自20世纪80年代以来,我国土地利用方式发生巨大变化,传统粮食作物种植面积不断降低,而以果树、蔬菜等为主的高投入,高产出的园艺作物种植面积不断扩大。陕西秦岭北麓的周至、眉县近30年来,大量农田转变为猕猴桃园,当前该区域已成为我国最大的猕猴桃种植基地,种植面积超过全国猕猴桃种植面积的60%,是我国土地利用方式变化进程中的一个典型缩影。然而,在该区猕猴桃生产中,管理粗放,盲目水肥投入等问题普遍突出,不仅造成养分及水分资源的浪费,也严重制约了该区域猕猴桃产业的持续发展,同时带来了巨大的环境污染风险。因此,本研究主要以秦岭北麓周至县俞家河小流域为研究对象,通过多年田间实地问卷调查法查明该区域猕猴桃氮素投入状况,并在田间和流域尺度上采集土壤剖面样品探究农田及猕猴桃园土壤硝态氮累积状况和差异以及在不同坡位及区域土壤硝态氮累积的空间变异性。同时,连续采集并测定该流域地下水及地表水,探究不同土地利用方式对地下水及地表水硝态氮含量的影响;进一步在秦岭北麓区域尺度上探究了猕猴桃集约化种植区深层土壤剖面硝态氮累积、变异及其对地下水硝酸盐含量的影响。同时开展了猕猴桃园氮肥减量施用长期定位试验,探究氮肥减量施用对猕猴桃产量、品质、养分含量及土壤硝态氮累积的影响。获得以下主要结论:（1）2013―2017年连续5年实地问卷调查及2016年田间土壤样品采集分析结果显示,俞家河小流域猕猴桃园过量施肥问题突出,猕猴桃园氮素年均盈余量高达1099kg/hm²,为农田土壤氮素盈余量的4倍。猕猴桃园0-400 cm土壤剖面硝态氮平均累积量高达3288 kg/hm²,为农田土壤硝态氮累积量的16倍,且超过77.5%的硝态氮累积于猕猴桃根区（0-100 cm）以下土层。土壤剖面硝态氮累积量存在明显的空间（田块及流域）变化,表现为同一猕猴桃园坡下部0-400 cm土壤剖面硝态氮累积量显著高于坡上部土壤累积量;小流域内低地势区域硝态氮累积量高于流域高地势区域硝态氮累积量。表明在田块及流域尺度土壤中大量累积的硝态氮不仅存在向土壤深层淋溶损失的现象,同时也发生由地势高向地势低的地方迁移。（2）坡地猕猴桃园不同坡位水分及养分测定分析表明,灌溉及降雨能够引起土壤水分含量发生显著变化,表层0-20 cm土壤水分含量变化最为明显,灌溉及强降雨后,水分湿润深度可达100 cm以下土层。同一果园灌溉后,不同坡位土壤水分含量变化存在差异性,坡下部水分含量增幅明显高于坡上部;雨季前,土壤0-100 cm和100-200 cm硝态氮累积量分别为1307和712 kg/hm²;雨季后,两个土层累积量分别为902和1358 kg/hm²,硝态氮发生了明显的向下层土壤淋溶损失。雨季前后,0-200cm土壤剖面硝态氮累积量均表现为坡下部显著高于坡上部,且雨季后坡下部与坡上部累积量差异明显增大,表明土壤硝态氮在土壤中的迁移主要受水分迁移驱动。（3）2015―2017年连续3年对俞家河小流域不同土地利用方式下地下水采集分析发现,浅层地下水EC及Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、Cl^-、HCO₃^-和NO₃^-含量分别表现为猕猴桃园区>农田区>自然林地。自然林地、农田及猕猴桃园三个区域浅层地下水及猕猴桃园区深层地下水硝酸盐平均含量分别为32.5、34.8、55.3和28.9 mg/L。猕猴桃园区浅层及深层地下水所采集样品中分别有56.3%和22.2%的样品硝酸盐含量超过WHO规定的饮用水标准。三个区域地下水硝酸盐的δ¹⁵N也表现为猕猴桃园区>农田区>自然林地。同位素分析结果表明,猕猴桃园区污染地下水的硝酸盐主要来自于有机肥。说明土地利用方式对地下水硝酸盐含量有显著影响,猕猴桃集约化种植区由于过量氮肥的施用严重影响了地下水水质,造成了地下水硝酸盐污染。（4）对俞家河小流域地表水连续采样监测分析（2018年1月至10月）发现,自上游自然林地区至下游猕猴桃种植区地表水总氮平均含量在2.67―7.79 mg/L,其中旱季为4.48―6.92 mg/L,雨季为2.91―7.79 mg/L,均处于劣V类水质。硝态氮平均含量在2.15―7.11 mg/L,其中旱季为3.48―5.99 mg/L,雨季为2.23―7.10 mg/L。地表水硝态氮含量显著高于铵态氮含量,在总氮中的占比达71.5%―91.5%。不同土地利用方式下地表水总氮及硝酸盐含量存在差异,下游猕猴桃集约化种植区显著高于上游水体（p<0.05）。相比于旱季,雨季上游水体总氮及硝态氮含量显著降低,而下游水体显著增加。对水体硝酸盐氮、氧同位素组成分析发现,上游水体硝酸盐主要来源于大气沉降中的铵态氮,下游水体硝酸盐主要来源于降雨中的铵态氮及施用的铵态氮肥。（5）秦岭北麓猕猴桃主产区调查及土壤样品采集分析发现,猕猴桃园年均氮素投入量及盈余量分别高达1332 kg/hm²和1206 kg/hm²,显著高于农田（452 kg/hm²和252 kg/hm²）。猕猴桃园0-5 m土壤剖面硝态氮累积量平均高达3674 kg/hm²,且84%位于1 m以下土层;而农田0-2 m土壤剖面硝态氮累积量为158 kg/hm²,且主要分布于0-1 m土层。秦岭北麓猕猴桃种植区0-5 m及0-10 m土壤剖面硝态氮累积量分别为156.5和266.5 Gg N。监测的31个地下水样品中,97%的样品超过WHO规定的饮用水标准。因此,该区域由农田向猕猴桃园转变显著增加了土壤硝态氮累积及损失风险,且对地下水环境构成了严重威胁。（6）猕猴桃园减量施氮定位试验（2012―2019）结果表明,与农民常规施氮处理相比,减量施氮施25%（2012―2014）及45%（2014―2019）后,对猕猴桃产量、单果重、品质及枝条和果实养分含量均无显著影响（p>0.05）,却显著降低了土壤0-200 cm剖面硝态氮累积量（p<0.05）,增加了果农收益。与施用普通尿素相比,施用控释尿素能够明显降低土壤硝态氮向下层土壤的淋溶损失。因此,在该区域猕猴桃园具有较大的减肥潜力,通过降低氮肥投入量能够显著减少土壤硝态氮累积,同时缓控释肥料的使用值得推广。综上所述,秦岭北麓由农田转变为猕猴桃园显著增加了土壤氮素盈余及硝态氮累积量,灌溉和降雨加剧了土壤氮素损失,引起了明显的土壤硝态氮向下层土壤的淋溶损失,对当地地表及地下水水质产生了严重影响。因此,在该区域急需开展源头减量施氮及不同坡位变量施氮技术的推广,降低氮素投入量,同时结合相应的管理措施,如采用水肥一体化等减少灌溉水投入,对于减少土壤氮素累积及损失,保证猕猴桃产业的持续健康发展具有重要意义。