黄土高原产区作为我国最大的苹果优生区,氮肥利用效率是苹果生产过程中的突出问题。随着氮肥施用量的增加,土壤剖面硝酸盐大量累积,由于黄土高原地区降雨较少,旱地土壤硝酸盐具有长期累积偶尔淋溶的特点,传统方法很难对其累积淋溶过程进行准确定量研究。因此,本研究采用野外监测与模型模拟结合的方法探究黄土高原苹果园氮素累积特征和运移变化过程;分析种植年限、施肥等驱动因子对土壤硝酸盐累积淋溶的影响;定量氮素损失的主要途径,以期为黄土高原苹果优生区果园合理施用氮肥和减少硝酸盐深层累积提供理论依据。研究结果表明:1.苹果园0-600 cm土壤剖面矿质氮以硝态氮为主,铵态氮含量较低。随着种植年限增加,土壤硝态氮含量和峰值出现的深度不断增加,25年苹果园0-600 cm土层硝态氮累积量增加到6000 kg·hm-2。种植年限越长,土壤深层(200-600 cm)硝态氮累积越显著,硝酸盐淋失加剧。不同种植年限苹果园调查发现,硝态氮累积量与历史施肥量呈明显的线性相关关系。在不同施氮量处理小区试验中,施氮量800 kg·hm-2(N800)和有机无机各200 kg·hm-2(HY50)处理在0-200 cm土壤剖面硝态氮累积量显著增加,这与氮肥的投入量以及土壤矿化密切相关。2.苹果园土壤水分含量主要要受降雨、蒸发、根系吸水和渗漏量等因素的影响,其中表层0-20 cm和20-60 cm变化较大,而深层水分含量只有在7、8和10月等降雨相对集中月份或者短时强降雨事件下才会发生明显变化。模拟结果表明,Hydrus-1D模型能够较好的模拟苹果园土壤水分动态变化过程(R2=0.46~0.81),但模型对于深层(140-200 cm)土壤水分峰值的模拟有些偏差(R2=0.18),在2018年7月份降雨后表现尤为明显。水量平衡表明,2017.10-2018.10月期间,蒸腾、蒸发和渗漏量分别占年降水量的52%、15%和27%。3.苹果园土壤剖面各层硝态氮和铵态氮含量变化主要受施肥量、土壤矿化、果树吸收和淋溶损失、气体损失等因素影响。Hydrus-1D模型能够较好的模拟施肥区域各层土壤硝态氮(R2=0.31~0.59)和铵态氮(R2=0.57~0.97)的含量变化情况。苹果树直接吸收利用的氮素约180 kg·hm-2,以硝态氮为主,且主要集中在4月-8月。苹果园200cm处氮素淋溶损失主要发生在10月基肥和7月追肥后,以硝态氮淋溶为主。随着施氮量的增加,土壤剖面硝态氮累积量显著增加。硝态氮淋溶是苹果园氮素损失的主要途径。由于试验小区土壤剖面初期硝态氮累积量大,在施氮量800、400与0 kg·hm-2的情景模拟下,硝态氮淋溶均达到800 kg·hm-2以上,表明该地区苹果园即使减量施肥,硝酸盐淋失问题在相当长一段时间仍然存在。因此黄土高原苹果园土壤氮素累积与淋溶问题应该引起广泛注意。