本文以农业系统优化理论为核心，运用系统科学和生态工程的理论和方法，以宏观农牧业统计资料、北方旱区农业研究资料和数据、内蒙古草地基础数据、畜牧气象观测资料等为基础，系统调查农耕区和畜牧区农户、牧户的农牧业生产方式，进行区域农业系统结构调整及子系统调整方案的测算及分析，在总结现有成功模式与经验的基础上，建立农牧系统结构优化的生产模式。应用多目标规划分析方法进行农牧业综合效益最大化的设计，除采用系统分析方法和系统耦合方法外，还与田间试验、实地调查、历史分析法以及计算机信息技术、数学模拟、模型等方法有机结合起来。主要结论有： 1 系统辨识：农牧交错带阴山北麓是我国主要生态脆弱与贫困地区之一，也是影响华北大气环境质量的一个重要沙尘源区。当前应把生态环境建设放在首位，力争实现生态和经济的双赢。通过建立指标体系，对区域经济、社会、生态三种效益的功能进行综合评价，权重系数分别为0.2984,0.2134和0.4882。在指标评价体系中，对各类生态、经济、社会影响因子按其重要性排序，森林覆盖率和土壤流失是当前必须优先考虑的两个指标，其权重分别为0.0718和0.0705，其次是实现农业总收益目标最大化，组合权重为0.0587。 2 系统优化方法与结果：对区域农业大系统采用多目标决策手段进行系统优化，其结果符合预定设计，绿当量植被覆盖率达到38.57％，比优化前高出15.56％；平均侵蚀模数由原来的26.9t-hm<-2>a<-1>减为25.7t-hm<-2>，减少了4.7％；载畜量达到941155羊单位，可增加141％。草地面积可增长6.83％，将增加载大牲畜量1.2万头牛单位或羊5.8万只；耕地面积略有减少，减少量为30683.63hm<2>，使粮、经、草得到合理轮作，其种植面积比例由原来的1:0.18:0.24调整为1：0.27：0.61。大幅度削减了马、驴、骡、骆驼等役畜的数量；牛、羊、兔等食草动物在畜禽结构中所占比例提高到81.2％。农牧业总收益增加11536.36万元，农林牧收益比由原来的1：O.12：0.23优化为1:0.12:0.67，产值结构趋于合理。 3 优化模式及意义：形成多种形式的带状留茬间作轮作模式，包括为牧而种的粮草或粮饲间作组合、为卖而种的油薯带状间作组合，以及灌木篱网与牧草带状间作组合等，在不适宜种植乔木防护林的农牧交错带，形成能够控制农田风蚀沙化并显著提高农田生产力的保护性优化耕作模式；加大农牧结合的力度，发展为牧而农的种植业和自繁自育结合异地育肥的季节性养殖业，形成适合农牧交错带条件的农牧耦合模式。优化模式是在现有生产水平和技术水平的基础上提出来的，并由此提出了该区域当今发展高产高效持续农业的主要途径和措旌。 本文发现农牧交错带普遍存在种植业与畜牧业产值反相位年际波动的现象，分析了其成因。在系统分析的基础上，提出了农业系统结构调整的概念并界定其内涵。在首先确定区域生态、社会、经济效益优先序及权重的基础上，采用多目标线性规划，构建了区域农业结构阶段性优化模型。并针对北方农牧交错带的实际，把系统结构调整与构建防沙型农业技术体系有机结合起来，建立了县域农业生态经济发展模式。