由农业生产而造成的污染，已经在土壤-水-生物-大气这个立体结构中造成了重大影响，是一种立体交叉污染。本研究围绕“土壤”这个农业立体污染的中心环节，重点探讨了农业立体污染中土壤对非点源污染的输出负荷和土壤自身残留氮、磷等的空间分布两个方面，主要研究工作和结果如下： 1、系统总结了农业立体污染的概念、研究方面和重点，叙述了农业立体污染中物质的循环过程，并且详细说明了土壤中氮、磷的循环及其主要转化过程以及土壤氮、磷循环可能造成的环境污染问题，试图以此来对农业立体污染的理论加以补充。 2、利用 SWAT 模型，研究和模拟了大兴区农业面源污染负荷。SWAT 模型的应用以及前人对农业非点源污染中土壤输出负荷的研究主要以流域为研究区，本研究以北京市大兴区这样一个河流冲积平原、大都市农业行政区为研究区，研究结果便于行政部门对污染的控制。在搜集了SWAT模型所需要的各种研究区的空间数据(土地利用、DEM、土壤、水系等)和属性数据(土壤属性、气象数据、土地利用及植被覆盖等)基础上，利用SWAT模型模拟了研究区内2005年土壤对非点源污染的输出负荷。本研究分析了大兴区2005年非点源污染总负荷和月际变化，分析了研究区内非点源污染的时间和空间变化。结果表明：研究区非点源污染输出以降雨量最多的6月至9月最多；土壤输出的各种污染物负荷中，耕地的输出贡献最高，林地对各种污染物输出的贡献最小，农村居民地和城市居民地对溶解性氮、磷的输出有较大的贡献。最后，给出了非点源污染物质输出的控制和管理措施。 3、系统比较了普通克里金法、泛克里金法和协克里金法用于估测土壤氮、磷等物质空间分布图的优劣，并进行了不同估计方法的精度验证。结果表明，三种方法中泛克里金方法可以去除数据的漂移趋势，具有最优的空间估计估测精度。在此基础上结合GIS，利用研究区的实际采样数据对氮、磷等可能造成土壤污染的物质进行了空间分布分析。 4、依据全国土壤普查的氮、磷等物质的分级标准，对研究区内氮、磷等物质的空间分布进行了污染风险等级划分，并分析了不同土地利用类型与氮、磷等物质之间的相互关系。 本研究在 3S 技术的支持下，研究农业立体污染中土壤对水环境和自身残留的氮、磷等物质造成的危害，并分析了各种形式的氮、磷的时空分布特征，取得了良好的结果，说明 3S 技术在农业立体污染的研究中是一种有效并具有前景的手段。