北方地區由於受冬季季低溫影響,沼氣池產氣效果不好,飼養豬、羊等生長髮育緩慢.為解決這些問題,科研人員根據北方冬季的氣候特點,探索形成了由沼氣池、日光溫室、畜禽舍、廁所4項主要設施組成的生態農業生產模式.人們通常把它稱為“四位一體”生產模式.該模式以土地資源為基礎,以太陽能為動力,以沼氣為紐帶.把日光溫室、畜牧養殖、沼氣、蔬菜、花卉等生產有機結合起來，使產氣、積肥同步，種植、養殖並舉，加強了能量、物質的迴圈利用，形成了無汙染的完整農業生產迴圈體系，高度利用有限的土地、勞力、時間、飼料、資金，進行集約化經營，成為庭院經濟與生態農業相結合的一種高產、優質、高效農業生產模式。適合在黑龍江、內蒙古、遼寧、吉林、河北、河南、山西、陝西、等北方地區的18個省區推廣。、
一、場地選擇
北方模式建設地點可以在房前、屋後或田園。因該模式必須最大限度的利用太陽能，提高溫度和增加光照，所以，在場地選擇上要符合以下幾個條件、
1.地勢開闊或朝陽，模式的東面、南面、西面沒有高大樹木、建築物山丘遮擋陽光
2.土質較好，無鹽鹼土和其他汙染。低窪內澇的地塊不宜建模式。
3.避開風口、風道。因為在這些地方修建模式，不但容易遭受風害，還會加大散熱量，冬季溫度難以保持。
4.有電源和充足的水源，水質優良。
5.靠近公路，交通方便，便於產品銷售。
在該模式發展的地方，為避免前排溫室遮擋後排溫室的陽光，要科學確定前後兩排室間的距離。合理的距離應以冬至日10時前排溫室不遮擋後排陽光為準，使後排溫室在冬至前後日照最短的季節裡，每天也能保持6小時以上的光照時間，以保證正常的生產需要。
二、模式建造
北方模式是集能源、生態、環保及農業生產為一體的綜合性生產形式，要求技術綜合性較強，必須嚴格設計和修建，才能最大限度地發揮其作用。
模式建造時，應先建沼氣池，在建畜禽舍、廁所，最後建日光溫室。首先在選好的地方，按照坐北朝南的走向，以日光溫室寬度座位總體寬度，以畜禽舍、日光溫室長度和作為模式的長度，劃出模式的總體平面。然後在模式總體平面內的東側或西側劃出日光溫室、畜禽舍的面積。隨機劃出模式寬度的中心線，以中心線和內沿中心線量出沼氣池的中心點。在以沼氣池的中心點為圓心，以池的半徑加6釐米為半徑畫圓，標出沼氣池位置。同時在模式中心線上確定好進料口中心點和位於日光溫室內的出料口中心點。
1.日光溫室日光溫室的跨度為6.5~7.08米，高度為3米。結構材料為磚砌體（空心牆或保溫複合牆體），懸樑吊柱鋼骨架（或水泥構件），或者為幹泥土打成壘牆及竹木骨架支撐結構。覆蓋用塑料膜應透光率高，保溫性好，不滴水，使用時間長。常用的有3中行事：
（1）優型薄膜日光溫室：這是一種高後牆、短後坡拱形日光溫室。跨度6米，脊高2.8米，還要跟據緯度而定，這是北緯63°採用的。後牆高1.8米，後坡長1.5~1.7米，後坡仰角30°以上，前屋面為拱形，後坡水平投影寬1.2~1.5米。這種形式多在北緯36°地區採用。砌築該溫室牆體一般採用兩種方法，一是用草泥垛牆底，寬1米，冬季培土防寒。而是用磚砌成，內側24釐米，外側12釐米，中空8~12釐米，內填珍珠岩、爐灰渣子、稻皮等隔熱物，築成保溫複合體。
（2）半圓拱形日光溫室：這種帶女兒牆的半圓拱形日光溫室跨度為6~7米，後牆高1.6米，中脊高2.7~3米，後坡水平投影寬度為1.4米，前屋面為半圓拱形。牆體用土募築，底寬1米。後坡增加女兒牆，能填滿作物秸稈和抹泥，增強了保溫效果。該溫室造價低，採光好，適宜乾旱地區就地取材建造。
（3）鞍Ⅱ型日光溫室：該溫室是一種無立柱溫室是一種無立柱溫室，跨度6米，中脊高2.7~2.8米，後牆高1.8米，後屋長1.7~1.8米，仰角35°，後坡投影長1.4米。山牆、後牆、後牆是磚砌空心牆。內側24釐米紅磚，外側12釐米紅磚或假期磚，砌成中間空12釐米的空心牆，內填充珍珠岩或稻殼等隔熱物。前後屋面為鋼結構一體化半拱形性架，上弦為4釐米直徑8釐米的鋼筋，拱架間由縱拉桿固定，拱架間距85釐米，連線在圈樑上，固定在土中，後屋面的支架是前屋弧形架延伸部分，一端搭在後牆內側。
