永续栽培之第一章：永续栽培的通则.doc

第一章 永续栽培的通则1.1绪论永续栽培设计具有两项基本步骤；其一为处理可适合于任何气侯和栽培情况的定律及原则，其二则为可随着任何气侯及任何栽培情况改变的实际操作技术。下述所讨论的原则可适用于任何永续栽培设计、任何气侯及任何尺度情况下。这些原则隶属于下列的不同学科: 如生态学、能源保育、景观设计及环境科学等。要述如下:一一相对位置的考虑: 各元素（如房子、池塘、道路等）放置于对彼此有帮助的相对位置。一一每个元素可产生许多功能。一一在环境中所需的重要功能可由许多元素提供。一一对房子及基地的配置（分区及区域做有效的能源规划。一一强调生物资源重于石化燃料资源。一一基地上能源的再利用（包含燃料及人类能源）。一一使用及加速自然植物演替，以建立舒适之基地及合用的土壤。一一多样栽培与增加有益物种的多样性，以获得具生产力，互动性高之系统。一一使用边缘及自然模式，以获得最好的效益。1.2相对位置 永续栽培的重点是设计，设计使事物能相互连接起来；因此其不是水、鸡或树等个别的呈现情况；而是水、鸡及树是如何同时应用于一基地上。此方法与在学校所学有所不同，学校教育一般仅重视各事物之单独特性，却忽略了各事物间之连结性；然而永续栽培则重视事物间的连结性；因为只要能应用彼此之间的连结性，即可从树之相关收益获得鸡的食物。若欲使各设计要素（如池塘、房子、林场、花园、防风林等）能有效率的产生功能，将其置于合理的位置，是极为重要的。举例而言，将水坝及蓄水池置于比房子及花园地势高处，如此仅需应用重力而不需帮浦引导水流；房屋旁的防风林可使风转向，却不会遮到冬天的太阳；将花园置于房屋及鸡棚间，当使花园的废水可收集至鸡棚，而鸡屎则可容易用铲子挖掘至花园作施肥之用等等。在每个元素间建立互益的工作关系，如此一元素的需求即可由另一元素的收益获得满足；因而了解每个元素的基本特色及其产物，是相当必要的。一般小农场可能包含的要素如下；房子、温室、花园、鸡棚、储水槽、堆肥的场地、蜂房、苗圃区、壶罐房、林场、水坝、水生栽培池、防风林、谷仓、工具房、客房、牧场、虫养殖场等等。欲考虑设计元素如何配置时，可查询下述问题 :“此特别元素的产物对其他元素的需求有何用处？”“此元素的何种需求是哪种元素所供给？”“何处是此元素无法获得需借助何种元素所给与？”何处是此元素能使此系统其他部分获益呢？”设计的重点，最好开始于此设计之重点区（如房子、或作为营利重点区的苗圃、放养式养鸡场、水生栽培区等），并为了使各事物能适当的产生其功能，应考虑下列各项事物:一一元素所需的存在条件可由其他元素所提供。一一元素提供的收益可运用于其他元素（包含人）。现以鸡来说明产生相对位置的过程（如图1.1）鸡所具有之功能分析首先，需列出鸡的特质: 颜色、体形及重量、耐热及尉冷性、饲育小鸡的能力等。而鸡有不同的品种特性；颜色浅的鸡詨颜色深的鸡能容忍高温，大型品种无法如小型品种飞得一样高（意谓着所需的围墙高度是不同的），某些品种可当好妈妈，而某些品种则较会生蛋。另外亦需注意其行为；何者为其“个性”？可用爪抓食物、走路、飞、于树上或于夜晚栖息、形成鸡群及生蛋方式等。第二列出鸡的基本需求:鸡需要庇护所、水源、防止寄生虫的沙浴、受保护的栖息地及筑巢区。另需要贝壳粉以方便磨碎縠物，并且喜欢群体生活，故一只孤独的鸡是相当悲伤的事一一因此最好能给与它一些同伴；上述所提到皆易于提供且费时不多。鸡亦需要食物的供给，此为与系统其他元素链接的起端；因我们欲将鸡置于可让其白行生活之处所及合适的境况。只要有使鸡脱离其白然行为（如捜寻粮食，而需以人为方式代替其原有之行为；因而增加之工作（WORK）及产生污染皆是不正确设计或非自然系统的结果。最后，列出鸡的产物或产品。其可提供鸡肉、蛋、羽毛、鸡毛撢、肥料、二氧化碳（鸡呼吸时）、声音、热量、及沼气，故可将鸡置于此系统其他元素可利用其产物的位置。除非能将这些产物运用于帮助此系统的其他部份；如或不然，将面对更多的工作及污染。现就已有信息绘制鸡活动范围的平面图，以决定围墙、庇证所、巢、树木、种子及绿色蔬菜、池塘、温室及作业中心等元素与鸡之相对位置。为此，以房子这个可提供人们庇护所及温暖的元素需求而言，其需求即为食物、煮菜的燃料、寒冷时的暖气、热水、灯等。而鸡可提供其某些需求，如食物、羽毛、沼气等之外，并可消耗掉房子中的残肴。 花园此元素的需求为肥料、护根用稻草、水资源，而可提供叶子、种子、蔬菜等。鸡的排泄可成为堆肥并可消耗花园的剩余产物；因此可将鸡搁设置于果园附近，以确保粪肥之易于取得及放养式的喂食系统。鸡可在一控制环境下允许其进入花园。温室此元素的需求为可提供给镇物的二氧化碳、产生动力的沼气、肥料、热能及水资源。白天温室产生热能，并且提供食物给人们，而以一些残余的产物给鸡。很明显地鸡可提供许多温室的需求，并且使用温室大部分的废弃物。而如将鸡舍紧临温室时，可运用鸡群本身的热能，以提供温室夜晚所需的热量。（如图6.8）果围此元素的需求为除草、疫病控制、肥料及某些修剪，而可生产食物（水果及核果）及可成为鸡饲料的小虫。因此如于某些时段开放，以准许某些小鸡进入果园，可使鸡与果园产生有利的互动。林地此元素所需要的为经营管理、防火控制粗放式疫病控制及某些肥料，而可生产固体燃料、浆果、种子、昆虫、庇护所及增加部分地区的温度。鸡可栖息于树上、啄食昆虫的幼虫，并且抓取或吃可当燃料的青草，以达成防火控制。作物区此元素的需求为耕地、施肥、播种、收获及作物的收藏，而可提供食物给人及鸡。鸡扮演着部分肥料供应者及耕种者的角色，如在小面积的土地上集中大数量的鸡群时，将可有效的清除植被，并可借啄食小虫而翻松土壤。牧场区此元素的需求为割草、施肥及干草或新鲜牧草的储藏，而可提供动物食物（包含小虫及昆虫）。池塘区此元素需要某些饲料及水生植物，而水生植物可成为食物及养鱼，并可反射光线及吸热。仅让鸡白由行动并且将养鸡局限于一般可获得的收益，将因此而增加许多工作且徒劳而无益；如运用上述相对位置信息，将鸡安排于靠近有围篱的果园，后邻温室，并于适当时间允许其进入果园、牧场及林地，这样鸡将可觅食落果、种子及昆虫，用爪挖取杂草翻松土壤，而留下粪肥，互为交替运用，获益良多。1.3具有多项功能的任一元素在系统中被选择的任一元素，皆应放置于可使其执行多项功能之处。如池塘可用来灌漑、生家禽饲养、水生作物栽培及防火控制等，亦可为水鸟栖息地、渔场及光线反射处（如图2.8）；而水池壁可形成道路、防火林及竹子生产区。植物亦可如此运用。因此只要选择一有用的物种并将其置于适当的位置，即可达到下列目的；防风林、私密性、围篱、防火控制、护根物、食物、动物饲料、燃料、侵蚀控制、野生动物栖息地、气候影响缓冲区、保土性（Soilconditioner）等。由乔木所组成的防风林可提供母牛草料或糖豆荚（柳树（willow）、皂荚（honey locust)、角豆树（carob）；矮树丛可当作燃材或防火材（银合欢属植物（leucaena）同时可提供蜜蜂花粉或花蜜亦可提供树木本身所需的氮（豆科植物）。相思树属植物本身即满足了多项需求；种子可当作家禽的饲料、大型家畜的草料、土壤中氮的固涵、开花时提供蜜蜂花蜜，它们亦是改善土壤的先驱树种，以增加缓生性及敏感性植物对土壤的适应性。图1.1分析每个元素在此系统的特色、需求及产物，而能在系统内将此元素置于与其他元素正确的相对位置。在选择适当的植物前，应对所欲栽培的动物或植物有充分的认识，了解其适应性、需求条件及产物。举例而言，当考虑植物时，应了解到其为落叶或常绿性？其根是否具有入侵性？最大高度为何？属速生性寿命短之树种或缓生性寿命长之树种？其树冠密或疏？其抗病力强或易受感染？具可食性或可被修剪性？过度修剪或强剪时，将造成死亡？开始时，准备一物种检索表，或将每种植物重点（如其特性、适应性、用途）记录在文件系统的卡片上。某些可记录的重点如下：1.形式：生长特性（一年生、多年生、落叶性、常绿性）、形式（灌木、蔓藤、乔木）及高度。2.适应性：气侯带（干旱带、温带、热带、亚热带）、耐荫性（全荫性、半荫性、全日照）、栖息地（湿度、干旱情况、雨量多寡、纬度高低、土壤特性、砂质土、黏质土、岩性土）、及PH值容忍度（酸性或碱性土）。3.用途：可食性（人类食物或香料）、药用植物、动物饲料(；针对特定动物，如；鸡、猪、鹿）、改善土壤、固氮性、间作及绿肥）、基地的防护性（侵蚀控制、自然的围篱、防风林）、矮树丛（燃料、柱木、椿）、建筑材料（柱、木材、家倶）、及其他用途（纤维、燃料、疫病控制、装饰性、可供蜜蜂采花蜜及花粉、根茎、染料）等。物种选择的限制条件如下：-对气侯或土壤的不适应。-将造成当地疾病蔓延或对环境有害的。-不适当的或稀有的（通常在产地外是不贩售的）。-偏好（素食者不会选择可提供食用肉类动物饲料的物种）。-可用土地的面稹大小（较小的物种适合较小约面积）。-关于生长上的困难度、小收益或达到成熟所花费时间的考量。1.4所需的重要功能应由许多要素来提供像水，、食物、能源及防火控制等基本重要功能应由两种以上方式提供。举例而言，细心的农场设计应包含可修剪当作家畜饲料的一年生与多年生的牧草及饲料树种（如白杨木、柳木、皀荚等），或是让家畜在限制时段内进入园区，而自行吃食叶子、豆荚或修剪的枝条。同样地，具有太阳能热水系统的房子，亦可预备附有冷却水套、以烧木柴加热的火炉；如此当没有日照时，即可以此提供热水。而针对防火控制方面，于农家或村庄设计时可整体性考虑许多元素（池塘、车道、耐火性防风林及低洼地），以减少野火发生时的危害。其他的例子：如水可以多种型态的方式保留，从水坝、储水槽至沼泽地、耕作的哇（以增加地下水源）；而在海岸边时，则可以强韧的抗风性乔木及灌木形成第一道的防风林，于较靠近基地处则以半渗透性的围墙或篱笆形成防风系统。1.5有效率的能源规划有效率的能源规划（事实上即为有效率经济性规划）重点在于植物、动物、牧场、及结构物的分区及备区配置。当地的主要考虑因素在于；市场、道路、坡度、当地微气候特性、特殊类型土地（洪泛平原或岩石的山坡地）及特定土壤类型（如硬性铝红土或湿地土壤）等。下述所讨论的分区、各区配置及坡度计划是针对所假定之理想基地，如属于缓坡、向阳面情况的基地，则仅需考虑极少的变敦；然当面对真实景观时，将会比所举的说明例子趋向更为复杂的设计。l 分区规划分区规划意谓着各设计要素将依其使用量或使用频率而决定其设置地点。如需每天造访的区域（如温室、养鸡场、花园）可、配置于.较近之处；而如较低频率造访的区域、如果园、放牧区、林场）则可配置于较远处（详图1.2）。而在放置各分区的元素时，则以各活动的重心为起点，一般多为房子，亦有可能为谷仓、植物苗圃交易区等，当扩大为较大尺度之环境时，则为整个村庄。图1.2距离与使用度的关系。高频率探访的区域应配置于房子的最近处。区位的决定需考虑当收获或收益时，需要造访此元素（植物、动物或结构物）的次数。此元素需要你造访的次数。举例而言，在一年内可能需造访家禽棚舍的次数为：-为了取蛋，需350次；-为了肥料，需20次；-为了拣选优良品种，需5次；-其他，需20次。表1.1当分区规划时，随着距离应增加的考虑要素的困难因素或策略I区II区III区IV区主要设计目的房子气侯状况家务的善理小型家畜及果园的贮存主要作物粮草、食物贮存收获、粮草、森林地、牧场植物的建立全面性的护根点状护根及树的护拦土壤改善及蔬菜护根只有土壤改善树木修剪强剪成各式形状或树篱、格子篱锥形树型与修剪式格子篱未修剪或自然式的格子篱苗未、选择性树种的疏植树种的选择选择矮生木或多样树种的接技方式经过接枝后的变种树为了往后接枝所选择的苗木选择性胆的蔬植或借由动物吃食嫩叶，嫩枝的经营管理水源供应雨水贮水池、井、开凿、网状性水源提供地面水池及防火控制水贮存于土壤、堰堤堰堤、河流、开凿、及抽风机结构物房屋/温室 储藏室多功能空间温室及縠仓、家禽棚舍饲料储藏、广场、庇谨所以一排灌木及林地使成为庇护所的的场地加起来一年内需造访390次；然像橡实的收集，一年内只需造访两次。当愈需多次拜访时就应将其设置愈靠近于主体区；而愈需高频率的观察、平常性的探访、工作或复杂的经营管理技术等要素时，则应将各元素彼此配置得较为靠近；否则将会浪费许多时间、劳力及能源去探访那些元素。首要的原则在于优先发展最近的区域，然后再扩展至其边缘。时常一开始时，将花园配置于离房子相当远时，旣无法有效率地采收，也无法细心的照料。任何土壤只要花时间即可发展为花园；所以尽量，将花园及果园配置于靠近房子的地方。“0“区为活动（房子、縠仓或较大尺度环境下的村庄）重心，其设计以能源保护及满足其元素之需求为主。“I”区位于房子的附近，属于受高度控制与高密度使用的地区。可包含花园、工作场、温室、繁殖温床、小动物（兔子、天竺鼠）、房子的燃料（媒气、木材）、混合肥料、覆盖两稻草、晒衣绳及晒谷场。在此范围内没有大的动物，并只有一些大树（依其遮荫的需求）。任何需要较高频率探访或必要的小树可配置于此区内，如需要高度照顾的柠檬树郎适合栽植在此区。“II“区仍需高度经营管理，具有较高密度的植栽（较大型灌木、小型果树及混合性果园、防风林），并包含台阶地、绿篱、格子篱与池塘等结构物。有一些大树底下具有复杂的草本层及底层植物；尤其以一些小型果树为多。通常将需要照顾与观察的植物及动物放置于此区，并在此区提供网状分布普遍地供应水份（如可对树提供滴水灌漑）。另可让家禽进入选择性地区（如果园、林场）放牧，并保留一围篱专区，使乳牛可从相邻区域进入。“III”区包含了不需修剪及无护根物的果园、饲养肉食性动物与羊群的牧场及主要作物区。虽然提供了动物供水区，然只有一些植物需要水源。饲养的动物为牛、羊及半管理的鸟类；植物则包含防风林、灌木丛、林场及可提供动物饲料的大树（如坚果树及橡树）。区属于收集耐久性食物、栽植不需修剪之树木、放养野生动物及以半野放的方式半经营管理之森林。其中，木材属于其经营管理的产物，亦可能产生其他收益（植物及野生动物）。“V”区是属于不需经营管理或仅需极少经营管理的自然野生系统；所以在设计此区时应特予考虑。在此区域内，人们属于访客性质而不是经营管理者，故我们仅需观察及学习，此区为学习思考的必要地方。在处理距离因素方面，分区是最方便及简要的方法，然而各分区的边缘彼此并不明显；有时因地形及区内道路之变化，将使最少使用的区域（V区）紧临于最高密度使用的区域（I区），如陡峭的森林坡地紧接于房屋的后面即是这种情况。事实上，可将V区成楔形（V形）方式右接于房子的前门，而形成接近野生动物、鸟类及自然的厕道；另可将I区沿着时常使用的路径扩张（此回路可使房子连接至谷仓，通过鸡舍，进入花园，靠近柴堆，再回至房子）。图1.3及图1.4即为小型农场平面之分区例子。图1.4小型混合式农场设计平面范例。分区的模式可能会随着雨个或更多的活动中心而改变，如在房子与待客农舍之间，或房子与谷仓之间。若以较大的尺度而言，则为村庄里的建筑物，如此则必须利用路径、水及能源供给、下水道及围墙的连接等细心地贯通这些活动重心。此即为David Holmgren所谓的“网路组织分析”，即在较复杂的基地上妥善地连接计划道路、管路、防风林等，以服务两个以上的活动重心。l 各分区规划分区需考虑太阳、光线、风、雨水、野生动物及水流（包含洪水）等自然能源之元素。它们皆来自我们的系统外，-1&会流经本系统。因此在实际基地剖面图的设计上，逼常会从活动重心，一般为房子但也会为其他结构物）发展出楔形（V)区域。如图1.5。某些平面设计所需考虑的因素如下；-易发生火灾灾害的区域。-寒冷或具毁减性的风。-热风、盐风或尘风。-对不欲观看视野之屏障。-冬季及夏季之日照角度。-水池之反射。-容易发生洪汜之地区。于每个分区配置适当的植物物种及结构物，其用途为阻挡或屛障进入的能源或远景；形成特殊用途的途径；形成分区的入口，如可容许最大日照进入本区。因此在配置设计尧素时，需能管理进入本区的能源，而使之成为各区的优点。就防火区而言，应选择不易燃烧的元素，如水池、石头墙、道路、抑火植被等可产生防火道，或在区内放牧动物以保持植被的高度。l 坡度最后，需了解基地地形的外貌；如注意相对高程的应用；以决定水坝、水源储水槽、或井（在房子之上、瀑布）之配置，并可决定道路动线、排水道、洪泛或水流排放之方向，或者是废水或沼气的配置等。图1.6及图1.7即以合理坡度说明某些结构物及功能应用的理想关系可从高地或山脊开始；图1.5了解日照、风、火势及洪汜之来向将有助于结构物与植被的配置图1.6关于斜坡方位的坡度分析与基地规划，即可大致决定道路、水源供给、森林与农作物的配置地区（为了能形成湿润的景观）。图1.7理想的用水、建筑物与道路配置（未绘制植被配置状况，而能清楚地显露用水的移动）。低洼地可使水漫流在大面积的草坡上，以避免雨季时，产生沟渠流的侵蚀。-将水坝配置于房子上方时，可从高处的储水槽收集溢出的水流。这些储水槽的水源来自于最高处集水区的储藏干草榖仓、工厂或会议大厅等；因其所需水源甚少，并有大面积的最高处区域可供集水；另汇流至水坝的高山脊周围截水沟亦可提供同撵的用途。-所有位于较高高程的有盖储水槽皆是相当有用的，事实上，其可成为工作场所地板下的冷热缓冲区；故可将其建造为建筑物的地下室或地基。需保护居住地区的有盖储水槽水质以避免受到生物性污染；而在较底层的水更应严格保护以成为饮用水。大量的家庭用水（供沐浴、浴厕、花园）则可由高处水坝供给。-位于房子的上方，尤其是凹凸不平、多岩石与干燥的基地时；应细心的选择仅需点状浇水即可栽植之耐旱性树种，其所形成的森林或果园将有助于控制侵蚀与保持水土的涵养。而于地势较低的基地上则可选择需水性较高的植物。-房子需备有小型的储水槽以备紧急供水使用，另为了达到防火的成效，将房子配置于较低处的水坝或湖边。家庭废水（厨房污水槽及淋浴用水，而非厕所废水）可借由花园或果园内的浓密植物予以吸收。-于下降的旁坡上，如火灾或干旱等紧急情况发生时，可将水从较低高程的山谷湖泊或大型储水池抽送至较高的储水槽或水坝。时常有一些未考虑之要素为斜坡上方处之路径，其可成为小径或道路。这些路径的用途可包含排水或截水至中坡面上之水坝、坡面上之防火控制及当作物收成时可通住森林、储藏室或縠仓之路径。在小型的基地上，从森林所获得之护根物及从高山坡较顶端之縠仓所获得之肥料通常是足够的，其可容易地运至山下，而能建立谷仓至房子之间的花园。于斜坡上方的剪羊毛小屋、山羊棚及马房之石板瓦地面，可使得所关设之任何路径皆能容易地运送肥料。再次的说明基本的能源保护原则；-在基地上配置任一要素（如植物、动物或结构物)时，应使得其可提供两种以上之功能。-毎个重要功能（如集水、防火)皆可由两种以上的方式提供。-每个要素应依使用强度（分区）、外在能源控制（区位）及有效能源（斜坡或能量对流方式)以决定其适当位置。当已完成基本的分析时，可了解将每个要素配置于适当的位置，需依有三项因素；即基地资源、外部能源及斜坡或高程。简而言之，所有的树、植物、结构物或活动等皆需依这些标准而配置。举例而言，当要栽植松树时，需栽植于I V区（因松树不需常探视），应远离容易发生火灾之危险区位（因松树可聚积成为燃料材，容易如焦油桶般燃烧；亦可将其面向冷风面（松树可当作坚固的防风林），并且可利用松树所生产之可食用核果当作饲料。如果欲设置如家禽棚舍的小型结构物时，则应邻接I区（因其需时常的巡视），远离火灾易发生区，并与一年生花园（以易于收集肥料）相邻，并于棚舍后方连接饲料之生产系统。如位于温带气侯区时，则可附属于温室，并形成防风系统的一部分。1.6生物性资源的使用在永续栽培的系统中，运用生物性资源（植物及动物）以尽可能地节省能源并进行农场的工作。植物及动物可用来提供燃料，肥料、农作物、虫害防治、杂草控制、营养物再循环、栖地改善、疏松土壤、防火或侵蚀控制等。在基地上建立生物性资源是属于长期性的投资，当能源再利用及永续性系统的发展为重要策略时，即应于规划阶段加以思考及经营管理此方面之相关事项。如利用绿肥及固氮植物取代氮肥；以除草鹅及短灌丛取代除草机；以生物性昆虫控制取代杀虫剂；并以鸡或猪等动物取代动力锄、除草剂及人造肥料。然而在永续栽培的开始阶段时，小心及适当地使吊非生物性资源（如机器的燃料、人造肥料、技术性设备等）是可以的，可成为长时间性、永续性的生物系统及保存自然环境之基础构造。举例而言，如伏特光电池、太阳能热水加热器等虽是以非再生性资源制造的，但可有效地利用以产生基地上的自生性能源。同样地，可利用推土机建造道路、水坝、低洼地及截水沟道；以牵引机将无生产力的地面凿成坚固的哇，或于干躁地面上形成平圆状的坑洞以留下淤泥及种子而生长所需的植物；以货车装运来自邻近地区的肥料及护根物而能开始基地上的自生系统。同样地，通常需使用人造肥料的损坏性土壤，可开始生产绿肥作物，而能建立生物性肥料。然而当仅是固定使用一年生肥料或重复性地机械装置，而未能明智地运用这些资源建立基地上或群落的自有生物系统时，将会产生问题。务必细心地应用任何适当的事物，并尽可能以最好的理由及方式运用，且尽快地发展替选方案。下列是某些使用植物及动物增加收益与地力或减少肥料与杀虫剂需求的例子；与其依靠机器或兽力，则宁愿思考如何管理及维持基地上所有事物的替选方法。动物牵引耕作：鸡与猪最擅长抓取及挖掘地表内的虫、昆虫及根。虽然第六章才提及动物牵引耕作系统，然而简言之，被关在长满野草及荆棘地区的鸡、猪或鹅将可破坏所有的植被，有时更可翻松土壤并对当地施肥。可是在它们对当地过多的施肥或对土壤干扰而造成破坏之前，亦即应将其轮换至另一区域。疫病控制：如莳萝(dill)、茴香（fennel）及雏菊（daisies）金盏草等缴形及菊科植物可种植于花圃周围及果园内以吸引掠夺性昆虫（可捕食或让害虫寄生）；花园内的池塘可吸引捕食昆虫的青蛙；适当的筑巢周黄杨或多刺灌木可提供为食虫鸟类栖息地；菌类、有益细菌或线虫类等也可被用来控制昆虫，并且许多植物亦可对昆虫或线虫类族群形成控制。肥料：所有的动物可借着进食植物或其他动物及在原野、果园、花园排泄含氮粪肥而达成营养物的再循环。鸭及猪排泄至大型湖泊或池塘内的粪肥，可增加许多鱼类所需的营养物；蚯蚓可增加土壤中的空气并提供植物所需的腐植土及营养物，另亦可将其捕捉而成为家禽及鱼类的食物。花园及果园内的废弃物可经由虫而产生再循环利用，如此即减少了潜在的疫病及疾病。紫草科植物可与肥料相混合而堆肥或发酵为液体混合物，以提供花园必要的营养物。许多生命力强及深根性树种可探测出表土下的土壤概况，并可获得许多浅根性植物无法利用的营养物，甚且其树叶可做护根物，以建立土壤的腐植土层。豆类及豆科树种，如紫苜蓿、菜豆、银合欢属植物、相思树因其根的小结节内寄生适当的细菌（根瘤菌），可吸收空气中的氦并在根的小结节内运作而提供土壤内的营养物。于欲种植的土壤中添入有益的根瘤菌，可使植物的成长比未将菌种植入土壤中的植物成长增加80%。（注意；非所有的豆科植物皆具有固氮性，如皀荚化及角豆树即不具有此项功能。另有如赤杨木、秋胡类子（胡类子属）及木麻黄属等超过150种非豆科植物的乔木也具有固氮功能。将豆科的牧草、灌木及乔木间植于果园及森林的树木间；另可将蚕豆及豌豆田等豆科作物栽植于花园内，亦可将其种值为果园内的下层植物。如果在开花前砍倒或修剪，将会从其根的小结节内释放氮气至土壤内，而由其周围的植物利用。这些植物中亦有许多种具有其他用途，特别是豆科植物，如金雀花属灌丛不只可改善土壤，亦可成为有用的防风灌丛、家禽的食物（种子）及大型动物的饲料叶子。其他的生物性资源包含了蜜蜂（可传授花粉及采蜜）、有剌植物（可成围篱）、具有他成作用的植物（可抑制杂草生长的植物）及狗（可保卫家畜受到伤害的狗，特别能保卫所畜养的羊）。要想能有效率使用生物性资源的重点在于经营管理，如果对这些资源未能有效的管理，将超出本来的控制之外并带来不利或破坏性，最后成为污染物；如未被圏养的牛可能吃掉森林内树木的幼苗，而窜入果园内那些逃离的山羊、鸡污染损坏自己的棚舍，及未整理的豆科植物将会遮住花园内的光线。大部分的经营管理策略是以时间上的调配为基础。举例而言，如鹅可除掉栽植包含草莓、醋栗树、洋葱及马铃薯根菜类作物及蕃茄花园内的杂草；故考虑的重点在于可允许鹅进入花园的时间应为植物已长得够大（以避免植物被鹅掌践踩损坏）及于果实成熟前（鹅将吃掉成熟的草莓及蕃茄）。鸡具有其粪肥可当作堆肥、以虫为食物及除掉杂草种子等优点；但应注意的是不可让其进入具护根的花园或果园内，以避免它们在挖取虫类时，将护根物扒散破坏。如果园内并未覆有护根物时，即可借着具固氮功效豆类的果园下层植物作好良好的管理，并可让鸡进入，以落果、虫及草本植物为食饵。而位于鸡栏内的护根物则可以石头或金属网覆盖；以避免因鸡的扒取所造成的破坏。1.7能量循环就现在的食物供给系统内，可经由世界性的运输、贮藏及销售网而获得供给完整的营养物与多样化食物。当然，如此的食物运输网会比当地的多样性农业经营消耗更多的能源，并且也因石油的辅助而使得食物网扩及世界各地。然而食物网的花费却已失去控制，并对农地造成了影响；生产者已被强迫重视效率的”方法，而忽略了其可能对土地或生产质量造成长期的破坏。为了努力的节省花费与产生收益；仍是使用大量的杀虫剂、大量的肥料及不明智的连续性耕作与栽培技术，虽然是没有未来前景的未来，确可保住最大的经济效益；因此这就变成是习以为常，积非成是了。由多样化的永续栽培所支持的社会，不需依靠分配性实易，却可保证多样化食物之生产，并顾及所有营养物的需求，不会牺牲土地的质量或对土地造成破坏，且能滋养土地。运输花费、包装与销售层级的减少是最大的能源节省。永续栽培系统寻求停止营养的流失及能源离开基地范围内，使其形成循环。因此，举例来说；厨房的厨余可再利用为混合物堆肥；动物的粪肥可直接运用以产生生物沼气或放入土壤内；家庭废水可引进花园；绿肥可转变为土壤；堆放在树木周围的落叶则具有护根作用。另外，以大尺度的区域而言，下水道的废弃物在经由处理后，可成为地区内农田的肥料。良好的设计在于使用基地上所产生的自然能源，并能确保完整的能量循环。热力学第二定律证明系统本身能源的使用因其持续性的循环将会丧失某些能量，而造成持续性的退化或减少；然而地球上的生命仍在增加，故在植物与动物之间的互动的确会增加基地上的能量。永续栽培的目的不只是再循环以增加能源，并且在其已衰败至最低能量使用与永久遗失之前捕捉、储存及使用任一事物。我们的工作在于以最适合的方式使用所获得的能源（日光、水、风、肥料），接着再以第二适合使用方式，再予使用，以此类推。故我们在能源于基地上流失之前，从能源的来源至消逝中，创造使用能源的地点。举例而言，建在山上的集水区与储水系统，可建造出池塘、较小的蓄水池、能源产生等复杂的形式，使水流经整个区域（如图1.8）。如果忽略了山丘的地形而将水坝置于山谷下，将丧失可运用重力的优势，而需耗用能量将水抽取至高处；故实际上不只需计算降雨总量，最有利的使用水资源方式应以整个循环总量为思考方向。如能愈有效的善用至基地内或在基地上产生的能源与离开基地的能源，并将之储存，始能成为较好的设计师。1.8小尺度的密集性系统将大型收割机及运输用卡车等工具车镉舍弃，在小型基地上的永续性栽培上较适合手动式工具（如大镰刀、手动式刈草机、修剪用剪刀、斧头、独轮式手推车等）；而在较大型的基地上则使用简易式燃料动力工具（如牵引机、刈草机、打谷机、链据等）图1.8将景观或建筑物内配置有用的能将水源贮存是设计者的工作（即从情况A转变为情况B）。如此的能源贮存设施即为増加收益的来源。虽然永续栽培一开始似乎需要密集式劳力，但它绝不会回复到一年生作物、无止境单调艰苦工作与完全依赖人力的农作系统。永续栽培使用特定的人力（可包含朋友及邻居）、逐渐建立的具生产力多年生植物、可控制野草的护根物、生物性资源的运用、生产及节省能源的替代性技术及必要时需适当使用机械的农田（或花园、或小镇），而获得最大的利益。小尺度、密集式系统意谓着可以有效率及完整的使用大部分土地，此基地是在控制之下的。在小型的基地容易具有此成效，然在较大型的基地上时，容易因广大的花园、果园、林场及鸡的行径等过度快速的扩大而会有所错失；如此将会浪费时间、能源及水的。如果想知道如何能控制你的基地，就应从入口处开始注意；如果你看到农场的入口处长着野草，就可能会蔓延至农场内；而如果以适当的时间、劳力、金钱或收益的观点来看，则此土地的面积就过于庞大。当无法维持或改善系统时，我们就不应干扰此系统，应尽量减少破坏并能保护自然的复杂度。如果我们无法控制自己的敦量与嗜好，在我们所持有的土地内，自然将借着饥荒、侵蚀、贫瘠及疾病反扑人类。因此人类借着政治及经济体制来支持自然环境之必要性或是降低人为操控自然之能力，以保护自然环境。对可利用土地愈细心紧密的管理，并加上极小心的使用自然资源，将是我们未来唯一的永续策略。或许我们应控制的只有那些可借着小型技术建立、维持及收获的区域，以避免我们过度扩大我们的欲望。这意谓着所处的环境应能蕴含整个食物的准备，否则可能会冒着形成贫瘠城市及不重视景观的危险，如此极易忽略城市、森林及农田等环境或甚至于缺乏自我补充的基本资源。在西方的世界中，我们时常可看到景观被忽略的现象，如小郊区内布满着草地及草花；在城市的周围弥漫着都市所产生的大气污染；在荒野的边缘则有愈来愈多的土地开垦；并且在市郊与荒野之间亦有一些无法改善的土地误用；如此的系统并不具有永续拄的“比刻即可凊楚地了解到，以高密度及开始以生物性为基础的食物生产规划方向，应为解决未来危机的可行方法。相对于澳洲及北美洲的大型砍伐地；菲律宾是属于小型、高密度的耕种地，其在房子周围的全部土地面积适常只有12平方公尺大，从此处可生产出此家庭所需的大部分食物。此类型房子通常底部是挑空的，并在底下圏养着动物，而在房子的周围则为花园。可对所饲养的动物喂食剩菜、剩饭，并将动物的粪肥用于花园，攀爬着百香果、葫芦、大豆及其他爬藤类植物的格子篱可遮挡房子的高热并可提供家庭食物，而所种植生长快速的树木（豆科植物）则可当作燃料用木。所以将重点放在房子的附近并朝向小型、高密度系统发展；当种植100棵树木时，将可能因缺乏基地的准备工作及照顾而造成60%的树木死亡率；所以宁可种植十棵重要的树并且仔细的照顾它。I一II分区系统的开始通常为十棵树及大约4平方公尺受到良好照顾、施肥及浇水的花园。较小规模的重点计划总是与较大规模的计划息息相关的，而这些重要的基础计划，包含了房子的周围、果园的组成或是鸡群路径的形成，应随时谨记的是在计划开始进行之前，一定要妥善地拟好的。基础计划可能仅是一丛先驱树种那样简单，不需时常的维护管理，但需建立在良好的地形准备及必要时的水源供给；或为完全已种植、具有围篱、护根物、被浇水的花园、动物的饲料系统、果园或池岸等。即使某些植物可能日后需被铲除，但为了要节省能源、水源及避免杂草的侵入，发展中的系统应种满植物。虽然整个系统在一开始时，似乎花费了许多时间及能源，但却获得了长期减少植物死亡及系统容易维持的报酬。l 植物层的建立在每个生态系中，不同的树种是以不同的地面高度及不同深度的根系结构而生长。植物是随着适当的光线而成长，所以在森林中成树形成最上层（树冠层），而使用某些剩余光线的较小树种形成较低树层，另适应于低光照程度的灌木成长于树底下而形成灌木层，如另有更多适合的光线时，草本层即可形成最低层。(图1.9）借着较高及较矮树种、爬藤植物及草本的间作而建立自己森林社会的变化，并依植物高度、耐荫性及对水的需求而配置其所在位置。举例而言，在有适当肥料及水源的土地上可立即建立所有的系统；包含极盛相的物种（如胡桃或大胡桃的多年生果树）；生命周期较短的小型果树（梅树、桃树）；速生性的豆科先驱树种（相思树、秋胡类子可具有护根、遮荫及固氮的功能；寿命较短的多年生植物（紫草科植物、多叶锯草），可控制杂草；多年生灌木（醋栗、蓝莓）；及甚至于如莳萝、豆类、南瓜的一年生植物。图1.9在营养土壤与富含水份环境下的植物层中，顶层、中间层与草本层的植物皆可分享光线与营养物。植物的间距大小主要是依靠对水的适应性与对光的需求而决定。如干燥地区的植栽需要较大的植物间隔，而在湿热的地区环境内则可种得较为密集。在较凉爽的气侯下需要相当空旷的空间系统以允许光线至较低层，并能克服成长时所需热量的缺乏。也有许多温带地区的果树及甚至于湿热环境下所种植的树木，在所栽植的树木间亦需空气的流通，以减少因非季节雨的发生所造成的疾病问题。l 时间上的多层次利用英国在过去曾发展过一种耕作系统，主要是将一些过去曾豢养动物多年的废弃牧场作为农场利用；每七年为一适当的轮作期，在牧场上耕犁翻土以种植高营养需求的作物，如紫苜蓿，接着种植谷类作物，最后再种植根生作物；接着再以一年为土壤的休耕期而能恢复土壤的肥沃度；如此，此牧场用地即可永续的利用，但需花费长时间以达到循环使用的功能。故此策略的主要倡导者利用时间上的多层次利用解决此项问题。他不需使土地休耕，因他不曾将土壤中的主要作物部分移除，如豆科植物的长期栽植有助于所耕作的谷类、所饲养的鸭、青蛙等，可安排牲畜于特定的时间内进入作物区，而不是刻意地划分个别家畜饲养区及作物栽培区，并且同时耕作不同种类的作物。因此，在进行任一计划的下一步骤时，也马上采取接续冲接其后的计划；故在收成最后作物前，即已开始种植下一个作物，永续不停。可同时将先驱树种、幼小的果树、棕榈科植物（或柱状作物）、灌木、防风林、地玻植物及甚至于一年生的苗木一起种植而达到同样的目的。基本上，多年生灌木及小树可庇荫一年生作物，而在历经20年之后，大部分地区都已长满了树，于此同时我们已获得多年的收成，并可借着蔬菜的废弃物及绿肥的增加而建立起土壤的肥沃度。再也不需花费620年的时间等待树及核果类作物的收益，只需等待极短的56月即可获得收益。1.9加速演替及发展自然生态系随着时间发展及演变，并引起不同植物及动物的演替。举例而言，一个废弃的牧场将渐进的由适合于此地方土壤、地形及气侯的杂草、灌木层、先驱树种及最后的极盛相物种殖民；每一个阶段将对次一个阶段创造适合的环境。先驱植物可以固氮、松弛黏重的土壤、减少土壤的含盐度、稳定陡峭的斜坡、吸收过量的水份或提供庇护所等，它们创造了新的殖民栖息地，借着将环境改变为一较良好的情况，使得后来的物种较容易适应此环境。图1.10为牧场系统的演替过程。在传统的农业里，通常需要维持草本或灌木层植被的高度（如蔬菜、縠类、豆类、牧草等），因而就需要能源将其修剪、除草、耕种、施肥、甚至于将其焚烧等，也就是说需时常使此系统退回至过去的状况；所以为了停止开始后的自然演替，增加了许多工作量并耗费能源。与其与自然演替过程相争斗，不如引导及加速此过程，而于较短时间内建立所需的极盛相物种。可经由下列方式达到此目的；*使用现地已生长的植物，通常为“杂草”层，可用来建立土壤之肥沃度。可利用硬纸板及旧毛毯将柔软的杂草压成薄片状的护根物，或将被砍除的杂草用来成为其他植物在种苗发育前放置在其周围的护根物。而如马缨丹属植物及金雀花等多年生木本灌木在被砍下腐坏后，亦可成为极好的土壤，最后，这些土壤皆会被森林中的乔木所遮蔽。通常为了达到快速的改变就必需挖除土壤中的根系，但对一年生的草本而言，挖掘或翻动只有促进更多的杂草生长，如此将会使其接触更多的光线及水源而促成杂草的种苗发芽生长。*引进在特别环境下容易生存的植物，并有助于增加土壤的肥沃度。可依照所在地土壤的形式（如属于具侵蚀性的、盐性的、潮湿性的、酸性的、碱性的、黏性的土壤）种植适合当地环境的一年生与多年生豆科植物（可提供绿肥及护根物）及已知可存活及生长茂盛、有用的多年生灌木。因此，需要等待一些时间，直到已建立良好土壤时，才适合于此地种植“极盛相”之作物。*借着使用护根物、绿肥作物、堆肥及其他肥料等人为方式提高土壤环境中的有机物成份。如此可加速栽植的时机，或者可搭配前面所列的方式直接在不毛之地上种植极盛相的基础乔木作物，但需愿意花费心力从事照顾那些乔木的工作，始可达到加速的目的。*取代现有的自然或受干扰植被，而以欲新建社会的灌木、优势种及极盛相物种代替，将可达到更高的效益。举例而言，如紫草植物将随着杂草成长而茂盛，并且当以较浓密的方式种植时，可控制杂草的蔓延并且在第一年即可产生收益。1.10多样性于Edgar Andersen所著“Plants，Man，and Life”一书中，所描述的为在中美洲地区房子周围的花园及果园内的簇群栽植，属于集约式的花园（或果园），紧临着房子或在房子附近，最大面积约为20平方公尺。没有两个花园或果园是完全相像的，或多或少是以整齐的群植方式栽植，栽植着许多种类的果树（如柑橘，番荔枝属植物，白人心果，芒果及酪梨，并于较大棵果树的树荫下种植咖啡树灌木丛，而于树丛的边缘则大致成排种植着一、二种不同品种的树薯。在当地时常会有一小块地种植着香蕉，亦种植着条列式或块状的玉米及大豆。在各地攀爬及匐匍着的藤本植物为各种南瓜及其近缘物种；为了要收成所生产的瓜及大的殿粉根而种植拂手瓜；而丝瓜瓠的骨骸可用来当作抹布及海绵。葫芦爬上了屋辽并沿着横梁而延伸，可附着在树上延伸至高处，亦可在围墙形成如花彩的装饰；另外，整个花园内则配置着花及各种有用的草本植物（大丽菊属植物、文竹、昙华属等）。安徒生发展出适合干燥热带地区的多样化自然栽培方式。此方式与欧洲的严格、有秩序、线性及分割状的栽培方式有明显区别并具有较高的生产力。其所发展的方式属于半自然的植物栽培秩序，各植物群聚依其正确的关系而配置，但不会区隔为不同的人为群体。不再清楚的划分哪些范围为果园、牧场、房子及花园，一年生及多年生植物该哉于何处，属于顺其自然发展系统的栽培方式。对观察者而言，这样看起来可能像一个很没有秩序及不整齐的系统；然而我们是不应将秩序及整齐相混淆的。整齐需要将物种区别并增加了工作量（但也可能造成疫病）；然而秩序具有整合的功能，可减少工作量并且阻止疫病的侵扰。欧洲的花园时常因过度的整齐，而导致了功能上的失去秩序及获得较低的收益。创造力通常不会很整齐的；希望大家可以认为，整齐是在当强制性的活动取代有思想的创造力时才会发生的。虽然对特定作物而言，单一栽培系统的收并将可能比在永续栽培系统的任一物种收益较大，然而混合系统的总和收并将比单一栽培系统大得多。在单一栽培系统中，一公顷的蔬菜栽培面积将整年只生产一种蔬菜；而在永续栽培系统中，蔬菜只是核果、水果、油料作物、原木、家禽、薪材、鱼类、种子作物及动物蛋白质总生产量的一部分。对自足性而言，这意谓着可满足一个家庭所需的一切营养需求：如适合的水果、蔬菜、蛋白质及矿物质等；而且对经济性而言，可在一年中不同的时期生产更多畅销的产品，使家庭能免受到市场不景气及由于疫病或恶劣天气下所造成某种作物的严重损失。举例而言，如某年的牛肉市场不景气，仅依靠贩卖薪材、核果、水果、种子作物及灌木，即可将牛只保留至较好的时机出售；或如因结霜而使得水果作物全部损失，其他的产物亦可成为食物或予以贩卖，而能有所弥补。永续栽培的主要目的应该在于随着时间的不同可获得的分散收益；因此在每个季节里都应该有其适当的生产品。可依下列多样化栽培的方法，达到此目的。-借着选择同一季节早、中、晚不同时期的植物齿种。-种植不同成熟时期的同样植物物种。-借着选择具长期生产力的植物物种。-借着广泛性的增加系统中多样性或多种用途的植物物种；如此，叶子、水果、种子及裉皆可成为产生收益的产品。-借着栽植块茎、球根、坚果等具有自我储藏能力的植物物种，可在必要时将其掘起利用。-保存、干燥、储藏、冷冻及冷却储存等技术的利用。-运用小区之内及小区之间的区域性实易；或是在不同纬度或经度之间购买土地。多样性通常与永续栽培系统的稳定性密切相关的；而只有合作性物种或不会彼此伤害的物种才会产生稳定性。因此，仅是尽可能的将许多动物及植物放置于同一系统是不够的；因为它们可能因光线、营养物及水的需求而彼此产生竞争的。某些如胡祧及桉树的植物，将从其根部释放某些化学物质至土壤内，而抑制了其他植物的生长；有些植物则成了疫病及疾病越冬的栖息地，.而对邻近植物造成伤害；于同牧场同时放牧乳牛及马，易导致牧场的劣化；大树与縠类作物相互竞争光线；果园或林场内的山羊将侵害树木。所以，如果将这些要素皆放置于同一系统内，需小心的在可能会互相危害的要素之间放置具阻隔性的植物或结构物，以避免伤害的产生。因此，多样性的重要性不是在于此系统的元素种类多寡，而是在于在这些元素之间相链接的功能；及不在于物种的数量，而是在于物种可执行功能的数量。故此系统努力的重点在于寻求某些要素群聚协会（植物、动物或结构物）之间和谐的关系。l 协会协会是由簇群在中心元素（植物或动物、附近的物种紧密联合而成，其作用与元素关系密切，可影响整个群聚的健康，亦可对经营管理有所帮助，或者形成了不当环境影响的缓冲。长久以来，即可得知花园中互助性值物的栽植及于农乐中不同物种的混合性农作对彼此皆有帮助；因此，协会的观念主要是依靠彼此互益（或至少不会有不当影响）物种的组成及配置。其利益包含如下；-减少侵入性草类所造成的根系竞争。兹乎大部分的栽培果树可在草本的地被上生长茂盛，而在草地上时则通常长得较差。举例面言，紫草斜植物在冬天死亡时，表面可成为树木根系的食物，并可产生护根物及虫类的食物；而春季性球茎（水仙花、葱、蒜之类植物）于夏季死亡，就不会在夏季干旱时与所种植的树木竞争水源。-提供免于受到降霜、曰晒或受风干燥性影响的庇护所实质环境。可利用树篱、强健树种与灌木所形成的边缘防御强风；而分散种植的树则可提供咖啡、可可等作物的部分遮荫-豆科的一年生作物、灌木或乔木植物可提供营养。-可帮助疫病控制。借着提供化学抑制物（如万菊寿属植物可抑制土壤内的某些特定线虫），或成为昆虫掠夺者的宿主（如莳萝、胡萝荀、及茴香等缴形花科的植物）及可成为勤物的饲料，如鸡可清除掉落的果实。最令人注意的为最后一项有关于花园、果园及农作物地上的有害疫病；因为，植物是可以同时以正面或负面两方面之相互影响来定义的。在种植谷物混合物时，最值得注意的要点在于疫病的相互关系及植物物种的功能，其相关事项如下；-诱虫植物；此植物可形成掠夺性昆虫的宿主（食饵植物)，而可捕食作物的害虫。-牺牲性植物；害虫偏爱此植物，然而害虫并不会影响到此植物之繁殖，且可使其邻近植