做好生态种植的秘诀之一,就是利用生态演替的推动力,而不是跟生态演替相对抗。一位明智的园丁,能巧妙利用这种推动力,将不成熟的生态系统慢慢转化为成熟的生态系统,以更少投入获得更多产出,让土地充满生机。那么,“生态演替”究竟是什么呢?
自然界的生态系统并非一成不变,而是有着有规律的成长、成熟的过程。比如,在一片光秃秃的土地上,如果有适宜的温度和降水,一年生草本植物是最先生长起来的植物群。由于它们能迅速繁殖扩散,因此被称为“先锋植物”。它们能很快占领裸露的或受到过干扰的土壤,用绿色覆盖大地。先锋植物填补了土地上的空缺,重新开始生命的循环。
可是,先锋植物在人类看来大多是不受欢迎的“杂草”:比如马唐、蒲公英、野苋、车前草、毒莴苣等等。尽管不被人类喜欢,它们其实身负重大任务:保护裸露的土壤免受风雨侵蚀,并将土壤深处的养分运送到地表。这些快速成长、寿命短暂的开拓者是在保护土地,并恢复土地的生命力,为的是让这片土地上的生态系统一点点往成熟的方向发展。
如果不受人干扰的话,那么在几个生长季之后,那些一年生植物就会被一些高大的、主要为多年生草本植物的群体替代。比如在美国北部,这些植物包括紫菀、柳兰、一枝黄花、大戟等等。这些茂密的植被为昆虫和鸟类提供了更多的栖息、繁殖和觅食的场所。养分和阳光被收集起来,转化为茎叶和耐寒的种子,动物们的食物来源不断增加,形成了更复杂的物质循环和能量循环。这样,生命就在原先这片光秃秃的地方站稳脚跟了。以前只是贫瘠的、薄薄的表土,而现在,养分在一层厚厚的植被中积累着。
从光秃秃的土地,到低矮的一年生草本植物,再到高大的多年生草本植物……这一过程背后的推动力,就是生态演替。继续下去的话,5到15年后,这片土地将被覆盖上多年生灌木。20年或更久之后,一片年轻的森林会生长起来。只要雨水充足、气温适宜,生态演替就会将一片土地慢慢转化为森林。
虽然生态演替几乎是一个不可抗拒的过程,但它并非总是线性发展的。在任何阶段,大范围的干扰,比如大面积翻耕、砍伐、水涝、火灾或其他扰动,都可能使其回到早期阶段,从头来过。
这跟生态种植有什么关系呢?
常见的园圃大多是不成熟的生态系统,即通常以先锋植物为主,而且常有大片翻耕后形成的裸露土地。特别是一年生蔬菜,都是属于先锋植物一类的。也就是说,因为我们对整洁草坪和有序的农田如此迷恋,我们(无意中)在努力地让园圃停留在生态演替的早期阶段。但是,生态演替的规律却要让这片土地慢慢往更成熟的方向发展。在被清理得干干净净的菜园里,裸露着的土地会不断对野草发出“盛情邀请”,因为这里正是一年生草本植物的理想生存环境。自然需要引入多样化的一年生植物来保护和改良这片土地。
在辛勤浇水和施肥的时候,我们就踩下了生态演替的“油门”。而在翻耕、除草时,我们却是在猛踩生态演替的“刹车”。这样自相矛盾的系统,怎么可能运转顺利呢?这种系统的可持续性很低,必须依赖高强度的人工劳作,并且也依赖着除草剂和化肥等外部投入。
点缀着少量花卉的平坦大草坪,其实是在模仿温带草原。而另一种常见的景观——有少量树木和灌木的草坪或农田,模仿的是热带的稀树草原。温带草原和稀树草原只有在特定的环境条件下才能健康地存在。所需要的条件主要是:降雨量少,有大群的食草动物,且有频繁的天然火。这些条件在人类聚居的地方显然不适用。大多数人造草坪所处的环境(被频繁灌溉,几乎没有食草动物生存,没有天然火),都跟天然草原大相径庭。
自然是动态变化的系统,而不是静态的物体。通过转变看待土地的方式,我们其实能够创造出更健康、自然且高效的园圃。而许多原本必须的劳作,也可以由大自然代劳。
利用生态演替的推动力
既然生态演替的趋势不可抗拒,那为什么不跟它合作,好好地利用这股自然的推动力呢?通过一些巧妙的做法,我们实际上可以加速生态演替,来帮助园圃更快地达到成熟生态系统的状态。
下表中,列出了不成熟的生态系统和成熟生态系统之间的差异。我们可以利用这些知识,在园圃中创建成熟的生态系统。这里的“成熟”,并非指树冠密闭的原始森林,而是指,这个系统已经度过了一年生草本植物、多年生草本植物和小灌木阶段,已经成为一个年轻的森林。它是由乔木、灌木和其他较小的植物混合而成的,与我们身边常见的单一化草坪和农田形成鲜明对比。
表中强调了一些重要的趋势。随着系统的成熟,系统中的有机物总量越来越多(有机物存在的形式包括动植物、土壤有机质、微生物等),这将从大气中吸收二氧化碳,减少温室效应。流失的营养物质越来越少,也就是说,需要的外部投入越来越少,循环和模式都变得越来越复杂。
属性 | 不成熟的生态系统 | 成熟的生态系统 |
总生物量 | 低 | 高 |
总有机质 | 低 | 高 |
矿物养分的来源 | 石头、雨水等无生命的来源 | 动植物、腐殖质等有生命的来源 |
矿物养分循环 | 开放的(有许多外部投入) | 闭环的(主要在内部循环) |
养分流失 | 高 | 低 |
分解者的地位 | 不重要 | 重要 |
微气候(某一小范围内的特殊气候) | 少、严酷,主要由无生命的要素形成 | 多、温和,主要由植物形成 |
主导植物 | 一年生植物 | 多年生植物 |
每年留存下来的生物量 | 低 | 高 |
物种数量 | 通常较低 | 高 |
模式的多样性(植物的层次、养分的循环模式等) | 低 | 高 |
食物网 | 短、简单、线性 | 长、复杂、网状 |
共生关系 | 少 | 多 |
生物的平均大小 | 小 | 大 |
繁殖策略 | 许多种子或后代,但母体提供很少的支持 | 较少种子或后代,但母体提供较多的支持 |
生态位(生物种群在生态系统中占有的时空位置和功能作用) | 少、广泛 | 多、狭窄 |
稳定性(对外界干扰的抵抗力) | 低 | 高 |
总体的复杂性和组织性 | 低 | 高 |
如何在园圃中创造更成熟的生态系统?
改良土壤
成熟生态系统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”是指无数的落叶枯枝等凋落物从空中落下来,在地表由微生物和昆虫等分解成松软的泥土。森林不需要大规模翻耕。为了快速地培育出成熟的土壤,我们只需要在地表堆上厚厚的覆盖物(关于覆盖物的介绍请点击这里)。覆盖物迅速就地分解,增加土壤有机质,使植物能够更健康地成长。
“由下而上”的土壤改良是由植物完成的。在自然界中,肥力来自植被和土壤中的生命,而不是一袋袋在化工厂里合成的肥料。许多深根植物擅长从深层土壤中吸取养分,并将其转移到地表,供其他植物利用。“自上而下”和“自下而上”的方式相结合,将快速生成肥沃的土壤。
种植多年生作物
生态园圃模仿成熟的生态系统,强调种植多年生而不是一年生作物。对于观赏性的花园,做到这一点相对容易,因为有众多的多年生花卉、灌木和树木可供选择。然而,对菜园来说看似难度就比较大了。当然,这并不是说我们不该种植西红柿和辣椒,而是说,许多一年生植物可以被多年生植物取代。其实,多年生蔬菜比比皆是,比如多年生羽衣甘蓝、法国酸模、多年生洋葱、薄荷和迷迭香等香草,以及芦笋、洋蓟、韭菜、菊芋和菜用大黄等等。另外也不要忘记那些众所周知的多年生可食植物,包括各种浆果、水果和坚果。
多年生植物的优点很多。它们节省了播种、移栽等所需的劳作,减少了翻耕(也即减少了杂草生长的机会)。多年生植物比一年生植物需要更少的水和肥料。它们的深层根系能够吸收一年生植物无法触及的水分和养分。此外,多年生植物也为野生动物和有益昆虫提供了更可靠的栖息地。
多层次
生态园圃可以有很多层次,从低的根茎类、草本层到灌木、攀援植物和小树,再到高大的乔木层,每一层都可以包含观赏物种、可食用或药用的植物、绿肥植物等。这些不同层次在一起,提供了多样化的栖息地、许多有用的产品,也为环境增添美感。在阳光充足的气候下,大树之间的距离可以比较近,以为中下层植物遮阴,而在比较凉爽或多阴雨的地方,树木间距可以较大,以让充足的光线到达中下层。
构建植物群
自然界中的植物不是孤立的个体,而是彼此支持、形成“社群”的。很久以前,生态学家以及原住民就认识到,许多植物和动物是以特定的群体出现的。某些物种似乎总是和固定的“同伴”一起出现。比如,在美国干旱的西部地区,矮松和杜松常同时出现,伴随的通常会有甘贝尔橡树和短叶紫杉。在美国东部,常见的植物群是由橡树和山核桃树组成,荚蒾和山茱萸经常处在其下层。自然界有许多植物群,每个植物群都包含一系列特定的树木、灌木和草本植物。这些群落也可包括特定的动物。比如橡树/山核桃林是蓝松鸦、蜡嘴鸟和唐纳雀的家园。
我们不妨跟大自然学习,把适合一起生长的植物相邻着种植。一些实践者已经在他们的土地上重建了当地自然的植物群,而另一些人则做了些修改,用对人类有更多食用药用价值的植物取代了一些本土植物。多功能植物群的设计是一个新兴的研究领域,目前尚处于起步阶段,是园艺学的前沿。
功能叠加
自然界的各个元素都是多功能的,这是一种效率极高的设计策略。例如,一丛小小的车轴草,既能为土壤提供覆盖、防止侵蚀,还有固氮作用,并为昆虫提供蜜源,为人类提供草药等等。相比之下,人类设计的产品功能常常很单一,这是巨大的浪费。我们似乎是在把货物像箭一样笔直地从源头运到垃圾填埋场,而大自然却会把送货的道路设计得弯弯绕绕,在每一个拐弯处都能获得收益,并回收所有废弃物,形成闭合的循环。在设计园圃时,如果能够模仿自然,将会使浪费和劳作大大减少,生产力和丰富性也会大大提高。功能叠加,是最重要的规则之一。
功能叠加包含两方面:一方面是,让每个元素发挥多种作用。比如,设计庭院的树篱时,可以不限于仅有隔离作用的树种,如果用浆果类灌木作为树篱,这样树篱就既能提供隔离,还能为人提供食物,为土壤提供落叶覆盖,为小动物提供栖息地。在另一方面,每个重要的功能由多种元素支持。其实,许多种植者已经在无意识中做到这一点了,比如,为了保障食物来源,会同时种植多种蔬菜瓜果,假如因为天气等因素导致某种作物减产的话,损失就不会那么大;另外比如,我们可以将灌溉水来源多样化,利用雨水收集箱、灰水净化回收、集水沟等多种方式来供给水。而像提供能源、生产动物饲料、驱虫等等重要的功能,我们也可以多多思考,是否能用多种元素来支持它们。
结语
总之,生态种植并非不用农药化肥那么简单,而是要更多地去考虑一些被我们忽略已久的问题:我们要如何与自然界其他生命更好地相处?如何更和谐地融入到自然的生命循环过程中?当理解了生态演替的过程,我们就拥有了另一种理解和实践生态种植的视角。有的时候,“顺应自然”并非指的是完全放手、任凭受损的土地慢慢恢复活力。在观察自然的基础上,加以适当干预,利用生态演替的力量,帮助把生态系统往成熟稳定的方向推进,其实是一种收益更多、更可持续的园艺实践方式。
注:本文主要编译整理自《Gaia’s Garden: A Guide to Home-Scale Permaculture》(盖娅的花园:家庭尺度的朴门永续指南)