不同屋顶绿化基材栽种佛甲草的试验

吴亚蒙，叶建军, 罗先林

(湖北工业大学 土木建筑与环境学院，湖北 武汉 430068)

1 引言

目前国内外学者对屋顶绿化植物、基材的研究较多，综合分析、总结这些研究，会发现这些研究中更多的是对不同种类屋顶绿化植物的抗旱性、抗寒性及应用效果，屋顶绿化基材的轻质、组成材料、厚薄等方面进行研究。这些研究大多数是对比不同种类屋顶绿化植物的抗旱性，却忽略了不同类型的屋顶绿化基材自身所具有的抗旱性。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地点在湖北省武汉市的湖北工业大学土建新楼楼顶(建筑高度约28 m)，代表我国广阔的夏热冬冷地区。武汉属亚热带季风性湿润气候区，具有雨量丰沛、光热同 季、雨热同期、四季分明等特点，年均降水量为1269 mm，年无霜期211～272 d。区域内日照充足，全年日照1810～2100 h，年均气温15.8～17.5 ℃。

2.2 试验材料与基材配比

2.2.1 试验材料

表土：取自湖北工业大学土建楼附近表土。建筑垃圾：取自湖工大土建楼附件废弃的砖块、砼块，经铁锤捣碎。有机质：取自湖工大校园园林绿化植物(香樟和水杉)的枯枝落叶，经晒干后剪成碎片。陶粒、水泥、河沙、泥炭土、复合肥：购买于南湖花木城。佛甲草：购于武汉九峰山佛甲草种植基地。

2.2.2 基材配比

采用上述材料配制4种屋顶绿化基材，分别为泵送轻质基材、屋顶绿化种植块、建筑垃圾基材、普通土。上述4种基材分别搅拌充分后待用。

泵送轻质基材：粗骨料为陶粒，细骨料为陶砂或珍珠岩砂，粘结料为泥炭土或改性粘土；屋顶绿化种植块：干燥骨料为浮石、陶粒、膨胀页岩组合，粒径5～40 mm，干燥水泥土为水泥和表土(体积比)15%∶85%；建筑垃圾基材：碎砖和碎混凝土(体积比)为80%∶20%混合物。3种基材配比见表1。

表1 三种基材配比

2.3 现场试验与测量指标

现场试验于2018年5月16日在湖北工业大学土建楼7楼顶完成，试验区约40 m2，分成：建筑垃圾基材、泵送轻质基材、屋顶绿化种植块、普通土4个试验块，每个试验块面积约10 m2。在此基础上，分别于2019年的3月20日、5月20日、7月20日、9月20日对4个试验块的佛甲草进行观测并记录。

2.3.1 佛甲草形态观测

形态指标的评定依据4个试验块的佛甲草的实际生长情况(叶片色泽、枯叶数、萎蔫等)，依据标准进行综合评定，形态指标评定见表2。观测方法：分别在建筑垃圾基材、泵送轻质基材、屋顶绿化种植块、普通土4个试验块的4角和中央区域(确保具有代表性)划定1 m2(1 m×1 m)的区域，对范围内的佛甲草按照评定标准进行综合评定，记录分析并归类分级。

表2 植物形态指标评定

2.3.2 佛甲草盖度测量

盖度指植物地上部分投影面积占地面的比率，而佛甲草成坪速度快慢反应盖度变化。盖度测量方法：分别在建筑垃圾基材、泵送轻质基材、屋顶绿化种植块、普通土4个试验块的4角、中央区域的正上方，垂直高度约50 cm，向下拍照。照片处理采用PS软件，对佛甲草覆盖区与空缺区进行区分，计算出每个试验块佛甲草在基材上的投影面积，然后计算出佛甲草覆盖的面积占此试验块的比值，最终确定每个试验块佛甲草的盖度。

2.3.3 佛甲草高度测量

佛甲草高度,用直尺测量从佛甲草根部(基质表层)到茎叶顶部的垂直距离。在建筑垃圾基材、泵送轻质基材、屋顶绿化种植块、普通土4个试验块的4角、中央区域分别选取50株佛甲草，每个试验块共250株，用有色的丝带系在样本佛甲草的主干上，以示标记。在既定时间，在每个试验块，用直尺对有标记的佛甲草依次进行高度测量，最后计算出每个试验块佛甲草的平均高度，记录数据。

3 结果与分析

3.1 佛甲草形态

建筑垃圾基材、泵送轻质基材、屋顶绿化种植块、普通土4个试验块上的佛甲草经过持续的高温及干旱天气，都有不同程度的萎蔫及死亡，根据上述的植物形态指标评定方法对4个试验块的佛甲草进行综合评定，评定结果见表3。

表3 佛甲草形态指标评定

3.2 佛甲草盖度

4种屋顶绿化基材栽种佛甲草的盖度变化情况，每次观测时间间隔2个月。第1次(2019年3月20日，下同)测量时，普通土、建筑垃圾基材、屋顶绿化种植块、泵送轻质基材试验块的佛甲草有一定的盖度，分别为：65.8%、70.9%、66.3%和68.6%。第2次(2019年5月20日)测量时，4个试验块的佛甲草盖度最大，其中普通土、建筑垃圾基材分别为：95.9 %、98.6%；屋顶绿化种植块、泵送轻质基材均达到100%。第3次(2019年7月20日)测量时，4个试验块的佛甲草盖度有所减小。第4次(2019年9月20日)测量时，普通土、建筑垃圾基材、屋顶绿化种植块、泵送轻质基材试验块的佛甲草盖度最小，分别为：43.8%、83.3%、55.7%和59.4%。5月20日前，4个试验块的佛甲草盖度增大，之后减小，其中普通土试验块的佛甲草盖度降幅最大，建筑垃圾基材试验块的佛甲草盖度降幅最小。

3.4 佛甲草高度

4种屋顶绿化基材栽种佛甲草的高度变化情况，第1次测量时，普通土、建筑垃圾基材、屋顶绿化种植块、泵送轻质基材试验块的佛甲草高度分别为：21.9 cm、24.8 cm、25.1 cm和24.3 cm。第2次测量时，普通土、建筑垃圾基材、屋顶绿化种植块、泵送轻质基材试验块的佛甲草高度最大，分别为：30.8 cm、31.6 cm、34.3 cm和32.9 cm。第3次测量时，4个试验块的佛甲草高度大幅下降。第4次测量时，普通土、建筑垃圾基材、屋顶绿化种植块、泵送轻质基材试验块的佛甲草高度最小，分别为：6.9 cm、12.6 cm、8.7 cm和10.1 cm。5月20日至9月20日，4个试验块的佛甲草高度始终呈下降趋势，尤其5月20日至7月20日，高度下降急剧。

4 结论

本试验是针对极端干旱天气进行研究的，半年内4次测量佛甲草的形态、盖度和高度，得到以下结论：佛甲草在4种屋顶绿化基材上的形态差异明显，相比于普通土和屋顶绿化种植块，建筑垃圾和泵送轻质基材上的佛甲草，萎蔫面积较小，叶色更绿，叶片反卷现象更少。4种屋顶绿化基材上的佛甲草盖度和高度随时间呈先增大后减小趋势。建筑垃圾基材上的佛甲草盖度和高度变幅最小，轻质土基材和屋顶绿化种植块变幅相当，普通土的变幅最大。4种基材的抗旱性能从强到弱排序：建筑垃圾基材>泵送轻质基材>屋顶绿化种植块>普通土。