污水处理厂排放尾水、城市生活污水管网排放尾水等污水虽符合上海市排放标准,但相较于更为严苛的国家地表水环境质量标准,排放水体中主要污染物浓度仍然超标。此类水体排入地表水水域,会造成地表水受污,加重水体富营养化程度,使水生态系统退化,生态系统服务功能下降,影响生态环境。因此污水净化迫在眉睫。人工湿地（constructed wetlands）作为生态型水处理技术,低投入、低能耗,且能稳定有效净化污染物,因此近年来被广泛运用于各类水处理。水生植物作为人工湿地三大组成部分之一,是人工湿地最显著的生物特征,除自身可以吸收氮磷外,还可通过根系分泌氧气和代谢物影响微生物分布与活动,进而影响湿地净化效果。并且,湿地植物还具有生长特性可以营造景观空间。因此,植物对人工湿地起到极其重要的作用。人工湿地实际应用时多采用单种植物种植模式,以方便操作与管理。但从生态系统角度来看,单一物种湿地,系统生物多样性低,景观异质性低,观赏性差;系统结构简单,其稳定性和弹性降低。且单种水生植物的污染物净化效果单一,难以有效净化复合型污水。基于此,考虑将多种水生植物组合,形成植物群落,提升湿地系统生物多样性。一方面,不同种类水生植物对污染物去除效果不同,搭配种植可以提升湿地系统对复合型污水的净化效果;不同植物根际富集的微生物存在差异,不同植物搭配种植,有利于提升根际微生物的多样性。另一方面,结合景观设计学理论,将多种水生植物搭配,形成湿地系统三季有花、四季常绿的景象,提升湿地景观多样性,营造宜居的生态环境,打造优美的亲水平台,提高湿地系统的经济价值。因此,本实验从植物净化效果、株高、生长期、花期等角度,筛选了 7种上海地区常用湿地植物,结合时间、空间异质性等生态学理念,构建4种植物群落并相应地形成4种人工湿地CW-G1、CW-G2、CW-G3、CW-G4,7种植物单种对照人工湿地及1个空白对照,探究植物群落对人工湿地水质净化效果的影响及影响机理,结果如下:（1）人工湿地水质净化的效果:分析了不同进水污染物浓度条件及水力停留时间（HRT）条件下,人工湿地的污染物去除效果。结果表明,COD及TN去除率在C/N 比为4/1时达最大值;TP去除率在进水TP浓度为2 mg·L-1时达最大值。氨氮、硝氮、亚硝氮去除率在HRT为4d时达最大值;TP及COD去除率在HRT为3 d时达最大值,之后呈不显著的上升或下降。因此,确定系统进水浓度条件为COD、TN、TP 分别为 120 mg·L-1、30 mg·L-1、2 mg·L-1,HRT 为 4d。此外,研究了植物群落对人工湿地水质净化效果的影响。结果表明:种植物群落处理CW-G1及CW-G3可以提升湿地周年的污染物去除率,植物群落处理CW-G2及CW-G4的污染物去除率有高有低,净化效果不稳定。（2）植物群落影响人工湿地水质净化的机理。水质分析表明,CW-G3（黄菖蒲+鸢尾+灯芯草+铜钱草）对碳、氮、磷均具有较好的去除率,是最佳植物配置方式。皮尔逊相关性分析结果表明,TN去除率与POD酶活性正相关,MDA酶活性和可溶性糖含量负相关;COD去除率与可溶性糖含量负相关;总磷去除率与各生理指标无显著相关性。污水胁迫后,各生理指标随胁迫时长变化情况表明,CW-G3中植物可以快速提高POD酶活性,响应水分胁迫,降低MDA酶活性,减轻细胞膜脂过氧化。根系电镜扫描结果表明,CW-G3的植物通气组织发育良好,结构完整。微生物测序结果表明,CW-G3富集大量好氧异养型脱氮菌;根系分泌物非靶向代谢结果表明,CW-G3 装置内 Arachidonic acid,Linoleic acid,Oleic acid 等不饱和脂肪酸含量高,低C/N 比条件下可为微生物提供碳源。主成分分析（PCA）结果表明影响微生物分布的环境因子是氧气、碳及氮,CW-G3中植物可通过发达的通气组织影响根际氧气和有机物含量,进而影响微生物的富集与分布,提高湿地系统污染物去除率。本研究构造了四季常绿、三季有花的湿地植物群落,提高了人工湿地系统水质净化效果,提升了湿地系统生物多样性,稳定了湿地系统结构,并为人工湿地工程建设、植物筛选与配置提供了理论依据与科技支撑。