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與“生態演替”合作的高效種植法

做好生態種植的秘訣之一,就是利用生態演替的推動力,而不是跟生態演替相對抗。一位明智的園丁,能巧妙利用這種推動力,將不成熟的生態系統慢慢轉化為成熟的生態系統,以更少投入獲得更多產出,讓土地充滿生機。那么,“生態演替”究竟是什么呢?

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自然界的生態系統并非一成不變,而是有著有規律的成長、成熟的過程。比如,在一片光禿禿的土地上,如果有適宜的溫度和降水,一年生草本植物是最先生長起來的植物群。由于它們能迅速繁殖擴散,因此被稱為“先鋒植物”。它們能很快占領裸露的或受到過干擾的土壤,用綠色覆蓋大地。先鋒植物填補了土地上的空缺,重新開始生命的循環。

可是,先鋒植物在人類看來大多是不受歡迎的“雜草”:比如馬唐、蒲公英、野莧、車前草、毒萵苣等等。盡管不被人類喜歡,它們其實身負重大任務:保護裸露的土壤免受風雨侵蝕,并將土壤深處的養分運送到地表。這些快速成長、壽命短暫的開拓者是在保護土地,并恢復土地的生命力,為的是讓這片土地上的生態系統一點點往成熟的方向發展。

生態演替示意圖(本文中省略了從裸巖到地衣的初級演替階段。作為生態種植者,我們主要需要關注的是已經有土壤的地區所發生的生態演替過程。)

生態演替示意圖(本文中省略了從裸巖到地衣的初級演替階段。作為生態種植者,我們主要需要關注的是已經有土壤的地區所發生的生態演替過程。)

如果不受人干擾的話,那么在幾個生長季之后,那些一年生植物就會被一些高大的、主要為多年生草本植物的群體替代。比如在美國北部,這些植物包括紫菀、柳蘭、一枝黃花、大戟等等。這些茂密的植被為昆蟲和鳥類提供了更多的棲息、繁殖和覓食的場所。養分和陽光被收集起來,轉化為莖葉和耐寒的種子,動物們的食物來源不斷增加,形成了更復雜的物質循環和能量循環。這樣,生命就在原先這片光禿禿的地方站穩腳跟了。以前只是貧瘠的、薄薄的表土,而現在,養分在一層厚厚的植被中積累著。

從光禿禿的土地,到低矮的一年生草本植物,再到高大的多年生草本植物……這一過程背后的推動力,就是生態演替。繼續下去的話,5到15年后,這片土地將被覆蓋上多年生灌木。20年或更久之后,一片年輕的森林會生長起來。只要雨水充足、氣溫適宜,生態演替就會將一片土地慢慢轉化為森林。

雖然生態演替幾乎是一個不可抗拒的過程,但它并非總是線性發展的。在任何階段,大范圍的干擾,比如大面積翻耕、砍伐、水澇、火災或其他擾動,都可能使其回到早期階段,從頭來過。

這跟生態種植有什么關系呢?

常見的園圃大多是不成熟的生態系統,即通常以先鋒植物為主,而且常有大片翻耕后形成的裸露土地。特別是一年生蔬菜,都是屬于先鋒植物一類的。也就是說,因為我們對整潔草坪和有序的農田如此迷戀,我們(無意中)在努力地讓園圃停留在生態演替的早期階段。但是,生態演替的規律卻要讓這片土地慢慢往更成熟的方向發展。在被清理得干干凈凈的菜園里,裸露著的土地會不斷對野草發出“盛情邀請”,因為這里正是一年生草本植物的理想生存環境。自然需要引入多樣化的一年生植物來保護和改良這片土地。

在辛勤澆水和施肥的時候,我們就踩下了生態演替的“油門”。而在翻耕、除草時,我們卻是在猛踩生態演替的“剎車”。這樣自相矛盾的系統,怎么可能運轉順利呢?這種系統的可持續性很低,必須依賴高強度的人工勞作,并且也依賴著除草劑和化肥等外部投入。

稀樹草原

稀樹草原

人工草坪

人工草坪

點綴著少量花卉的平坦大草坪,其實是在模仿溫帶草原。而另一種常見的景觀——有少量樹木和灌木的草坪或農田,模仿的是熱帶的稀樹草原。溫帶草原和稀樹草原只有在特定的環境條件下才能健康地存在。所需要的條件主要是:降雨量少,有大群的食草動物,且有頻繁的天然火。這些條件在人類聚居的地方顯然不適用。大多數人造草坪所處的環境(被頻繁灌溉,幾乎沒有食草動物生存,沒有天然火),都跟天然草原大相徑庭。

自然是動態變化的系統,而不是靜態的物體。通過轉變看待土地的方式,我們其實能夠創造出更健康、自然且高效的園圃。而許多原本必須的勞作,也可以由大自然代勞。

利用生態演替的推動力

既然生態演替的趨勢不可抗拒,那為什么不跟它合作,好好地利用這股自然的推動力呢?通過一些巧妙的做法,我們實際上可以加速生態演替,來幫助園圃更快地達到成熟生態系統的狀態。

下表中,列出了不成熟的生態系統和成熟生態系統之間的差異。我們可以利用這些知識,在園圃中創建成熟的生態系統。這里的“成熟”,并非指樹冠密閉的原始森林,而是指,這個系統已經度過了一年生草本植物、多年生草本植物和小灌木階段,已經成為一個年輕的森林。它是由喬木、灌木和其他較小的植物混合而成的,與我們身邊常見的單一化草坪和農田形成鮮明對比。

表中強調了一些重要的趨勢。隨著系統的成熟,系統中的有機物總量越來越多(有機物存在的形式包括動植物、土壤有機質、微生物等),這將從大氣中吸收二氧化碳,減少溫室效應。流失的營養物質越來越少,也就是說,需要的外部投入越來越少,循環和模式都變得越來越復雜。

屬性 不成熟的生態系統 成熟的生態系統
總生物量
總有機質
礦物養分的來源 石頭、雨水等無生命的來源 動植物、腐殖質等有生命的來源
礦物養分循環 開放的(有許多外部投入) 閉環的(主要在內部循環)
養分流失
分解者的地位 不重要 重要
微氣候(某一小范圍內的特殊氣候) 少、嚴酷,主要由無生命的要素形成 多、溫和,主要由植物形成
主導植物 一年生植物 多年生植物
每年留存下來的生物量
物種數量 通常較低
模式的多樣性(植物的層次、養分的循環模式等)
食物網 短、簡單、線性 長、復雜、網狀
共生關系
生物的平均大小
繁殖策略 許多種子或后代,但母體提供很少的支持 較少種子或后代,但母體提供較多的支持
生態位(生物種群在生態系統中占有的時空位置和功能作用) 少、廣泛 多、狹窄
穩定性(對外界干擾的抵抗力)
總體的復雜性和組織性

如何在園圃中創造更成熟的生態系統?

改良土壤

成熟生態系統需要有肥沃的土壤才能存在。大自然改良土壤的方式主要包括“自上而下”和“自下而上”。“自上而下”是指無數的落葉枯枝等凋落物從空中落下來,在地表由微生物和昆蟲等分解成松軟的泥土。森林不需要大規模翻耕。為了快速地培育出成熟的土壤,我們只需要在地表堆上厚厚的覆蓋物(關于覆蓋物的介紹請點擊這里)。覆蓋物迅速就地分解,增加土壤有機質,使植物能夠更健康地成長。

“由下而上”的土壤改良是由植物完成的。在自然界中,肥力來自植被和土壤中的生命,而不是一袋袋在化工廠里合成的肥料。許多深根植物擅長從深層土壤中吸取養分,并將其轉移到地表,供其他植物利用。“自上而下”和“自下而上”的方式相結合,將快速生成肥沃的土壤。

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種植多年生作物

生態園圃模仿成熟的生態系統,強調種植多年生而不是一年生作物。對于觀賞性的花園,做到這一點相對容易,因為有眾多的多年生花卉、灌木和樹木可供選擇。然而,對菜園來說看似難度就比較大了。當然,這并不是說我們不該種植西紅柿和辣椒,而是說,許多一年生植物可以被多年生植物取代。其實,多年生蔬菜比比皆是,比如多年生羽衣甘藍、法國酸模、多年生洋蔥、薄荷和迷迭香等香草,以及蘆筍、洋薊、韭菜、菊芋和菜用大黃等等。另外也不要忘記那些眾所周知的多年生可食植物,包括各種漿果、水果和堅果。

多年生植物的優點很多。它們節省了播種、移栽等所需的勞作,減少了翻耕(也即減少了雜草生長的機會)。多年生植物比一年生植物需要更少的水和肥料。它們的深層根系能夠吸收一年生植物無法觸及的水分和養分。此外,多年生植物也為野生動物和有益昆蟲提供了更可靠的棲息地。

多層次

生態園圃可以有很多層次,從低的根莖類、草本層到灌木、攀援植物和小樹,再到高大的喬木層,每一層都可以包含觀賞物種、可食用或藥用的植物、綠肥植物等。這些不同層次在一起,提供了多樣化的棲息地、許多有用的產品,也為環境增添美感。在陽光充足的氣候下,大樹之間的距離可以比較近,以為中下層植物遮陰,而在比較涼爽或多陰雨的地方,樹木間距可以較大,以讓充足的光線到達中下層。

森林花園的層次示意圖

森林花園的層次示意圖

構建植物群

自然界中的植物不是孤立的個體,而是彼此支持、形成“社群”的。很久以前,生態學家以及原住民就認識到,許多植物和動物是以特定的群體出現的。某些物種似乎總是和固定的“同伴”一起出現。比如,在美國干旱的西部地區,矮松和杜松常同時出現,伴隨的通常會有甘貝爾橡樹和短葉紫杉。在美國東部,常見的植物群是由橡樹和山核桃樹組成,莢蒾和山茱萸經常處在其下層。自然界有許多植物群,每個植物群都包含一系列特定的樹木、灌木和草本植物。這些群落也可包括特定的動物。比如橡樹/山核桃林是藍松鴉、蠟嘴鳥和唐納雀的家園。

我們不妨跟大自然學習,把適合一起生長的植物相鄰著種植。一些實踐者已經在他們的土地上重建了當地自然的植物群,而另一些人則做了些修改,用對人類有更多食用藥用價值的植物取代了一些本土植物。多功能植物群的設計是一個新興的研究領域,目前尚處于起步階段,是園藝學的前沿。

功能疊加

自然界的各個元素都是多功能的,這是一種效率極高的設計策略。例如,一叢小小的車軸草,既能為土壤提供覆蓋、防止侵蝕,還有固氮作用,并為昆蟲提供蜜源,為人類提供草藥等等。相比之下,人類設計的產品功能常常很單一,這是巨大的浪費。我們似乎是在把貨物像箭一樣筆直地從源頭運到垃圾填埋場,而大自然卻會把送貨的道路設計得彎彎繞繞,在每一個拐彎處都能獲得收益,并回收所有廢棄物,形成閉合的循環。在設計園圃時,如果能夠模仿自然,將會使浪費和勞作大大減少,生產力和豐富性也會大大提高。功能疊加,是最重要的規則之一。

功能疊加包含兩方面:一方面是,讓每個元素發揮多種作用。比如,設計庭院的樹籬時,可以不限于僅有隔離作用的樹種,如果用漿果類灌木作為樹籬,這樣樹籬就既能提供隔離,還能為人提供食物,為土壤提供落葉覆蓋,為小動物提供棲息地。在另一方面,每個重要的功能由多種元素支持。其實,許多種植者已經在無意識中做到這一點了,比如,為了保障食物來源,會同時種植多種蔬菜瓜果,假如因為天氣等因素導致某種作物減產的話,損失就不會那么大;另外比如,我們可以將灌溉水來源多樣化,利用雨水收集箱、灰水凈化回收、集水溝等多種方式來供給水。而像提供能源、生產動物飼料、驅蟲等等重要的功能,我們也可以多多思考,是否能用多種元素來支持它們。

Edible-Forest-Garden

結語

總之,生態種植并非不用農藥化肥那么簡單,而是要更多地去考慮一些被我們忽略已久的問題:我們要如何與自然界其他生命更好地相處?如何更和諧地融入到自然的生命循環過程中?當理解了生態演替的過程,我們就擁有了另一種理解和實踐生態種植的視角。有的時候,“順應自然”并非指的是完全放手、任憑受損的土地慢慢恢復活力。在觀察自然的基礎上,加以適當干預,利用生態演替的力量,幫助把生態系統往成熟穩定的方向推進,其實是一種收益更多、更可持續的園藝實踐方式。

注:本文主要編譯整理自《Gaia’s Garden: A Guide to Home-Scale Permaculture》(蓋婭的花園:家庭尺度的樸門永續指南)

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