第一章 立体农业(复)2012.2.14

（三）广义立体农业 广义立体农业=农业综合开发=开发农业。即 根据不同的自然和社会经济条件，安排不同 的生物结构、技术结构与投入结构。是农业 资源的综合开发，实质上是开发性农业。目 标是通过自然资源的综台开发与运用，提高 资源产出率。其主要内容是种植业、养殖业、 加工业一体化、产供销一条龙，实现农业发 展的经济效益、生态效益与社会效益的高度 统一。
7、浅海、滩涂、塘坝、水库的立体分层饲养
我国有沿海滩涂200万hm²和浅海水面可养殖面积89.4 万hm²，扩大对虾与扇贝，对虾与海参等混养，海底增 殖海珍品等，提高了水域生产率，又增加了经济收入 和市场水产品的供应。
第二章 立体农业的研究内容
第一节 立体农业的结构
一、物种结构 是指立体农业模式内农业生物的种类、数 量及其相互关系。物种的多样性是立体农业 的重要特征。 理想的物种结构的衡量标准是是否最大限 度地利用自然资源和社会资源达到最高的生 产效率和最佳的经济效益。
可见，立体种植形成了错落有致的多层次群落冠层， 这样的群体除了能更多的截获日光外 ，大量光能 通过层层反射和折射进入群落内部，增加了总的光 能利用率。在生产上，如果有意识地放宽主要作物 的种植距离，间作其他耐阴作物，则单位土地面积 上复合群落的实际利用光能进行干物质生产的效率 就更加提高。 要想获得合理的空间结构，除了做到合理密植之外， 还应采用间套种的形式，减少植物幼苗期和茬口期 的漏光率，同时做到不同作物的高和矮、深根和浅 根、喜光和耐荫搭配等，尽可能的在地上和地下形 成更多层次的结构。
（2）间种的意义： ①提高土地利用率。 ②提高空间和光能利用率，提高作物产量。 ③ 提高土壤养分和水分的利用效率。 ④能有效地改善土壤的理化性质，调节土壤肥力。如 耗地作物与养地作物间作，则可调节土壤肥力。 ⑤可以抑制病虫害的发生。如在大豆或花生田里、地 边处均匀地点种一些蓖麻，可以使那些到豆 田、花 生田产卵的金龟子取食蓖麻叶后中毒死亡。白菜与 莴苣间作，危害蔬菜的菜粉蝶，因受不了莴苣散发 出来的刺激气味，便会避而远之。
二、空间结构 是指各物种在立体农业模式内的空间分布， 包括各物种的搭配形式、密度和所处的空间 位置。 这里的空间可以是地上，也可以是地下和水 域。在条件许可的范围内，应尽量增加物种 所占据的上下空间厚度和覆盖率。
造成光能利用率低的原因很多，其中空间结构 的不合理是主要原因之一：1）作物生长初期， 这时植株矮小，叶面积小，植株只占据了极小 的空间，造成漏光严重。例如插秧的稻田在移 栽初期，只截留5％-10％的日光，直播田截留 更少，大部分日光被地面吸收和反射。甘蔗从 下种至叶面积系数达1的时间超过120天，达到 2超过150天，而在2以下时，有40%以上的土 壤是裸露的。2）作物接茬期，这时太阳光直 射在裸露的土地上，光能利用率为零。3）密 度过大过小均会降低光能利用率。
3 套种（/） （1)套种的定义 套种是指在前一茬作物即将收割之前就将后一茬作 物种入前茬的行间株间，如：白菜播种时留好小麦 套种行，白菜收获前半月在套种行内播种小麦，次 年麦收半月前在原先生长白菜的行内播种玉米。
在套种时要特别注意共生阶段，因此确立套种期时， 既要争早，又要尽量缩短共生期，掌握矮秆品种早 套，高秆晚套， 晚熟品种早套，早熟品种晚套的 原则。
一、土地当量比（LER） 是指立体种植中不同作物的单位面积产量 (P1 、P2 、P3…)与相应单作的单位面积产 量（M1 、M2、 M3…）的相对比值之和, 即： IER=P1/M1+P2/M2+ P3/M3 这是判断立体种植效果的最常用指标。
例：在农林立体种植条件下，1公顷土地能获60 吨的林木产量和150公斤的油菜产量，而在单 作条件下，每公顷土地的林木产量为80吨， 每公顷的油菜产量为300公斤，请评价其立体 种植的效果。 P1=60吨/公顷， P2= 150公斤/公顷， M1 = 80吨/公顷，M2= 300公斤/公顷 土地当量比= P1/M1+P2/M2 =60/80+150/300=0.75+0.5=1.25 LER﹥1，立体种植优于单作
• 2、生态效益：立体农业的生态效益主要是 增加物种的多样性，改良了农田小气候， 提高了光能利用率，增强了生物的抗逆性。
• 3、社会效益：立体农业不仅吸收了社会过 剩的劳力，而且又给市场提供了丰富的农 副产品，因而有利于社会的稳定、繁荣。
第四节 立体农业发展的主要类型
1、旱地立体农业 粮粮型 粮经型 粮菜型 菜菜型
（二）多样性 由于农业系统中自然资源有很强的地域性，各地的 自然、社会、经济特点也不同，因而立体农业模型 表现出多样性。如山地、丘陵地区采取农林（果）、 林牧或农林（果）牧模式，水网农田地区采用农渔、 农牧渔、或农牧桑渔模式等。
（三）内循环与外开发的统一 立体农业系统中各级子系统之间关系复杂，接口无定 型，在资源利用上必须加强系统内部的多层循环，层 层利用才能高效合理利用资源，发挥复合结构的优越 性。另一方面，立体农业具有良好的社会效益和经济 效益，必须加强系统的开放性，输出较多的物质产品， 满足社会的各种需要。同时也要从系统外输入必要的 物质，以加强系统内部的物质循环。
（一）狭义的立体农业 根据不同作物的不同特性，利用它们在 生长过程中的时空差，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。
1 复种 （1）复种的定义 复种是指在一块地里一年内种几茬。 如：春季种植马铃薯，收获后种植白菜或萝 卜。再如：小麦收获后种植百日熟大豆。这 些都属于复种。其实南方的三季稻也属于复 种，使农作物达到一年两熟或者一年三熟。 复种要注意早、中、晚熟品种搭配，水生和 旱生作物搭配，养地作物和耗地作物搭配。
果、稻、萍、鱼、蛙、食用菌立体模式的食物链结构图
系统外（人为利用、 化肥农药、动力等）
鱼、蛙等 有机 肥料 （粪 便、 残体） 浮萍 食用菌
水稻
稻草、谷壳、糠 产品
水果
（5）技术结构：
水果、水稻、萍、食用菌等的高产栽培技术； 鱼、蛙等的高产养殖技术； 农产品加工营销技术； 模式内部种、养、加关系的协调
二、收益当量比（IER） 在立体农业中，大多注重货币值，立体种植应 与两个单作中价值最高的一种作物相比较。 IER则为立体种植中不同作物的收益之和（ a1 P1+a2 P2 +…anPn）与单作中价值最高的一种 作物的收益之比。 IER=(a1 P1+a2 P2 +…anPn)/a1M1
五、技术结构 是立体农业模式的技术集合。 在立体农业中，技术结构研究的重点内容有 两方面： (1)农业资源（如化肥、农药等）投入的内容、 时间、用量和方法 （2）模式内部种、养、加关系的协调
第二节 立体农业结构的实例分析
以果-稻-萍-鱼-蛙-食用菌立体农业模式为例进 行结构分析
（1）物种结构
种类: 果、稻、萍、鱼、蛙、食用菌6种 数量: 种植面积、密度、及放养量等 关系：果、稻、萍为初级生产者，鱼蛙为消费 者，食用菌为分解者
三、时间结构 是指各物种在时序(年或季节)上的不同安排。 这种时序安排应根据各地的自然条件、生产 条件和某种生物的生长发育规律及其要求而 定。同时还要考虑到市场的需求，人工创造 适合于某些生物生活的条件（如反季节栽 培），以提高经济效益和丰富市场供应。
时序安排的方法有轮作，不同光温型作物 布局，在最适宜的季节种植最适宜的作物， 并且做到早、中、迟熟品种搭配；套作， 错开不同植物的叶片茂盛期，使地面覆盖 时间延长，通过深根作物和浅根作物轮换， 用地作物和养地作物轮种，不但可以增加 总生产力，而且能收到减少土壤冲刷的效 果。
5、丘陵山区立体农业综合开发 丘上林草丘间塘，缓坡沟谷果鱼粮
6、农林间作、林胶茶立体种植
2008年，湖南湘阴县石塘乡新农村村民在该县中南桐木发展 股份有限公司承包的农林间作地里除草。该基地是湖南全省 最大泡桐树基地，栽有泡桐树三千五百亩，农林间作了红薯、 花生、玉米等经济作物，让山地资源得到有效利用
四、食物链结构 是立体农业模式内生物与生物之间以食物营 养关系彼此联结起来的一种链环依存方式。
其本质是能量和物质在生物之间的传递，在 传递过程中遵循物质不灭和能量守恒定律。
在自然生态系统中的食物链特点：能量和物 质是在一个封闭的系统里循环，遵守“十分 之一定律”，食物链的长短一般比较恒定。 立体农业中的食物链特点：能量和物质是在 一个开放的系统里循环，人们为了获取更多 的有机产品和提高资源的利用率，可以通过 种种方法加长食物链或在食物链上加环；也 可引入抑制环。如放养天敌生物防治害虫以 控制消耗，就是一个很成功地利用食物链结 构的一个例证。
第三节 立体农业的复合尺度
土地当量比（land e’quivalent ratio , 简称LER） 收益当量比(income equivalent ratio, 简称IER) 间作置换值(replacement value of the intercrop, 简称RVI) 是评价立体农业中种群组合效果的重要量值.
（2）套种的意义： ①提高土地利用率。 ②提高空间和光能利用率，提高作物产量。 ③ 提高土壤养分和水分的利用效率。
（二）中义的立体农业 是指利用植物、动物和微生物对外界环境要 求不同空间差、时间差和生物差 特点，在单位 面积土地上(水域中)或在一定区域范围内，进 行立体种植、立体养殖或立体复合种养，并巧 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、能循环利用的立体农业模式。
（2）空间结构：
第1层：水果，在田埂上方 地上：第2层：稻，在稻田上方 第3层：萍、食用菌、蛙，在地（水）面上
水体： 第4层：鱼，在水体中 地下： 第5层：水稻的根系，表土层
（3）时间结构：
季节上的安排：早稻、晚稻
品种的搭配：早、中、晚熟品种的搭配 农事安排： 播种、移栽，浮萍的套种，鱼蛙 的放养，各物种的收获
三、立体农业对环境的效应
• 培肥地力、优化肥料组合 • 调整农药结构，提高农药利用率，减 少农药残留 • 加强系统内物质的多级循环利用，减 少向系统外废弃物的排放 • 利用自然界的生态防治与自我修复功 能，促进环境与发展的“双赢”
第三节 立体农业的效益
• 1、经济效益：立体农业经济效益高的主要原 因是增加了单位面积上各种农产品的总产量， 也和部分地降低了生产成本有关。
2、稻田立体农业 稻鱼立体种养模式 稻蟹立体种养模式 稻鸭立体种养模式 稻萍鱼蛙立体种养模式 稻萍蟹立体种养模式
3、庭院立体农业 庭院立体种植 庭院立体养殖 庭院立体种养 庭院立体种养加
4、保护地立体种植 新疆生产建设兵团农二师二十四在1300余亩蔬菜 大棚中推行蔬菜高、矮、疏、密立体化种植取得 新成效，棚均纯收入达2.4万余元。
（四）整体协调性 立体农业结构复杂，影响因素众多，既需要协调各 个子系统之间的从属关系，采取层层进行的人工调 节控制，又要发挥系统组成部分的共生互利、相互 促进的自我调控作用，使之按总目标运行。
（五）技术密集性 (1)农业资源（如化肥、农药、动力等）投入 的内容、时间、用量和方法 （2）模式内部种、养、加关系的协调
二、立体农业的特点 • • • • • 综合集约性 多样性 内循环与外开发的统一 整体协调 技术密集
（一）综合集约性 即集约经营土地，表现为各种类型种植业与各种类 型的畜牧业、渔业、林业的综合经营，是一种巧妙 地利用生物间相互补充、相互促进关系取得的一种 综合集约的经营方式，体来自百度文库出技术、劳力、物质、 资金整体综合效益；
（2）复种的意义 ①提高土地利用率。 ②延长作物的光合时间，提高作物产量。 ③ 提高土壤养分和水分的利用效率。 ④能有效地改善土壤的理化性质，调节土壤肥 力。如水旱轮作，可以改善土壤结构和理化性 质，耗地作物与养地作物轮作，则可调节土壤 肥力。
2 间种（||） （1）间种的定义 间种是指在同一时期进行的几种作物相间种植 的方式。 间种时要注意不同作物间的互补搭配，如高矮、 喜阳植物与喜阴植物，早熟与晚熟、直根与须 根、深根和浅根、养地作物与耗地作物等搭配。