綠41手壓泵浦
綠41生態花園
綠41公園是東興圳最末端的一個狹長型公園，全長約350 公尺，平均寬度約 20 公尺。由於水圳和種植區的落差有 2 ~ 3 公尺，如果沒有從上游高處人工鑿溝引水的話，基本上是沒有方便的取水途徑，原先在水圳旁種菜的認養志工們，都是以人力方式到水圳取水澆灌自己的菜，但是這種方式只能照顧到小面積的植物，無法應付較大面積且分散的種植區域。早期的東興圳就是因為有灌溉溝渠，才有辦法引水到每一畝田，當時東興圳在番仔寮水汴頭分水為高圳、低圳、十五朗圳、麻園圳，灌溉下游300多公頃田地，是重要的水利設施。而現今這些農田都變成大樓，灌溉水道已不復在，只剩為了景觀及文化記憶而保留的主要水路。
本次規劃的種植區域位於興隆國小前，該區域原本是市民認養的菜園，後改規畫以台灣原生植物為主要植被的生態花園。
要在綠41 規劃植栽，最先要考慮的問題就是水源，要如何在缺水的裸地種植大面積的植栽，又要兼顧景觀休憩功能，這是一個挑戰。
2022 7 月菜園移除後的綠41
為什麼要設置抽水泵浦?
所幸綠41水圳的最上游有設置了抽水馬達，原本是為了抽取地下水，提供水圳的循環補水，以及澆灌前期景觀工程種植的植栽，不過工程結束後澆灌管線即被移除，只保留出水口。因此為了能夠提供穩定的水源，我們沿用原本的供水口，接管引水至計畫種植區域，為大面積的植被提供穩定的水源。
利用地下水補充水圳的水
第一代的接管是沿著斜坡高處佈管，主要是希望日後也可以順便澆灌下方的植被，現已改走底部
同時我們也在思考如何仿效以前農業時代，在沒有自動抽水馬達的情況下，人們要如何將水源引到自己的農田。因此我們找到了早期在台灣常可看到的一種手壓泵浦，這一類型的泵浦至今在一些保有古井的地方仍可看到，但更多是運用在復刻早期人力取水，營造古早意象的休憩場所，少見實際應用在生活中。
目前市面上常見到的古早型態手壓泵浦，是 1921 年日本人津田喜次郎發明，依照時代的區分，刻有「津田式」三字代表日本原裝進口；「津田型」為台日合作生產；「津田牌」為授權在台灣製造；第四代機種則是台灣製造的「正昌牌」，綠41 使用的即是台灣製造的正昌牌泵浦。
在日本鐵道車站仍可發現古早的津田式泵浦
以往的抽水泵浦主要是汲取地下井水為主，這些水都是乾淨的民生用水，通常每次使用了不起壓個十來下就有足夠的水可用，但是用來抽取溪流或水圳的水澆灌倒是少見，因為太沒效率了。
那為什麼還是需要在此安裝一個手壓泵浦呢?
因為我們在思考，萬一有一天這裡發生地下水乾了、抽水馬達壞了或者停電等等因素，我們還可以怎麼運用原始的設計去取水澆灌。
如果只安裝一支抽水泵浦，要如何讓抽取上來的水發揮最大效益?
我們將泵浦安裝在地勢最高的位置，這樣抽取出來的水，就有機會讓低處的區域利用。但是如果只靠抽水泵浦壓水，送出的水只會沿著斜坡漫流，並無法將水送到更遠的下游區域。因此一開始我們參考等高線挖溝的方式，希望結合溝渠，讓水有機會引導到更遠的植栽區域。所謂的等高線挖溝，就是在一個有坡度的地形，測量出等高線，然後沿這著等高線挖出淺溝，當水從高處往下流的時候，會先被淺溝攔截，然後我們可以將淺溝延伸，把水導到更遠的區域。這樣就可以盡量做到運用自然的方式，讓水留在植栽區。
測量出等高線後，接著挖出淺溝，利用淺溝可以留住多一點雨水，滲透到土壤中。
先在泵浦設置的斜坡挖出適當的平坦地，然後以鋼筋水泥打地基。
安裝手壓泵浦
取水口加裝了逆止閥，可以讓抽上來的水留在管中，不會流回水圳，下次壓水就可以馬上出水。
將取水管盡量深入水圳底部，既使在水圳低水位時仍可以取水。如何讓綠41留住雨水?
對於許多園丁和農夫來說，能夠在基地收集雨水是一種低成本、低維護的方式，同時也可以灌溉植物和改善土壤的結構。雨水徑流現在是水患的最大來源，也是大多數城市的一個大問題。這是因為政府將雨水逕流視為一種負擔，因此他們會盡快將水送走。依據都市現有的基礎設施的設計方式，這樣對暴雨的擔憂是可以理解的。然而，盡快將水排走的思維卻不是理想做法。
我們通常認為雨水問題的處理是一個只有政府、機構和專家才能解決的問題。事實上，只要人們儘自己的一份力量，就能夠運用分散式的方式，將雨水盡可能收集利用，減少大雨造成災害的機會。
土壤是一個水庫
好的土壤是可以涵養水源的。土壤裡的有機物就像海綿一樣，可以輕鬆容納其重量數倍的水。健康的土壤富含微小的生物，一湯匙裡的數目高達 60 億，這些種類繁多的微生物可以分解隨著雨水滲入土壤的毒素和汙染物，同時也提供植物必要的養分。而貧瘠的土地卻是讓水來得快去得也快。
綠41 是屬於一個人工營造的公園，初期植被覆蓋率不足的情況，加上頻繁除草的管理方式，導致此區的植物相演替過程永遠維持在裸露土壤的初期階段，此一階段的土地通常不利大部分植物生長，只有較強勢耐候的種類，也就是一般人所謂的雜草，能夠在此生存。此時的土壤缺乏微生物提供植物無法自己取得的營養，而植物也無法提供足夠的養分給微生物繁殖，結果植物長不好微生物也發展不起來，如此形成惡性循環，土地永遠維持在貧瘠的狀態。
為了讓像一張白紙的綠41 可以早日成為一個適宜生物活動且低度維護的生態公園，除了種植大量的植物小苗，我們也要積極的留住雨水，一方面增加植物的存活率，同時可以加快這裡的土壤改善。讓這裡的生態可以趨向自給自足的正向循環。
首先我們在手壓泵浦的斜坡，利用簡易的水平儀器，每隔一公尺測量出水平等高的兩點，接著用米糠在地上標記，然後沿著標記挖出等高線淺溝，希望可以讓雨水或泵浦出來的水可以先在這些淺溝中駐留，讓水有更多時間滲透到土裡，甚至補充地下水，而不是直接流到水圳中。
另外，這些斜坡的淺溝是繼續延伸至下游區域，只要有人願意努力在上游壓泵浦抽水，就有機會讓水沿著淺溝流到下游的區域。當然這是一個理想的情況，需要天時、地利和人和搭配，才有可能出現這樣的場景。
較詳細的等高線挖溝方法，可以參考後面的資料。只要有良好的水資源管理，並且選擇適合的植栽種植，就有機會營造一個可以低度管理且生態豐富的花園。
土壤在永續議題扮演的角色
如果個人希望對環境永續作出貢獻，改善土壤健康是相對容易達成的一個項目，而且又可以有顯著的影響。在聯合國宣示的17 項永續發展目標中，土壤在許多項目都可以有很大的貢獻。例如 SDG1 終結貧窮，SDG2 消除飢餓，SDG3 健康與福祉，SDG6 淨水及衛生，SDG11 永續城鄉，SDG 13 氣候行動，SDG15 保育陸域生態。
根據研究，植物藉由光合作用所吸收的碳，一年大約是 1200 億噸，其中會有 600 億噸會因植物自身的呼吸作用返回大氣，另外，會有 600 億噸是經由土壤裡頭的微生物呼吸和分解作用返回大氣。
但由於人類大量燃燒石化燃料、改變土地利用型態，一年會多增加90 億噸碳，干擾了平衡。
以全球生產糧食的土地約49億公頃計算，每公頃的15公分土層若增加1%的土壤有機質含量，將可蓄存46.9公噸的二氧化碳，等於蓄存12.79公噸的碳。全球每公頃多增加22公噸的土壤有機質，可蓄存約627 億噸的碳，這個數量相當於抵銷全世界人類活動 7 年所排放的碳。
綠41 公園面積0.8 公 頃，其中大部分土壤是從外部帶進來的，其土壤結構本身就已破壞，有機質也不足，加上地上缺乏植被保護，除了容易造成土壤沖刷，短短幾年，已有許多區域出現地面凹陷。另外，公園頻繁除草，一直無法增加植被覆蓋率以及植物量體，長期下來也會讓土壤漸漸呈現退化的現象。
因土壤流失形成的坑洞
但是如果我們可以開始照顧復原腳下的土壤，只要讓面積 0.8 公頃， 15 公分深的土壤增加 1% 的有機碳，要讓綠41 一年吸收保存 10 噸的碳在土壤中，並不是一件困難的事。整個東興圳綠帶最大的量體就是腳底下的土壤，因此如何能夠讓公園的土壤可以增加有機碳的含量，是一個需要大家一起努力想辦法的課題。這也是全台灣各地的公園綠地可以去實踐的方向。
參考資料
土壤與氣候變遷
《土壤的救贖》光與暗的結合
人類數千年來的農耕及畜牧，特別是現代的工業化農業，已經導致八成的土壤碳流失到大氣中，即使我們今天就停止使用化石燃料，地球仍會繼續暖化。而現在有許多人，越來越多的人，從科學家到碳農、碳牧人，從碳權交易巿場到環保團體，紛紛放下宿怨，共同走向同一個目標：把碳種回土壤裡，將大氣中的碳轉換成對土地、對所有地球生物都有利的土壤碳，而這還有可能扭轉全球暖化。同時還能賺到錢。
碳都去哪兒？—《土壤的救贖》
我們很容易誤以為土壤碳流失是相對比較現代的災難，是窮國人口躍增、富國實行工業化農業的結果。然而事實並非如此。人類的生活方式一從狩獵採集演變成農耕，就開始改變土壤和大氣中二氧化碳的自然平衡。犁田看似沒有害處，而且帶著撫慰人心的田園氣息，尤其是用牛或馬來拉犁的時候。不過拉爾（編註：拉坦．拉爾 (Rattan Lal) 俄亥俄州大學碳管理與吸存中心主任）在 2000 年的一場演講中指出：「由於在自然界中，沒有東西會定期、重複地翻起 15 至 20 公分深的泥土（犁田就會翻到這麼深），因此植物和土壤生物的演化中都沒有經歷這麼劇烈的擾動，也無法適應。」
《全球土壤再固碳：推薦管理措施之技術手冊 (1~6)》
為了促成全球永續發展，減緩與調適氣候變遷所帶來的影響，全球各國紛紛加速推動 2050 年「淨零碳排」，台灣亦已於 2021 年加入淨零碳排的行列。 土地具備關鍵的固碳功能，土壤有機碳管理已是多項聯合國永續發展目標（SDGs）的關鍵組成。然而，為了推動永續土壤管理，必須提供公認且可行的土壤管理措施，讓土壤「固碳」及衍生的「碳匯」，能順利接軌未來的「碳權」交易市場。
聯合國糧食及農業組織（FAO）歷經了四年多的醞釀與發展，號召世界各地 400 多位土壤管理專家參與編撰，於 2021 年 9 月出版《全球土壤再固碳：推薦管理措施之技術手冊》。這套技術手冊全套共六冊，FAO 首度以標準化形式，蒐集各種環境的主要土壤管理措施對於土壤有機碳的影響，是套全方面的工具書，非常值得參考與借鏡。
2050年「淨零排放」，土壤碳儲存是關鍵解方
土壤碳儲存是減少大氣中二氧化碳上升，相較起來更有效益的方法。增加碳儲存的「腐植化作用」中，需要大量穩定的有機質含量，才能將碳有效、高量的保存在土壤中。
在技術應用上，以全球生產糧食的土地約49億公頃計算，每公頃的15公分土層若增加1%的土壤有機質含量，將可蓄存46.9公噸的二氧化碳，等於蓄存12.79公噸的碳。全球每公頃多增加22公噸的土壤有機質，可蓄存約62.7GtC的碳量。
等高線挖溝
等高線窪溝——最龐大的雨水儲存庫，就在我們腳下
降雨是造成土壤侵蝕的主要因素之一，但真正的問題並不在於雨水本身，而在於不可持續的土地管理和耕作方法。人們通常只想怎麼儘快把雨水排走，卻忽略了怎麼好好地儲存和利用雨水。其實通過合適的設計，土壤能夠成為最龐大、最低成本的雨水儲存庫。而這些儲存起來的水不僅不會沖走表土，還能節省灌溉成本、延長生長季節、補給地下水，甚至改善當地氣候。
What is a Permaculture Swale: Irrigate the Easy Way
A permaculture swale is a shallow trench dug along the land’s contour, with a berm on the downhill side created with soil from the trench. All points along a contour line are exactly the same height above sea level.
Therefore, a trench along the contour captures water in the landscape, slowing and spreading it across the contour line. This action reduces erosion and retains water where it is needed.
手壓泵浦的發展歷史
最早的泵是在大約於公元前300年左右出現的，阿基米德發明了一種泵，稱為阿基米德式螺旋抽水機，至今仍有廠家在生產。
它是應用螺旋機制，藉著螺旋曲面繞著旋轉軸做旋轉運動，將水從低處傳輸至高處。它也是歷史上第一個將水從低處傳往高處，用於灌溉的機械。
雖然有證據顯示這機械可能是從埃及流傳過來的。但是歷史學者普遍認為出於希臘化時期發明家阿基米德在大約西元前234年的發明。至今這種機器仍在埃及及歐洲部分地區被實際應用。現代化學工業也會使用它來處理黏稠的液體。
阿基米德螺旋水車
手壓泵浦工作原理
希臘人克特西比烏斯（Ctesibius）（公元前285-222年）發明的壓力泵是一種最原始的活塞泵。主要用來生產水柱以及從井口舉起水。（至今還保存在古羅馬時代的遺址上，如在英國的西爾切斯特（Silchester））
活塞泵的工作原理
幫浦操作說明
工作原理
拆解泵浦
PUMP MAKER
森林演替
十年樹木百年樹林：圖說森林植群演替
次級演替可視為大地傷口的癒合，植物生存環境與命脈尚存，演替早晚期的物種可能一起開始出現，但各類植物之生長速度不一，生長快的陽性樹種可能先取得優勢，其林冠層之形成則會改變林下之微環境，造成不同耐陰性樹種之競爭現象，發生優勢度之替換與物種之取代，直到當地最耐陰之樹種取得優勢為止。
森林動態
大屯山這地方的芒草的狀況，有點類似大肚山的大黍的狀況，大肚山大黍很多，在乾季枯死變成燃料，容易引發火災。但是大肚山的大黍不斷地發生火燒是人為引起火源的，而大屯山這邊是天然的火災，它不是每年都有火災，它可能十幾年、二十幾年就燒一次，燒完之後植被又歸零，然後又重新長出芒草。闊葉樹在這個狀況下還沒有機會進來，或者它進來不久就被火災燒掉了，闊葉樹只好又重新進來，所以從芒草草原往闊葉森林的演替，就一直被停在芒草草原這邊過不去，這就是持續的干擾。