随着人口和经济的发展,污水排放量不断增加,污水处理过程中温室气体排放受到越来越多地关注。人工湿地作为传统污水处理厂的补充途径,具有温室气体排放低等优点。但污水排放量的持续增加导致人工湿地中温室气体排放总量也可能增多。为了寻找人工湿地高效处理污水同时温室气体排放低的污水处理方法,本研究设计了一个模拟人工湿地微宇宙实验。实验设置了两个处理,分别是植物多样性(物质丰富度为0,1,3和4及所有物种组合)和砂基质(粗砂和细砂)处理。结果表明：(1)粗砂基质系统中,物种丰富度显著提高氮去除并显著降低了氧化亚氮排放(P<0.05),物种丰富度对氧化亚氮排放的影响大于物种特性,而物种丰富度和物种特性对甲烷排放都无显著影响(P>0.05)；(2)细砂基质系统中,物种丰富度对甲烷和氧化亚氮排放及氮去除都无显著影响,而物种特性对甲烷排放的影响大于物种丰富度,对氧化亚氮排放无显著影响；(3)细砂基质比粗砂基质有更高的氮去除且更低的氧化亚氮排放；(4)细砂条件下荫草单种氮去除最高,且甲烷和氧化亚氮排放低,是人工湿地理想的植物物种-基质组合。