Con la aceleración de la urbanización, la biodiversidad y las funciones del ecosistema de los humedales urbanos enfrentan serios desafíos. La pérdida de plantas acuáticas en los humedales urbanos se está volviendo más frecuente e intensa debido a las actividades humanas; sin embargo, los efectos de las plantas acuáticas en los ecosistemas de humedales han recibido menos atención. Por lo tanto, realizamos investigaciones de campo en 10 humedales urbanos en Jinan, provincia de Shandong, como un caso en el norte de China para examinar las relaciones entre la cobertura de plantas acuáticas y la diversidad de fitoplancton, así como la eficiencia en el uso de recursos (RUE) en los humedales urbanos. Se utilizaron regresión multivariante y modelado de ecuaciones estructurales de mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM) para analizar la calidad del agua, la diversidad de fitoplancton y la RUE. Los resultados demuestran que el aumento en la cobertura de plantas acuáticas redujo significativamente la concentración de nitrógeno total y de sólidos en suspensión, y aumentó significativamente la diversidad de fitoplancton (por ejemplo, riqueza de especies y diversidad funcional). La cobertura de plantas acuáticas afectó significativamente la composición de los grupos funcionales de fitoplancton; por ejemplo, los grupos funcionales que se habían adaptado a condiciones de agua tranquila y baja luminosidad se volvieron dominantes. Además, el aumento en la diversidad de fitoplancton mejoró la RUE del fitoplancton, destacando la importancia de las plantas acuáticas en el mantenimiento de las funciones del ecosistema de humedales. Este estudio puede proporcionar una base científica para la estrategia de gestión de plantas acuáticas en humedales urbanos, enfatizando el papel clave de una cobertura adecuada de plantas acuáticas en el mantenimiento de la estabilidad ecológica y las funciones de servicio del ecosistema de los humedales.