重子作为强相互作用的束缚态一直是量子色动力学中非常难处理的一个对象。孤子方法作为描述重子的一种重要方法已经被广泛采用。现有的孤子模型主要应用在定域的夸克介子耦合模型中，在非定域模型中的研究并不成熟。非定域是低能量子色动力学的一个基本特征，所以研究非定域模型中的重子有助于更深入了解量子色动力学的特性。整体色对称模型作为低能量子色动力学的一个很好近似，提供了非定域的相互作用形式，能够表征手征对称性自发破缺和色禁闭。此模型在描述手征对称性自发破缺和介子性质方面很成功，但对于重子的研究还不成熟。本文在整体色对称模型中用孤子来描述重子，旨在改进和发展整体色对称模型对于重子性质的描述。另外，孤子的集体量子化方法在定域模型中已发展得比较成熟，但非定域模型中的研究还没有发展起来。我们在本文中提出了非定域模型中集体量了化的一种方法，其物理意义比较明确，对于将来计算重子内部夸克分布提供了坚实的基础。 我们克服了整体色对称孤子方程中加入π介子自由度的计算困难，证明了刺猬解是孤子方程的一个解。求解孤子方程需要输入一个有效胶子传播子。在本文中，我们分别采用了红外发散的Munczek-Nemirovsky模型及红外有限的Maris-Tandy模型求解了相应的彩虹近似下的Dyson-Schwinger方程，然后把得到的夸克传播子输入孤子方程进行数值求解。计算表明，π介子自由度提供了很强的吸引，明显改进了整体色对称模型中现有的计算，得到了更接近实验的结果。我们系统分析了有效胶子传播子的各种因素对于孤子性质影响的行为，结果表明，增大强度参量(减小屏蔽参量)和考虑单圈修正的紫外行为都可以减小夸克的本征能量，限制夸克场和手征介子场的分布范围，从而增大孤子的质量，减小孤子的半径。同时，我们的研究表明，单纯足够人的强度并不足以产生孤子，孤子的存在和性质与夸克传播子在类时区域的解析行为有密切联系。我们还计算了孤子的单粒子激发态，Munczek-Nemirovsky模型可以得到三个径向激发孤子，计算结果与实验观测到的核子和△的径向激发态质量定性符合。 刺猬解形式的孤子不具有确定的角动量和同位旋。为了恢复角动量和同位旋量子数，我们采用了集体量子化方法和相干态角动量投影方法。我们在本文中首次细致讨论了整体色对称模型这个非定域模型中孤子的集体量子化方法，提出了一种利用转动演化算符来构造集体坐标的方案。按照通常所采用的量子化方法，我们只保留集体坐标的二阶导数项，通过正则量子化的方法得到孤子的转动惯量，最后得到具有确定角动量的量子态。分析表明，与定域作用模型不同，整体色对称模型中所得到的孤子的转动惯量不发散，但是数值计算非常复杂。我们对孤子背景下的夸克传播子进行了谱分解得到了谱的信息，计算得到了价夸克对于转动惯量的贡献。对于海夸克部分，我们探讨了三种途径，并在对介子场展开取近似情况下，得到了海夸克部分的贡献，数据计算得到的核了和△共振态间的质量劈裂与实验基本符合。我们还在经典孤子上构造了相干态，对于介子部分用相干态，对于夸克部分仍然用经典场表示。相干态角动量投影后得到了核子和△的质量，计算表明单纯考虑介子场涨落不足以描述核子和△的质量劈裂。