
1.4.3 生态学原理在乡村绿色人居单元中的作用
1)生态学原理对乡村绿色人居单元的启示
生态学原理的基本特征印证了自然生态系统是自然界绿色、健康且能可持续发展的物质能量流动方式,使其成为人工系统为达到生态目的所追求的最终目标。一个完整的自然生态系统需要广阔的土地来满足生产者的生长需求,也需要多种类型的消费者来满足能量的梯级流动,反观乡村绿色人居单元,拥有大面积的农业耕地,也拥有以人为最高级消费者的多层级消费者。乡村绿色人居单元拥有和自然生态系统同样的资源条件,而且其构建目的又和生态学原理的基本特征相符,因此可以推测,模仿自然生态系统的生态机理是架构乡村绿色人居单元内部循环系统的有效途径。
2)乡村绿色人居单元的生态系统结构
乡村绿色人居单元的生态系统是指在单元内部通过一定形式的物质与能量传递过程而联系起来的相互影响的生物与非生物物质。不同于其他类型的生态系统,它拥有自己独特的系统结构与使用功能。从组成上看,乡村绿色人居单元的生态系统由三个子系统构成,分别为自然生态子系统、人居生态子系统和农业生态子系统。
自然生态子系统存在于地球上的每个区域,无论该区域是否存在人类活动。乡村绿色人居单元中的自然生态子系统与纯自然生态系统具有很大的相似性,由于人类活动的干涉,其地域范围和物种种类相对较少。
人居生态子系统属于人工系统,由单元内的非农活动构成,主要用来满足人类的日常生活需求。在这里,传统自然生态系统的结构发生了根本性变化,人类自身活动成为影响该系统运行的最主要因素。该系统的主要特征为需要依靠大量能源与物质的输入才能稳定运行,而最终也会排出各种废物。
农业生态子系统是一种半自然半人工的生态系统,它既受到自然规律的制约,同时又依赖人类的活动来保证生产。农业生态子系统中的生产者将太阳能转化为食物中的能量,这些能量最终直接或间接地流动到人的体内。因此可以说,农业生态子系统没有多样性,而是完全按照一种方式来运行的。
3)乡村绿色人居单元的生态学原则
乡村绿色人居单元如要达到生态学原理的基本要求,那么其在构建过程中必须满足以下三个原则:
第一,自我维持能力。乡村绿色人居单元的构建不能给外界带来压力,因此需要依靠自身的资源条件满足人的需求。这种自给自足不是传统上的生产多少用多少,而是以一种动态平衡的方式进行,例如,无论外界向单元输入多少电能,最终单元都要通过自身发电将等量的电能输出到外界环境中,以达到不消耗外界能量(太阳能除外)的目的。
第二,无任何废弃物产生。乡村绿色人居单元的废弃物主要来自人类活动,其中的有机垃圾中蕴含了大量能量,如果盲目丢弃,会造成环境污染和资源浪费。借助合理的技术手段以及农田良好的消化能力,能够有效地将有机垃圾中的能量转化为可以利用的能源,剩余的无机物又能作用于农田,既能达到物质循环的目的,又可以避免将废弃物排放至外界。
第三,健康与可持续发展特征。由于乡村绿色人居单元并不需要化石能源及其他资源的输入,仅依靠农作物将太阳能转化为物能保存在植物中,又能较好地消纳废弃物,因此单元内部是一个健康的绿色人居环境。农作物的循环生长能够源源不断地将太阳能转化为物能,持续稳定地为单元提供物质与能量,因此能够良好地满足乡村绿色人居单元对可持续发展的要求。