近自然生态循环系统通过整合人工湿地、水生/陆生植物、微生物及鸟类庇护岛，在宁夏引黄灌区轻度污染农田退水净化中成效显著，可实现化学需氧量、总磷等污染物的高效去除，且能丰富生物多样性、为鸟类提供低干扰栖息地。但该技术在实际应用与理论研究中仍存在以下问题：（1）时空尺度研究存在局限，现有研究多为短期实验，难以精准反映系统长期运行下的水质净化稳定性及生物群落演替规律，且研究区域集中于中卫市第一排水沟，未充分考虑引黄灌区不同区域的适用性，系统普适性有待验证；（2）生物组分协同机制尚不明确，虽明确水生植物、微生物在水质净化中的作用，但二者间的营养竞争和代谢协同关系，以及陆生植物-鸟类-水生生物的食物链耦合机制未深入解析，且宁夏乡土水生植物种类挖掘不足，外来植物引入的生态风险评估缺失；（3）鸟类庇护岛设计与管理粗放，现有庇护岛仅初步满足鸟类基本栖息需求，未结合涉禽、游禽等不同类群的栖居、繁殖习性优化岛体结构，且冬季鸟类食物补给及抗干扰措施不足，庇护岛对候鸟迁徙期的保障功能尚未充分发挥。
宁夏大学农学院顾欣教授团队完成的题为“基于近自然生态循环系统的引黄灌区农田退水净化”的研究在《农业工程学报》2025年第41卷18期正式发表。
为治理农业面源污染，构建近自然生态循环系统净化退水，评价水质改善效果，丰富生物多样性，并为鸟类提供低干扰栖息地，该研究于2022年在中卫第一排水沟末端坑塘（面积20.7hm2），结合人工湿地与近自然技术，构建含底泥回用（改良土壤）、乡土水生植物（挺水/浮叶/沉水类）配置、改性火山岩+卵石填料净化区、鸟类庇护岛（距游人活动区≥50m，设深沟隔离）及净化水回用系统的循环系统；监测pH、COD、总氮、氨氮、总磷，用综合污染指数对比实施前及实施后两年水质数据。
水质净化效果
净化技术实施后，水质显著改善：第二年COD、总氮、NH3-N、总磷相对实施前年平均质量浓度分别减少了41.97%、33.27%、56.96%和72.22%；Ⅱ类水月份占比从16.67%升至66.67%，无Ⅴ类水；COD最低达6.74mg/L，总磷多数月份保持在0.008~0.095mg/L，均达Ⅱ类水标准，净化效果逐步稳定。
水质综合污染指数评价分析
净化技术实施后第一年Pw均值为0.56（轻污染），仅1～2月为中污染；实施后第二年Pw均值降至0.45，无中污染及以上月份，数值在0.34～0.68之间，整体从实施前的中污染状态转为轻污染，且污染程度持续降低，水质综合改善效果显著。
近自然生态循环系统效果分析
净化技术实施2年后，水质稳定在Ⅳ类及以上，污染指标保持轻污染范围；水生及陆生植物生长良好，乔木生长量超2.00m，灌木超0.65m，水生植物覆盖率从＞30%升至＞45%，新增种植植物29种；生物多样性显著提升，观测到反嘴鹬、苍鹭、赤麻鸭等鸟类及鱼虾活动；该系统还为鸟类提供低干扰、低污染的食物源与庇护空间，实现了水质净化与生态修复的协同，近自然生态循环系统初步成型。
宁夏大学农学院硕士研究生全卓为第一作者，顾欣教授为论文通讯作者。
该研究获得国家重点研发计划项目（2024YFD1700502）、宁夏回族自治区重点研发计划（引才专项）项目（2021BEB04044）资助。
全文链接: http://www.tcsae.org/article/doi/10.11975/j.issn.1002-6819.202501071?viewType=HTML
全卓,苏小粉,顾欣,杨嘉妮,董海瑞.基于近自然生态循环系统的引黄灌区农田退水净化[J].农业工程学报, 2025, 41(18): 101-110.
QUAN Zhuo, SU Xiaofen, GU Xin, YANG Jiani, DONG Hairui. Farmland water purification inYellowRiver irrigationarea based on near-natural eco-circulation system[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2025. 41(18): 101-110.
