独流入海型河流是我国东南沿海区域一种典型的河流。随着城市的高速发展，过量的营养物质输入扰乱了河流中氮循环过程，大量的氮在沉积物中积累，导致河流生态系统发生退化，然而旨在提升水质的传统修复措施往往难以取得预期成效。正如多稳态理论所述，仅靠恢复退化前的环境条件不足以恢复河流生态系统的健康状态。从多稳态理论角度阐明城市河流氮循环的恢复过程对保护独流入海型河流的生态环境具有重要意义。木兰溪作为福建省“五江一溪”之一，是典型的独流入海型河流，因此国家工程研究中心水环境治理与生态修复团队以木兰溪流域南北洋河网为研究区域，利用高通量测序和氮代谢关键酶活性测定的方法，解析河流沉积物中氮循环通路的多稳态特征及其与微生物群落间的联系。

结果表明，河网中微生物介导的氮循环通路存在多稳态，总氮和总磷是驱动氮循环通路发生稳态转换的关键因子。势能分析表明，降低营养负荷可以使氮循环通路发生稳态转换，进入以高氨化作用和高硝化作用为特征的理想状态，进而可以避免氨氮和有机氮的积累。根据多稳态氮循环通路与多稳态微生物群落间的联系，微生物群落状态的改善可以促进理想功能状态的恢复。网络分析进一步揭示根瘤菌和鞘单胞菌是平原河网沉积物中主要的关键物种，这些物种相对丰度的增加对微生物群落状态的改善有促进作用。