（一）生态农业的基本概念
生态农业是用生态学的原理指导和发展起来的农业。它的基本任务是最有效的把自然界的物质（包括能量）转化为人类能利用的农产品，充分提高太阳能向生物能转化，无机物向有机物转化的速率，充分提高生物能的利用率（初级生产力）以及农业有机废弃物的再循环永续利用的次级。同时，还要维持农业自然环境的生态平衡，使农业自然资源永续利用。
为达上述目的和任务，生态农业要求在农业生产中必须遵循生态学原理。所谓生态学原理就是生态适应原理、生态系统原理和生态平衡原理。
生物与环境的相适应就是生态学的基本原理。根据这个原理，在农业生产中就应因地制宜地安排生物生产，宜农则农，宜牧则牧，宜林则林，宜渔则渔。只有做到了生物与当地环境相适应，才能充分利用当地物质和能量资源，使之有效的转化为农业生产量。
自然界中的生物资源（动物、植物、微生物）和非生物资源（水、土、气、光、热）彼此相互联系，相互制约，构成了一个能量转化和物质循环的生态体系。农业生态系统就是通过人们对自然生态系统的改造而来的，因此农业生产也必须按生态系统的原理调整和创造合理的农业产业结构。
一般说来，处于生态平衡的生态系统生产力最高，生物量最大。在农业生产中也是如此。在安排生物种群量时要符合“营养级金字塔”规律，数量比例适当，保持相对平衡。例如，动物的饲养量要与牧草生产相平衡；对自然资源的利用量要与资源再生能力相平衡；蔬菜、水果生产规模及生产量与人们需求量相平衡；生产药材量要与人们需求相平衡；防治害虫时，要注意害虫种群和天敌种群的平衡。
（二）生态农业模式
1.庭院生态农业模式
庭院生态农业模式是一种集庭院种植、庭院养殖、庭院加工和农、林、牧（渔）为一体的生态良性循环的农业发展模式。在西北黄土高原，西北农林科技大学专家们历时20年创建了宁夏固原的“上黄模式”。
2.沼气生态农业模式
沼气生态农业模式是我国农业科技工作者创建的高产、优质、高效农业生产模式。它以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气建设为纽带，通过生物质转换技术，在农户庭院或田园，将沼气池、家畜（禽）舍、厕所、日光温棚有机结合在一起，构成的能源生态综合利用体系。在同一系统内，实现了产气、积肥同步，种植、养殖和能流、物流良性循环。
该模式的基本要素是：建一个坐北朝南的日光温室，面积150~300m2，日光温室内部西侧或东侧建一个20m2畜禽舍和一个
1.5m2厕所，畜舍下面建一个8m2的沼气池。
日光温室在冬季室外温度为零下20℃气温条件下，日光温室内温度可保持在10℃以上，从而使温棚内喜温性果菜如黄瓜、番茄等实现返季节生产。畜禽呼吸作用可为日光温室增温，并为作物提供二氧化碳气肥，作物光合作用放出氧气为禽畜提供呼吸所需。这样，系统内各组成部分相互利用，相互依存，形成一个能流物流循环利用的“生物经济圈”。南方结合自身的特点，则形成了“畜—厕—沼—渔—果（菜）”的五位一体模式。
3.草地生态农业模式
草地生态农业模式又叫粮草轮作模式。发达国家如：英、美、法、荷、加拿大、澳大利亚等国早在20世纪30~40年代就实行粮草轮作，通过种植豆科牧草，发展草食家畜，实行粮草轮作，进行国土改良、提高土地生产力。这种草地3~5年后改作麦田，种3年小麦后再改种牧草。单位面积苜蓿所载生物能是小麦的2~3倍，抗旱能力是小麦的3~7倍，1亩（0.067hm2）苜蓿养1头牛一年可获利1000~1500元，是正常年份种小麦的5~10倍，而投入则不到种小麦的10%。西部的许多地区农业长期受干旱和低温等因素的困扰处于低而不稳的状态，如果逐步退耕还草，把15℃以上的坡耕地变成青刈草地，可换回数倍的营养物质和经济效益。美国仅经过50年粮草轮作即改变了以吃粮为主的局面，目前草地农耕面积达6亿hm2。发达国家的实践表明，种草养畜是人类在更高层次上开发自然资源的一个过程。
4.林草一体化模式
随着现代农业的发展，要求资源配置达到最佳效能状态，相关产业相互渗透、相辅相成、互相促进，而行业分割各行其是不仅相互制约、彼此消长，而且也是低效能、低层次的一种生产方式。走林草一体化道路，发展林草一体化产业，就可实现林牧之间统一协调发展和高效益、高层次循环。
由于豆科牧草的生物学特征，林间种植豆科牧草可以增加土壤微生物区系的含量和分布，扩大土壤物质循环的规模和速度，改善土壤通透性和团粒结构，增加林地有机质和氮素含量，大幅度提高土壤调节水、肥、气、热的功能，促进林木速生快长，提高木材蓄积量和果品产量。地处黄河故道的河南商丘风沙危害区，原来种植30多年的杨、柳树防护林一直是“小老头”树，20世纪80年代中期在林间种植沙打旺后，“小老头”树开始返老还童，3年后测定，种草地林木比非种草林木平均每株胸径净增20cm，树高增长了3m以上。广东揭西县近年来在柑橘林间种植豆科牧草花柱草等，两年后测定，果园土壤有机质由原来的0.429%增至0.86%，含氮由0.049%增至0.054%，速效磷由2μg/kg增至7μg/kg，速效钾由17μg/kg增至88μg/kg，果园杂草被控制，病虫害减少，果品产量和品质大幅度提高。
林草结合有利于防风固沙，保持水土，涵养水源，净化空气，提高植被覆盖度，解决贫困山区群众燃料、饲料、肥料短缺的问题，有抗旱减灾抑制林火的功效。地处太行山区水土流失区的右玉县是全国造林模范县，近30年来造了许多万亩林和大型防风林带，林间植被覆盖率达45%以上。但由于雨少土瘠，树木生长缓慢，每公顷土地仅蓄木材12m3，水土流失仍未得到控制，由于经济收入低，该县仍是贫困县。20世纪90年代以来该县注重发展林区草业，通过留壮除残加大行距，在林间种植沙打旺，形成林带、草带交错互长，两年后林间覆盖植被度提高到93.8%，泥沙流量减少到70%，林木焕发新枝生长迅速；牧草产量提高14倍，大家畜出栏增长24.7%，小家畜增长15.3%，出现林茂、草丰、畜壮、民富的景象。地处内蒙古西部毛乌素沙漠的伊克昭盟地区，由于多年风沙侵害和人为破坏，70年代土地沙化面积达60%，营造防护林带收效甚微。15年前采取草、灌、乔结合的措施，绿色植被由36%增加到60%以上，沙漠化面积减少到35%，牧业产值大幅度增长，人均收入增加1倍以上，造林由70年代累计0.93万hm2增加到目前的5.33万hm2。
陕西延安榆林地区、甘肃定西地区过去造林困难，饲料、燃料、肥料短缺，人民生活贫困，水土流失严重，近几年来实行草灌先行、改土造林、林牧结合的方针，加快了绿化步伐，治理了水土流失，解决了群众“三料”问题，大大改善了当地生态环境和生活条件。
（三）农业生态系统中食物链和营养级调节
在农业生态系统中，各类生物之间存在着一系列吃与被吃的关系。这种以食物营养为中心，生物个体之间捕食与被捕食的链条关系，就称为食物链。食物链是一环扣一环的。各种生物体分别位于食物链的每一个不同环节上（按食性划分）。食物链的每一个环节称为营养级，食物链长短不一，营养级的数目也不一样。由于各种生物的营养关系复杂，一种消费者不只吃一种食物，譬如，粘虫（行军虫）就是杂食性害虫，它们危害小麦等夏粮作物后，很快向秋粮作物上转移。而一种生物可被不同消费者所吃，如每一种作物都有许多不同的害虫危害，这就决定了一个生态系统内有许多食物链。这些食物链彼此相互交结，紧密相连，构成复杂的食物网。生态系统中生物种类越多，食性越复杂，食物网线越多，这个系统的稳定就越强。
1.捕食者的调节举一小麦田防治蚜虫的例子。这里主要谈喷药。喷药后，一般半月后蚜虫又起来了，这样需要1次、2次、3次的连续喷药，而且结果往往是蚜虫越喷越多，其他虫子也多起来了。究其原因至少有3个。一是喷药可能把蚜虫都消灭光。在喷药时消灭了第一代蚜虫，同时也消灭了蚜虫的天敌（瓢虫、食蚜蝇等），因而剩下的蚜虫很快繁殖起来了。这个繁殖速度往往是惊人的。二是天敌消灭之后，一些原来是次要的害虫可能升为主要害虫，害虫结构发生了变化。二是抗药性产生，比如在1000万或5000万个蚜虫中遇到有一个抗药性的，它便很快地繁殖并形成一种新的抗药群体。从捕食与被捕食者的关系看，蚜虫消灭了，蚜虫天敌的食物也消灭了，这样，蚜虫天敌由于食物链受到破坏，繁殖速度大大削弱。而蚜虫吸食麦茎、叶汁液，小麦受到保护长得更好，因而蚜虫能够以更快的速度发展。现在，符合生态学原理的害虫防治方法，叫做害虫的控制与管理，就是把害虫控制到一定程度，但不足以为害，而仍然保持了这个食物链，这是人工（农业）生态系统中的例子。自然生态系统中这样的情况也很多，例如森林生态系统中的鸟类减少，某些昆虫因失去了捕食者（天敌）而暴发增多。树木的枝叶又因昆虫大量取食而受危害。
再如草原生态系统中鼠类数量突然增加，必将引起草原产草量大幅度下降，而捕食鼠类的沙狐种群又因有丰富的食物而迅速增加，从生态学观点看，下一个营养级的捕食者又是上一个营养级的被捕食者，它们都是生态系统中食物链上一个链节，都应当受保护，如果其中某一个链节一生物种群，在数量上突然发生变化，就必然会牵动食物网，甚至影响到系统的平衡。
所以，在一个生态系统中，食物链越多，食物网越复杂，营养级越大，系统的稳定性就越强。
2.食物链的营养级“金字塔”人们为了充分利用光合产物及其贮存的能量，在农业生态系统中总是尽可能地缩短食物链而把其他消费者如害虫、病菌和其他不利动物尽可能减少到最低限度。从营养级来看，粮食、蔬菜及其他经济作物属于第一性生产的产品，来自生态系统的低位营养级，人吃粮食在生态金字塔中处于下部，与草食动物位置相同。肉是第二性生产的产品，来自高位营养级，人吃肉在生态金字塔中处于中上部，相当于肉食动物的位置。根据林德曼的生态效应学说，能量每经过一个营养级大约损失90%。美国耶鲁大学生态学家林德曼，通过对美国的天然湖泊和实验室水族箱中营养级和能量流动的研究，于1942年提出了“金字塔规律”即能量流动的“十分之一定律”，是指食物链中各营养级之间，能量的传递效率平均为10%，其余90%都在传递过程中以热量的形式散失掉了。例如，一个人如果只靠吃水产品增长1斤（0.5kg）体重的话，就得吃10斤（5kg）鱼，10斤（5kg）鱼要以100斤（50kg）浮游动物为食：100斤（50kg）浮游动物又要消耗1000斤（500kg）浮游植物才能生活。这就是“十分之一定律”表示的生物量金字塔。