太湖位于长三角地区中部，是该地区最重要的水源地。然而太湖流域水污染问题不容乐观。2008年太湖曾发生蓝藻爆发，引发举国关注的水污染事件，其根本原因是水中的氮素含量升高。

毛竹—紫穗槐混交林采样点。中国林科院亚林所供图

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因此，在水源地如何控制水土流失、减少氮磷等营养物质对水体的输入就成为控制面源污染、改善水质的关键。实践证明，水源涵养林是改善水质的一项有效措施。但是，有关水源涵养林减少氮磷流失、改善水质的作用机理尚不明确。

近日，中国林业科学研究院亚热带林业研究所生态修复研究团队在《环境研究》（Environmental Research）发表研究论文，从土壤微生物角度探究了水源涵养林对控制土壤氮素流失、净化水质的作用机制。

根据《第二次全国污染源普查公报》，我国水污染物年排放量中氨氮达96.34万吨，总氮达304.14万吨，氮素污染对我国水污染的贡献率为81%，是我国最主要的水体污染物。这些氮素污染物进入水体不可避免的会引起水体富营养化，破坏流域水生生态系统，危及居民饮用水安全。

毛竹纯林采样点。中国林科院亚林所供图

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基于此，中国林科院亚林所生态修复研究组以太湖水源地之一浙江安吉县西苕溪流域为研究区，通过建立不同类型的水源涵养林（毛竹纯林、毛竹披针叶茴香混交林和毛竹紫穗槐混交林），基于氮磷迁移“源头—过程—终端”的实际发生过程，从氮磷污染物产生的源头出发，立足土壤“物理—化学—微生物”耦合视角，探究了水源地氮磷流失特征、水库集水过程中污染物浓度变化，揭示了水源涵养林的作用机理。

研究结果表明，通过调整、优化水源涵养林结构，土壤中慢生根瘤菌属的相对丰度提高（从1.51%至3.73%），固氮作用增强，使得土壤中氮素含量升高；并进一步促进土壤中木霉菌的生长（相对丰度由0.62%增加到1.68%），土壤有效磷含量提高了155.64%；一定程度上降低了一种氨氧化古菌的相对丰度（由0.44%减少为0.0018%），在细菌层面抑制了土壤硝化作用，有助于减少硝态氮（氮素流失的主要形态）的产生，水源地氮素流失降低38.16%。

与纯林相比，优化后的林内微生物群落结构发生了显著变化。同时土壤全氮和硝态氮损失分别减少62.48%~71.45%和31.78%~64.61%。研究发现，微生物群落在降低土壤氮素流失中起着至关重要的中介作用。研究发现了水源涵养林调控氮素流失的潜在路径。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.122732