溫室養耕共生系統

溫室養耕共生系統

利用穹頂溫室空間,運用該設計的溫度效應與小氣候調節優勢,進行種植與養殖相結合的綜合農業生產佈局,形成了一個相對閉鎖的生態系統,實現種養間生態優勢及物質能量循環的最佳表現。利用空間構建技術,在魚池的上方拱建圓頂溫室,再於池的上方建造相當於平面面積30%的基質栽培槽,之所以採用該比例是為了模擬地球的水陸面積比,地球生態就是一個佔水域約70%的水球,這種以水為主體的生態系,對氣候因子的變化具有更大的緩衝性,這對於系統動態平衡關係的建立是有益的。
另外,這種架空的拱槽又具有佔天不佔地的空間優勢,在不影響養殖面積減少的情況下,同樣可以進行種植,從而形成了種養結合的複合生態系。就從傳統農業的視角來說,種植養殖的結合是實現物質能量流循環的基礎,種植的對像是植物,養殖的對像是動物,動植物間的生態鏈關係,本身就是一種相互依存與發展的關係,就如地球生態與生物來說,植物光合作用固定能量,是把光能轉化為化學能,以生物量的方式成為動物攝食所需的飼料,動物通過食用植物合成了更複雜的物質與形成更高級的能量代謝方式。其間的能量轉換與物質平衡關係如下,植物是把二氧化碳與水合成碳水化合物,而動物又通過呼吸作用與代謝,把碳水化合物經呼吸氧化,分解為二氧化碳與水,同時放出能量,供代謝與生長發育所需,兩者間形成了一種能量與物質的平衡轉換關係。
動物死後的殘體又在微生物的作用下分解礦化來植物生長所需的肥份元素,又成為植物生長合成的新原料與新能量,大自然就是依靠上述的平衡轉換關係建立了一個動態的生態系統。而閉鎖溫室的魚菜共生係也是大自然動態生態系統的模擬與微型縮型,利用這種仿自然生態所建立的農業生產系統具有省能量省資源省投入等集約節省的優點,同時又是一個良好的循環系統,對於外界來說可以在零排放的情況下完成自身系統的發育與發展,是循環型農業生態經濟的標準模式。在閉鎖溫室內,各項環境因子受外界幹擾相對較少,較易實現自身平衡,特別是水體為主體的生態系統,其溫濕度環境是最為穩定的一種生境,外界低溫與高溫影響,對溫室內環境溫度波動相對較小, 因為水的比熱是最大的物質,可以起到很好的小氣候營造與驟變氣候的緩衝作用。拱於水面上方的基質槽栽系統有類似於陸地土壤的作用,可以把水體中的有機物得以濾化分解礦化,成為栽培植物的重要營養源。其間的水循環建立,就是採用微型水泵經由滴灌管把水池中的水源源不斷地往基質中灌溉,在這過程中,基質的珍珠岩起到了很好的過濾與硝化作用,對於池水的生物淨化與水質保持是很重要的一個環節,經由栽培槽濾滲過的水,可以達到脫氨與去除有機懸浮物及其它富營養化離子的作用,對養殖水的自我修復來說起到了其它方法不可取代的作用,這也就是魚菜共生系統的核心技術所在。而栽於槽上的各種瓜果蔬菜,在長期池水的滴灌下, 營養豐富水份充足,生長特別旺盛,這也是單一土壤耕作栽培所不可比的,使種植與養殖間達到一種雙贏的關係。就小氣候的調節來說,有水體保護的溫室,溫度極為穩定,比外界的氣溫至少可高7-8度以上,水體的溫度也然,在圓頂構造溫室的保護下,其發揮的聚熱效果大大超過普通的溫室,有類似於金字塔效應的效果。冬季的溫室內的熱量聚集為池水的蓄熱升溫提供了更多的熱源,是一種能把太陽能源得以最科學利用的溫室節能方案。
該系統可以讓平常的水溫保持20度左右,而且水體越大其熱的穩定性就越好。另外,濕度環境也比外界更穩定,雖然早晨有稍為偏高的趨勢,特別是冬日的早晨常有細霧籠罩,這對於蔬菜植物的生長來說是具有較好促進效果的小氣候環境,隨著太陽出現溫度升高,濕氣很快會從圓頂通風口彌散,對於植物的生長來說不會因為高濕度而暴發病害,它是一種濕度波動變化較為平緩的系統設計,具有與溫度類似的穩定性,早晨的霧氣往往是保持空氣溫度的重要小氣候因子。二氧化碳氣的平衡穩定性也比普通的溫室大好,波動性小,更利於植物的生長,因為水體的的魚可以呼吸釋放大量二氧化碳,這些都可以對空氣中的二氧化碳濃度起到緩衝與補償作用,如果在水體中再結合水禽類動物的養殖,更利於二氧化碳濃度的保持。光環境也比常規溫室更好,因圓形設計的圓頂四周受光錶面積大,進光也較為均勻,而且少有光的遮擋與陰庇,使內部栽培的植物有更為優勢的光環境,這對生長促進來說也是一個重要的因子。在圓頂溫室空間內栽培的植物,因處於最適合的溫光氣熱水肥的環境中,生長發育更為快速良好, 是目前較為優勢的生態方案設計。魚的養殖也然,水質得以淨化,水面得以適當的遮陰,冬日又有溫室的保溫,夏熱又有水體及植物的蒸騰降溫,比常規單一養殖有更大的生態優勢與物質能源優勢,也是一種最為科學的生態養殖設計。閉鎖圓頂溫室系統具有非常科學與節能的內外通風對流系統,於穹內開設一個通風口,再於圓體的中下方間隔一定距離均勻開設入風口,這種簡單的設計就可以使溫室內空間空氣實現自然的上下熱交換對流。這種方法看似簡易,但對於內環境的小氣候因子調控來說是一種更為方便與節能的措施,利用自然對流通風就要以輕鬆實現室內外空氣的交換。以下圖片,是圓形閉鎖溫室內生長的蔬菜植物、魚鵝藻萍等的生態關係之圖示,供參考。








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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