土壤侵蚀是世界上最广泛、影响最大的土地退化形式。侵蚀和沉积作用重新塑造着地表环境,影响陆地生态系统生产力和土壤生物地球化学循环(如土壤氮循环)。土壤氮素矿化是氮循环的关键过程,不仅决定氮素有效性和对植物的供氮量,而且影响陆地生态系统生产力与多样性,调节全球碳平衡。黄土高原地形破碎,坡地分布广泛,土壤侵蚀剧烈,为研究侵蚀环境土壤氮素循环提供很好的平台。本研究依靠野外台站,选取黄土高原不同小流域,即神木六道沟流域、绥德辛店沟流域、安塞纸坊沟流域、固原火岔流域和长武王东沟流域。分别在小流域侵蚀区和沉积区开展土壤氮素原位矿化培养试验,明确黄土高原侵蚀环境土壤氮素矿化的时空分异特征,分析其对季节、土壤环境因子和植被的响应规律,并阐明这些响应在侵蚀区和沉积区的差异。主要结论如下:(1)土壤有机碳、全氮、pH、容重、粘粒含量、水分和温度在5个小流域(六道沟、辛店沟、纸坊沟、火岔和王东沟流域)均差异显著。侵蚀区土壤有机碳和全氮含量均显著高于沉积区,但与地点有关。侵蚀区土壤有机碳含量在王东沟流域显著高于沉积区,而在火岔、六道沟、纸坊沟和辛店沟流域无显著差异;侵蚀区土壤全氮含量在王东沟和辛店沟流域显著高于沉积区,而在火岔、六道沟和纸坊沟流域无显著差异。沉积区土壤pH、容重、粘粒含量均显著高于侵蚀区,且与地点无关。侵蚀区土壤水分显著高,而土壤温度显著低于沉积区。(2)土壤无机氮库由铵态氮主导,但与地点、地形和土层深度有关。六道沟流域由土壤铵态氮主导;辛店沟和火岔流域由土壤铵态氮和硝态氮共同主导;纸坊沟流域侵蚀区或0-10 cm土层深度由土壤铵态氮和硝态氮共同主导,沉积区或10-20 cm土层深度由土壤铵态氮主导;王东沟流域侵蚀区由土壤铵态氮主导,而沉积区由土壤铵态氮和硝态氮共同主导。此外,土壤氮素矿化作用均由硝化作用主导。(3)侵蚀区和沉积区土壤无机氮库无显著差异,但与地点和采样时间有关(p<0.05),与土层深度无关(p>0.05)。六道沟和火岔流域侵蚀区和沉积区土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量均无显著差异;辛店沟流域侵蚀区土壤铵态氮含量与沉积区无显著差异,而硝态氮和无机氮含量均显著大于沉积区;纸坊沟流域侵蚀区铵态氮含量显著低于沉积区,硝态氮含量显著高于沉积区,无机氮含量无显著差异;王东沟流域侵蚀区土壤铵态氮含量显著高于沉积区,而硝态氮含量显著低于沉积区,无机氮含量无显著差异。有植被小区,土壤无机氮库在侵蚀区与沉积区之间差异不显著,无植被小区,土壤无机氮库在侵蚀区显著高于沉积区。(4)植被显著降低了土壤无机氮库,但与地点、地形和采样时间有关(p<0.05),与土层深度无关(p>0.05)。六道沟流域有植被小区土壤铵态氮含量显著高,而土壤硝态氮和无机氮含量显著低于无植被小区;辛店沟流域有植被小区土壤铵态氮含量显著高于无植被小区,而土壤硝态氮和无机氮含量无显著差异;纸坊沟、火岔和王东沟流域有植被小区土壤硝态氮和无机氮含量显著低于无植被小区,而铵态氮含量无显著差异。(5)地形和植被不影响土壤净硝化和净矿化速率,但均与地点、培养周期有关(p<0.05),与土层深度无关(p>0.05)。六道沟流域土壤净氨化、净硝化和净矿化速率在侵蚀区和沉积区之间均无显著差异,而有植被小区土壤净硝化和矿化速率显著高于无植被小区;辛店沟流域土壤净硝化和净矿化速率不受植被影响,侵蚀区土壤净硝化和矿化速率显著高于沉积区;纸坊沟流域沉积区土壤净氨化、净硝化和净矿化速率均显著高于侵蚀区,植被显著降低了土壤净硝化速率,但不影响土壤净氨化和净矿化速率;火岔流域土壤净氨化、净硝化和净矿化速率均不受植被的影响,侵蚀区土壤净硝化和净矿化速率显著高于沉积区;王东沟流域土壤净氨化、净硝化和净矿化速率在沉积区均显著高于侵蚀区,但是均不受植被的影响。(6)土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量均与有机碳和全氮含量呈显著正相关。土壤铵态氮含量与碳氮比呈显著正相关,而硝态氮和无机氮含量与碳氮比呈显著负相关。土壤铵态氮和无机氮与pH值均呈显著负相关,而与土壤容重和粘粒含量无统计学相关性。地点对土壤净硝化速率的影响与土壤水分和粘粒含量有关,地形对土壤净硝化速率的影响与土壤水分有关(p<0.05)。地形和地点对土壤净矿化速率的影响均与土壤水分有关(p<0.05)。表明,土壤氮素矿化在不同地点和侵蚀区与沉积区之间的差异受到土壤水分和粘粒含量的调控。