农业是国民经济发展的基础,农业可持续发展是我国社会经济可持续发展的重要组成部分,是全面建设社会主义新农村的重大历史任务。本文在综合分析农业生态系统研究进展的基础上,运用能值分析和投入产出理论,对开封市农业生态系统投入产出状况进行能值分析,研究系统组成要素之间及与环境之间的内在联系,揭示影响系统演替的因素及其演替特征。在此基础上,构建了开封市农业生态系统模式,从而为合理利用农业资源、实现农业生态系统的可持续发展奠定基础。全文分为六部分:第一部分是对农业生态系统研究进展进行评述。针对农业生态系统的研究进展状况,着重分析了农业生态系统的投入产出、能值分析理论、可持续性发展评价和生态服务功能等方面的研究现状,研究中存在的不足与发展趋势。第二部分是开封市农业生态系统的研究方法。首先,分析了农业生态系统研究的能值分析方法,包括能值理论的基本概念、主要能值指标体系及能值分析的步骤等;然后,论述了本文研究的主要内容,包括研究区域选择、研究技术路线与主要内容及研究所需数据的获取方法等。第三部分是开封市农业生态系统能值评价与分析。着重从两个方面对开封市农业生态系统进行能值分析,一是从宏观角度对开封市农业生态系统总体能值的投入-产出结构、系统的主要能值指标体系进行分析与评价;二是从微观层面对开封市农业生态系统农户水平的能值投入与产出结构进行研究,揭示系统能值投入产出的区域差异。在此基础上,建立了开封市农业生态系统能值投入产出生产函数模型。结果表明:开封市农业生态系统结构较优,但还有待进一步优化。(1)农业生态系统总能值投入量增长缓慢,人工辅助能值投入比重大,而环境可更新资源投入能值比重较小。在不可更新的工业辅助能值投入中,化肥投入的能值比重大,说明传统的无机肥料还在发挥着其重要作用;(2)农业生态系统的总产出能值呈先增后减、又缓慢增加的趋势,种植业和畜牧业能值产出比重大,渔业和林业产出能值比重低;(3)农业生态系统净能值产出率较高,但增长缓慢,变化较大;而能值投资率在1997年之后明显下降,表明农业生态系统的经济能值投入水平较低;环境负载率逐渐下降,表明开封市农业生态系统生产环境压力减小,说明增加人工辅助能值投入以获得较大能值产出的潜力很大;(4)农业生态系统生产优势度总体较低,而系统稳定性指数较高,他们的变化反映出农业生态系统的各生产单元在组成上趋于均衡,内部网络连接、系统自控与反馈作用方面存在一些问题,今后应继续加强农业生态系统结构调整,同时注重结构调整的科学性;(5)无论从农户能值投入产出结构分析,还是从主要能值指标体系看,开封市农户能值投入产出的区域差异明显;(6)基于能值分析的基础上,根据柯布—道格拉斯生产函数模型,构建出了开封市农业生态系统生产函数模型,与开封市农业生态系统实际产出拟合较好。第四部分对开封市农业生态系统演替状况进行分析。着重分析了土地利用变化、农业生产条件变化、环境条件变化、农户生产投资行为变化等对开封市农业生态系统的演替影响及其系统变化特征。结果表明开封市农业生态系统呈现顺行演替的特点,农业生产技术条件的变化与人类活动等是影响开封市农业生态系统演替的主导因素。第五部分是开封市农业生态系统模式的构建。着重分析了农业生态模式构建原则与方法、开封市主要农业生态系统模式现状,在此基础上构建了开封市基于循环经济理念的农业生态系统模式,提出了开封市生态农业建设的对策。第六部分是结论与讨论。通过分析得出了本文的主要结论、需要进一步研究的问题。