永续设计的第五个原则188bet网站登录是“利用生物资源”.
这一设计原则涉及利用生物资源做功或节约能源,而不是使用化石燃料等不可再生能源。当我们在设计中可以使用植物或动物来执行某种功能时,这就是我们的首选方法。
例如,我们可以用家畜来保持草坪的长度,而不是使用割草机,或者使用吸引有益食肉昆虫的植物来控制害虫,而不是使用有毒的化学杀虫剂。
在设计过程的早期规划生物资源的使用是至关重要的。你将需要弄清楚你希望在站点上利用哪些生物资源,以及你将采取什么策略来管理它们。这些生物资源将构成你的能源回收系统的基础,因此,决定你的设计有多可持续。
换句话说,生物资源是回收能源和材料的关键,所以通过精心规划的策略,你成功地使用它们越多,你设计的系统就越具有可持续性。
在讨论开始时,有一点很重要,那就是,尽管我们希望利用自然资源来代替低能源效率的非生物资源,我们不排除使用非生物资源如果:
- 它们只被使用在永续设计实施的开始188bet网站登录帮助创造持久的生物系统,或者
- 它们只被使用在永续设计实施的开始188bet网站登录建设长期的有形基础设施。
举个例子,如果我们的土壤已经枯竭到不能支持任何植物生长,我们可以在开始时负责任地使用化肥,让绿肥植物生长,开始添加有机物质,建立土壤肥力。肥沃的土壤将是一个持久的生物系统。
在第二种情况下,我们可以使用不可再生的化石燃料来为土方设备提供动力,我们可以用这些设备来建造永久性的物理基础设施,比如用于收集和储存水的大坝和沟渠,以及用于通行的道路。
生物资源利用的实例
下面列出了各种使用生物系统来创建高效永续农业系统的例子,同时节省能源和资源——因为我们让自然来做这项工作。188bet网站登录
1.利用生物资源-肥料
常规/不可持续的方法- - - - - -化学肥料-要么是开采的(如钾和磷的情况),要么是人工合成的,利用化石燃料的能量(如合成氮肥的情况)。两者都是不可持续的,因为开采有限资源是不可再生的,制造合成氮肥所消耗的化石燃料也是不可再生的。
常规/不可持续的问题:
- 化肥是暂时的解决办法不改善土壤质量
- 化肥杀死生活在土壤中的有益生物,使土壤变得更酸,从而对土壤造成长期损害
- 化学肥料会对土壤造成长期的破坏,因为它会与粘土发生反应,形成坚硬而致密的土层,称为硬层(我的自然和人为现象有哪些),它会限制根系的生长以及水、空气和有益生物在土壤中的流动,导致植物生长减少,并由于截留水分而导致内涝和根腐病。
- 合成氮肥会造成地下水污染和污染——它们分解成硝酸盐,或已经处于硝酸盐形态,具有高度的水溶性,被吸收到地下的速度比植物吸收它们的速度还快,污染地下水(它们可以在地下水中存在数十年),污染饮用水供应,危害公共健康。
- 合成氮肥使径流进入水道,造成大规模的“藻华”。藻类以硝酸盐为食,生长速度非常快,使水道窒息。这种藻华会耗尽水中的氧气,使鱼类和其他水生生物窒息,在湖泊和海洋中形成巨大的“死亡区域”。在过去的几十年里,海洋中确定的死亡区域的数量一直在增加。这些死亡区域不仅会影响该地区的水生生态系统,还会严重影响依赖这些区域提供食物的当地社区。
- 化肥损害植物健康——已知氮含量突然大幅增加加上微量元素缺乏会导致植物疾病。
生物资源替代:
肥料
在自然界中,动物以植物为食并产生粪便,从而为植物提供营养。这是植物进化过程中利用的肥料。饲养牲畜可以产生各种各样的资源,包括粪便。鸡和鸭能产蛋和肉,兔子也能产肉,它们都能产生肥料,可以用来喂养植物。在较大的地产上,可以饲养更多数量的牲畜和/或更大的牲畜。在农村,山羊和牛可以用来供应牛奶,绵羊可以用来生产羊毛,这些较大的动物可以提供更多的粪便。马可以用来娱乐、运输,还可以提供粪便。这与永续设计的第二个原则相关联188bet网站登录“每个元素执行许多功能”.
固氮植物
植物也可以用来增加土壤的肥力。固氮植物的根瘤中含有共生生物根瘤菌固氮细菌,可以从空气中获取氮并将其转化为植物可用的形式。根结节中的固氮过程有助于植物生长,当植物掉落叶子或根枯萎时(因为树叶被修剪过了)时,可用氮会返回土壤。固氮一年生植物也可以作为绿色肥料种植,一旦开花就立即砍掉,这样它们就会将所有的氮释放到土壤中。如果它们不被砍伐,氮就会进入它们的豆类、豌豆等。
最常见的固氮植物是植物科的植物和树木蝶形花科(豆类和豌豆),包括豆类,如紫花苜蓿,豆类,三叶草,羽扇豆,花生,豌豆,和豆科树木,如塔加斯特(树苜蓿)和金合欢。
的一些成员蝶形花科不固氮的科,如角豆树和蜜槐树。
相反,一些非豆科植物具有固定氮的能力,如桤木、杨梅、木麻黄、金盏花以及微小的水生漂浮蕨类植物——黄花(仙苔)。
动力蓄电池
动态蓄能器是指具有直根的植物,这种植物可以钻入土壤深处,“挖掘”某些营养物质,并在体内积累。当这些植物死亡时,积累的养分被释放到土壤表面,然后它们就被其他植物利用了。
一些常见的动态蓄能器植物包括紫草、刺荨麻、琉璃苣、三叶草、蒲公英、草莓。柠檬香膏和蓍草。
聚合草的叶子富含氮,可以用作堆肥活化剂(蓍草也可以)。紫草叶可以堆肥或发酵,以产生营养丰富的天然肥料。
绿色肥料
绿色肥料是用来提供有机物质和改善土壤的作物。它们不被收割,而是被砍伐下来在土壤表面形成覆盖物,或者在花开始形成时挖到土壤中。
绿色肥料有很多好处,它们可以:
- 提供地面覆盖物,防止土壤侵蚀和杂草生长
- 作为动态蓄能器,它将土壤深处的矿物质带到地表,并分解压实的土壤和硬盘
- 作为固氮植物,增加土壤有效氮
- 作为地膜,增加有机质,因此,增加有益微生物,蚯蚓和土壤的保湿能力
- 为有益昆虫提供栖息地和花蜜和花粉的食物来源,减少了花园里害虫的数量
- 通过根系的作用,以及被砍伐后根系的分解,在土壤中形成了复杂而广泛的通道,提高了水和空气在土壤中的渗透,并帮助其他植物的根系渗透到土壤中。
用作绿色肥料的植物包括:
- 凉季绿肥作物,如蚕豆,胡芦巴,亚麻籽,羽扇豆,芥末,燕麦,油菜籽,地下三叶草,野豌豆
- 暖季绿肥作物,如荞麦,豇豆,日本小米,绿豆,芥末,大豆
2.利用生物资源-害虫防治
常规/不可持续的方法- - - - - -化学杀虫剂-来自石油化工产品/化石燃料的剧毒合成毒药。
常规/不可持续的问题:
- 化学农药杀死土壤生物,破坏土壤生物多样性,降低土壤质量,并在土壤中长期存在。
- 化学农药在喷洒过程中通过空气进入水源,或通过径流或渗透到地下水,从而污染水源。一旦进入水中,它们就会毒害水生生态系统,破坏生态食物链,损害人类健康。
(美国地质调查局1992-2001年间的一项研究发现,杀虫剂污染了每条河流和超过90%的取样井。) - 某些农药也被归类为“雌激素化合物”,因为它们通过模仿天然激素来破坏动物的内分泌系统,也会破坏豆科植物的固氮过程,并可使固氮率降低90%。
- 化学杀虫剂可以杀死蜜蜂和其他有益的传粉者,导致传粉者群体的丧失,其后果是,依赖这些传粉者的植物物种的种子和果实产量减少。
- 化学农药的使用产生了一个自然选择的过程,在这个过程中,害虫进化出了对农药的抗药性。
- 杀虫剂杀死了以害虫为食的有益捕食者昆虫,导致使用杀虫剂后害虫数量增加。
- 农药对植物有害,影响植物生长发育
- 喷洒的农药只能部分到达预定的目标区域,其余的则飘到其他地方。在实际到达目标区域的农药喷洒中,只有2%的农药真正击中了目标害虫。
生物资源替代:
有益的捕食者-昆虫
与其试图控制害虫,我们可以创造一个吸引害虫捕食者的环境,这将自然地为我们消灭害虫。
可以通过种植以下植物来吸引有益的食肉昆虫:
- 另一种食物来源,如花粉/花蜜
- 栖息地:它们可以生活、产卵或度过越冬期的栖息地或庇护所
能吸引并为益虫提供丰富花蜜和花粉来源的主要植物属伞形科(香菜)和菊科植物(菊花)的家庭。
的伞形科(原伞形科)的特点是簇生伞状的五瓣小花,形成白色或黄色的大平头花。这一科的植物包括当归、八角、胡萝卜、葛缕子、芹菜、香菜、孜然、莳萝、茴香。欧芹、欧芹、防风草和安妮女王蕾丝。
的菊科(原菊科植物),其特征是由许多生长在一起的小花“复合”而成的圆盘状花头,像光线一样围绕一个中心排列。来自这个家族的植物包括紫菀、金盏菊、宇宙草、蒲公英、雏菊、向日葵、唐西、蓍草和百日菊。
最受欢迎的是任何类型的芥菜,以及其他早开花的花蜜和花粉来源,如荞麦、香菜、红三叶草和豆科植物,如紫菜
这些植物在很长一段时间内开花,并为有益的食肉昆虫提供稳定而丰富的花蜜和花粉,这延长了它们的寿命,使它们能产更多的卵,并消耗更多的害虫。
除了这些植物家族,有益的掠食性昆虫也需要一个永久的庇护所,所以在花园里种植多年生植物是很重要的,可以全年给它们一个家,并提供越冬的地点。包括地被植物、低矮草本植物和灌木创造了良好的栖息地。
这些植物吸引的有益食肉昆虫包括瓢虫、草翅虫、飞虱、寄生蜂。
其他也吃花园害虫的益虫有蜻蜓、螳螂和蜘蛛
有益捕食者-其他
还有许多其他种类的害虫会吃掉花园害虫:
- 蜥蜴吃许多花园里的害虫,如果你为它们创造一个合适的栖息地,它们可以被吸引到花园里。蜥蜴需要残骸,通过伪装来躲避捕食者。在地面上留下充足的树叶和树枝——这为蜥蜴作为食物来源的昆虫提供了栖息地,也使蜥蜴能够安全地四处移动。在地面上留下天然地膜也会吸引微生物,改善土壤条件,起到杂草控制的作用,并有助于节约用水。中空的原木、砖块和岩石之间的裂缝、地被植物和原生草也提供了保护,以及冬季冬眠的地方。蜥蜴是冷血动物,因此依靠太阳来提高体温。在你的花园景观中放置平坦的深色岩石,这样它们可以被阳光温暖,并确保附近有一些遮蔽处,这样日光蜥蜴在危险时可以撤退。稍微抬高岩石,或者把它们堆成一堆,这样蜥蜴在受到威胁时就可以从下面钻过去。原木或砖路也会吸收太阳的热量。在边缘处种植地被植物以提供额外的保护。(来源:为蜥蜴创造家园,野生动物的后院-南澳大利亚政府环境和自然资源部城市生物多样性股)
- 青蛙是另一种以昆虫为食的物种,作为生活在水生环境中的两栖动物,可以通过建造一个池塘来吸引它们进入花园。
在为青蛙创造栖息地时,确保你提供了大量的植物,尤其是原生植物,大量的地被物,岩石,原木,落叶和水分。蛙池将为蛙类繁殖、寻找食物和保持湿润提供水源。蛙池并不需要精心设计才能成功。至于池塘的位置,应该是部分向阳,部分背阴,但不要直接在树下,在你的院子里找一个低的地方,水自然聚集。蛙池的设计应该有浅的边缘和平坦的底座,在一个地方至少有50厘米深。池塘边缘和周围应该有岩石、圆木和植物,池塘里应该有植物和圆木,底部应该铺上洗过的沙子或砾石。一个循环泵使水对蚊子的吸引力降低,睡莲有助于抑制藻类繁殖。(来源:创建青蛙栖息地——澳大利亚青蛙网) - 鸟类是防治害虫的另一种手段。你可以为食虫鸟类建造筑巢箱,或者种植多刺的灌木来吸引它们,这样它们就可以安全地筑巢,免受捕食者的侵害。食虫鸟类会被同样的植物和树木所吸引,所以种植各种吸引鸟类的树木和灌木是有帮助的,这样一年四季都有开花的植物。这将确保你一年四季都有鸟类出现。鸟类需要水来喝水或洗澡,但它们喜欢升高的水,这样它们才有安全感。把水放在树或灌木附近,尤其是多刺的灌木,给它们一个隐私和保护。
3.利用生物资源-控制侵蚀
植物可以用来稳定裸露的土壤以防止侵蚀。事实上,大自然对先锋植物(通常被错误地称为“杂草”)自动地这样做。这些植物将覆盖任何裸露的土壤以稳定土壤,并开始生态森林演替的第一步,最终将该地区(如果可能的话)变成稳定的顶极森林。
我们可以使用各种植物和树木来控制水土流失:
- 地被植物将覆盖和保护土壤,防止风和雨带走表土,同时遮阳,减少水分蒸发和有机质损失。
- 在山坡上已经被砍伐了森林并正在被流水侵蚀的地方,重新造林将防止侵蚀。
- 在温暖的气候条件下,香根草的根系密集,垂直向下生长至2至4米深,可以将土壤结合在一起,用于稳定陡峭的山坡、溪流岸边和梯田。这种草可以长到1.5米高,可以有效地阻挡土壤表面的侵蚀。
- 在土壤生物工程中,柳树被广泛用于河岸的稳定和恢复。柳树的根很快就能长出一层非常密集的垫层,可以稳定任何河道的堤岸,由于它们的根不受淹没的影响,它们可以一直稳定到水边的土壤。一旦河岸稳定下来,一个完整的生机勃勃的生态系统就会围绕着柳树创造的庇护所和小气候发展起来。
4.利用生物资源-防火
防火屏障可以用阻燃和抗火的植物和树木来建造,这是一个防护林带,它是一种宽阔的落叶防火树木和植物,可以保护房屋免受辐射热,并捕捉风吹燃烧的余烬。
适合这一目的的树木是典型的欧洲落叶乔木,如落叶果木和遮荫树。
合适的树木包括:
- 一般落叶果树
- 橡树
- 榆树
- 柳树
- 白杨树、白杨和棉杨树
- 无花果
- 角豆树
- 桑葚
- 镜衬套(Coprosma被)
可以在房子和周围森林或荒野之间30米的边界处种植防护林带。
(注:广泛的防火/耐火植物和树木的列表可以在永久农业原则文章中找到188bet网站登录188bet登录网址 )
5.利用生物资源-耕作
耕作是用来描述通过挖掘和翻动土壤的农业准备的术语。
土壤是一个非常复杂的生态系统,充满了各种各样的土壤生命,对植物的生长和健康至关重要。挖掘和翻动土壤,将一个非常脆弱的生态系统暴露在空气中,使土壤干燥,暴露在太阳的紫外线下,使土壤杀菌,杀死土壤生物。土壤失去了大量的营养物质,比如碳和氮。土壤也失去了大量的有机物质,因此也不能保留水分。土壤脆弱结构被破坏,土壤发生压实,形成硬盘,土壤水分入渗减少,地表径流增多,土壤侵蚀加剧。
生物资源替代:
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在自然界中,土壤不需要人工培育才能生长出壮观的森林。自然界的真理也同样适用于花园里。在森林中,落叶、嫩枝、树枝、一年生植物周期结束时的有机物,以及其他生命结束时的植物,在分解成丰富的腐殖质时,都沉积在森林的地面上。
我们可以直接在土壤表面添加有机物,如粪肥、堆肥、稻草、树叶等。花园废弃物,如树木和灌木的修剪,可以放入覆盖物中分解成小块,然后作为覆盖物铺在土壤上。在土壤上添加一层有机物,在大约5 -15厘米(2 -6英寸)厚的层中,实际上是“片状堆肥”,其中花园床成为大型堆肥区。通过蚯蚓、细菌、真菌和昆虫的作用,有机物被慢慢分解并释放到土壤中,为花园提供营养。由于土壤不受干扰,创造了稳定的土壤生态系统,提高了植物的健康。由于覆盖,水分也能更好地保留,土壤中的有机物就像海绵一样,能更好地保留土壤中的水分。覆盖还可以防止土壤侵蚀,阻止雨水流过地表,并帮助雨水渗透到土壤中。蚯蚓将在土壤中形成通道,这将有助于水和空气渗透到土壤中。
在不挖土的花园中,土壤没有被压实,因为没有人在上面行走。踩土会压实土壤,破坏土壤结构,阻止空气和水渗透到植物根部,影响植物健康,限制植物生长,降低生产力。
拆放
在自然界中,当植物死亡时,它们会呆在同一个地方。他们没有被连根拔起并处理掉!不要连根拔去季节末已经结束生产的一年生植物,在土壤水平处割茎.根部会腐烂,在土壤中形成成千上万个复杂的空气和水通道,这是人工无法复制的。被砍倒的植物的顶部既可以完整放置,也可以切成小块以加速分解,从而形成一个像森林地面一样的天然薄片堆肥系统
动物拖拉机
在永动188bet网站登录机中,我们总是为每项任务使用最好和最(能源)有效的资源。就像我们可以用蚯蚓来挖地一样,因为蚯蚓挖得比我们好得多,我们也可以用动物来除草、施肥和清理花园。动物拖拉机是一种可移动的围栏,动物被安置在里面,这样它们就可以抓挠、挖掘、吃杂草和给土壤施肥。围栏被留在一个区域足够长的时间,让动物们完成他们的工作,然后转移到一个新的区域。它不会永久地留在一个地区,因为过度的土壤扰动会导致结果。
许多动物都可以用在动物拖拉机上。最常见的是鸡,因为它们抓挠、挖掘、吃杂草和害虫,而且能很好地给土地施肥。其他合适的动物有兔子、豚鼠、鸭子、鹅、火鸡、猪和山羊。
这些只是一些可能的实际例子,在永续农业系统中,生物资源可以用来代替不可再生能源,可能性几乎是无限的。188bet网站登录考虑到大自然在没有人类帮助或干预的情况下,可以很好地生长所有的植物生命,通过观察大自然是如何做到这一点的,我们可以在我们的永久农业设计中重新创建相同的节能系统。188bet网站登录
这些例子不仅表明,使用生物系统是一种比使用化石燃料等不可再生能源更节能的做法,而且表明,使用这些不可再生能源如何积极地对我们所在的生态系统造成广泛破坏,最终对我们自己和所有其他物种造成伤害。所以,很明显,在我们的设计中使用生物资源不仅节省了能源,而且拯救了地球!
第二次来电,你的网站/花园/结果很棒。
你的柑橘树似乎很喜欢这里的环境和紫草。
我想在我的后院果园中增加一些额外的紫草植物,因为其他人都非常推荐,但我似乎记得你限制了氮(?)到你的树木,以帮助它们保持较小。你似乎没有在其他地区添加额外的紫草植物,但你会在果树下面推荐它吗?还是作为后院果园的伴侣植物太好了??
谢谢你的工作!!
你好史蒂夫,柑橘树是重度食用者,比落叶果树需要更高的氮。我经常种植的果树只在春季和秋季开始的时候获得肥料或其他天然氮源的养分。我很小心,不要给花园过量的氮,这和营养不足一样糟糕,过量氮导致的柔软,多液的生长鼓励树液喂养害虫,如蚜虫和大多数植物上的水垢。
完全有道理,你是一个传奇,让复杂的变得容易理解。
因此,落叶植物不适合,但柑橘类植物很好……我的其他常青树,如橄榄、柽柳、feijoa、巴巴科和鳄梨,它们会从下面的植物中受益吗?
谢谢史蒂夫!在落叶树木附近使用紫草是可以的,而且不会添加太多的氮。我只是在我的一棵柑橘树下使用它,因为柑橘需要额外的饲料,而且它与柑橘结果的季节很好地吻合,当冬天枯萎时,紫草叶子中的高钾含量被释放到土壤中,当柑橘果实出现的时候,钾是水果和花卉生产所必需的!
我的食物森林花园真的是一个高密度的设计,如果我在我所有的树下都用了紫草,我就没有空间种植其他任何东西或放任何其他伴生植物了!:)
你好,
您是否有这样的经验/知识:在森林花园中种植树木、灌木和多年生植物,并间栽一年生蔬菜作物,而在系统开始时不使用肥料?我利用花园里所有的绿色废弃物(桦树耳皮树篱的插枝、蔬菜废弃物、割草等)来建立一个更健康的土壤,但我不知道是否需要很长时间才能让一年生蔬菜在那里长得很好。我也种植固氮和富集矿物质的植物,花园旁边是一片土豆田,从农民那里得到了大量的肥料(和农药),这使得地面/土壤的水和空气中氮含量丰富。我没有添加矿物质(熔岩研磨或藻类)。然而。
肥料不是氮的唯一来源,在我的热堆肥文章中有一长串含氮材料http://deepgreen188bet网站登录permaculture.com/diy-instructions/hot-compost-composting-in-18-days/
通常粪肥是用来加速土壤中氮的快速吸收,如果你第一年不种植大量的一年生植物,你有额外的一年的土壤建造活动,然后你可以种植大量的一年生植物。
如果你比你的邻居低,你会有大量的水溶氮肥从隔壁的农场流出,否则化肥和农药对地下水的污染不会对浅根的一年生作物产生太大影响。不要担心空气,到处都是78%左右的氮,固氮植物在地球上任何地方都不缺氮!