在云南大理，苍山与洱海之间，直线距离不过五公里。

2005年，农业农村部环境保护科研监测所（以下简称“环保所”）在距离洱海1公里的位置建立野外观测实验站（以下简称大理站）。这里地处苍山与洱海之间的平坝区域，正处于农业活动密集、入湖河流交错的关键地带。

大理站内稻田温室气体减排试验区。

当年的实验站如今已升级为“云南大理农业生态系统国家野外科学观测研究站”。从摸清污染家底的基础观测，到承担实施国家重点研发计划项目，大理站不仅是科研攻关的前哨，更是连接国家战略与田间地头、科研论文与百姓民生的关键平台。

从“一张白纸”到“国家平台”

洱海是大理人民的“母亲湖”。本世纪初，随着流域发展，农业面源污染加剧，湖水富营养化问题凸显。“一定要保护好洱海”的殷殷嘱托，成为沉甸甸的历史责任。

作为农业环保领域的“国家队”，环保所深知，科学治理的前提是精准认知。2005年，环保所前瞻性布局，在洱海流域建立了野外观测实验站，拉开了长期扎根监测与研究的序幕。

大理站内稻田径流减排试验区。

环保所副所长、大理站站长张克强研究员介绍，在这里建站主要有三重考量。首先，洱海是云贵高原的典型淡水湖泊，其流域农业发达，人口密集，农业面源污染问题突出。在这里设站，能够直接研究高原湖泊流域农业生态系统与面源污染的互作规律，其研究成果对西南地区乃至全国同类湖库治理具有极强的示范和借鉴价值。

其次，大理站的核心使命是为洱海水质保护提供科技支撑。农业面源污染（如化肥流失、畜禽养殖排放）是洱海富营养化的主要压力之一。将大理站设在污染产生的“源头”区域和迁移“通道”上，便于科研人员开展全过程、连续定位观测，从而精准摸清污染“家底”，揭示迁移转化规律。

再次，该位置便于构建覆盖“源头—过程—汇水区”的“天—空—地—湖”立体监测网络，是验证和集成面源污染防控技术的天然实验室。同时，站区紧邻村庄和农田，能直接与农户对接，将研发的绿色技术进行现场示范和推广，让科研成果快速落地。

然而建站之初，一切从零开始。大理站常务副站长沈仕洲告诉《中国科学报》，当初他的导师张克强带着他在这里租房子搞实验，采样后还得送回位于天津的环保所做检测。“没有设备，没有固定场所，连个像样的办公场所都没有，老百姓凭啥相信你？凭什么按你说的干？”沈仕洲说。

更深的困难在于，他们的“对手”——面源污染是看不见的。大家都说污染严重，但到底多严重、什么时候严重、怎么流出来的，“其实当时没有详细的数据，没有长期的监测。没有数据，就没法跟农户说清该改什么、不该改什么，也没法跟政府说清管控的抓手在哪。”

他们只能徒步走遍田间地头，摸清农业生产的每个环节，采集第一手的水土样本。他们用这种最“笨”也最扎实的方法回答最基础的问题：污染到底从哪里来？有多少？如何迁移？

这份工作孤独、艰辛，却至关重要。

大理站内土壤障碍因子试验微区。

“环洱海几乎没有工业，水质变差的主要贡献就是农业生产生活——种植径流、养殖粪污、农村生活。”沈仕洲说，这个问题当地政府着急，老百姓其实也着急——大理人对旅游产业的依赖很高，“保护不好就没人旅游了，老百姓挣不了钱”。

于是，大理站把第一个长期任务定位在“把污染到底是怎么回事搞清楚”。他们根据农田密度、土壤类型、种植模式分区在全流域设了10个长期观测场，主要观测农田沟渠里的水、田里的养分动态等。

根据十几年来的观测数据，他们发现，每年雨季（6~10月）占全年径流形成的85%，非雨季极少形成径流，而农业面源污染主要由径流从农田带入河流湖泊水系，也就是说管控的精力要精准压到雨季窗口。

基于这些观测和建议，他们帮地方算清水质的氮磷负荷账——每年入湖水量多大、需要降到多少才能保证洱海达到二类三类水质、倒推区域养分投入总量上限。这让政府的管控从“一刀切”变成“有指标有抓手”。

2009年前后，原农业部要在全国建野外站，而大理市政府希望留下这支科研队伍，于是将162亩国有土地划拨给了环保所。经过几年的基础设施建设，2015年，大理站正式投用，常驻人员20到30人，形成了“监测→研究→研发→示范”的完整一线链条。2021年，该站进入国家序列，成为西南高原唯一的农业生态系统国家野外观测站。

平台赋能探寻“系统解法”

长达十余年的坚守，积累了海量的原位观测数据，让科研团队得以揭示洱海流域农业面源污染的关键生态规律，绘制出精准的污染“时空地图”，为后续治理奠定了坚如磐石的科学根基。

2024年，依托大理站长期积累的数据、方法体系和示范基地，环保所牵头的“十四五”国家重点研发计划项目“重要湖库流域面源污染监测防控”得以启动。项目联合全国14家优势单位，旨在直面治理痛点，提供覆盖“源头控制、中间拦截、末端处置、智能管控”的全链条系统解决方案。

分层逐级净化系统的沉砂净化塘。

首先，是监测与溯源能力的“跃升平台”。项目在大理站原有监测网络基础上进行升级，构建了更智能的“天—空—地—湖”立体化监测网络。卫星、无人机、地面传感器、无人船协同作业，如同为洱海流域做“全天候生态CT”。基于海量数据建立的流域农业面源污染大型数据库和快速溯源模型，能在几分钟内锁定污染源区，实现分区分级精准管控，彻底改变了以往“大海捞针”的局面。这背后，是大理站长期参数本地化研究与模型校验工作的直接支撑。

其次，是技术研发与集成的“验证平台”。项目研发的各项关键技术，均在大理站及其辐射的示范区进行验证与优化。

分层逐级净化系统的生态净化塘。

再者，是工程与生态措施的“中试平台”。针对农田退水，该项目研发的“植草带拦截—沟渠塘净化—分级回用”技术体系，在大理站周边的沟渠塘系统进行了长期效果观测与工艺优化，使污染物拦截能力提升13%以上。快速净化材料与工艺也在此得到了验证，实现了水力停留时间小于4小时情况下，氮磷去除率达到80%以上的。

在右所镇团结村的示范点上，国家重点研发计划项目负责人、环保所副所长周莉研究员介绍了这套完整的分层逐级净化系统。其核心逻辑是：农田排出的尾水先经过监测，如果氮磷浓度达标就直接排走，如果不达标，就引入五级塘进行逐级净化。

第一级是稳定塘，也叫沉砂净化塘，主要作用是沉淀，水体停留时间大约一天，让农田退水中的泥沙和颗粒态的养分沉下来；第二级是生态净化塘，水体停留2~3天，其中的立体植物净化体系包括沉水植物、浮水植物和挺水植物，从底部到水面形成完整的净化层。“水体上中下的养分可以同时净化”，处理后氮能从1.5mg/L降到0.7mg/L；第三级同样是生态净化塘，但植物配置有所不同，净化效果已经是肉眼可见；第四级是采用了浮床技术的深度净化塘，浮床上种植鸢尾、菖蒲、莎草等植物，专门处理水体表层上层的养分；第五级是人工湿地，水体已基本达标，其作用是水资源利用和保护，如果需要，湿地里的水可以回灌到农田，如果水太多了，也可以排到洱海流域。

瓶中水展示了五级净化塘净化效果。

周莉介绍，去年五月初有一次降雨，他们监测到农田排水超标，于是闸门自动关闭，水被引入五级塘进行处理。经过四五天的生态净水处理，氮降到了0.56 mg/L左右，磷降到了0.1 mg/L，达到了排放标准。

这些经过大理站反复验证的“模块”，最终被集成为两套可推广的模式：适用于高原湖泊的“测—减—净—用”一体模式，和适用于山地库区的“拦—蓄—用”模式，为不同地域提供了定制化解决方案。

从“技术包”到“百姓账”

最好的技术，如果束之高阁，就无法真正守护洱海。大理站的20年，也是一部将复杂科学知识转化为农民易懂、能用、乐用的“技术包”，并最终变成他们“收益账”的推广史。

推广之初，并非一帆风顺。改变农民世代相传的种植习惯，谈何容易。大理站的科学家们采取“做给农民看，带着农民干”的朴素方法。他们在站内及周边村庄建立核心示范基地，集成展示技术。

稻田里养麻鸭，既能除草增肥，鸭蛋和肉鸭还能额外增收；牛粪通过发酵和蚯蚓过腹，变废为宝，形成生态循环链。这些看得见、摸得着的生态效益和经济效益，是最有说服力的教材。

他们摸索出的办法，不是发传单搞培训就算完，而是三种笨功夫。

第一种，“租他的地，在他眼皮底下种，请他来干，钱算给他。”沈仕洲举了稻菜轮作的例子，老百姓常年种蔬菜，投入高、负荷大，和他们说“要种一季水稻吸吸多余养分”，他们很难接受。于是大理站租老百姓的地，请老百姓种，再把收益都给老百姓。这样一来，稻菜轮作模式广受欢迎。

源头减污增效技术贡菜—玉米轮作模式。

第二种，“先给甜头，降低他的风险。”新款绿色肥料很难被接受。他们就用申请来的治理资金购买肥料给老百姓用。“让他慢慢接受”。

第三种，承认大理的特殊性——老百姓想的是又能保护好环境搞旅游，还能搞生产，多挣一点是一点。不过度追求高产，而追求经济和环境效益的平衡点。于是他们帮老百姓找到低污染又有产值的替代作物（鲜食玉米、贡菜、莴笋等）。

他们推广示范的“玉米—玉米—贡菜”绿色高值种植制度，可使贡菜减氮20%的同时亩增产最高达258公斤，亩增收近千元。新种植制度在削减氮排放28.6%以上的同时，使农户周年纯收入较传统模式增收78%~101%。大理站用实实在在的数据，证明了“绿色”与“高值”可以兼得。

沈仕洲等长期驻站的科研人员，成了连接实验室与田埂的“桥梁”。他们用方言和乡亲们算账：用上专用控释肥，一次施肥，省工省力；采用精准施肥技术，烟草在减氮1/3的情况下产量不减、品质更优。

国家重点研发计划项目进一步放大了这种示范效应。项目通过建立核心示范区，系统展示了“测—减—净—用”的智慧农业管理模式。田边的智能管控闸门根据水质自动开闭，农民在手机App上接收施肥建议。该项技术推广面积超过10万亩，氮磷入湖负荷削减20%以上的。

在多年稳定支持下，洱海如今长期保持在整体二类到三类水质，水质持续向好。如今，源于洱海的治理“大理方案”已开始向星云湖、杞麓湖等同类流域辐射。大理站的故事，在苍山洱海间续写新篇。

（本文图片均由李晨拍摄）