綠化在技術層面和工程施工上均有很大的難度,且常規的屋頂綠化施工程序是先考慮防水層、耐根穿刺層、排(蓄)水層、過濾層、種植基質層等,再進行設計施工,屋頂的施工難度大,所需建造成本通常在500元/m2以上,所以常規屋頂綠化難以在城市推廣普及[3-4]。為了豐富城市屋頂綠化景觀,不影響屋面防水,不增加屋頂荷載,突破常規方法,筆者通過研究,利用落葉藤本果樹與常綠花卉藤本植物混合栽植,結合容器栽植和屋頂網架的形式進行屋頂綠化。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗設在長沙市東郊,位于長沙市芙蓉區馬坡嶺湖南省農業科學院屋頂排水花盆和相距不到2km的早安星城小區內的各個屋頂空置花架,地理坐標為東經108°47′,北緯24°39′~30°8′。位于東亞季風區內,屬亞熱帶季風濕潤氣候,四季分明,年平均氣溫16~18℃,年平均降水量1200~1500mm。雨量豐沛,日照時間長,氣候溫和,降雨呈現明顯的季節差異。
1.2試驗設計
試驗設5個植物組合處理,分別為:落葉果樹和落葉花卉(葡萄4株、凌霄4株)(A),落葉果樹和常綠花卉(獼猴桃4株、常春油麻藤4株)(B),常綠果樹和常綠花卉(三葉木通4株、金銀花4株)(C),落葉花卉(紫藤8株)(D);以屋頂綠化周邊裸地作為對照(CK)。處理A、處理B、處理C、處理D4個處理分別為3次重復,各小區面積20m2(8.0m×2.5m)。每小區主藤大小均為1~2cm,長度均為2~3m。
1.3試驗方法
選擇較平整的屋面進行試驗。選用上大下小的陶瓷盆栽植,上口徑為80cm,盆高75cm。屋頂綠化一旦建成,大幅度更換生長介質的難度將會很大,因此第1次栽培基質的配比很重要,要求基質物理結構、酸堿度、養分供應等穩定性較好。栽培基質用普通園土和購買的泥炭土按5∶3的比例混合,基質容重為0.5g/cm3,持水孔隙為40%,通氣孔隙為16%。所有植株于2010年3月10日定植。藤本植物均在生長壯齡期帶土球移栽。藤蔓栽植后,正常進行肥水管理,每7d對各株新生的枝條在花架頂端進行牽引和固定。于2011年7―8月上、中、下旬對各分區進行溫度、濕度測定,并對綠量進行計算和比較分析。綠量計算公式如下:
綠量(m3)=S×h(1)
式(1)中,S為綠化面積(m2),h為高度(m)。
2結果與分析
2.1不同藤本組合屋頂綠化對溫度及濕度的影響
PVC花盆花箱 從表1可知,綠化屋頂和裸露屋頂在夏季高溫時期與屋頂綠化周邊的平均溫度比較,綠化區比周邊屋頂平均溫度7月降低3.9℃,8月降低5.1℃。裸露屋頂的屋頂地面溫度最高達40.2℃,而綠化屋頂地溫最高只有35.4℃,使樓頂屋面最高溫度降低4.8℃。7月屋頂綠化區空氣濕度增加1.6個百分點左右,8月增加約1.2個百分點,說明炎熱夏天屋頂綠化后能降低屋面溫度,提高空氣濕度。各處理降溫增濕效果為:處理B>處理C>處理A>處理D。
2.2不同藤本組合綠化效果
綠量,又稱三維綠色生物量,指所有生長中的植物莖、葉所占的空間體積。是城市綠化指標體系的一個立體指標,反映綠地生態功能水平,能較準確地反映植物構成的合理性和生態效應水平。不同藤本植物組合綠量測量結果見表2。從表2可知,不同藤本植物組合對屋頂進行綠化后,能明顯增加單位面積綠量,在降溫增濕、滯塵等方面具有重要作用。其中處理B的單位面積三維綠量最大,為0.70m3/m2。
3結論與討論
研究結果表明,4個藤本植組合物在長沙市最熱的7―8月都有降溫和增濕的效果,4個組合存在明顯區別,表現為:落葉果樹和常綠花卉組合>常綠果樹和常綠花卉組合>落葉果樹和落葉花卉組合>落葉花卉組合。經過計算得知,綠量最大的為落葉果樹和常綠花卉的組合,其在花架上的枝天橋綠化花箱葉生長厚度最大,所拓展的空間最多。落葉果樹往上生長,花卉藤本往側邊和下面生長爭取陽光。常春油麻藤4―5月的下垂花序和獼猴桃9―10月的果實相當美觀,甚是惹人喜愛。夏季綠量最小的是落葉花卉組合,即單個紫藤植物的花架。冬季觀賞效果最差的是落葉果樹和落葉花卉組合以及雙孔花盆落葉花卉沒有綠色葉片。
如何在高密度人居環境中充分利用綠地,改善綠化結構,提高總葉面積和三維綠量,是所有園林工作者亟需解決的現實問題[5]。對其釋放氧氣、降溫增濕、滯塵能力等生態效益進行定量測定,研究出適合城市屋頂綠化的模式。當前,屋頂綠化大多采用佛甲草鋪設輕型屋頂綠化,利用傳統方式建造植物豐富的屋頂花園,但僅局限于小喬木和地被植物[6]。這2種方式都有很多弊端,前者的綠量太少,后者雖然植物豐富,但建造麻煩、造價高,而且留下屋頂漏水等隱患。利用屋頂花架的形式采用常綠藤本和落葉果樹藤本的組合攀援綠花柱化的形式介于前兩者之間,吸取了它們各自的優點,施工簡便,植物又相對豐富,花果并存,養護方便。在屋頂上搭建一個造型各異的花架,既是一道美麗的風景,又是一個天然隔熱層,對樓房起到節能降耗的作用,花朵和新鮮水果也增加了居民生活的樂趣。采用常綠藤本和落葉果樹藤本的組合攀援在花架上綠化可以起到互補的作用,落葉藤本在炎熱的夏季正值生長旺盛,可在花架上形成很厚的綠色層,正好在南方起到隔熱降溫的效果,溫度平均可降低4.3℃,綠量是單個花架藤本植物的2倍以上。落葉果樹落葉后,常綠藤本依然保持綠色,正好利用果樹落葉期間換新葉,這樣交替生長,在花架上形成了一個良好的生態小環境。