随着点源污染得到有效控制,农业面源污染由于监测难度大、隐蔽性强、传播范围广、风险性高等特征已经成为我国湖泊或流域水质恶化的主要原因,不仅损害区域生态系统,还会对农产品质量安全、农业可持续发展甚至对人体健康构成严重威胁。因此,研究典型流域的农业面源污染具有十分重要的现实意义。本文以海河流域为研究区,将InVEST模型与GIS技术相结合,运用气象数据、土地利用类型、DEM、统计数据等,模拟了2015年流域氮磷输出负荷空间分布,结合ARCGIS、GeoDA软件对流域氮磷负荷进行空间分析,进一步探讨各影响因子与污染物输出负荷之间的关系,最后通过建立不同情景分析,为防治农业面源污染提供建议。研究结果如下:(1)采用修正的NDR模型对流域污染物负荷进行定量估算。结果表明,流域氮磷输出负荷空间分布呈现差异性。土地利用类型产生的氮、磷负荷分别为52642943.74kg、10467712.32kg;农田面源污染匹配模式产生的氮、磷负荷分别为34934309.20kg、8076608.01kg。(2)基于ARCGIS对污染物负荷进行热点分析。结果表明土地利用类型产生的氮肥热点区与冷点区分别分布在中部平原和北方山区;而磷肥热点区集中在南部,冷点区集中在渤海湾周围。由农田面源污染模式产生的氮磷肥热点区均分布在流域南部,冷点区分布在流域西部及渤海湾附近。(3)基于GeoDA软件对污染物负荷进行空间自相关分析。土地利用类型及农田面源污染模式下的氮磷输出负荷的全局moran’I>0.5,表明空间上存在正相关,且局部空间自相关分布在空间上存在差异性。(4)旱地产生的污染物输出量最多,林地、草地由于过滤能力强,污染物输出量较少;两熟作物的污染物负荷大于一熟作物的污染物负荷,蔬菜的污染物负荷大于其它两熟作物的污染物负荷;流域污染物负荷随降雨量的增大而增加;坡耕地污染物负荷大于平原地区;农田化肥施用量与污染物负荷成正比关系。(5)减少农田化肥施用量可大大降低流域污染物的输出量,同时在水系附近一定范围内建设河岸缓冲区,同样可以减少污染物的产生。