立體農(nóng)業(yè)的模式是以立體農(nóng)業(yè)定義為出發(fā)點(diǎn)，合理利用自然資源、生物資源和人類生產(chǎn)技能，實(shí)現(xiàn)由物種、層次、能量循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和技術(shù)等要素組成的立體模式的優(yōu)化。

構(gòu)成立體農(nóng)業(yè)模式的基本單元是物種結(jié)構(gòu)(多物種組合)、空間結(jié)構(gòu)(多層次配置)、時(shí)間結(jié)構(gòu)(時(shí)序排列)、食物鏈結(jié)構(gòu)(物質(zhì)循環(huán))和技術(shù)結(jié)構(gòu)(配套技術(shù))。

目前立體農(nóng)業(yè)的主要模式有：丘陵山地立體綜合利用模式；農(nóng)田立體綜合利用模式；水體立體農(nóng)業(yè)綜合利用模式；庭院立體農(nóng)業(yè)綜合利用模式。

未來應(yīng)用

立體農(nóng)業(yè)就像是一種生態(tài)功能的系統(tǒng)，廢棄物可以被重新利用，那些用于營養(yǎng)液和aeroponic技術(shù)中的水也經(jīng)過除濕后被使用，這樣的重復(fù)形成一種良性的生態(tài)環(huán)境。

建立立體農(nóng)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)在已被用于環(huán)控農(nóng)業(yè)設(shè)施，但還沒有與在城市的高層建筑里生產(chǎn)食物有密切的關(guān)系。

不僅僅只有這樣的高層建筑才可以容納立體農(nóng)業(yè)。學(xué)校，飯店還有醫(yī)院這種綜合性的建筑的上層都可以成為各種各樣大小不同的農(nóng)田來種植莊稼。這些農(nóng)田可以通過持續(xù)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(nóng)業(yè)可以整年持續(xù)不斷地生產(chǎn)無農(nóng)業(yè)化學(xué)品的食物。

魚和家禽也可以在室內(nèi)養(yǎng)殖。由于這種農(nóng)業(yè)不需要大型的農(nóng)業(yè)機(jī)械以及把糧食從農(nóng)村運(yùn)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。

垂直農(nóng)場

今天的農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的狀況——從業(yè)人口的減少和飼養(yǎng)動(dòng)物的增長。耕地對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞使得許多自然區(qū)域變得破碎，功能變得匿乏，甚至使得某些自然地區(qū)完全消失。預(yù)計(jì)未來50年內(nèi)全球人口將升至接近86億，如果不應(yīng)用新的技術(shù)，那么喂養(yǎng)這些人口會(huì)需要另外相當(dāng)于巴西國土面積的耕地。

這龐大數(shù)量的額外土地不是輕而易舉可以取得的，因此不采用侵犯所剩無幾的生態(tài)系統(tǒng)的方式獲得豐富的種類繁多的食物供應(yīng)是十分必要的。一種解決措施是建造城市食物制造中心—立體式農(nóng)場—我們的食物會(huì)不斷地在高樓中而不是城市用地中被種植和生長。

垂直農(nóng)場將會(huì)高效地生產(chǎn)糧食和蔬菜瓜果，城市中農(nóng)場大廈林立，消除了重型機(jī)械和農(nóng)業(yè)設(shè)備的大量使用。為了建立這樣一個(gè)高科技農(nóng)場，大量的可持續(xù)技術(shù)將得到綜合利用。雨水將被處理用于灌溉，再與水回收系統(tǒng)結(jié)合起來，利用氣培法和水耕法收集未使用的水。每種作物的環(huán)境條件將受到嚴(yán)格控制，使作物得到最大限度地生長，同時(shí)盡量減少水分和養(yǎng)分的使用。

來自作物的廢物或制成堆肥，或者與動(dòng)物廢料合并，作為建筑物內(nèi)的燃料。能源將來自像太陽和風(fēng)能等可再生資源，而節(jié)能建筑技術(shù)將減少能源需求，理想的建筑能夠創(chuàng)造出比其所需的更多的能量。

垂直農(nóng)場內(nèi)的農(nóng)作物生產(chǎn)一年四季都可進(jìn)行，室內(nèi)種植面積1英畝的生產(chǎn)力相當(dāng)于室外4至6英畝甚至更大面積的生產(chǎn)力。農(nóng)場內(nèi)將種植各種蔬菜、水果和谷物，奶制品、家禽、魚和豬也一應(yīng)俱全。據(jù)垂直農(nóng)場研究員戴波米亞估計(jì)，一個(gè)垂直農(nóng)場足夠養(yǎng)活5萬人。

垂直作物系統(tǒng)（VertiCropSystem），《時(shí)代》雜志稱其為世界頂級(jí)發(fā)明之一，緣起英國德文郡的動(dòng)物園為其動(dòng)物種植萵苣的訴求。它是一座只有一層的溫室，因?yàn)橹参锒挤N植在溫室側(cè)面和頂面，只需要很少的能量。

案例

隨著城市人口的激增，越來越多的國家開始研究市內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)。然而，城市的綠化空間本來就極為有限，不可能再有多余的水平空間用于農(nóng)業(yè)種植。于是，就有許多建筑設(shè)計(jì)師提出并設(shè)計(jì)了垂直農(nóng)場的方案。

1、加拿大“空中農(nóng)場

加拿大滑鐵盧大學(xué)的高登-格拉夫設(shè)計(jì)了一種“空中農(nóng)場”，或許可以幫助喜歡綠色的加拿大人實(shí)現(xiàn)在城市里植物作物和能源自給自足。在“空中農(nóng)場” 設(shè)計(jì)方案中，這棟55層的建筑表面覆蓋一層植被。

這種水耕農(nóng)場通過燃燒自身的農(nóng)場廢物進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生的能量可以滿足整棟建筑50%的能源需求，而另一半的能源則來自城市廢物。

2、蜻蜓垂直農(nóng)場

比利時(shí)建筑設(shè)計(jì)師文森特-卡爾博特根據(jù)蜻蜓的雙翼設(shè)計(jì)了一種所謂的“蜻蜓垂直農(nóng)場”。這種設(shè)計(jì)方案或許可以解決紐約羅斯福島食品長途運(yùn)輸?shù)膯栴}。在這棟132層的巨型建筑中，包括了28個(gè)不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，可以供應(yīng)水果、蔬菜、肉類、牛奶和魚類等各種農(nóng)副產(chǎn)品。這棟建筑還包含有多個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)、辦公區(qū)和居住區(qū)等生活空間。

3、金字塔農(nóng)場

現(xiàn)在越來越多的人關(guān)注新鮮、綠色的本土有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，因此許多建筑師都開始認(rèn)真考慮垂直的城市農(nóng)場。這個(gè)金字塔式農(nóng)場由迪克森-戴斯波米爾和埃里克-伊爾森設(shè)計(jì)，它是一個(gè)完全自給自足的城市社區(qū)。農(nóng)場本身所產(chǎn)生的能量完全可以滿足內(nèi)部所有機(jī)械和照明系統(tǒng)的能量需求。

4、倫敦橋垂直農(nóng)場

“倫敦橋垂直農(nóng)場”的設(shè)計(jì)思想來源于它的歷史。在過去相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)，倫敦橋就是商人和市民聚集并交易產(chǎn)品的地方。英國皇家建筑師學(xué)會(huì)特意舉辦了一項(xiàng)設(shè)計(jì)競賽，希望建筑師們能夠充分發(fā)揮想象，為倫敦橋設(shè)計(jì)一個(gè)新面貌。在這場想象競賽中，Chetwood建筑事務(wù)所所設(shè)計(jì)的“倫敦橋垂直農(nóng)場”一舉奪魁。

在“倫敦橋垂直農(nóng)場”方案中，倫敦橋是一個(gè)集農(nóng)業(yè)、能源和商業(yè)等功能為一體的綜合建筑，它包括一個(gè)大型有機(jī)垂直農(nóng)場、太陽能動(dòng)力尖頂和風(fēng)力渦輪機(jī)組以及一個(gè)商業(yè)中心。在商業(yè)中心中，有新鮮食品市場和零售區(qū)域。此外，還有一個(gè)與橋相連的碼頭，因此人們也可以在水上進(jìn)行交易。

來源：科翔數(shù)字農(nóng)業(yè)，沃田生態(tài)農(nóng)業(yè)，吾谷網(wǎng)等