当前我国农业产业化进程不断加快,农业集约化程度快速增高,农业面源污染日益突出,已成为影响我国水环境安全的首要因素。农业面源污染受到农业生产活动、降水、地形、土壤、土地利用等诸多因素的影响,其空间差异性十分显著。因此,开展农业面源污染风险评估与分区分级管理体系的研究有助于将治理重点和有限的资源投入到区域内污染负荷高、且对水体危害可能性最大的敏感区域,提高管理和控制的效率。鉴于此,本研究针对长江流域丘陵地带的水体特征,选取典型小流域,建立小流域农业面源污染空间负荷估算模型和基于GIS的空间多指标面源污染风险评估模型,定量研究小流域中农业面源污染负荷的空间分布和潜在的面源污染风险,在此基础上划分负荷等级和风险等级、确定面源污染控制的关键区域,构建农业面源污染分级分区监管技术体系,为我国农业面源污染控制提供研究基础。本研究的主要内容和结论如下：(1)农业面源污染负荷估算基于GIS和通用土壤流失方程(USLE)对龙墩水库流域的水土流失和氮磷输出负荷进行了估算,结果显示龙墩水库流域总氮的流失负荷为157.6吨/年,总磷的流失负荷总量为39.03吨/年。总氮流失的空间分布整体呈现为水库的东南片区的流失较高,总磷流失的空间分布总体上呈现水库东部明显高于西部的形势。氮磷输出负荷高的地区主要是坡度大、水土流失较强烈、农业集约化程度较高的区域。(2)农业面源污染风险评价建立了基于GIS的空间多指标风险评价模型,对龙墩水库的农业面源污染风险进行研究。评价指标包括总氮因子、总磷因子、降雨径流因子、输移距离因子。结合ArcGIS软件的空间运算功能进行风险评价,风险值的空间分布总体上呈现西部高于东部的情况,尤其是西南片区最高,主要是因为该区域水网密集、农业集约化程度高。(3)农业面源污染关键源区和高风险区的识别将龙墩水库流域划分为12个子流域,分别研究各子流域的氮磷输出负荷和风险值。用各子流域的单位面积的氮磷输出负荷作为主要的指标来识别关键源区,结果显示研究区域中TN的关键源区在子流域2和子流域4,占总流域面积的14.68%。研究区域中TP的关键源区在子流域2、子流域4和子流域11,占总流域面积的24.71%。主要原因是这些区域的农业集约化程度高,从而使得该区域中的氮磷输出比较高。研究区域中高风险的区域在子流域1、子流域2、子流域3、子流域4和子流域5,主要在龙墩水库的西南片区,占总流域面积的37.74%。主要原因是龙墩水库的西南片区河网密集,农业面源营养物质和污染物输移距离很短,污染物在迁移过程中得到降解、截留的部分比较少,进入水环境的比例较高。(4)农业面源污染监管建议根据农业面源污染关键源区和高风险区的识别的结果,建议对农业面源污染实行分级分区管理。对于农业面源污染的关键源区(子流域2、4、11),要加强面源污染的源头控制,减少潜在的污染物的产生量；在面源污染的高风险区(子流域1、2、3、4、5)要加强过程控制,对污染物扩散途径的控制,在其迁移扩散过程中进行拦截和阻断；对于农业面源污染重点监管区(子流域2、4),要加强农业面源污染的减源、拦截、修复的全过程控制和科学管理。