作为一种效果好、投资低和环境友好的污水处理技术,人工湿地被广泛的应用于城市水体水质的提升及其生态的改善。然而,人工湿地在实现水质净化的过程中不可避免的会释放N2O等温室气体,对环境造成的危害。因此,正确的认识人工湿地中N2O的释放过程及其机理,对提高人工湿地的可应用性具有重要意义。课题通过建立平行的水平水平流和表面流中试人工湿地用于净化城市水体水质,评价各类型人工湿地对城市水体的水质净化功效,并分析不同类型人工湿地中N2O的释放规律;探讨了不同类型人工湿地中的水质净化过程与N2O释放过程的关联性;揭示了不同类型人工湿地中的微生物群落特性与N2O释放规律间的关系。研究结果如下:（1）两组人工湿地均能够有效提升水体水质,在进水水质为COD:27.84±6.04mg/L,SS:5.30±2.42 mg/L;TN:14.91±4.39 mg/L,NH4+-N:4.02±1.06 mg/L,NO3--N:5.86±1.34 mg/L,NO2--N:0.43±0.14 mg/L,TP:0.70±0.18 mg/L,PO43-:0.63±0.16 mg/L的条件下,表面流人工湿地具有更好的脱氮除磷功能,而水平流人工湿地对有机物的去除效果更好。此外,两组人工湿地均受到季节的影响,但是不同污染物受季节影响的规律并不相同。两种类型的人工湿地对COD和SS均具有较好的抗负荷波动的能力,而对于TN、NH4+-N和TP而言,随着进水负荷的增加其去除效果更多的是表现出先升高后降低的趋势。（2）实验期间,天然湿地、水平流人工湿地和表面流人工湿地N2O释放通量的年平均值分别为:0.869±0.263 mg/（m~2·h）、0.044±0.014 mg/（m~2·h）和0.034±0.017mg/（m~2·h）。天然湿地的N2O释放通量远高于人工湿地,而水平流人工湿地中N2O的释放量是表面流人工湿地的1.29倍。水平流人工湿地和表面流人工湿地都表现出了源与汇两种状态,但总体而言,两组人工湿地还是以释放N2O为主。（3）两组人工湿地中N2O释放通量均表现出了显著的季节性差异,而且其N2O的释放通量以夏>春>秋>冬的顺序依次降低（p<0.05）。此外,表面流人工湿地在冬季的N2O的释放通量较高（0.023 vs 0.016 mg/（m~2·h））,而水平流人工湿地则在春季较高（0.043 vs 0.029 mg/（m~2·h））。进水TN和NH4+-N浓度与N2O的释放通量之间存在着较为显著的正相关关系,NO3—-N浓度则与N2O释放通量之间存在负相关关系。此外,人工湿地中N2O的释放通量会随着进水COD浓度和C/N的升高而表现出先升高后降低的趋势。（4）水平流人工湿地的微生物多样性高于表面流人工湿地,而表面流人工湿地中的微生物丰富度高于水平流人工湿地。在表面流人工湿地和水平流人工湿地中均以变形菌门（Proteobacteria）为主,其占比分别为46.32%和37.35%。表面流人工湿地的拟杆菌门和芽单胞菌门分别比水平流人工湿地高0.99%和1.66%,而水平流人工湿地中的绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门和硝化螺旋菌门分别比表面流人工湿地高1.64%、5.15%、4.02%、0.51%。相较于水平流人工湿地,表面流人工湿地的优势菌属有Nitrospira（硝化螺菌属）、Gaiella、Sporacetigenium、Fonticella、Denitratisoma（脱硝酸盐菌属）、Arthrpbacter（节杆菌属）。而水平流人工湿地的优势菌属为:Anaerolinea（厌氧绳菌属）、Bradyrhiaobium（慢生根瘤菌属）、Bryobacter、Bacillus（芽孢杆菌属）、Thiobacillus（硫酸杆菌属）。（5）水平流人工湿地内的微生物群落结构与其N2O的释放通量呈正相关,而表面流人工湿地中的微生物群落与NO3--N与NH4+-N的去除呈正相关关系。在水平流人工湿地中,影响其脱氮效率及N2O释放通量的微生物群落主要集中于基质区域,而在表面流人工湿地中则主要集中于植物根际区域。表面流人工湿地具有优于水平流人工湿地的脱氮效率和N2O抑制功效。将进水中C/N提高至5左右,能够在提升人工湿地水质净化功效同时有效的降低人工湿地的N2O释放通量。而且相对于低温季节,更应该优化人工湿地在高温季节的运行参数。