在对自然芦苇型水陆交错带结构和功能长期研究的基础上，发现水陆交错带的边缘过滤效应是根孔作用和水位波动相互耦合的结果，阐明了水陆交错带土壤中根孔多介质净化机制，发明了一种人工构筑湿地根孔的方法，为生态湿地的规模化建设和应用开辟了一条新途径。创新性地将人工湿地生态根孔技术（CRCT）、强化植物床-沟壕系统和湿地生态工程温室气体减排效应进行有机结合，提出了利用水陆交错带边缘过滤效应和关键活区进行污染物降解转化的微污染水源水质调控新思路，运用仿生学原理在浙江嘉兴、海宁等地建设了4个大型仿自然人工湿地系统，显示出较好的水质净化功能和多重的生态服务功能。浙江省嘉兴市石臼漾水源生态湿地工程荣获被授予2011年“中国人居环境范例奖”，联合国人居署2012年“迪拜国际改善居住环境最佳范例奖”（全球百佳范例），2013年被住房城乡建设部批准为国家城市湿地公园；海宁市长水塘水源生态湿地项目被住房城乡建设部授予2016年“中国人居环境范例奖”。