黑土区是我国重要粮食生产基地,每年大量肥料的输入使黑土区面临巨大的面源污染风险,为明确黑土区农田-防护林坡面体系中土壤无机氮素迁移和转化特征,探究农田防护林带在减缓坡耕地面源污染过程中的积极作用,本研究选择典型坡耕地(耕地)、坡下的农田防护林带(防护林带)、以及二者之间的过渡带(过渡带)土壤为研究对象,采用自制回填土柱模拟不同深度土壤氮素水平运移过程,对比分析了农田-防护林坡面体系土壤铵态氮和硝态氮水平运移差异及其影响因素;采用室内等温和动力学方法完成土壤铵态氮吸附解吸试验,通过测定其吸附解吸强度及相关方程拟合探究农田-防护林坡面体系土壤对铵态氮的吸附能力;采用恒温恒湿培养方法测定农田-防护林坡面体系土壤硝化-反硝化以及氨化潜力。研究结果表明:1)水氮运移速率均随土层深度和运移距离的增加而逐渐降低,0～40 cm 土层中水分运移速率为防护林带和过渡带>耕地;土壤铵态氮含量均随水氮运移距离的增加迅速降低,防护林带0～10 cm表层土壤在初始运移段铵态氮浓度最高(438.07 mg·kg-1),过渡带和耕地均在40～60 cm 土层初始运移段铵态氮浓度最高(分别为666.81 mg·kg-1和420.04 mg·kg-1)。土壤硝态氮在耕地0～20 cm和过渡带40～80 cm 土层表现出明显的随湿润锋运移的现象,且在湿润锋处大量积累。防护林带硝态氮不随湿润锋的运移而迁移,0～20 cm 土层对硝态氮的吸持作用最强。2)耕地-过渡带-防护林带坡面体系中,除40～60 cm 土层外,土壤对铵态氮吸附量均在反应初期达到较高水平,且表现出较强的自发性。过渡带0～10cm层土壤表现出较防护林带和耕地土壤更强的铵态氮吸附能力;防护林带各土层土壤对铵态氮的解吸能力明显低于耕地和过渡带,对铵态氮的固持能力最强。3)土壤硝化活性表现为过渡带>耕地>防护林带,且随培养时间的延长而增加,硝化速率则呈现随培养时间的增加先降低再小幅度增加再下降的趋势;各土地利用类型土壤反硝化活性及速率不具有明显的规律性,不同土地利用类型土壤反硝化活性及速率随后随培养时间的增加波动变化;培养初期防护林带土壤氨化活性和速率较耕地和过渡带更强,但随反应时间的增加,防护林带土壤氨化活性和速率则低于耕地和过渡带,更有利于土壤氮素的固存。综上所述,在耕地-过渡带-防护林带坡面体系中,防护林带不仅可以增加水分在土壤中的水平运移速率,减少地表径流,同时对铵态氮和硝态氮具有一定的固持作用,以表层0～20 cm 土壤效果最为显著。防护林带内土壤较耕地和过渡带土壤具有更低的硝化和氨化潜力,更有利于土壤中氮素的保存。有机质在黑土坡耕地无机氮素阻控过程中发挥重要作用。