本发明涉及一种具有多层结构的透气防渗毯及其制备方法和应用，属于农业种植领域。透气防渗毯依下至上具有三层结构，分别是疏水层、保水层和吸水层，通过不同堆积密度的膨胀蛭石与粘合剂模压制得。其中，疏水层的膨胀蛭石为含氟物质疏水改性的高堆积密度型膨胀蛭石。透气防渗毯可以用于植物种植系统，该种植系统的制备方法包括如下步骤:（1）基础层处理；（2）气囊层铺设；（3）透气防渗毯铺设；（4）保护层铺设；（5）回填种植土层铺设。上述透气防渗毯使得植物种植系统适用于重污染水体治理，且防渗透气兼顾，且长期效果稳定。