本发明公开了一种生态型缓释碳源及其制备方法和应用。制备方法包括：将秸秆类材料经过干馏处理和热解，然后干燥至恒重，得到基础固相缓释碳源；将反硝化细菌菌液固定于基础固相缓释碳源上，得到所述生态型缓释碳源。本发明的生态型缓释碳源在制备过程中，中低温干馏处理和热解处理破坏了其中木质纤维素结构，降低了纤维素分子链长度，聚合程度降低，提高了微生物对纤维素和半纤维素的可利用性，同时处理后的结构具有多孔性，且表面积增大，碳源有利于长期释放。本发明提供的生态型缓释碳源可以长时间保持碳源的释放，且硝态氮的平均去除率维持在92％左右，远远高于天然秸秆材料的碳源释放，且长期使用不会造成水环境的二次污染。