（一）理论前提
杜能对于其假想的“孤立国”，给定了以下六个假定条件：
1．肥沃的平原中央只有一个城市；
2．不存在可用于航运的河流与运河，马车是唯一的交通工具；
3．土质条件一样，任何地点都可以耕作；
4．距城市50英里之外是荒野，与其它地区隔绝；
5．人工产品供应仅来源于中央城市，而城市的食物供给则仅来源于周围平原；
6．矿山和食盐坑都在城市附近。
于是产生了下面两个问题：第一，在这样一种关系下，农业将呈现怎样的状态；第二，合理经营农业时，距离城市的远近将对农业产生怎样的影响。换句话说，即为了从土地取得最大的纯收益，农场的经营随着距城市距离的增加将如何变化。
孤立国的前提条件除上述给定的六个外，从需要解答的问题中可知，企业经营型农业是追求利益最大化（即合理的）的农业，因此，追求利益最大化也是其重要的前提条件。
杜能考察问题的方法是“孤立化的方法”。利用这一方法是为了排除其它要素（像土质条件，土地肥力，河流等）的干扰，而只探讨一个要素（即市场距离）的作用。即不考虑所有的自然条件差异，而只是考察在一个均质的假想空间里，农业生产方式的配置与距城市距离的关系。这种研究方法即我们通常所利用的两种基本科学方法（演绎和归纳法）之一的演绎方法。
（二）形成机制
根据前述各种假设，以及运费与距离及重量成比例，运费率因作物不同而不同，农产品的生产活动是追求地租收入最大的合理活动等前提条件，杜能给出的一般地租收入公式如下：
R＝pQ-CQ-KtQ＝（P-C-Kt）Q
式中：R地租收入；
P农产品的市场价格；
C农产品的生产费；
Q农产品的生产量（等同于销售量）；
K距城市（市场）的距离；
t农产品的运费率。
地租收入R对同样的作物而言，随距市场距离增加的运费增多而减少。当地租收入为零时，即使耕作技术可能，经济上也不合理，而成为某种作物的耕作极限。在市场（运费为零）点的地租收入和耕作极限连结的曲线被称为地租曲线。每种作物都有一条地租曲线，其斜率大小由运费率所决定，不容易运输的农作物一般斜率较大，相反则较小。杜能对所有农业生产方式的土地利用进行计算的结果，得出各种方式的地租曲线的高度以及斜率（图3-1上部）。因农产品的生产活动，是以追求地租收入为最大的合理活动，所以农场主选择最大的地租收入的农作物进行生产，从而形成了农业土地利用的杜能圈结构（图3-1下部）。
（三）农业生产方式的空间配置原则
如图3-1所示，农业生产方式的空间配置，一般在城市近处种植相对于其价格而言笨重而体积大的作物，或者是生产易于腐烂或必须在新鲜时消费的产品。而随着距城市距离的增加，则种植相对于农产品的价格而言运费小的作物。在城市的周围，将形成在某一圈层以某一种农作物为主的同心圆结构。随着种植作物的不同，农业的全部形态随之变化，将能在各圈层中观察到各种各样的农业组织形式。以城市为中心，由里向外依次为自由式农业、林业、轮作式农业、谷草式农业、三圃式农业、畜牧业这样的同心圆结构。
1．第一圈——自由式农业圈。为最近的城市农业地带，主要生产易腐难运的产品，如蔬菜、鲜奶。由于运输工具为马车，速度慢，且又缺乏冷藏技术，因此需要新鲜时消费的蔬菜，不便运输的果品（如草莓等），以及易腐产品（如鲜奶等）等就在距城市最近处生产，形成自由式农业圈。本圈大小由城市人口规模所决定的消费量大小而决定。
2．第二圈——林业圈。供给城市用的薪材、建筑用材、木炭等，由于重量和体积均较大，从经济角度必需在城市近处（第二圈）种植。
3．第三圈——轮作式农业圈。没有休闲地，在所有耕地上种植农作物，以谷物（麦类）和饲料作物（马铃薯、豌豆等）的轮作为主要特色。杜能提出每一块地的六区轮作，第一区为马铃薯，第二区为大麦，第三区为苜蓿，第四区为黑麦，第五区为碗豆，第六区为黑麦。其中耕地的50％种植谷物。
4．第四圈——谷草式农业圈。为谷物（麦类）、牧草、休耕轮作地带。杜能提出每一块地的七区轮作。同第三圈不同的是总有一区为休闲地，七区轮作为第一区黑麦，第二区大麦，第三区燕麦，第四区、五区、六区为牧草，而第七区为荒芜休闲地。全耕地的43％为谷物种植面积。
5．第五圈——三圃式农业圈。此圈是距城市最远的谷作农业圈，也是最粗放的谷作农业圈。三圃式农业将农家近处的每一块地分为三区，第一区黑麦，第二区大麦，第三区休闲，三区轮作，即为三圃式轮作制度。远离农家的地方则作为永久牧场。本农业圈内全部耕地中仅有24％为谷物种植面积。
6．第六圈——畜牧业圈。此圈是杜能圈的最外圈，生产谷麦作物仅用于自给，而生产牧草用于养畜，以畜产品如黄油、奶酪等供应城市市场。据杜能计算本圈层位于距城市51～80km处。此圈之外，地租为零，则为无人利用的荒地。