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分布在城市中心的大型垂直蔬菜作物集被命名为垂直农场

花栗鼠_1的“芝加哥奥黑尔机场版”（CC BY-SA 2.0）

垂直农场的概念是由纽约哥伦比亚大学的生物学家 Dickson Despommier 于 1999 年提出的。然而，迪克森并不是第一个将其理想化的人，因为在 1979 年物理学家切萨雷马尔凯蒂已经开发出类似的东西。

垂直农场是用于在垂直层中生产食品和药品的空间集。这种主要为大型城市中心设计的做法被视为未来养活下一代的技术。这个想法是使用对环境影响尽可能小的自动化装置。其支持者认为替代方案是可持续的。另一方面，该技术的反对者声称财务成本不会超过收益。

在垂直农场中，除了在垂直堆叠的层中生产食品和药品外，还可以使用垂直倾斜的表面和/或集成在其他结构中，例如摩天大楼、仓库和集装箱。使用的技术基本上是内陆农业和环境控制农业技术（CEA），其中所有环境因素都可以控制。这些设施使用人工光控制、环境控制（湿度、温度、气体等）和灌溉施肥。一些垂直农场使用类似于温室的技术，其中自然阳光的使用可以与人工照明相辅相成，并通过金属反射器进行优化。

创作者

生态学家 Dickson Despommier 为垂直农场的安装辩护，理由是垂直农场可以帮助减少饥饿。据他介绍，将土地利用方式从横向改为纵向可以减少污染和农业过程中能源的使用。

根据 Despommier 的说法，虽然垂直农业耗尽了自然景观，但它提供了“摩天大楼作为航天器”的想法。农作物将在密封的人工环境中大量生产，并且可以在任何地方建造，而不管环境如何。

垂直农场概念的捍卫者强调整合可再生技术（太阳能电池板、风力涡轮机、集水系统等）作为此类文化的差异化的可能性。垂直农场将被设计为可持续的，并允许附近的居民在上面工作。

相比之下，建筑师 Ken Teang 建议将农场摩天大楼混合使用。杨建议，与其密闭的大规模生产农业，不如在户外种植植物，例如在屋顶上。这个版本的垂直农业基于个人或社区使用，而不是大规模生产。因此，与 Despommier 的“垂直农场”相比，它需要的初始投资更少。

争议

支持在城市安装垂直农场的人表示，通过降低向消费者运送食物所需的能源成本，垂直农场可以显着缓解因大气碳排放过多而造成的气候变化。另一方面，该概念的批评者认为，人工照明、供暖和其他垂直农场运营所需的额外能源成本将超过建筑物靠近消费区的好处。

垂直农场概念的反对者质疑其盈利能力。多伦多大学教授 Pierre Desrochers 得出的结论是，大面积的垂直农场种植只是市场上的一种新时尚，这些设施必须赚取可观的利润才能证明它们在城市中的存在。一个更简单的概念，而不是试图堆叠农场，而是在现有建筑物的屋顶上种植庄稼。如果不考虑这一点，如果化石燃料满足垂直农场的能源需求，环境影响会使项目不可行。即使发展低碳养猪场的能力，也可能不如简单地将传统农场留在原地并减少燃煤那么有意义。

大气污染

根据所使用的发电方法，垂直农场温室可以产生比田间产品更多的温室气体，这在很大程度上是由于每公斤产品的能源使用量更高。由于垂直农场每公斤生产所需的能源比普通温室多得多，主要是由于照明增加，因此产生的污染量将远大于田间产生的污染量。因此，产生的污染量取决于过程中使用的能源是如何产生的。

光污染

温室种植者通常利用植物的光周期来控制它们是处于营养阶段还是生殖阶段。作为这种控制的一部分，生产者在夜间定期打开灯。由于光污染，温室已经是邻居的滋扰，因此在人口稠密地区的30层垂直农场肯定会因为这种类型的污染而面临问题。

化学污染

水培温室定期换水，这意味着有大量含有肥料和农药的水需要处理。

防止天气相关问题

在传统户外农业中种植的作物更容易受到自然天气的影响，例如不利的温度或降雨量、季风、冰雹、龙卷风、洪水、火灾和严重干旱。随着全球气候变化的发生，保护作物免受气候影响变得越来越重要。

由于垂直植物农场提供了一个可控的环境，垂直农场的生产力将在很大程度上不受气候影响，并免受极端天气事件的影响。尽管垂直农场的受控环境否定了大多数这些因素，但地震和龙卷风仍然对拟议的基础设施构成威胁，尽管这也取决于垂直农场的位置。

资源节约

垂直农场的每个面积单元最多可以让20个面积单元的室外农田恢复自然状态，并因开发原始农田而开垦农田。

由于人口过剩，垂直农业将减少对新农业用地的需求，从而节省目前受到森林砍伐或污染威胁的许多自然资源。将避免因农业侵占自然生物群落而造成的森林砍伐和荒漠化。由于垂直农业使农作物更接近消费者，这将大大减少目前用于运输和冷藏农产品的化石燃料的数量。在室内生产食物减少或消除了农业机械的传统耕作、种植和收获，也由化石燃料提供动力。

阻止大规模灭绝

从地球表面的大片区域消除人类活动可能是必要的，以延迟并最终阻止目前陆地动物大规模人为灭绝的进程。

传统农业对生活在农田及其土地上的野生动物种群具有高度破坏性，有些人认为存在可行的替代方案是不道德的。相比之下，有些人认为垂直农业对野生动物造成的伤害很小，并且可以让废弃的农田恢复到农业前的状态。

对人类健康的影响

传统农业是一种危险的职业，具有特殊的风险，通常会影响人类工人的健康。此类风险包括：接触疟疾、血吸虫等传染病，接触杀虫剂、杀菌剂等常用有毒化学品，与毒蛇等危险野生动物对抗，使用大型工业设备时可能发生的重伤等。传统农业环境（主要是刀耕火种）不可避免地包含这些危害，而垂直农业则减少了其中的一些危害。

今天，美国的食品体系使食物变得快速且不健康，而新鲜农产品的供应较少且价格较高，助长了不良的饮食习惯。这些不良饮食习惯会导致肥胖、心脏病和糖尿病等健康问题。新鲜农产品的供应增加和随之而来的成本降低将鼓励健康饮食。

城市增长

垂直农业与其他技术和社会经济实践结合使用，可以让城市在保持自治系统的同时进行扩张。这将允许大型城市中心在不破坏森林区域的情况下发展。此外，垂直农业将为这些不断扩大的城市中心提供就业机会。这也将有助于减少因拆除传统农场而最终造成的失业。

计划

这个想法的创意者 Despommier 认为，目前存在建造垂直农场的技术。他还声称该系统具有成本效益和有效性，该项目网站上发布的一些初步研究证明了这一说法。一些城市的开发商和地方政府已经表达了对建立垂直农场的浓厚兴趣。哦 伊利诺伊理工学院 正在制定芝加哥的详细计划。建议首先创建垂直农场的原型版本，可能在对垂直农场研究感兴趣的主要大学中创建。但也有一个具体的例子，比如 2009 年在英国佩恩顿动物园开发的欧洲第一个垂直农场，旨在为公园里的动物生产食物。