二十一世纪是实现我国农业现代化的关键历史阶段，现代化的农业应该是高效的生态农业。

　　我国在工业化、城市化高速推进的同时，农村环境污染问题凸显出来。农村环境问题主要有面源污染、点源污染和农村生态环境的破坏三大类。

　　人是农业生态系统的核心。人类不仅是农业生态系统的组成部分，而且是系统的主要调控者。人类应该处理好人、生物、与环境的关系，建立起合理、高效、稳定的农业生态体系，取得良好的经济效益、社会效益和生态效益。

　　生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学。从与环境的关系出发，以个体至生物圈各层次为对象是现代生态学的主要内容。生态农业从以下五个层次安排和设计。

　　一、环境与生物的关系

　　环境资源对生物的分布与生长起着限制和制约作用，同时，生物也通过其形态、生理和生化机制不断适应环境的变化。

　　首先，环境对生物有制约作用，倡导资源节约型农业。一是对资源使用进行制度约束，如我国实行的土地、草原和林地家庭承包经营体制改革。二是对农作物生产所缺营养物质进行补齐，如我国推广的测土配方施肥和配合饲料技术。

　　其次，生物会逐渐适应自然环境。同种生物的不同个体，长期生长在不同环境中会发生变异。根据农作物对环境的适应原理，农业部在“十五”期间编制了作物优势生产区的规划，为全国作物生产布局提供了依据。

　　再次，生物也会影响自然环境。生物对环境有利的影响很多，如森林可以涵养水源，净化空气。农业上的作物生产有防风固沙的作用，如甘肃省双垄全膜玉米栽培对防治沙尘暴有一定作用。

　　二、种群结构与种群关系

　　在生态系统中，种群是物种存在的基本形式，不同种群间有不同的相互作用，即互不影响，竞争和互利共生。人类利用生物种群间相互关系原理设计并推行了多种类型的立体农业模式，如同一作物不同品种间作套种，不同物种的共养模式，例如蔗田种菇，鱼类分层放养等等。

　　三、生物群落理论与生态自然修复

　　生物群落是由若干个种群组成的复杂生物体系。农业生产中间作套种就是人类模拟天然植物群落的层性，将高矮作物或根系深度不同作物合理搭配而创造的人工植物群落，以充分利用土地资源和光能，达到增产增收的目的。例如：甘肃河西走廊小麦玉米间作，华北平原棉花小麦间作。

　　由于自然因素的变化，以及人类的活动，一个地段上的生物群落被另一种群落作代替的过程叫演替。演替符合当地生态环境时可以进行环境修复，例如：利用植物对重金属镉污染农田的生物修复，以生态措施治理的官厅水库水质恢复。群落受到干扰破坏，会出现逆行演替。如过度放牧下的草原生产力下降，甚至出现裸露退化，引起沙尘暴。

　　四、生态系统与循环农业

　　自然界依照食物链的流向，形成了植物生产-动物转化-微生物还原循环系统，按照生态系统的物质循环，人类在农业上共建了多种类型的循环系统。

　　（1）农田内的循环模式。农田内由植物生产和微生物还原组成循环系统。最有代表性的是农田保护性耕作，即实行免耕措施，把秸秆留在农田内，实行秸秆还田。

　　（2）种养业的循环。根据植物生产-动物转化-微生物还原的全食物链循环，各地形成了“猪-沼-果”、“猪-沼-菜”、“猪-沼-粮”等生态模式。

　　（3）农业与加工业的循环。种植业或畜牧业产品经过加工业深加工，其中，废弃物经过微生物处理(厌氧或好氧)作为饲料或肥料利用，再回到农田。

　　（4）城乡间的循环。我国城镇产生的餐厨垃圾、泔水猪、地沟油是环境污染和食品安全的重大隐患。北京嘉博文生物科技有限公司研发的BGB为生物处理餐饮垃圾，生产肥料和饲料，实现了城乡间的物质循环。

　　五、景观生态学与生态城镇化

　　我国现在进入了城镇化快速发展期，同时也出现很多环境问题。如何破解城镇化遇到的生态问题，在推进城镇化的实践中引入景观生态学的理念是一个重要问题。比较有代表性的理论是英国霍华德的“田园城市”理念和德国的城市分散配置理论。