永续设计的第八个原则是188bet网站登录“加速演替和进化”-利用和加快自然植物演替,建立有利的场地和土壤。
一片空旷的土地长时间不受干扰,只要时间足够长,就不可避免地会变成森林。大自然会在空旷、贫瘠或受扰动的土地上种上植物,这些植物会迅速稳定和巩固土壤,为种植越来越大的植物做好准备,直到该地区长满了树木,以及树木下面的许多层下层植物。这个过程叫做森林演替通过这一设计原则,我们的目标是帮助大自然加速这一过程,因此,我们可以在10年左右的时间里帮助大自然创造出一个高潮森林,而不是等待50-150年的森林发展。
为什么森林?因为森林系统是已知的最具生产力和最具可持续性的系统之一,它是大自然几乎在每一个机会创造的东西。如果我们使用可食用的植物物种来建造森林系统,它们就可以被设计为生产食物,而且它们还可以生产其他有用的资源,如木材、纤维、染料和药物。此外,它们的特别之处在于它们是活的生态系统,因此支持巨大的生物多样性,它们为各种动植物提供了一个家园,这些动植物共同创造了一个平衡的、自然的、无虫害和杂草的系统。
在我们深入研究加速森林演替的原理之前,重要的是要定义什么是森林演替,以及它是如何运作的。
什么是森林演替?
当任何土壤裸露或受到干扰时,大自然有一个修复退化土地的系统,以防止土壤侵蚀,并重建曾经存在或应该存在的生态系统。
作为第一道行动线,自然部署先锋植物,以稳定土壤。这些植物都有各种独特的属性,并以各种方式帮助重建过程。下面是一些例子:
- 根系很深的植物会钻入坚硬的土壤,使其分解,形成通道,让水和空气回到土壤中。
- 植物具有细小的网状根系结构,可以将土壤保持在一起,防止山坡和河岸的侵蚀。
- 有刺或有毒的植物可以保护地被植物不被食草动物过度食用。
我们都很熟悉这些神奇的先锋植物,我们通常称之为它们杂草!
杂草的定义是"植物生长在我们不希望它们生长的地方“这不是生物学或生态学的分类,这只是根据人类主观意见对某些植物在生态系统中的价值和位置做出的不科学的价值判断。
先锋植物稳定任何土壤扰动或破坏的作用只是大自然进行的全面重建过程的许多步骤中的第一步。如果一块荒地被遗弃的时间足够长,自然会随着时间的推移把它变成森林。我描述的这个过程叫做生态演替.
生态演替是一个有秩序的、可预测的生态群落逐步自我转变并最终形成一个稳定系统的过程。
每当有新的空间可供大自然工作时,这个过程就开始了。这既可以是由滑坡或熔岩沉积创造的新空间,也可以是通过伐木和砍伐、火灾、放牧等因素对现有生态系统的干扰而创造的现有空间。
在第一个实例中,如果没有土壤,则该过程称为原生演替,在土壤已经存在的情况下,这个过程是次生演替系列.
我们还可以观察到,森林经历了同样的演替过程,即所谓的演替过程森林演替在那里,任何受到干扰或裸露的土地都会被大自然逐渐改造,创造出一个有生命的生态系统,比如森林。
森林演替的过程可以描述为:
- 先锋植物首先生长在受扰动的土壤中。这些植物是一年生植物,通过产生大量的种子来传播,这些种子被风吹到很远很远的地方。它们有特殊的适应能力,这使它们成为先锋功能的理想选择。它们可以在炎热、干燥和暴露的条件下以及非常贫瘠的土壤中生长。它们有特殊的适应能力,比如深的细根可以分解压实的土壤,广泛的纤维状根系网络可以将松散的土壤固定在一起,带有节点的根含有固氮细菌,可以向土壤中添加氮,或者它们可以使用刺或含有对食草动物有毒的物质来保护自己不被吃掉。这些植物的寿命很短,会逐渐死亡,改善土壤,并形成落叶覆盖物,落叶覆盖物分解并开始土壤构建的过程。
- 这些先锋植物创造了一个可以支持多年生植物和草,然后开始栖息在这个空间。许多多年生植物都有自己特殊的适应能力和生存机制,这使它们能够将先锋植物留下的东西转化为绿色的草地.不耐阴的树苗也开始在这个空间里生长。
- 一旦发生了这些变化,空间就变得适合成长伍迪先锋或灌木.转变成灌木地提高植被的高度,创造一个保护性的小气候,支持其他小树的生长。
- 快速成长,短命先锋树形成灌木丛,将该地区转变为一个年轻的森林.
- 短命的先锋树逐渐被更高、更长寿的硬木树所取代高潮的树木,在它们的下面生长着一种耐阴的林下植物,形成了一个成熟的森林.
这个过程如下图所示:
一旦这个系统建立起来,它就不会保持静止,自然界中没有任何事物是静止的——它是一个有生命的、动态的系统。当植物自然死亡时,它们会被其他植物所取代,例如,如果一棵大树的损失造成了很大的空间,那么这个空间就会发生一个小的循环,让它重新生长起来。如果在这一过程中的任何一点发生了任何干扰,这将把干扰区域内的森林演替过程向后推一步,并从该点开始继续向前推进。
加速森林演替
在这一点上,你可能想知道森林演替在农业和粮食生产方面有什么相关性,为什么它如此重要,以至于有一个围绕它的整个设计原则?
想想这个。传统的农业系统试图在森林演替的杂草期(一年生植物期)保持土地。浪费!)巨大的能量,试图试图扭转大自然的进程。在试图阻止森林演替的自然过程中,挖掘、除草、喷洒和清理从未停止过。大自然是一个以太阳能为动力的植物生长系统,它实际上有无限的能量可以利用,太阳!为了抵消大自然的努力,传统农业正在燃烧地球上有限的不可再生和高污染的化石燃料。这种心态是有竞争力的违背自然。不是很节能,可持续,或智能,是吗?
与其试图与自然对抗,并在徒劳的拉锯战中向与自然流动相反的方向拉锯,我们可以一起向同一个方向推动,并更快地到达同一个目的地——成熟的森林。这正是我们所做的,这就是这个原理所描述的,工作与自然而不是反对它是用我们的能量来补充自然的努力,这样自然为我们工作,我们为自然工作协作时尚。
通常情况下,森林需要很长时间才能建立起来,因为它们要经历森林发展的连续阶段,才能达到最终的高潮森林阶段。在早期阶段,森林的高度增长相当缓慢,然后在树木生长并开始生长到最大冠层高度时,以更快的速度上升,如下图所示。
通过同时在森林的所有层中种植,我们可以立即创建多层结构,而不必等到每一步都完成后才开始下一个步骤。这样,我们可以大大加快森林演替的进程,在短时间内就能建立一个立交林。
加快森林演替进程的方法
我们有多种方法可以加速森林演替过程,帮助大自然以比自然更快的速度建立森林系统。
- 利用现有植物造土如果地面已经被清理干净了,那么大自然就已经用先锋植物填满了它,这些植物通常被称为“杂草”。大多数杂草是一年生的,在它们产生种子之前可以被砍断并用作地膜。这将中断它们的繁殖周期,它们将无法再生。它们在自然界中的作用是稳定土壤,积累矿物质,并在它们消亡后形成肥沃的土壤,因此它们是一种理想的营养丰富的土壤建筑覆盖物,用于植物周围。也可以用报纸或纸板覆盖它们来杀死它们,在那里它们会腐烂,并将营养物质重新添加到土壤中。
多年生杂草如果从地面上割下来,就会从根部重新长出来,如果你想迅速除掉它们,就需要把它们挖出来。但是要注意,如果土壤受到过多干扰,许多在土壤中休眠的一年生杂草种子会发芽,并再次在受干扰的地区生长出一年生杂草。多年生杂草最终会被森林植物遮蔽,并在长期内自行死亡,这是森林演替自然循环的一部分。多年生木本杂草也是一种很好的土壤建材来源,因为木本植物组织中含有复合木质素,分解后形成腐殖质的主要成分,腐殖质是土壤的有机组成部分。
- 最初只引进耐寒植物在不利的条件下很难一下子建立森林,我们可以开始种植坚韧、耐寒的一年生植物和多年生植物,它们可以很容易地在这些条件下生存。一旦它们站稳脚跟,提高土壤肥力,并创造有利的小气候,它们将提供一个更有利的环境,更好地支持以后将在那里种植的顶极林物种,并大大增加它们的生存机会。我们根据土壤条件(如压实、侵蚀、干燥、沼泽、盐渍、枯竭等)和土壤类型(如沙质、粘土、壤土、酸性、碱性等)选择植物种类。
作为实际的例子,我们可以在炎热多风的地区种植耐旱的防风植物,然后在它们提供的覆盖物上种植其他植物。在存在盐度问题的地区,我们可以种植根深蒂固的耐盐多年生植物和树木,以降低地下水位,解决盐度问题,这样土壤就可以支持对盐敏感的植物物种。如果土壤枯竭,我们可以使用固氮植物、绿肥和地膜来增加土壤的肥力,然后我们就可以种植对养分需求更高的植物。
- 人工提高土壤中的有机物含量
如果土壤不是很深,或者土壤严重退化,植物就不能正常生长,这就使得在这种条件下建立森林系统变得更加困难。大自然建立土壤非常缓慢,如果环境被破坏到无法修复,可能无法重建土壤,所以与其等待土壤自然建立,这需要几十年,或者可能永远不会发生,我们可以通过向土壤中添加更多的有机物质,通过使用地膜,堆肥,绿色肥料来加速这一过程。种植出来的植物在结籽前被切割并挖入土壤)或天然肥料,如粪肥、海藻、蚯蚓粪便等。通过添加有机物质来构建土壤,我们可以增加植物可利用的养分水平,增加干燥土壤的保湿性,帮助分解粘土,并从总体上改善土壤,使其更好地支持植物生长。随着土壤条件的改善,我们可以更快地建立森林系统,或者如果条件仍然非常恶劣,那么土壤的改善将允许我们建立一些耐寒的植物,这将为后面的植物创造更有利的条件,正如前一点所讨论的那样。 - 将森林演替阶段的植物替换为我们所选择的有用物种大自然利用手边的任何植物物种,在特定的地点,创造一个森林系统。这些自然生长的植物被用于森林演替的每一个步骤,从先锋植物一直到顶极树。我们可以选择对我们有用的物种,用它们来代替自然存在的物种,这样我们就能在森林系统建立起来的时候产生产量,同时帮助大自然创造一个有生命的生态系统,一个真正互利双赢的局面。
这就是我们开发的技术粮食森林——在这些森林系统中,我们使用自己选择的可食用或支持植物物种来创造每一层森林。它们是高产的集约化粮食生产系统,具有天然森林的所有优点——无虫害和杂草,不需要挖掘,可以自我覆盖,维护工作很少。最重要的是,它们是一个活的生态系统,支持生物多样性的生命形式,如鸟类、动物、爬行动物、两栖动物、昆虫和植物。
综上所述,森林演替的生态过程需要几十年的时间才能在没有帮助的情况下创造出一个森林系统,但我们可以与大自然合作,加快这一过程,在不到十年的时间内建立一个森林系统。
我们可以通过利用现有的本地或外部资源来改善土壤,通过创造耐寒植物的核心来建立支持性的小气候,通过选择对我们有用的森林演替物种来支持森林系统的生长,从而帮助创造有利于植物生长的条件。
嗨,安吉洛,我再次喜欢你的作品!我正处于创建自己的食物森林的早期阶段。这些信息帮助我加强了我的思考,让我知道如何最好地去做这件事。我还有Geoff Lawton制作的食物森林DVD,你们应该知道。很高兴看到你继续你的永续栽培工作4年从我们的pdc在08!188bet网站登录干杯,迈克·关黄金海岸。
不客气,迈克!
这些原则在设计中非常重要,所以我将从理论和应用的角度来介绍它们,以便人们能够在实际层面上理解它们是如何工作的。
祝你在黄金海岸的食物森林项目好运,热带食物森林生长得很快,你很快就会有一些东西和你的气候相符。
很高兴听到其他同学也很活跃!
问候
PS - Geoff Lawton的foof forest DVD非常棒,我强烈推荐它,就像我推荐他制作的所有其他教学DVD一样!
嗨,安吉洛,
这是一篇很棒的文章。我想知道你将如何在以下情况下应用这些原则。
我在荷兰拥有50公顷的森林,土地贫瘠、多沙、干燥。1920年以前都是石楠,1970年以前主要是松树,然后我们通过选择性伐木和少量种植,慢慢地在物种和年龄方面使其多样化。
我们有一种主要的害虫,那就是美国黑樱桃。在这里,它长得不是一棵漂亮的树,而是一种灌木。如果任其生长,它会超过所有当地物种,尤其是松树。
在树荫茂密的封闭树冠下与樱桃搏斗是非常容易的。然而,从松树人工林到荫蔽标准林的过渡平均只进行了一半,在某些地方刚刚开始。在松树下,战斗就更难跟上了。
我想要摆脱我们现在的方法,在樱桃上撒毒。如果仅仅因为我们自己无法保持这种状态,并且因为支付樱桃移除费用是我们每7到10年必须继续伐木的部分原因(这是一个恶性循环……)
以更持久的方式进行干预的最佳时机似乎是在伐木之后。大多数树木都是有选择性地砍伐的,但总有一些地方因为太多的尝试(通常是由于疾病)而被剥夺了。这是樱桃传播最强烈的地方。
伐木工人已经尽可能多地留下碎片,以保持土壤湿润和遮荫,并过滤养分。有些地方的反应还不错:在伐木后的第一个春天,桦树和松树就会发芽,只要稍加注意,这些地方就安全了。这是最干燥的地方,这种反应很弱或没有,黑樱桃会抓住一天,通常是在一两年之后。
所以我的猜测是,应该有一种价格便宜、易于播种的一年生植物,它们将在这些最艰难的地区发挥先锋作用:创造阴影,保持水分,在它们死亡后添加营养物质。但哪个?
亲切的问候,
Wytze
嗨,安吉洛,
也许这有点让人受不了。
我基本上只有一个问题:应该有便宜的购买,易于播种的一年生植物,在干旱的砍伐地区,在贫瘠的土壤上的人工林中做一些开拓性的工作。关于哪些种子值得注意,有什么建议吗?
问候,
Wytze
嗨Wytze,
听起来是个有趣的项目。
你不能让森林演替倒退。你已经过了一年生阶段,一年生植物不会把灌木掐死。如果美国黑樱桃生长在对其他树木不利的非常干燥的地区,那么你显然处于“灌木”演替阶段,大自然正试图用这个物种来改善这些干燥地区。
如果你想集中管理这些地区,你可以种植任何一种固氮/豆科植物、绿肥或覆盖作物来改善土壤,这样它就可以支持我们的目标物种,但你需要在这期间给樱桃树除草。
由于你正处于森林演替的灌木阶段,樱桃是接管的“灌木”,理想情况下,你需要找到另一种有用的灌木,它将占据相同的生态位,并取代樱桃。
森林演替设计背后的理念是,无论如何,我们都遵循自然规律,但我们选择了我们想要的物种,并通过帮助它发展来加速这一过程。
在你的气候条件下,有没有能忍受干燥贫瘠土壤的短命树木或灌木?这将是在这些地区种植的理想作物。此外,对于樱桃,如果你在它们还年轻的时候定期把它们撕碎,并在它们试图生长的地区用作护根物,这应该有助于改善那里的土壤。
问候
嗨,安吉洛,
谢谢你周到的回复。这是一个多么有力的概念,你可以拥有一个实际上不是处于森林演替阶段,而是处于一年生阶段或(在我们的例子中)灌木阶段的森林。
接受你的建议,我会注意那些在贫瘠的土壤上容易生长和播种的灌木,比如黑樱桃,但它们的生长长度不会超过一两米,也不会像黑樱桃那样完全遮住土壤。
我的第一个想法是扫帚,因为它是贫瘠干燥土壤的典型先锋灌木,也是固氮剂(而且是该地区土生土长的)。
在我们森林的角落里,还有一小块从花园中逃出来的俄勒冈葡萄。它不是本地的,但它似乎在一米以下,我们看到树木在它下面/中间播下种子并生长。
再次感谢!
问候,
Wytze
嗨,安吉洛,
我很高兴本周末将在天使有机学习中心教授我们的第一堂永续栽培入门课。我发现你们的网站是非常有用和信息丰富的。
谢谢你!
兰迪Mermel
提高教育者
AOLC
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谢谢你的工作
嗨,安吉洛,谢谢你提供食物森林的信息。我们住在新南威尔士州贝加附近的温带气候,住在半英亩的土地上。我们想在院子后面种一片食物森林,但不确定从哪种先锋植物开始。地面主要是爱草和非常干燥的地面。感谢任何建议。谢谢你,大卫
你可能想要种植一些金合欢(金合欢树)作为你的先锋树,它们是生长非常快的固氮树,并且可以创建一个很好的防风林来保护你的其他树木。它们的寿命很短,大约10-12年,所以它们产生的有机物最终可以在现场用于肥沃土壤。或者,你也可以用橄榄或feijoas,因为它们都是常绿植物,可以承受极高的高温。
土壤生物学将决定在哪个阶段顺序演替将保持或演替顺序将向哪个方向发展。向后或向前。这绝对是人类可以控制的。当我们清理森林土地,种植一年生蔬菜时,我们一直在这样做。早期演替系统以细菌和硝酸盐(NO3-)为主,后期演替系统以真菌和铵(NH4+)为主。
在演替过程中,土壤中的真菌越多,铵的含量也就越多。但是作为护林人/园丁/农民,你可以通过对土壤和植物组织进行生物测试来控制这一点。这将决定你的土地在继承权中的位置。
一旦你确定了你想要维持的演替阶段,你就可以制作堆肥和堆肥茶,其中包含你想要维持的演替阶段的生物,你将这种生物应用到土壤和植被上。如果你种植的植被代表了你想要保持的演替,但土壤生物学正朝着另一个方向发展,你将在藤蔓、灌木和树木上浪费金钱。种植的植物根系会向土壤中释放出它想要生存和茁壮成长的分泌物(酶),但如果没有生物学,它们就会表现得很差。最终,如果你种植了足够多的你想要维持的演替物种,你可能会成功,但调整生物学更经济、更省时。然后,倾向于这个演替阶段的植物将茁壮成长。
嗨,格雷戈里,谢谢你的评论。该系统自然自我调节,因为发达的树木产生的木质物质落在土壤中并分解,有利于真菌生物群的生长。我从来没有发现测试土壤化学成分的必要,因为土壤-食物网是一个非常复杂的生态系统,事实上是最复杂的,只要有持续的有机物输入和足够的水分,这个系统就会自动运转。人工干预演替系统的目标是加速演替过程,通常需要50-150年,因此一个稳定的演替系统需要10年。一旦系统稳定并达到稳态,任何微小的局部扰动都将触发微演替周期,但系统将保持其平衡。