昆明地區(qū)屋頂綠化多個(gè)屬植物適應(yīng)性試驗(yàn)展開的思考

彭 諶，楊 霞

（云南藝術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院，云南 昆明 650500）

早在19 世紀(jì)末，德國(guó)建筑師拉比茲·卡爾就提出“屋頂花園”的概念。我國(guó)開始出現(xiàn)屋頂綠化是在20 世紀(jì)中期，研究至今，主要工作一直集中在屋頂荷載力、排水和輕質(zhì)材料的選擇上[1]。植物的選擇是2005年之后才有所研究的，但涉及昆明的研究幾乎為零，而屋頂綠化的重中之重就是對(duì)植物適應(yīng)性的研究，以及植物品種的選擇。

1 研究的意義及價(jià)值

作為“海綿城市”的理論基礎(chǔ)之一，早在20 世紀(jì)70年代，美國(guó)就提出了“最佳管理措施”（BMPs），而屋頂綠化的研究就是BMPs 中一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。由此可以看出，研究和發(fā)展屋頂綠化對(duì)于當(dāng)下熱門的“海綿城市”研究有積極意義[2]。

屋頂綠化作為城市綠化的一個(gè)重要發(fā)展方向，能為城市和建筑體本身提供環(huán)境效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。屋頂綠化植物的選擇需根據(jù)氣候狀況變化而變化，每個(gè)城市的適宜植物品種都會(huì)有所不同，甚至每個(gè)建筑物的小氣候環(huán)境都會(huì)影響植物的生長(zhǎng)。所以每個(gè)地區(qū)制定適合自己的屋頂綠化植物名錄是非常有必要的，而這方面的研究在昆明尚處于空白狀態(tài)。

對(duì)于昆明屋頂綠化植物品種的適應(yīng)性研究具有顯而易見的必要性和應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于未來(lái)建立昆明地區(qū)自己的屋頂綠化行業(yè)準(zhǔn)則和技術(shù)規(guī)范具有積極的科學(xué)意義。盡可能考慮到各種不良條件下的情況，對(duì)植物在屋頂環(huán)境的表現(xiàn)進(jìn)行最初的判斷，篩選的結(jié)果直接影響最終的試驗(yàn)成果是否具有實(shí)踐價(jià)值。其次是繁殖方式與條件的選擇，繁殖條件和繁殖方式的不同，直接影響植物在屋頂環(huán)境的存活率等各項(xiàng)指標(biāo)，有可能誤導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)論的方向和準(zhǔn)確，所以在選擇繁殖方式和條件的時(shí)候也需要有科學(xué)依據(jù)，盡量選擇一種適用面廣的方式和條件。

2 開展昆明地區(qū)屋頂綠化植物品種的篩選及適應(yīng)性試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

受大風(fēng)和暴曬等因素影響，屋頂?shù)沫h(huán)境比地面惡劣，在地面生長(zhǎng)良好的植物到了屋頂不一定能表現(xiàn)良好。再加上屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)限制，土壤層一般都不會(huì)太厚，種種天然因素對(duì)適應(yīng)屋頂綠化的植物品種進(jìn)行篩選。因此，研究主要從植物品種選擇的角度出發(fā)，篩選適應(yīng)昆明地區(qū)屋頂綠化的植物品種，為今后建立昆明地區(qū)屋頂綠化數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)行業(yè)準(zhǔn)則提供參考，也為未來(lái)大力發(fā)展的“海綿城市”“屋頂綠化”等改善城市環(huán)境的生態(tài)環(huán)保舉措做準(zhǔn)備。

2.2 試驗(yàn)植物品種選擇

根據(jù)作者的前期研究，能適應(yīng)常規(guī)建筑物屋頂環(huán)境的植物需要具備下述特性：低矮且叢生密集生長(zhǎng)；生根的同時(shí)，莖葉也在生長(zhǎng)；具有貯水組織；枝葉繁茂且生長(zhǎng)緊密；葉皮較厚；常綠植物；淺根性且根系密集。能滿足這些條件的植物品種已經(jīng)只有較小的范圍，再考慮到屋頂綠化的觀賞和管養(yǎng)因素，需要盡量選擇多年生草本花卉植物。

如表1所示。植物試驗(yàn)品種最終確定景天科植物21 種、番杏科植物1 種；其中景天科長(zhǎng)生草屬2 種、萬(wàn)松屬1 種、景天屬13種、蓮花掌屬2 種、擬石蓮花屬2 種、風(fēng)車草屬1 種、番杏科露子花屬1 種。

表1 試驗(yàn)植物品種選擇（表格來(lái)源：作者自繪）

這些試驗(yàn)植物品種在昆明地區(qū)的屋頂環(huán)境中進(jìn)行了為期一年的適應(yīng)性試驗(yàn)，逐一驗(yàn)證特定品種在昆明地區(qū)屋頂小氣候中的適應(yīng)情況，并做詳細(xì)記錄，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.3 試驗(yàn)種植盒及基質(zhì)選擇

如圖1所示。試驗(yàn)采用規(guī)格為（80×40×23）cm的種植箱，種植箱底部安裝15cm立柱，防止地面高溫時(shí)導(dǎo)致基質(zhì)溫度過(guò)高，致使試驗(yàn)植物生長(zhǎng)異常。種植箱底部保留一個(gè)溢水孔，既可儲(chǔ)存水分，使植物根部保持一定濕度，又能避免根部長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，防止?fàn)€根。

試驗(yàn)通過(guò)對(duì)比同種植物在不同基質(zhì)下生長(zhǎng)狀況的數(shù)據(jù)，可分析出選擇的植物對(duì)不同基質(zhì)的適應(yīng)性，篩選出適合屋頂綠化環(huán)境的種植基質(zhì)。試驗(yàn)最終確定使用以下兩種基質(zhì)（見圖1）：①腐殖土；②顆粒土，將腐殖土和珍珠巖1:1 均勻混合。種植盒深度為23cm，種植基質(zhì)深度控制在20cm。

圖1 試驗(yàn)植物種植（圖片來(lái)源：作者拍攝）

2.4 試驗(yàn)條件及數(shù)據(jù)采集

試驗(yàn)地位于昆明市呈貢區(qū)6 樓屋頂，日照充足，全天都有直射陽(yáng)光。試驗(yàn)時(shí)間為2019年8月16日至2020年8月31日，澆水頻率為10～14d一次，夏季和冬季植物進(jìn)入休眠期，降低澆水頻率或不澆水，每個(gè)種植箱的澆水量一次為15～18L。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集為兩周1 次，方法主要有拍照、測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)。拍照采集植物生長(zhǎng)狀況，以種植箱為單位，單株生長(zhǎng)狀況特殊的，再加拍細(xì)節(jié)；人工測(cè)量每株植物的覆蓋度、高度、花苞及開花數(shù)量；采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出平均值，最終做出統(tǒng)計(jì)與對(duì)比分析。

2.5 試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析

采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量的分析，并最終對(duì)每種植物的適應(yīng)性表現(xiàn)做出結(jié)論和應(yīng)用建議。試驗(yàn)的結(jié)果從以下幾個(gè)方面詳細(xì)的展開分析：

（1）成活率：根據(jù)試驗(yàn)植物各個(gè)種的葉片及根部觀察植株是否健康，統(tǒng)計(jì)平均成活率，從植物恢復(fù)生長(zhǎng)能力、抗凍能力和抗高溫脅迫能力三個(gè)方面比較差異性。

（2）生長(zhǎng)狀況：進(jìn)行試驗(yàn)植物不同種之間生長(zhǎng)狀況的定量分析，需要統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)植物一年的平均覆蓋度和平均高度、繁殖能力、葉片顏色的差異、開花情況、耐熱性、耐寒性。

（3）基質(zhì)比較：采集同種植物在兩種基質(zhì)下（腐殖土、顆粒土）的以上各項(xiàng)數(shù)據(jù)并作量化分析，篩選出更適宜屋頂綠化中試驗(yàn)的多個(gè)屬植物生長(zhǎng)的種植基質(zhì)。

3 結(jié)果探討與展望

在一年內(nèi)所選的22 種試驗(yàn)植物，需要面對(duì)昆明地區(qū)的極端天氣，高溫、低溫及雨水都會(huì)造成試驗(yàn)植物的不同結(jié)果。確定哪些試驗(yàn)植物能適應(yīng)昆明地區(qū)的屋頂環(huán)境，成為良好的屋頂綠化材料，并探討昆明地區(qū)屋頂綠化可選的較優(yōu)基質(zhì)，指導(dǎo)今后在屋頂綠化的設(shè)計(jì)中進(jìn)行科學(xué)的植物選擇和種植基質(zhì)的配比。

由于屋頂綠化植物品種的數(shù)量巨大，對(duì)其適應(yīng)性的研究是一個(gè)龐大的研究課題，且不同地區(qū)應(yīng)該有不同的研究方式，本試驗(yàn)不可能覆蓋所有的研究范圍。為保證同一地區(qū)的研究成果具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該在今后建立相對(duì)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系和方法論。本研究將對(duì)試驗(yàn)植物品種的適應(yīng)性評(píng)價(jià)體系進(jìn)行初步探索，以供今后的試驗(yàn)繼續(xù)研究。