植被、气候并抵抗干旱。
现代企业却将一切本末倒置。没有任何一种液体对人类的功用比水来得广泛而多元。
表4.1只列出了一些而已。
各种形式的水供应与释放之间有着错综复杂的关连,对循环中一部份的伤害会影响到其它部分。
例如,森林砍伐造成海平面上升,海平面上升造成土壤盐化,土壤盐化造成沙漠化。
冰帽和冰川溶解提高了海平面,而影响了海岸和鱼类的繁殖场。
执行用水审计
为确保水资源安全,水量必须足以供给一整年饮用、烹调及各种洗涤的需求。
菜园的浇溉则可用中水。
朴门永续设计的重要主题中,不论是水、能源或食物,都会要求两种以上不同的来源,以免其中之一遭到破坏、污染、甚或遭窃。
因此,若使用水塔,应该要有两个较小的、而非一个大型的水塔,或者,可以同时使用自来水搭配水塔,或是受保护的池塘搭配水塔,诸如此类等。
记住,只要能掌控流入的,那么,就连池塘的水也是可以过滤、煮沸供饮用的。
一般说来,饮用及烹调用水可被视为头等级;
卫浴、菜园和洗涤物品用水则是次级。
图4.1
水源及风险
>自来水供应的弱点是,它有流失、枯竭、中毒、限水和无法掌控的价格调涨等可能性。
>虽然城市中水塔或雨水的品质不定,但在浇灌菜园、清洗机械、车辆、狗或马桶冲水时,仍可用它来取代自来水。
>泉水有可能枯竭
>河水不可靠,也不安全
>井水属于大地,并肩负特殊功能。井水可能碱化或枯竭。在东南亚和许多其它地区,井水的使用造成了砷的问题
在印度东岸则有盐度的问题。未来世界上大部分的政府都会以计量供给的方式,收取井水使用费,
联合国儿童基金会也一反过云以井水为唯一水源的焦点,转而视井水为补充性水源供给,以期减轻开发中国家的井水问题。
>融雪的水道可能被拦截,雪水也有可能在上游处受到污染。
澳洲的新南韦尔士已下令每栋新屋必须装设水塔,一旦水塔的水被用在洗衣机或抽水马桶时,水资源管理单位便会给予一笔丰厚的回扣,以补贴其费用。
l图4.1呈现了城市或郊区住宅中,水流入时是干净的、流出时却是肮脏的状况。
如何计算你的水资源安全需求
为确保水资源安全,你必须知道:
>你可以从雨水获得的水量
>你的用水量
>最长干旱期中,你需要储存的水量
大部分的人不知道自己的用水量,不知道自己土地上每年下了多少的雨--所谓的年降雨量以及其分布状况。我们的用量是否大于降雨量?如果是,有一天我们将会把水用尽?
大部分的人也不知道一旦水被使用过后,将流向何处、被如何处理?要能够回答这些问题,你必须进行所谓的用水审计,也就是测量流入和流出基地的水量,其结果将会揭露你正在透支用水或是可以维持平衡。
如果你仰赖自来水供应,你可以预期未来几年水费将大幅上涨;同时,就算限水还未发生、也迟早会开始。借着确保自身的水资源安全,你可以保护自己不受价格上涨或供应质、量的不稳定性所影响,也就是遵守了朴门永续生活鼓励自给自足的原则。
要知道你每日用水量,可以参考上一次的水费账单,或像Rob(见图4.2)一样,一桶一桶地计算,或像Leanne(见表4.3),研读水表。
Rob以及来自留拉的朴门实践者Leanne都因而看到他们家中最大量的水用在何处。
图4.2是Rob一周的纪录,他也将其与雪梨平均用水量并列比较。藉此,他理解到用水量的减少可从何处着手,哪些改变会省最多水。
你也需要知道可收集的水量。要找出这个数目,作些简单的计算是必要的,需要年降雨量,你的屋顶面积以及最长的无雨期。表4.2呈现了我的三人家庭的水资源计算,我能够度过6个月干旱期而生活无虞。
2003年雪梨严重干旱,我所有的邻居们都必须买入昂贵的水,而天降甘霖的那一刻,我却还有一缸的存水。
图4.2示范如何计算储水需求量。现在,你可以自己计算确保水资源安全的储水量了。每个人都应该知道每天个人的用水量,应该知道自己用的水何去何从。
你该用多少?
世界卫生组织(WHO)公布,每个人每天需摄取2公升的水,洗衣服、洗碗、洗澡每天消耗45公升的水量,加州人平均一天用掉1000公升的水。不久前,澳洲西部的居民,用水量如上所述,他们的用水都来自井水。结果,井水耗尽了,如今,他们的处境非常危急。
因此,如果你的用水量大于可收集的水量,该怎么办?你可以:
>以扩大屋顶面积的方式增加雨水收集量,或收集屋顶溢流的水并将之导入蓄水池或池塘。
>藉省水的方式减少用水量,或者,净化并重复使用所谓的「中水」。以色列和新加坡都有高度发展的程序,可将中水净化到高标准的纯净度,以供重复利用。据说,新加坡的水可供七人重复利用。
中水以及水塔溢流
这两者都是被利用不足的水资源。
例如,我的计算显示,我每天有120公升的中水(每周840公升的中水)流经我家,这些中水来自洗衣机、浴室和厨房。马桶的水,称为黑水,则被排除在外。所以,我每周大概有500公升可用来浇灌菜园、温室或作其它用途。洗衣机的中水可以借着覆盖物下方的浸种软管导入菜园。
500公升的水量在干旱期间,对于一个管理良好的菜园来说是足够的,然而在降雨时,回收500公升的中水,却是不容易的。
加上平均降雨量,水量很容易就太多了,特别是你希望达到零迳流或排出干净的迳流,这是一个减少用水量的用力理由。大量从村落、乡镇和城市所排出的中水污染了河流与海洋,就是因为环境无法有效稀释和净化这些过多的水。
我尽力模仿自然来管理我所有的废弃物,包括中水,Rob重新将多余的水引导到菜园里,并藉由在车道边营造排水沟以及沿着等高线设计蜿蜒的走道等方式来净化排水;他也在旱季时将水储存在水桶里使用。
如果你将储水桶放置在离地一定高度的地方,水就会因重力的注满,你就能节省能源。如果你使用马达,那就装设高定压池,且一天只要打水一次。
一个澳洲家庭十年来的用水审计
表4.3是Leanne家两个大人和两个青少年的用水审计,根据这些数字,他们针对减少用水而做了一些改变。
Leanne说:“所有离开我们家的水都会流经哥顿瀑布(GordonFalls)而直接进入雪梨集水区,这是影响我们所有决定最重要的因素。因此我们尽力将沉积物和含有养分的迳流减到最少。”
Leanne找出下列几个会造成大量用水的因素:
>没有控制菜园蒸发量的措施
>过度使用上掀式洗衣机,每天要用掉300公升的水
>没有装置节水设备
>没有规范淋浴的时间
Leanne将她家十年来的用水和支出记录都保留下来。因为她所采取的节水措施,让他们的家庭用水量降低了30%,但是支出看起来却没有改变,这是因为这十年间水费大幅上涨的缘故。刚开始他们的用水量非常地高,但费用却相对便宜。
Leanne家采取下列策略之后,他们的用水量开始下降:
>十年间,他们开始建立大型的菜圃,并持续以覆盖物来保持水份。
直到今天她已经散布了90立方公尺的植物碎屑,57捆的紫苜蓿,并持续回收自家修剪下来的落叶残枝来作为堆肥和覆盖物。
>因应气候状况选择植物种类。
>更换前开式洗衣机,把用水降到每天65公升。
>安装节水设备:两段式冲水马桶(4.5公升和9公升)和节水莲蓬头(每分钟10公升)。
>他们只在海滨假期之后洗车(约每年一次)。
>他们只为蔬菜、柠檬树和刚种的灌木浇水(只到生长状况稳定为止)。
依照Leanne的说法:“约在2000年时用水量又开始攀升!刚好是我们两个孩子决定他们不要再一起泡澡而要分开淋浴的时候。这个情况一直维持到2004年当我们强制要定时淋浴的时候,接下来用水量就逐渐下降。除非旱季,否则我们的菜园一直都很繁茂。”
为了确保用水会一直保持最小量,Leanne拟定了一个「大计划」。
>冲马桶遵循「如果是黄色让它更醇厚,如果是棕色再冲掉」策略。
>将淋浴时间减少到三分钟(30公升)和洗头时间五分钟(50公升)。
>确保刷牙的时候水龙头是关着的(将用水从2公升减少到250毫升)。
>在房子安装水塔
>为鸡舍设置排水沟和储水桶,所收集的水供应菜圃、鸡的饮水和鸭的池塘用水。
>调查中水利用的可行性。
>持续为菜园铺设覆盖物(可以从当地的园艺公司便宜购得残枝落叶)。
以我的、Rob的或Leanne的计算为范本,进行你自己的用水审计。假如自来水供应发生问题,或发生长期严重的干旱,你是否能保障自己的用水安全呢?
减少用水量
但仍拥有优质生活
朴门永续设计在水方面的首要原则是减少用水量,且在所有用水流出你家系统前尽可能地多次重复使用。
表4.4列出了一些节水策略,不过你也可以再想一些其它策略。
净化并重复使用在地水资源
以色列的城市中水有70%都在处理后重复使用在农业方面,其实有很多简单的策略可以重复使用并净化在地水资源,这有赖于模仿自然的设计且符合朴门永续设计在水方面的第二项原则:确保水在流出你的土地之前,必需经过你系统的生物性过滤和净化。
自然藉由下列方式净化水:
>减缓水流以增加沉积作用
>透过覆盖物和土壤过滤水
>让水流经河里的石头来增加含氧量
>利用阳光杀菌
>让水流经植被
在水流出你的土地之前,可利用下列技术来过滤与净化:
>当你将中水引导到农园时,让它缓慢地在覆盖物下流动。
>只在你的家庭用水中加入你会想吃的东西--简单纯净的、不含磷或低磷的肥皂。
>利用地形的高低起伏以重力来让水流动。
>在雨季时储存水以备不时之需。
>洗澡用的热水可以储存起来,再引流用于暖房和温室或使用在洗衣机。将洗衣机放在低于浴室之处,洗澡水就能提供第一次洗衣使用。
>在出水口装设滤水器并定期清理。
>如果你用池塘储水,池塘不要太深,让阳光能够杀菌,而吹来的风可以增加水中的含氧量。
>重复使用在地水资源的最好方法,就是将水储存在生物体中(你农园中的动植物),一个多样性高且密集种植的后院农园或妥善植林的农场,其生物体中的储水量会比一块草皮或光秃秃的土地多很多,这些水资源能够以覆盖物、果实和柴薪等种种形式回收。你所设计的系统和采取的策略应该要能增加水的储存量且持续回收很多年(参见图4.4)。
如果你没有使用太多的化学物质,土壤和植物都拥有净化水质的功能。
所以尽量选购与使用你所能找到成份最单纯的肥皂,可以简化你的采购,也能让你的家更为安全。
制作你自己的洗涤剂来清洁和洗衣,并使用醋来洗碗。
研拟整个基地的水资源规划
你需要设计整个基地的水资源规划目标,才不会浪费太多的时间和资源。这会是一个大尺度的设计,而且会牵涉到土地上所有水的配置,这样整个规划才会和谐顺畅地运作。你需要去思考水如何在你的土地上流动,如何被储存起来,又是如何流走以及怎样的状况在未来才是最理想也最永续的。
水储存和利用现况是你的用水分析,而你所画出来的设计就是你的永续计划。要做到这一步,你需要更了解水,而不只是用水审计而已。
在基本规划中,你需要提出整个基地的水资源分析,并含括下列几项特点:
>水如何来的--以及这水的风险和品质
>水从哪里来,例如鸡棚、菜园的溢流、屋舍、车库等等。
>水如何被储存--167公升的桶子、水槽与其尺寸,池塘等等。
>水在哪里被利用--浴室、洗衣间、厨房(湿的地方〕。
>中水的质与量--每星期700公升单纯只含有肥皂、洗发精等等的水。
>中水往哪里去--茅草床、菜园、地下等。
仔细看看我整体基地的水资源规划,我做了一份规划的鸟瞰图(见图4.5),你可以看到房间的配置,还有侧面的外观(见图4.6)。
也帮你自己画一张类似的规划图,你使用哪些策略和技术来减少用水?
持续纪录你的用水量。
乡下土地的水资源策略
水是选择一块土地时很重要的参考因素,也就是说,在购买之前,你必需知道此地的降雨量、水的分布、径流、溪涧、水坝、河流和流域管理状况。如果可用的水太少,农耕就会让人觉得非常挫折;如果水被污染了,你会很想离开这个地方。
尽量好好规划你的农耕事业,你才能够在你的用水预算,也就是你的平均降雨量下生活。
下列这些朴门永续设计的策略可以帮助你达到这个目标。
当你在一块农地上从事与水相关的工作时,自给自足和自我修复的单位是集水区。最好的水资源管理策略是,一特定地形土地上的所有农夫共同合作储存水并引导水的流动,让大家都能受惠于所有斜坡上的水源,这也是重新复育一块农地的最好方式。如果自己单独作业,农夫的规划容易因为其它农夫不同的作法而受到破坏。所有的农夫都需要足够的水,而一集水区的重新植被与分享所获得的好处,大于单单一个农夫的能力所能达到的。
身为一位农夫最重要的两项当务之急是管理水并储存水。
管理水的关键目标是:
>在所有的储水箱储满之前,不要让任何一滴迳流水从你的土地上流走。
>减缓水流。
>尽量重复使用水。
>尽量在水的源头就处理过多水的问题,
如在你的步道上方或集水区上方。
>使用生物过滤或生态池来净化水。
储存水的关键目标是:
>扩大土壤的储水量,因为这是最有效也最省能源的储存方法。
>扩大生物质量(动物和植物)中的水,因为这种形式的储存方法最容易取得。
>使用尤曼的关键线(Yeoman'sKeyline)(见41页)将地表的水储存在小水坝和池塘中。
无论在小型大型土地,都能使用这些技巧。乡下的大型土地通常需要使用机械,在农园中徒手使用工具即可。
增加土壤中的水含量
大部分你所接触到的土壤都会以自然植被的形式含有少量的水,你的主要工作就是增加土壤中的含水及其涵养水源的能力,这也是重新复育土壤的第一步。
开始的时候先尽量在基地的高处收集水,松开土壤深处的底土,但避免将表土翻到底层(见图4.7),然后将植物种在松过土的沿线上。树木的根系每年约会脱落25%,这些和土壤中的微生物加起来,就成为土壤中可以涵养大量水源的有机质。
接下来建造集水沟渠。
集水沟渠可以减缓水流下斜坡的速度,让土壤有时间吸收水。集水沟渠会沿着一地使用A形水平仪或其它调查所得出的等高线来建造,任何从集水沟渠溢流出的水都会被下一个集水沟渠所拦截(见图4.8)。不过原则上,如果水会溢流出集水沟渠,就表示这些沟渠太少。
集水沟渠通常建造在比较特殊的地方,可以参考以下原则:
>越陡的斜坡,集水沟渠会越密集(几乎像梯田或阶梯)
>土壤结构的黏粘越低,集水沟渠之间的距离越远
集水沟渠会补注土壤地下水,比起裸土减少85%的地表迳流并增加土壤75%的含水能力。
下了一场雨后,当土壤的含水饱和之后,水才会流入水库和河流。流到湖泊、水库与河流的多余的水会被净化,因为在这个过程中,水会很有效率的沉淀并过滤所夹带的沉积物。许多例子中,在许多年充沛的降雨后,水最后还是会流出地表形成泉水。
将水储存在土壤中,并配合种植树木是规划你的土地抗旱的第一步。
使用覆盖物来避免水分蒸发
要避免土壤中的水分蒸发,就要提供土壤一层覆盖,老实说当你看到裸土的时候,你应该会觉得不太舒服-就像看到皮肤少了一层什么一样。
保护土壤最有效的方式就是使用覆盖物。
覆盖物就是盖在土壤之上,用以保护土壤免于风吹日晒和水的侵蚀等伤害的覆盖层。
覆盖物有下列这些特别的功能和许多好处:
>减少水分蒸发并抑制土壤盐化和水的流失。
>增加水的过滤,因为覆盖物会先将水保存在地表上,直到土壤可以将水分吸收为止。
>覆盖物可减少因重力、风和水所导致的侵蚀
>调节土壤温度,减少夏季酷热与冬季严寒等极端气候的影响
>抑制杂草的生长,减少杂草对于土壤水分的吸收。
>增加暗处的亮度或减少光的强度,并增加土壤的保温。
>覆盖物可提供土壤养分和有机质。
>是一种消耗你菜园里残枝落叶的方式。
图4.9提供一些覆盖物的样式与如何使用的案例。
储水在生物体中
所有的生物体大约都含有80-85%的水份,当你增加土壤的含水量,也会增加其中生物体的质与量。你也可以种植得密集一些,增加土地上植物的多样性与生产力,这样的作法会增加土地许多年的生产力。储存在生物体中的水可以以覆盖物、果实、蔬菜、谷物、油、染料、果汁、蛋肉和纤维等等形式获得。
农场地表水的收集与储存
在热带和冷温带气候区,若能有15%的水储存为地表水,就可以大幅降低火灾发生的风险,提供面对气候变迁与调节极端气候的缓冲。在降雨少但是潮湿的面海坡面,则能使用像渔网一样的补雾网,以一张张吊挂起来的方式在夜间收集凝结水并引导流入容器中。有时当空气潮湿的时候,屋顶也能在夜间凝结水,你就能将这些冷水收集到桶子里。
农夫通常都会在山坡下方规划一些小型的开放性水塘来储水,但是这些水塘却常常在在干季或旱灾农夫最需要水的时候没有水。
有一种收集水的设计方法叫做尤曼关键线水收集法(Yeoman'sKeylineWaterHarvesting),这种方法最为可靠,也能透过整个集水区的角度协助基地整体规划,这个方法安全、环保、相对便宜且能保障农夫用水无虞。
尤曼关键线水收集法
尤曼的设计方法从上坡等高线的调查开始,山坡的最上方都是最干燥最难复育的地方,从土地最高处开始设计,水资源顺流往下的效益会较大。
第一个也是最重要的--储水塘要盖在土地的最高处,水塘要保持干净,并在周围种植树木和灌木作为保护。这些位于高处的储水塘,将水透过重力流送到位于下方的农地,并藉由沿等高线筑起的集水沟渠连结成网络,集水沟渠坡度有些微的下降,让水能从一个水塘流到另一个水塘。这些储水塘都要尽可能设在基地高处。
此外,不论在什么地方建筑集水沟渠,都一定要种植树木,水和树木就像盐和胡椒一样总是得搭配在一起才行。
当整个集水区都用此关键线的方法来规划,这里的地景就会呈现由集水沟渠连接一连串储水塘的样貌,每个水塘都不会距离太远。你可以在尤曼写的《灌溉每个农场--关键线系统》(WaterForFarm-thekeylinesystem)找到详细的资讯。
低处的水塘则用来处理中水,也是一个具有生产力的水产养殖系统。水塘中的水生植物和动物可以在水流入河流及湖泊之前净化水质,并过滤掉某些有毒物质与过多的养分。
在澳洲,因为会阻碍环境中的水流,所以在河川或溪流筑坝是被禁止的。但你可以从河堤沿着水流方向修筑水道或集水沟渠,将水引导到储水塘中。发生洪患的时候,水也会顺流到你的储水塘中。澳洲也禁止挖掘面积超过一公顷的水坝或储水塘,因为过度筑坝的工程,会导致环境中的水流不足以供应河川水量,并降低河川的自净功能。尤曼的方法可以让你的土地上遍布小型水塘,除了能保障你的用水,也能让你全权管理自己的用水方式。
这种设计较好,因为你能将储水塘设计在靠近你最需要用水的地方,另一个附带的好处是如果其中一个水塘被污染或干涸了,你仍然还有其它许多可用水源(见图4.1)。
生物性净水系统
湖泊、沼泽和河流旁所生长的植物扮演着自然净水器的角色,能够过滤水中溶解的化学物质和物理物质,像黏土颗粒等。试着观察并模仿具有净水功能的自然生态系,藉由复制这些自然的水生生态系,就能建构一个处理灰水的生物过滤系统。当富含营养的灰水进入此系统,并经过数个储水塘的层层过滤后,就能逐渐移除固体沉积物和溶解的营养盐。而水塘中的植物还能收割作为覆盖物。
2005年七月份的《生态发展笔记(EchoDevelopmentNotes)》完整含括了中水的主题,包括其安全、对土壤的影响与对人的健康风险等等。
即使考虑了例外的案例,书中最主要的结论是,中水的处理一定要流经堆肥或覆盖物才会安全,你可以建造一个全面性的系统,例如模拟湿地的生物性过滤系统。
一个生物性过滤系统的基础是能够自然净化水的各种元素,系统的大小则取决于需要过滤的水量与季节,某些大型的水生植物在冬天会枯萎,过滤系统就会运作得较慢。
对一个家庭来说,整个系统大约需要5公尺长和2公尺宽,图4.11就是一个可能的设计,浴室排放的中水会流到一个2公尺深的水槽,并缓慢地往上流和过滤,再过滤到之后的水塘中,这些中水会流经:
>砾石和砂石,以过滤出不溶于水的物质如棉絮、种子和黏土。
>芦苇的根系以吸收不要的化学物质
>莲花、荷花和布袋莲吸收特殊的病菌或化学物质并冷却水
>不加盖的水池让阳光能进行杀菌,风吹则能增加含氧
>当水从一个水塘流到另一个时,同时也在进行净化
河川、池塘、湖泊、
湿地、海湾、地下水
与土壤水分的重要性
河川是灵性的道路,歌曲、鸟类、水和树都沿着河谷蜿蜒。如果你的土地上有一条河流,那你是幸运的;如果没有,不管再怎么小,也试着创造出一处人工水塘。最近的研究显示,陆地上的水对于维持气候稳定有着关键性的影响,研究发现土壤中的含水量和含水的面积尤其重要,所以当森林被砍伐造成土壤变干,比起地表上的水如河川干涸还要严重。土壤中的水分在年年的农耕作业下也很快蒸发,解决办法就是种植多年生林木作物,为土壤遮阴以保留土壤含水。
大部分的水都与地下迳流有关,地下迳流要源源不绝,山丘和山脊上就需要有永久林的存在。地下迳流是以地下水脉、湿地、湖泊和泉水相连在一起,是罕为人所知的地景。
复育河川、溪流、小河与湿地
我们必须复育曾被我们滥用的地表水,并好好地维护它。
这就需要所有地表水的边缘都有永久的植被和遮荫,它们能够提供下列功能:
>拦截泥沙与迳流
>去除水流过土地、农园,街道和工业区所挟带有毒和多余的物质(如农药和杀虫剂)
>保护土地边缘免于侵蚀
>吸收洪水的能量
>提供繁殖与保护的棲地给在地原生物种,包括陆域与水生动物
>增加遮荫让水域温度更为凉爽
我们可以开始移除河川溪流上的水坝和牧场的排水设施来重新复育湿地。如果河岸已经遭受严重的侵蚀,那么就从在河边设置围篱开始(见图4.12)
在距离河岸两边至少30公尺处都用围篱围起来,重新种植各种原生植物,包括水生植物、灌木和树木等等。不需要太担心杂草的问题,因为只要你种植得够密集,杂草就会因为过多的阴影很快就会减少,不然你也可以晚一点再产除这些杂草。在沼泽和湿地周遭种植水生植物则是净化水质最基本的。
如果溪流或河床的坡度很陡,但你想要减缓水流的话,可以用原生灌木编织成阻碍物来阻挡流速。在我的基地上,我用的是茶树和枝条上带有豆荚的哈克木,然后将它们约间隔10公尺地放在河里,见图4.13。
这种障碍物不但减缓水流,拦阻垃圾,还能将种子散播到下游更远处。不要用稻草,因为稻草会分解,容易长杂草,而且对水质也不好。
不出几年,你的小溪和河流就会覆满植被,既凉爽又湿润。暂时的水流会流动得更长久,且雨后水质会更好。
将你的工作过程记录下来,因为你的成果对于社区中的其他人会有很大的帮助。动植物的增加和水质的改善会带给你很大的成就感。
鑿井与地下水
所有在地表下的水都称为地下水,包括渗流的地下水以及地下水层以下的含水层,地下水对于地表水的流动有很大的影响。地下水是由降雨渗透进来的水补充并因为瀑布、泉水或渗透出去的水而流失,然后缓慢地补注干净水源给小溪与河流。整个生态系是由地下水来定义的。地下水中的盐分通常都维持着一个合理的程度,但是当树木被砍伐了之后,盐分就会逐渐增加并堆积在地表造成土壤盐化的问题。地下水一定要保持干净。
关心地下水的方式之一就是以较耐旱的多年生的经济作物取代耗水量大的作物。
当地下水被鑿井或抽出利用时,其自然的动力平衡有可能被分散,而造成我们难以承担的环境恶果。我们对于抽取地下水和保留地下水之间的经济效益是很不清楚的,因为我们并不知道要补注多少地下水才能维持生态系的健康。当降雨减少,地下水的补充也会减少。不过地下水和地表水确实是息息相关,其中一方减少也会反应到另一方上。
自然环境才是地下水的合法使用者,所以我们不应该从环境中掠夺地下水。许多拥有重要功能的生态系都仰赖地下水来维系其运作,因此我们可以推论,若是地下水耗竭了,这些生态系势必无法生存。要维持地下水的完整,需要:
>管制毫无限制地抽取地下水
>山顶可补注地下水的永久森林,约有5%-10%的降雨会渗入土壤补注地下水
每座农场都需要在山顶上设计永久的地下水补注保护区,对地下水进行仔细的监测,并避免抽取地下水和鑿井。
湖泊与池塘
湖泊和池塘都是封闭系统,就像地下水一样,通常都很难流出,因此维持水质就很重要。管理的首要之务是在整个水体边缘种植水生植物,如果是作为饮用水源,就要在更外围用围篱围起来,将动物如猪、鸭和狗隔绝在水池之外非常重要,因为所有动物都有可能带有会传染给人的疾病。
流入池塘和湖泊的水都需要是干净,且没有含洗衣精、清洁剂或肥皂等成分的,除非你能确保你所使用的产品不含磷酸盐phosphates或月桂醇硬脂酸酯laurelstearate。
在比较温暖的地方,岸边也可以种植有生产性的植物如柠檬草、荷花和菱角。
像荷花、布袋莲和睡莲等水生植物如果覆盖水面面积约30%时,就能维持干净的水质和冰凉的水温。
水生植物也可以收割作为覆盖物或猪饲料。
旱地、干旱时的农园和果园的设计技巧
照顾旱地技巧背后的原则,是将适当的水量尽量送到离植物根部越近的地方越好,且覆盖物越厚越好。
实作练习
1.将进入你的基地的所有水源标示在基地规划图上,画出引水的管线。也将可以收集雨水的屋顶标示出来。
2.在你的工作手册上绘制用水表格,这个表格就是你的用水审计与分析。订下你减少用水的目标。
3.观察你的基地并找出「径流」区,如车道、一般道路、房子屋顶,注意有哪些地方会有水流出,就是所谓的「径流」区。然后设计将水源储存在土壤和生物体中的系统,让水流在你希望它留住的地方。
4.列出复育湿地(包括你的基地上的小凹处)、小溪与河流的特殊技巧。
5.即使土地很小,也试着在基地上做出储水系统,如此,旱季时你才有可用的水源。第5章气候与微气候
约近一万年来,地球气候一直是相对稳定而且可预测的。这种可预测性对我们生活中的诸多面向都非常重要。
现在,人们普遍认同近两个世纪以来的人类活动,是造成世界气候不稳定的起因。
最近有场会议沉重地宣称--“目前全球暖化没有停止”(2005年3月ABC无线电台发布)。在俄罗斯,有一片面积相当于法、德两国总和,已经结冻一万年的永冻层开始融化,进一步使气候的不稳定性更加恶化。全球暖化的影响,将使每块大陆的气候变的难以捉摸,且常有出乎意料的极端现象,如高温、干旱、暴风雨、龙卷风及海洋上升。
雪梨晨锋报(MorningHerald)2005年9月9日报导:一份英国的研究指出:“由于大量的碳排出,目前对气候变迁的预测可能严重低估…,如果不从根本解决人类的二氧化碳排放,那么对于改善问题,其它能做的微乎其微。把树木种回英格兰所有的耕地虽然可行但并不实际。”基本上各处土地早就被过度清理了。
在朴门永续设计中,我们运用第3章所学的原则,设计出可抵抗压力和灾难的居住环境和经济活动。在设置建物和种植区域时,我们要顺应气候的本质,找出基地必须强化或加以保护之处。当你进行基地调查并展开观察时,这个工作就算开始了。
在基地分析与设计上,气候的概念过于广泛、难以界定,因而无法做有效的实际应用。所以我们换个方式,把气候分成三大要素来看,再于特定基地上个别研究,看看这些要素对基地带来的正反面效果,以及如何产生交互作用并形成循环模式。这三个要素分别是降水、风和太阳辐射,共同在大型陆块和洋流上发生作用。
我们的伦理任务是:
>确保气候稳定
>减少大气污染
我们的设计目标是:
>缓和极端的气候
>降低动物和谷物歉收的风险
>选择合适的动植物与建物
>运用正确的气候元素,例如:太阳能或风能
>建造更多具有能源、建材及用水效益的建物。
>有能力承受、抵挡或避免干旱、洪泛与其他灾害。
如果没有设计目标,会:
>促使气候失衡并干扰微气候
>加速生态系统的崩解
>丧失
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