二十一世紀是實現我國農業現代化的關鍵歷史階段，現代化的農業應該是高效的生態農業。

　　我國在工業化、城市化高速推進的同時，農村環境污染問題凸顯出來。農村環境問題主要有面源污染、點源污染和農村生態環境的破壞三大類。

　　人是農業生態系統的核心。人類不僅是農業生態系統的組成部分，而且是系統的主要調控者。人類應該處理好人、生物、與環境的關系，建立起合理、高效、穩定的農業生態體系，取得良好的經濟效益、社會效益和生態效益。

　　生態學是研究生物與環境之間相互關系的科學。從與環境的關系出發，以個體至生物圈各層次為對象是現代生態學的主要內容。生態農業從以下五個層次安排和設計。

　　一、環境與生物的關系

　　環境資源對生物的分布與生長起著限制和制約作用，同時，生物也通過其形態、生理和生化機制不斷適應環境的變化。

　　首先，環境對生物有制約作用，倡導資源節約型農業。一是對資源使用進行制度約束，如我國實行的土地、草原和林地家庭承包經營體制改革。二是對農作物生產所缺營養物質進行補齊，如我國推廣的測土配方施肥和配合飼料技術。

　　其次，生物會逐漸適應自然環境。同種生物的不同個體，長期生長在不同環境中會發生變異。根據農作物對環境的適應原理，農業部在“十五”期間編制了作物優勢生產區的規劃，為全國作物生產布局提供了依據。

　　再次，生物也會影響自然環境。生物對環境有利的影響很多，如森林可以涵養水源，凈化空氣。農業上的作物生產有防風固沙的作用，如甘肅省雙壟全膜玉米栽培對防治沙塵暴有一定作用。

　　二、種群結構與種群關系

　　在生態系統中，種群是物種存在的基本形式，不同種群間有不同的相互作用，即互不影響，競爭和互利共生。人類利用生物種群間相互關系原理設計并推行了多種類型的立體農業模式，如同一作物不同品種間作套種，不同物種的共養模式，例如蔗田種菇，魚類分層放養等等。

　　三、生物群落理論與生態自然修復

　　生物群落是由若干個種群組成的復雜生物體系。農業生產中間作套種就是人類模擬天然植物群落的層性，將高矮作物或根系深度不同作物合理搭配而創造的人工植物群落，以充分利用土地資源和光能，達到增產增收的目的。例如：甘肅河西走廊小麥玉米間作，華北平原棉花小麥間作。

　　由于自然因素的變化，以及人類的活動，一個地段上的生物群落被另一種群落作代替的過程叫演替。演替符合當地生態環境時可以進行環境修復，例如：利用植物對重金屬鎘污染農田的生物修復，以生態措施治理的官廳水庫水質恢復。群落受到干擾破壞，會出現逆行演替。如過度放牧下的草原生產力下降，甚至出現裸露退化，引起沙塵暴。

　　四、生態系統與循環農業

　　自然界依照食物鏈的流向，形成了植物生產-動物轉化-微生物還原循環系統，按照生態系統的物質循環，人類在農業上共建了多種類型的循環系統。

　　（1）農田內的循環模式。農田內由植物生產和微生物還原組成循環系統。最有代表性的是農田保護性耕作，即實行免耕措施，把秸稈留在農田內，實行秸稈還田。

　　（2）種養業的循環。根據植物生產-動物轉化-微生物還原的全食物鏈循環，各地形成了“豬-沼-果”、“豬-沼-菜”、“豬-沼-糧”等生態模式。

　　（3）農業與加工業的循環。種植業或畜牧業產品經過加工業深加工，其中，廢棄物經過微生物處理（厭氧或好氧）作為飼料或肥料利用，再回到農田。

　　（4）城鄉間的循環。我國城鎮產生的餐廚垃圾、泔水豬、地溝油是環境污染和食品安全的重大隱患。北京嘉博文生物科技有限公司研發的BGB為生物處理餐飲垃圾，生產肥料和飼料，實現了城鄉間的物質循環。

　　五、景觀生態學與生態城鎮化

　　我國現在進入了城鎮化快速發展期，同時也出現很多環境問題。如何破解城鎮化遇到的生態問題，在推進城鎮化的實踐中引入景觀生態學的理念是一個重要問題。比較有代表性的理論是英國霍華德的“田園城市”理念和德國的城市分散配置理論。