1、垂直农场是谁提出的概念?什么是垂直农场?

垂直农场概念由哥伦比亚大学环境健康学和微生物学教授迪克森·德斯珀米尔(Dickson Despommier)提出。根据他在《垂直农场》一文中的论述：垂直农场是城市中的大规模农业生产，或者摩天大楼里的农场。垂直农场利用资源化技术处理城市有机废物、废水，全年生产蔬菜，水果和可食用的菌类和藻类，并利用可再生能源技术获取能量。德斯珀米尔教授1999年在一节医学生态学课上提出垂直农场概念。在2001年，纽约哥伦比亚大学公共健康学院(Mailman School of Public Health at Columbia University)他创建并开展垂直农场的项目。德斯珀米尔教授认为，在现有的条件下的纽约，占地一个城市街区的30层建筑可以养活10000人——在其他一些文字中，他认为这个数字可以达到50000人。大约150个摩天大楼式垂直农场能提供纽约市民将近一年的食物。在这样的数据支持下，可以认为垂直农场的生产能力远超过现有水平农业操作方式——垂直农场具有强大的农产品生产能力。

在其强大农业生产能力支持下，垂直农场不仅着眼于满足未来的粮食需求，并希望解放现有的农田，将耕地归还于自然界，以增强生态系统抵抗灾难的能力，缓解或解决全球性生态危机。

除此之外，垂直农场还旨在处理城市有机废物和废水。德斯珀米尔教授希望以模仿自然界物质循环和能量层级流动的形式，对城市有机废物和废水加以利用，改变现有的城市能量循环系统，获取可再生能源以服务城市。所以，一般意义的垂直农场不仅具有农业生产功能，也具有城市有机废物废水资源化处理功能。

垂直农场不是纯粹建筑学概念，它包含着水生生物学，材料科学，结构和机械设计，工业微生物学，植物和动物基因，建筑设计，公共卫生，废物管理，物理和城市规划

等学科知识和技术。以城市中有机废水处理为例，涉及到环境科学中废水处理技术，能源科学中生物质能利用技术等。垂直农场是多学科交叉合作的集合概念。

2、垂直农场功能

垂直农场的农产品生产采用人工环境控制手段，控制动、植物生长所需的温度湿度环境，光环境等。部分垂直农场中采用自然生态系统中的“食物链”方式搭配植物、动物、微生物，以寻求物质和能量的最大利用率。植物生长涉及到农业学中的设施农业技术、无土栽培技术和植物工厂技术，在农产品生产过程中，可以采用水培种植，气培种植和其他介质种植方式，主要的农产品种类为蔬菜，水果类。在动物养殖过程中，一般以水产养殖、鸡养殖为主、部分涉及到猪、牛、羊大型牲畜养殖。

德斯珀米尔教授的垂直农场处理城市和农业有机废物，依靠厌氧发酵手段获得沼气，作为垂直农场运行过程中的能量。目前，垂直农场的农产品生产采用营养液培植，不能有效利用沼液沼渣中的营养成分。而在实际的农业实践活动中，厌氧发酵产物沼液、沼渣也有帮助农作物生长和储存蔬菜等能力。沼液作为农产品生长过程中的肥料，沼渣作为部分农作物的生长介质。基于后文中介绍的立体农业理念，存在将沼液沼渣用于农作物生产的潜力。另外，动物的粪便也可以作为厌氧发酵的原料。垂直农场中的城市有机废水由废水经过厌氧等环节净化，成为中水。中水可以作为垂直农场浇灌用水，也可以作为生活用水。这个环节中沉淀出的废渣，进入厌氧发酵环节。而中水进一步净化为饮用水。中水的进一步净化可以采用速生植物蒸发或者湿地净化。水在垂直农场中循环使用。

现阶段垂直农场一般以可再生能源作为自身巨大能耗的支持。生物质能是最主要能源。在垂直农场领域中，产生生物质能的生物质不仅包括城市有机废水废物，也包括垂直农场中农产品废弃部分，包括秸秆动物粪便等。经过发酵，生物质能变成沼气作为能源。除此之外，太阳能光伏发电和风电场也是垂直农场中常见的可再生能源。

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