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农业作为国民经济发展的基础产业，占据着重要地位。近些年，伴随着中国经济飞跃式发展，农业发展也取得不少丰硕成果。但在这些成果的背面，却是以牺牲自然资源和生态环境为代价。中国农业生产率低，现代化科学技术投入少，环境污染严重，抵御自然灾害能力不高，区域发展不平衡，这些都无法直接利用物质能量加总进行衡量。《综合环境经济核算系统》提到的物质流核算和货币流核算均无法反映出区域的资源禀赋状况。本文将区域能值核算与GIS空间分析技术结合起来，研究区域能值的空间分布特征，拓展了能值的研究方法和应用空间。首先，本文对能值理论的发展历程、国内外研究成果以及理论体系的构建进行了简单介绍。其次，运用能值核算的分析方法，从自然、经济、社会、可持续发展四个方面，对2001-2010年中国农业生态系统发展近况和2010年31个省直辖市农业发展现状进行分析。研究发现：中国农业生态系统发展状况总体良好，自然水平呈现明显的东西部差异，经济水平呈现不规则变化；在衡量农业劳动力生活水平的指标人均能值产出量上新疆及东部沿海地区表现比较突出；通过能值可持续指标综合反映出各地区农业生态系统可持续发展水平存在较大差异。再者，本文利用GIS空间分析技术，对中国农业生态系统的空间分布特征进行研究。中国农业生态系统投入产出各项能值指标全局空间聚集效果显著，相邻地区间存在空间正相关性。通过中国31个省直辖市农业生态系统2010年能值综合指数的Moran散点图和LISA显著性图，分析各能值综合指数的局部空间相关性，发现：各项能值投入产出指标空间聚集分布格局差异较大。最后，本文针对中国农业生态系统的空间分布特征提出可持续发展建议：保护生态环境，减轻环境压力；优化产业结构，调整能值投入；提高科技水平，增加能值产出；提高专业素质，增加人均产量；差别化区域政策，实现可持续发展。总之，近些年中国农业生态系统可持续发展能力提到了很大提高，但是由于中国地域辽阔，自然条件、经济发展、科学技术、人才素质区域差异大，所以可持续发展水平的区域差异仍十分明显；且各能值指标空间聚集分布格局也大不相同。中国农业在可持续发展的道路上仍需继续努力。