人口的快速增長(zhǎng),，耕地的日益減少，是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要矛盾,，如果在單位面積的土地上收獲最大產(chǎn)額的農(nóng)產(chǎn)品,，是科研與生產(chǎn)上需要研究的重要課題，愛因斯坦曾說過,，地球光有效輻射充分利用,，地球人口再增四十倍，也能解決食物供應(yīng)問題,。這種光有效輻射充分利用,，就是把光的平面利用變化空間立體利用，讓散落光或者反射漫射光都得以最大化利用,，如熱帶雨林氣候下的原始森林系統(tǒng),，單位面積的生物量達(dá)到最大化，各物種的生態(tài)位也通過自然選擇形成最優(yōu)化,；

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如何走出傳統(tǒng)觀念,，構(gòu)建起生物量最大化的技術(shù)模式，往空間發(fā)展,，向空間要耕地,，構(gòu)建起未來農(nóng)業(yè)的三維耕作體系，及無限量的生產(chǎn)潛力開發(fā),，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究與發(fā)展的重要方向,；

當(dāng)前提出的垂直農(nóng)業(yè)與垂直農(nóng)場(chǎng)，已是空間化發(fā)展的開始,，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出摩天大樓用于耕作,，但造價(jià)不菲,，在生產(chǎn)上暫時(shí)難以實(shí)現(xiàn)，如果開發(fā)一種能讓生產(chǎn)者投資起來的垂直農(nóng)場(chǎng)模式,，是現(xiàn)實(shí)迫切的問題,。在自然界中藤本植物為了在爭(zhēng)取森林系統(tǒng)中的陽光，采用藤蔓螺旋盤繞上升的方式,，植物的枝葉為了科學(xué)合理的分配光照,，選擇適合自身的樹型或特有的枝葉抽發(fā)生長(zhǎng)模式，如開心形,、分層形,、籬壁形、塔形等,，枝也通過角度的調(diào)整找到適合的光生態(tài)位,，葉通過對(duì)生、互生,、輪生等方式構(gòu)建葉片合理的光合空間,；不管哪種植物在自然造型或者枝葉分生模式上，都是以光合最優(yōu)化為前提,，從而形成不同的樹形與自然的枝葉替換生長(zhǎng),。

目前設(shè)計(jì)師大多設(shè)計(jì)的垂直農(nóng)場(chǎng)均為鋼結(jié)構(gòu)框架的玻璃通透建筑，造價(jià)極高,，由設(shè)計(jì)構(gòu)想到生產(chǎn)運(yùn)用之間還要一段漫長(zhǎng)的過程,；而螺旋梯田溫室型的垂直農(nóng)業(yè)模式，具有以下的科學(xué)性,、合理性及生產(chǎn)實(shí)用性,。一采用螺旋線方式構(gòu)建盤繞梯田，從幾何學(xué)角度來說,，遵從阿基米德螺旋線定律,，建成的梯田模型類似于阿基米德螺旋揚(yáng)水器，這種構(gòu)建的科學(xué)性在于充滿相同空間的情況下,，螺旋線所用的材料最省,，就如類螺旋線式的蛛網(wǎng)，它用最少的材料來構(gòu)建最大的捕蟲空間,；另外螺旋梯田與球形鳥巢溫室組合,，具有合理性，鳥巢溫室的球體結(jié)構(gòu)可以為垂直農(nóng)場(chǎng)創(chuàng)造強(qiáng)大的外圍保護(hù)屏障,，可抗強(qiáng)風(fēng)等自然災(zāi)害天氣,，如果單獨(dú)去構(gòu)建螺旋農(nóng)場(chǎng)，為了讓它形成強(qiáng)大的抗性，就需選擇粗大的鋼材與鑄件才能完成,，而這種與鳥巢復(fù)合的方式,，外圍保護(hù)殼由鳥巢溫室方案得以解決；內(nèi)部只需用普通的管材就可以搭建成盤旋的梯田耕作層,，讓垂直農(nóng)場(chǎng)成為生產(chǎn)實(shí)用的技術(shù),，而不是概念。常規(guī)摩天大樓設(shè)計(jì)耕作層是以分層的方式構(gòu)建,，層次的通道采用垂直電梯方法實(shí)現(xiàn)上下交通,，而且層式，每層的光照不均,，下層受上層的遮光影響大,，不利于作物均勻受光，生長(zhǎng)影響較大,，需大量的補(bǔ)光燈來解決光照問題,，而勻比率坡度的盤螺方式，就如盤山公路,，由梯面始點(diǎn)可直通終點(diǎn),，方便人員管理走動(dòng)，另外各層梯田受光相對(duì)一致與均勻,，不需另設(shè)補(bǔ)光，大大節(jié)省了材料與能源,，而且讓遙不可及的垂直農(nóng)場(chǎng)成為普通農(nóng)民就可以應(yīng)用的實(shí)用技術(shù)模式,。

采用螺旋梯田創(chuàng)造的耕作空間比另外建設(shè)相同面積的溫室來創(chuàng)造耕作面積與空間，所化的成本更低,，只要于鳥巢溫室內(nèi)按照需要進(jìn)行空間布局即可,，不需構(gòu)建強(qiáng)大的抗風(fēng)外殼。在平面上每盤旋一次所創(chuàng)的面積就增一倍,，比再建溫室來拓展耕作面積成本大大降低,。比如在單位面積上盤旋五次就拓展五倍耕作面積，再通過立體霧培設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)3倍耕作效率提高,，綜合單位面積的耕作效率就實(shí)現(xiàn)15倍,，同樣相應(yīng)溫室調(diào)控所的能源也就大大降低。

以下是螺旋溫室的芻形,，以供大家參考,，雛形模式，結(jié)構(gòu)原理與未來生產(chǎn)上運(yùn)用都是一樣,，不同的是雛形模式梯面較狹窄寬一般為2-3米,，而生產(chǎn)模式寬至6-8米。具體見下圖：