“‘我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和’。‘双碳’目标的提出，拓展了新的科技需求，而身为生态环境领域的科研人员，更应为我国实现碳中和的崇高愿景做出自己的贡献。”2019级启明星星友、上海市农业科学院生态环境保护研究所水生态工程团队成员王俊力表示。

01

从湿地修复与管护出发

探索生态融合之路

湿地在生物多样性保护、水质净化、水源涵养等方面发挥着重要作用，这些环境与生态功能已被大家所熟知。同时，湿地也是地球上最高效的碳汇，全球最大的天然ch4排放源，是有效的氮汇，“但在脱氮的硝化-反硝化过程中会产生n2o，尤其是富营养化的河湖岸带湿地，被认为是n2o排放的‘热点’区域。”

湿地试验小区

在做国家水专项太湖项目的调研过程中，王俊力发现河湖岸带分布着大面积的湿地，随着政府和公众对湿地的重要性认识不断加深，湿地面积呈逐步恢复态势。同时，在水生态工程团队在水体修复工程实践中，他们发现无论是面源治理，还是生态缓冲带建设，大部分都是以湿地为治理手段或修复结果。

王俊力开始思考如何能最大限度的增加湿地碳氮“汇”并减少ch4和n2o排放“源”？她想在固碳减排间寻找一条生态融合的平衡之路。

野外湿地调查

收割是湿地最主要与最常见的管护措施，但收割时间、收割频率以及收割方式等会不会影响湿地的固碳和脱氮能力？通过研究收割对芦苇湿地脱氮效果的影响，王俊力发现收割对芦苇湿地的有利影响主要在下一年，“我们可以提高湿地的氮去除效率，并且促进芦苇生长和碳氮固定，增加其根系活力，促进根系呼吸代谢和分泌物释放，改变了湿地的微环境条件，从而影响土壤微生物功能特征，进而对湿地碳氮循环过程产生影响。”

“收割可以通过对植物产生的‘小’影响，发挥生态系统的‘大’作用。”王俊力认为，如果能够对收割这种最简单的管护措施进行科学性与系统性指导，将有助于把最日常与最经济的手段变为固碳减排的有效路径，“但这其中还需要探究很多问题，也是我持续努力的方向。”

02

从水环境治理与修复工程切入

探究理论与实践耦合之道

来到上海农科院生态所之前，王俊力是做与农田生态系统相关的研究，知识背景主要是植物生理生态，“来到农科院之后，我才开始接触到水环境治理与水生态修复。”虽然一开始对“水”一知半解，但她始终认为知识都是相通的。

在跟团队做项目、做工程的过程中，王俊力逐渐认识到水生态修复工程的最终走向都是植物，特别是以湿地修复为主要手段的技术。

如何更大地发挥植物在环境保护中的作用，提高植物的生态环境效益？她想剖析表象背后的深层原因，研究潜在作用机理，再来反哺工程实践。

从“农田”到“湿地”，王俊力想在不同的知识体系中，抽象整合出更具创新性，具有更大的适用范围的方法学和机制。

秉承“用生态的方法解决生态问题”的思路，水生态工程团队聚焦农业面源污染治理、河湖生态修复两大方面，其中包括针对性的调查设计流程、基底生境改造等方法与技术系统，围绕的核心是治理污染与修复生态。

经过多年的努力，在农业面源污染治理方面，水生态工程团队建立了从调查方法、工艺技术配置到工程设计的全流程体系。开创性提出了农田面源有限空间识别分析方法，为生态拦截工程设计提供了基础参数依据；研发了一系列技术并得到广泛应用，如原位促沉装置、硬质排水渠阶段生态化改造装置等，嵌套于农田排水沿程路径中（农田排水口、入河排水口等），以节点配置的“小代价”，带动整体生态拦截工程的“高效率”；生物滤解带技术解决了护岸硬质化带来的陆水生态系统阻隔、岸线生物活性降低等问题，充分发挥了基质-植物-微生物作用，对拦截径流污染、提升岸线生物活性、稳定水质等具有极高的应用价值；紧密结合环境、生态、水利、景观等多方需求，将单个技术整合为技术系统，建立水生态工程设计的针对性流程。

原位促沉装置

滨水生物滤解带装置

目前团队所研发的面源污染治理、河湖生态修复相关技术已在全国多个河道、湖湾进行了应用，包括上海、江苏、浙江、湖南、宁夏、内蒙古、山东、黑龙江等地，取得了较好的效果。并参与编制了国内首个省级湖库生态缓冲带划定与修复技术指南《浙江省湖库生态缓冲带划定与生态修复技术指南》，在此试点的基础上，编制了全国《河湖生态缓冲带保护修复技术指南》。

03

启明星计划

助力技术成果落地生根

2017年开始，启明星计划中增设了c类，鼓励高校和科研院所的青年人员利用理论优势做出更接地气的成果，为企业技术创新服务。

“植物不仅是滨水带景观设计的关键所在，也是营造健康生态环境的途径之一。大部分滨水带建设多从景观园林方面来考虑，在上海等大城市土地资源稀缺的情况下，应该利用滨水带的有限空间，在景观改善的基础上，同时考虑其生态功能的充分发挥。”

在启明星计划的助力下，王俊力通过对滨水带空间架构和基质改良的研究，形成了生态与景观耦合的滨水带冬季脱氮效果提升工艺技术，改变了滨水带原有的空间结构，保护其根区环境，形成以植物根系为核心的复杂物理-生物系统，为生态修复创造了良好的生境条件。

“启明星计划为青年人员科技创新创造了更多的机会、提供了更多的条件，推动技术成果在实践中落地生根。”王俊力说道。

上海某乡村节点湿地生态修复前后对比

王俊力

上海市农业科学院生态环境保护研究所水生态工程团队成员

主要从事农业面源污染、河湖生态修复方面的研究，重点研究方向为湿地生态与环境效应。先后主持或参与国家自然科学基金、“十二五”和“十三五”国家水体污染控制与治理科技重大专项、“十四五”国家重点研发计划等。近5年，发表论文20余篇，获发明专利3项、实用新型专利2项，获生态环境部科技进步二等奖1项、江苏省科学技术(专业组)三等奖1项，参与制定行业和地方标准各1项。

上观号作者：上海科技