水熱耦合原理。

農田生態系統由氣候、土壤、生物等因子的共同作用所形成。其中， 大氣溫度和降水量占主導地位，對其它因子產生重大影響。農田是在改造自然生態系統而來的，不同植被地理背景下農田的生產力或產量受水熱組合影響最大。自然界最高生產力是熱帶雨林，約45t/ha/a，是在不施肥不打藥基礎上實現的，就是因為熱帶雨林的水熱條件最好，元素循環快。在農田中，光照、CO2都不是限制因子，而水熱條件，尤其水熱組合，最能反應農田生態狀況。中國即使有些農田面臨季節性乾旱脅迫，依然比真正的地中海荒漠區域的農田具有十分有利條件。中國草原是雨熱同期，而地中海附近、非洲的部分草原，雨熱出現的最佳時期是冬夏季分離的。

土壤碳氮庫增長原理

碳表現在土壤中即有機質。目前中國耕地有機質普遍很低，平均1%左右。通過有機肥養地，大大幅度提高土壤含碳量。這裡的有機肥，指自然界中的所有光合產物及其衍生物，不僅僅是傳統理解的人糞尿和動物排洩物。高效生態農業中的有機肥將以植物源肥料如綠肥、秸稈肥、雜草肥為主。在暖溫帶溼潤地區，當生態農田有機質提高到5%時，在這樣的土壤肥力下，即使空白對照(不施肥)的作物產量，也能超過了噸糧（小麥玉米周年產量）。

生物多樣性原理

生態農田具有豐富的生物多樣性，尤其是土壤生物多樣性。農田生物多樣性包括種植物種與養殖物種多樣性。在一個多樣性的農業生態系統中，其穩定性也是高的，抗自然災害能力加強，同時延長了農產品貨架期，避免集中上市帶來的農產品滯銷。我們在10畝農田基礎上發展的弘毅生態小院中，經濟物種有73種之多，包括植物、動物與微生物三大類。在這個系統中，害蟲與雜草都變成了資源利用起來。同時我們發現，由於土壤健康，農田生態系統健康，植物病害基本消失。

生態系統原理

生態系統指在自然界的一定的空間內，生物與環境構成的統一整體，在這個統一整體中，生物與環境之間相互影響、相互制約，並在一定時期內處於相對穩定的動態平衡狀態。生態系統是能夠自我維持、自我更新且具有一定恢復能力的。掌握了農田生態因子變化特點、物種組成及其相關關系，人類就可以利用這些生態學知識進行農田生態系統設計，力求獲得最大的產量、生物量或者最高的經濟效益。

優點：通過對農業生態系統中物質循環再生利用和能量的多級利用，使整個生態村的各業生產相互依存、相互促進，形成了一種良性循環。

原理：依據生態學原理物質循環再生化，能量流動多元化，符合可持續發展理念；減少農業經濟條件投入。

優點：充分保證土壤肥力，提高資源利用率。通過對農業生態系統中物質循環再生利用和能量的多級利用，使整個生態村的各業生產相互依存、相互促進，形成了一種良性循環。

對農產品深加工，延長產業鏈，提高附加值，增加了就業機會。通過人工設計生態工程、協調發展與環境之間、資源利用與保護之間的矛盾，形成生態上與經濟上兩個良性循環，經濟、生態、社會三方面效益的統一。