立體農業

立體農業，又稱層狀農業，就是利用光、熱、水、肥、氣等資源，同時利用各種農作物在生育過程中的時間差和空間差，在地面地下、水面水下、空中以及前方後方同時或較互進行生產，通過合理組裝，粗細配套，組成各種類型的多功能、多層次、多途徑的高產優質生產系統，來獲得最大經濟效益。如在葡萄地里種草莓、草莓收后種菜等。鴨河口庫區，水庫水面發展網箱養魚、銀魚養殖及庫汊養魚開發，環庫發展豬雞水禽立體養殖，這也是立體農業的典型。

立體農業最早產生於農作物的間作套種。在中國已有2000多年的歷史。長期生產實踐中形成的珠江三角洲的基塘農業，利用江河低洼地挖塘培基，水塘養魚，基面栽桑、植蔗、種植瓜果蔬菜或飼草，形成“桑基魚塘”、“蔗基魚塘”或“果基魚塘”等種植和養殖結合的生態農業系統，是一種比較理想的立體農業。但對中國立體農業的研究僅10多年歷史，其理論還處於探索階段。在其他國家，如坦尚尼亞、斯里蘭卡等也常見立體種植，美國、印度、印度尼西亞等正在興起與中國立體農業相類似的混合種植、多層利用和農林牧漁結合的種植、養殖業。

狹義立體農業指地勢起伏的高海拔山地、高原地區，農、林、牧業等隨自然條件的垂直地帶分異，按一定規律由低到高相應呈現多層性、多級利用的垂直變化和立體生產布局特點的一種農業。如中國雲南、四川西部和青藏高原等地的立體農業均甚突出。這裡種植業一般多分佈於谷地和谷坡，山地為天然林，間有草地，林線之上為天然草場，具有規律性顯著、層次分明的特點。

是指在單位面積土地上(水域中)或在一定區域範圍內，進行立體種植、立體養殖或立體複合種養，並巧妙地藉助模式內人工的投入，提高能量的循環效率、物質轉化率及第二性物質的生產量，建立多物種共棲、多層次配置、多時序交錯、多級質、能轉化的立體農業模式。

廣義的立體農業指根據各種動物、植物、微生物的特性及其對外界生長環境要求各異的特點，在同一單位面積的土地或水域等空間，最大限度地實行種植、栽培、養殖等多層次、多級利用的一種綜合農業生產方式。如水田、旱地、水體、基塘、菜園、花園、庭院的立體種養等；林地的株間、行間混交和帶狀、塊狀混交等；水體的混養、層養、套養、兼養等均屬之。

上述3種觀點從不同的角度對立體農業進行理論嘗試，都是對傳統平面農業單作的揚棄。立體農業是傳統農業和現代農業科技相結合的新發展，是傳統農業精華的優化組合。具體地說，立體農業是多種相互協調、相互聯繫的農業生物(植物、動物、微生物)種群，在空間、時間和功能上的多層次綜合利用的優化高效農業結構。

構成立體農業模式的基本單元是物種結構(多物種組合)、空間結構(多層次配置)、時間結構(時序排列)、食物鏈結構(物質循環)和技術結構(配套技術)。目前（截止2009年7月）立體農業的主要模式有：丘陵山地立體綜合利用模式；農田立體綜合利用模式；水體立體農業綜合利用模式；庭院立體農業綜合利用模式。

魚塘—台田模式：是針對黃淮海平原地勢低洼，漬澇嚴重的狀況， “因地制宜”，摸索出來的低濕地治理模式；

基塘農業：是針對珠江三角洲當地的自然資源條件特點創造的一種獨特的農業生產方式；

千煙洲立體山區農業：針對地形變化大，氣候垂直變化明顯的山區創造的一種農業生產方式；充分利用當地的“立體氣候”，依據不同生物的生活習性和空間的多層次性，實行多種生物結構有機結合，合理布局農、林、牧、漁、副業的農業模式。

1）“集約”，即集約經營土地，體現出技術、勞力、物質、資金整體綜合效益；

2）“高效”，即充分挖掘土地、光能、水源、熱量等自然資源的潛力，同時提高人工輔助能的利用率和利用效率；

3）“持續”，即減少有害物質的殘留，提高農業環境和生態環境的質量，增強農業後勁，不斷提高土地(水體)生產力；

4）“安全”，即產品和環境安全，體現在利用多物種組合來同時完成污染土壤的修復和農業發展，建立經濟與環境融合觀。

根據不同生物物種的特性進行垂直空間的多層配置；自然資源的深度利用，主產品的多級、深度加工和副產品的循環利用；技術形態的多元複合等。立體農業分異基面和同基面兩種類型。異基面立體農業指不同海拔、地形、地貌條件下呈現出的農業布局差異。如雲貴高原在河谷地帶和低山區水田以冬作物—水稻一年兩熟為主，旱地以小麥一玉米、甘薯一年三熟或兩熟為主，還可種植熱帶、亞熱帶瓜果。

半山區以一年一熟水稻或一年二熟旱作物為主；高山區只種玉米、馬鈴薯、蕎麥等一年一熟旱糧；桑基魚塘、果基魚塘等屬微觀異基面立體農業。同基面立體農業指同一塊田地上的間混套作及兼養動物、微生物的立體種養系統。如林糧或糧菜間作、稻田養魚、農田插種食用菌等。合理的立體農業能多項目、多層次、有效地利用各種自然資源，提高土地的綜合生產力，並且有利於生態平衡。

由於氣候變化所導致的洪旱災害正在嚴重破壞著傳統耕地。最近地三次洪災（1993年，2007年，2008年）使得美國在農作物上損失了上億元，而且表層土也遭到了嚴重的侵蝕。而降雨模式以及氣溫的變化可能會使印度在這個世紀末的農業產量減少30%。

而且，人口的迅速增長給農業帶來更大的壓力，使得農民不得不耗盡土地資源來滿足人們的需求。人均可耕地面積從1970年的一英畝到2000時已經減少成半英畝，而且據美國有關部門預計，到2050時，人均可耕地面積將會減少到三分之一英畝。在我們知道這種以土地為基礎的傳統的農業形式時，就已經有上百萬的人在採用這一形式了。但繼續這樣下去，經歷了12000年之久的傳統農耕形式將不再是一種可持續發展的選擇。

傳徠統耕作方法中的灌溉現在已經用去淡水的百分七十。這些水用在農作物上后，又經過過多的農作物沉積入地球水層中去，使得泥沙、農藥、除草劑還有化肥這些物質把淡水都給污染了，不能被再次使用。發達國家必須在世界性飢荒發生之前找到新的解決方法，不能讓為一杯純凈的水，一盤優良的大米和大豆戰鬥這樣的事情發生。

立體農業就像是一種生態功能的系統，廢棄物可以被重新利用，那些用於營養液和aeroponic技術中的水也經過除濕后被使用，這樣的重複形成一種良性的生態環境。建立立體農業的技術現在已被用於環控農業設施，但還沒有與在城市的高層建築里生產食物有密切的關係。

不僅僅只有這樣的高層建築才可以容納立體農業。學校，飯店還有醫院這種綜合性的建築的上層都可以成為各種各樣大小不同的農田來種植莊稼。這些農田可以通過持續不斷地為城市的人們提供新鮮的蔬菜和水果，防止健康問題。立體農業可以整年持續不斷地生產無農業化學品的食物。魚和家禽也可以在室內養殖。由於這種農業不需要大型的農業機械以及把糧食從農村運送到城市的卡車，從而減少了大量礦物燃料的使用，降低溫室氣體的排出量。

第一個真正的室內農場是在康奈爾大學建立起來的。第一年的水培生菜，每平方英尺長就長出68棵來。在紐約每棵生菜的零售價是2.5美元，由此，相信人們可以很容易地算出其它農作物的贏利來。美國研究人員積極倡議在未來建立一種立體農業模式，在高大的建築物中用營養液培植農作物，而將地面上的耕田還原成森林。