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2007年11月15日 作者:xwz2367609 [返回]
闭锁温室的鱼菜共生系统

利用穹顶温室技术构建圆形的闭锁型空间,运用该设计的温度效应与小气候调节优势,进行种植与养殖相结合的综合农业生产布局,形成了一个相对闭锁的生态系统,实现种养间生态优势及物质能量循环的最佳表现。

利用空间构建技术,在鱼池的上方拱建圆顶温室,再于池的上方建造相当于平面面积30%的基质栽培槽,之所以采用该比例是为了模拟地球的水陆面积比,地球生态就是一个占水域约70%的水球,这种以水为主体的生态系,对气候因子的变化具有更大的缓冲性,这对于系统动态平衡关系的建立是有益的。另外,这种架空的拱槽又具有占天不占地的空间优势,在不影响养殖面积减少的情况下,同样可以进行种植,从而形成了种养结合的复合生态系。就从传统农业的视角来说,种植养殖的结合是实现物质能量流循环的基础,种植的对象是植物,养殖的对象是动物,动植物间的生态链关系,本身就是一种相互依存与发展的关系,就如地球生态与生物来说,植物光合作用固定能量,是把光能转化为化学能,以生物量的方式成为动物摄食所需的饲料,动物通过食用植物合成了更复杂的物质与形成更高级的能量代谢方式。其间的能量转换与物质平衡关系如下,植物是把二氧化碳与水合成碳水化合物,而动物又通过呼吸作用与代谢,把碳水化合物经呼吸氧化,分解为二氧化碳与水,同时放出能量,供代谢与生长发育所需,两者间形成了一种能量与物质的平衡转换关系。动物死后的残体又在微生物的作用下分解矿化来植物生长所需的肥份元素,又成为植物生长合成的新原料与新能量,大自然就是依靠上述的平衡转换关系建立了一个动态的生态系统。

而闭锁温室的鱼菜共生系也是大自然动态生态系统的模拟与微型缩型,利用这种仿自然生态所建立的农业生产系统具有省能量省资源省投入等集约节省的优点,同时又是一个良好的循环系统,对于外界来说可以在零排放的情况下完成自身系统的发育与发展,是循环型农业生态经济的标准模式。在闭锁温室内,各项环境因子受外界干扰相对较少,较易实现自身平衡,特别是水体为主体的生态系统,其温湿度环境是最为稳定的一种生境,外界低温与高温影响,对温室内环境温度波动相对较小,因为水的比热是最大的物质,可以起到很好的小气候营造与骤变气候的缓冲作用。拱于水面上方的基质槽栽系统有类似于陆地土壤的作用,可以把水体中的有机物得以滤化分解矿化,成为栽培植物的重要营养源。其间的水循环建立,就是采用微型水泵经由滴灌管把水池中的水源源不断地往基质中灌溉,在这过程中,基质的珍珠岩起到了很好的过滤与硝化作用,对于池水的生物净化与水质保持是很重要的一个环节,经由栽培槽滤渗过的水,可以达到脱氨与去除有机悬浮物及其它富营养化离子的作用,对养殖水的自我修复来说起到了其它方法不可取代的作用,这也就是鱼菜共生系统的核心技术所在。而栽于槽上的各种瓜果蔬菜,在长期池水的滴灌下,营养丰富水份充足,生长特别旺盛,这也是单一土壤耕作栽培所不可比的,使种植与养殖间达到一种双赢的关系。

就小气候的调节来说,有水体保护的温室,温度极为稳定,比外界的气温至少可高7-8度以上,水体的温度也然,在圆顶构造温室的保护下,其发挥的聚热效果大大超过普通的温室,有类似于金字塔效应的效果。冬季的温室内的热量聚集为池水的蓄热升温提供了更多的热源,是一种能把太阳能源得以最科学利用的温室节能方案。该系统可以让平常的水温保持20度左右,而且水体越大其热的稳定性就越好。另外,湿度环境也比外界更稳定,虽然早晨有稍为偏高的趋势,特别是冬日的早晨常有细雾笼罩,这对于蔬菜植物的生长来说是具有较好促进效果的小气候环境,随着太阳出现温度升高,湿气很快会从圆顶通风口弥散,对于植物的生长来说不会因为高湿度而暴发病害,它是一种湿度波动变化较为平缓的系统设计,具有与温度类似的稳定性,早晨的雾气往往是保持空气温度的重要小气候因子。二氧化碳气的平衡稳定性也比普通的温室大好,波动性小,更利于植物的生长,因为水体的的鱼可以呼吸释放大量二氧化碳,这些都可以对空气中的二氧化碳浓度起到缓冲与补偿作用,如果在水体中再结合水禽类动物的养殖,更利于二氧化碳浓度的保持。光环境也比常规温室更好,因圆形设计的圆顶四周受光表面积大,进光也较为均匀,而且少有光的遮挡与阴庇,使内部栽培的植物有更为优势的光环境,这对生长促进来说也是一个重要的因子。在圆顶温室空间内栽培的植物,因处于最适合的温光气热水肥的环境中,生长发育更为快速良好,是目前较为优势的生态方案设计。

鱼的养殖也然,水质得以净化,水面得以适当的遮阴,冬日又有温室的保温,夏热又有水体及植物的蒸腾降温,比常规单一养殖有更大的生态优势与物质能源优势,也是一种最为科学的生态养殖设计。

闭锁圆顶温室系统具有非常科学与节能的内外通风对流系统,于穹内开设一个通风口,再于圆体的中下方间隔一定距离均匀开设入风口,这种简单的设计就可以使温室内空间空气实现自然的上下热交换对流。这种方法看似简易,但对于内环境的小气候因子调控来说是一种更为方便与节能的措施,利用自然对流通风就要以轻松实现室内外空气的交换。以下图片,是圆形闭锁温室内生长的蔬菜植物、鱼、鹅、藻、萍等的生态关系之图示,供参考。

槽栽蔬菜瓜果的生长

穹顶通风设计

鱼、鹅、藻、萍

鱼菜立体的空间布局,水与陆的科学经例

 

 

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