为揭示北京市农田生态系统氮素养分平衡与负荷状况，利用物质流分析中“输入=输出+盈余”的物质守恒原理，以氮素养分为介质建立农田生态系统氮素平衡模型。根据北京地区密云、房山2007年统计资料和文献查询获取的参数，估算了密云、房山氮养分输入、输出以及养分盈余，并分析了养分产生的环境效应。结果表明，2007年损失进入大气和水体环境中的养分总量分别为4 255.26 t和7 728.95 t，盈余在农田生态系统土壤中的养分总量分别为7 320.51 t和14 566.64 t，通过损失途径进入环境和盈余在农田生态系统中的单位面积耕地氮养分负荷高风险地区集中在密云、房山的东部地区。通过对比研究，分析氮养分损失态和盈余态负荷基本趋势，找到了污染潜势产生原因，提出了促进农田氮平衡与降低氮养分负荷相应的调控对策和措施。