（农业畜牧行业）立体农业
立体农业
科技名词定义
中文名称：
立体农业
英文名称：
multi-storiedagriculture
定义：
于单位面积土地上(水域中)或于壹定区域范围内，进行立体种植、立体养殖或立体复
合种养，且巧妙地借助模式内人工的投入，提高能量的循环效率、物质转化率及第二
性物质的生产量，建立多物种共栖，多层次配置，多时序交错，多级质、能转化的农
业模式。
所属学科：
生态学(壹级学科)；农业生态学(二级学科)
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
立体农业是指利用生物间的相互关系，兴利避害，为了充分利用空间把不同生物种群组合起
来，多物种共存、多层次配置、多级物质能量循环利用的立体种植、立体养殖或立体种养的
农业运营模式。
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简介
提出
发展简史
内涵
模式
特点
作用
现状
简介
提出
发展简史
内涵
模式
特点
作用
现状
• 未来应用
立体农业
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简介
立体农业，又称层状农业，就是利用光、热、水、肥、气等资源，同时利用各种农作
物于生育过程中的时间差和空间差，于地面地下、水面水下、空中以及前方后方同时
或较互进行生产，通过合理组装，粗细配套，组成各种类型的多功能、多层次、多途
径的高产优质生产系统，来获得最大经济效益。如于葡萄地里种草莓、草莓收后种菜
等。鸭河口库区，水库水面发展网箱养鱼、银鱼养殖及库汊养鱼开发，环库发展猪鸡
水禽立体养殖，这也是立体农业的典型。
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提出
关于立体农业这壹学术名词，早于 20 世纪初美国哥伦比亚大学的 ．smith 教授曾
概括为：立体农业是“种植业、畜牧业和加工业有机联系的综合运营方式。”目前我
国有关立体农业的定义大体有 3 种表述。
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发展简史
立体农业最早产生于农作物的间作套种。于中国已有 2000 多年的历史。长期生产实践
中形成的珠江三角洲的基塘农业，利用江河低洼地挖塘培基，水塘养鱼，基面栽桑、
植蔗、种植瓜果蔬菜或饲草，形成“桑基鱼
立体农业
塘”、“蔗基鱼塘”或“果基鱼塘”等种植和养殖结合的生态农业系统，是壹种比较
理想的立体农业。但对中国立体农业的研究仅 10 多年历史，其理论仍处于探索阶段。
于其他国家，如坦桑尼亚、斯里兰卡等也常见立体种植，美国、印度、印度尼西亚等
正于兴起和中国立体农业相类似的混合种植、多层利用和农林牧渔结合的种植、养殖
业。
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内涵
狭义的立体农业
狭义立体农业指地势起伏的高海拔山地、高原地区，农、林、牧业等随自然条件的垂
直地带分异，按壹
立体农业
定规律由低到高相应呈现多层性、多级利用的垂直变化和立体生产布局特点的壹种农
业。如中国云南、四川西部和青藏高原等地的立体农业均甚突出。这里种植业壹般多
分布于谷地和谷坡，山地为天然林，间有草地，林线之上为天然草场，具有规律性显
著、层次分明的特点。
仅指立体种植而言，是农作物复合群体于时空上的充分利用。根据不同作物的不同特
性，如高秆和矮秆、富光和耐荫、早熟和晚熟、深根和浅根、豆科和禾本科，利用它
们于生长过程中的时空差，合理地实行科学的间种、套种、混种、复种、轮种等配套
种植，形成多种作物、多层次、多时序的立体交叉种植结构。
中义的立体农业
是指于单位面积土地上(水域中)或于壹定区域范围内，进行立体种植、立体养殖或立
体复合种养，且巧妙地借助模式内人工的投入，提高能量的循环效率、物质转化率及
第二性物质的生产量，建立多物种共栖、多层次配置、多时序交错、多级质、能转化
的立体农业模式。
广义的立体农业
广义的立体农业指根据各种动物、植物、微生物的特性及其对外界生长环境要求各异
的特点，于同壹单位面积的土地或水域等空间，最大限度地实行种植、栽培、养殖等
多层次、多级利用的壹种综合农业生产方式。如水田、旱地、水体、基塘、菜园、花
园、庭院的立体种养等；林地的株间、行间混交和带状、块状混交等；水体的混养、
层养、套养、兼养等均属之。以中国珠江三角洲的桑基、果基、蔗基鱼塘等为典型，
具有多层次、多级利用的特点。
着眼于整个大农业系统，它包括农业的广度，即生物功能维；农业的深度，即资源开
发功能维
立体农业
；农业的高度，即经济增值维。它不是通常直观的立体农业，而是壹个经济学的概念，
和当前“循环经济”的概念相似。
上述 3 种观点从不同的角度对立体农业进行理论尝试，均是对传统平面农业单作的扬
弃。第壹种概念的边界只限于立体多层种植，是农作物轮作、间作、套作于现代农业
技术下的延伸和发展，由于概念边界过窄，局限于种植业内部的山、水、田、滩、路
的多维利用，忽略了兴起中的林牧(渔)、农牧(渔)复合种、养，以及庭院种、养加工，
容易使立体农业同间作、套作混淆起来；第二种概念能够反映出当代中国立体农业的
本质特征，它既有区域内垂直梯度的立体种养循环布局，又有单位面积(水体)立面空
间的种养(加工)合理配置；第三种概念边界过宽，包容农、工、商综合发展，边界的
无限延长无疑否定了立体农业本身的特点，造成和生态农业、农业综合开发、农业现
代化之间的概念重叠和模糊，失去了立体农业存于价值。
经过之上分析，可把立体农业的概念总结如下：立体农业是传统农业和现代农业科技
相结合的新发展，是传统农业精华的优化组合。具体地说，立体农业是多种相互协调、
相互联系的农业生物(植物、动物、微生物)种群，于空间、时间和功能上的多层次综
合利用的优化高效农业结构。
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模式
立体农业的模式是以立体农业定义为出发点，合理利用自然资源、生物资源和人类生
产技能，实现由物种、层次、能量循环、物质转化和技术等要素组成的立体模式的优
化。
构成立体农业模式的基本单元是物种结构(多物种组合)、空间结构(多层次配置)、时
间结构(时序排列)、食物链结构(物质循环)和技术结构(配套技术)。目前（截止 2009
年 7 月）立体农业的主要模式有：丘陵山地立体综合利用模式；农田立体综合利用模
式；水体立体农业综合利用模式；庭院立体农业综合利用模式。
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特点
立体农业的特点集中反映于四个方面。1）“集约”，即集约运营土地，体现出技术、
劳力、物质、资金整体综合效益；
2）“高效”，即充分挖掘土地、光能、水源、热量等自然资源的潜力，同时提高人工
辅助能的利用率和利用效率；
立体农业
3）“持续”，即减少有害物质的残留，提高农业环境和生态环境的质量，增强农业后
劲，不断提高土地(水体)生产力；
4）“安全”，即产品和环境安全，体当下利用多物种组合来同时完成污染土壤的修复
和农业发展，建立经济和环境融合观。
总之，开发立体农业、发挥其独特作用，能够充分挖掘土地、光能、水源、热量等自
然资源的潜力，提高人工辅助能的利用率和利用效率，缓解人地矛盾，缓解粮食和经
济作物、蔬菜、果树、饲料等相互争地的矛盾，提高资源利用率，能够充分利用空间
和时间，通过间作、套作、混作等立体种养、混养等立体模式，较大幅度提高单位面
积的物质产量，从而缓解食物供需矛盾；同时，提高化肥、农药等人工辅助能的利用
率，缓解残留化肥、农药等对土壤环境、水环境的压力，坚持环境和发展“双赢”，
建立经济和环境融合观。
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作用
根据不同生物物种的特性进行垂直空间的多层配置；自然资源的深度利用，主产品的
多级、深度加工和副产品的循环利用；技术形态的多元复合等。立体农业分异基面和
同基面俩种类型。异基面立体农业指不同海拔、地形、地貌条件下呈现出的农业布局
差异。如云贵高原于河谷地带和低山区水田以冬作物—水稻壹年俩熟为主，旱地以小
麦壹玉米、甘薯壹年三熟或俩熟为主，仍可种植热带、亚热带瓜果。
半山区以壹年壹熟水稻或壹年二熟旱作物为主；高山区只种玉米、马铃薯、荞麦等壹
年壹熟旱粮；桑基鱼塘、果基鱼塘等属微观异基面立体农业。同基面立体农业指同壹
块田地上的间混套作及兼养动物、微生物的立体种养系统。如林粮或粮菜间作、稻田
养鱼、农田插种食用菌等。合理的立体农业能多项目、多层次、有效地利用各种自然
资源，提高土地的综合生产力，且且有利于生态平衡。
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现状
由于气候变化所导致的洪旱灾害正于严重破坏着传统耕地。最近地三次洪灾（1993 年，
2007 年，2008 年）使得美国于农作物上损失了上亿元，而且表层土也遭到了严重的侵
蚀。而降雨模式以及气温的变化可能会使印度于这个世纪末的农业产量减少 30%。
而且，人口的迅速增长给农业带来更大的压力，使得农民不得不耗尽土地资源来满足
人们的需求。人均可耕地面积从 1970 年的壹英亩到 2000 时已经减少成半英亩，而且
据美国有关部门预计，到 2050 时，
立体农业
人均可耕地面积将会减少到三分之壹英亩。于我们知道这种以土地为基础的传统的农
业形式时，就已经有上百万的人于采用这壹形式了。但继续这样下去，经历了 12000
年之久的传统农耕形式将不再是壹种可持续发展的选择。
传统耕作方法中的灌溉当下已经用去淡水的百分七十。这些水用于农作物上后，又经
过过多的农作物沉积入地球水层中去，使得泥沙、农药、除草剂仍有化肥这些物质把
淡水均给污染了，不能被再次使用。发达国家必须于世界性饥荒发生之前找到新的解
决方法，不能让为壹杯纯净的水，壹盘优良的大米和大豆战斗这样的事情发生。
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未来应用
立体农业就像是壹种生态功能的系统，废弃物能够被重新利用，那些用于营养液和 aer
oponic 技术中的水也经过除湿后被使用，这样的重复形成壹种良性的生态环境。建立
立体农业的技术当下已被用于环控农业设施，但仍没有和于城市的高层建筑里生产食
物有密切的关系。
不仅仅只有这样的高层建筑才能够容纳立体农业。学校，饭店仍有医院这种综合性的
建筑的上层均能够成为各种各样大小不同的农田来种植庄稼。这些农田能够通过持续
不断地为城市的人们提供新鲜的蔬菜和水果，防止健康问题。立体农业能够整年持续
不断地生产无农业化学品的食物。鱼和家禽也能够于室内养殖。由于这种农业不需要
大型的农业机械以及把粮食从农村运送到城市的卡车，从而减少了大量矿物燃料的使
用，降低温室气体的排出量。
第壹个真正的室内农场是于康奈尔大学建立起来的。第壹年的水培生菜，每平方英尺
长就长出 68 棵来。于纽约每棵生菜的零售价是 美元，由此，相信人们能够很容易
地算出其它农作物的赢利来。美国研究人员积极倡议于未来建立壹种立体农业模式，
于高大的建筑物中用营养液培植农作物，而将地面上的耕田仍原成森林。
