Evaluamos la efectividad de la optimización del uso del suelo para controlar la contaminación de fuentes no puntuales (NPS) al combinar un enfoque de planificación dinámica multiobjetivo con la aplicación del modelo de Uso del Suelo y sus Efectos a Pequeñas Extensiones Regionales y la Herramienta de Evaluación de Suelos y Agua. El enfoque de modelado combinado mostró una capacidad sustancial para reducir la contaminación por NPS en el embalse de Shitoukoumen, en la ciudad de Changchun, China, reduciendo las cargas anuales totales de nitrógeno y fósforo en el área de estudio en un 8.7 y un 10.12%, respectivamente. La carga total de nitrógeno disminuyó significativamente y se estabilizó en menos de 8 kg/hm2 desde un nivel máximo de más de 15 kg/hm2. Las cargas totales de fósforo antes de la optimización del uso del suelo estaban concentradas en las partes centrales del área de estudio, con los valores más altos superando los 2.3 kg/hm2, y tendían a extenderse hacia afuera, pero se resolvieron en 1.5 kg/hm2 después de la optimización. Los resultados mostraron que, desde una perspectiva macro, la optimización de la distribución espacial y la composición cuantitativa del uso del suelo puede controlar efectivamente la contaminación por NPS. El estudio también demuestra la efectividad potencial de la metodología de modelos acoplados para mitigar NPS en el futuro.