徐劍瓊 曾瓊 陳軍 李超

(廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 廣東廣州511325)

隨著城市化快速發(fā)展，城市可用于綠化的面積逐漸減少，為了增加城市綠化面積，人們不斷探索城市綠化的新方式。近些年作為建筑的“第五面”屋頂成為城市綠化的新趨勢，一座城市屋頂面積大約占城市面積的20%～25%，因此屋頂綠化成為提升城市綠化面積的有效方法［1］。屋頂綠化能夠有效地緩沖雨水，凈化雨水，對城市雨洪控制起到一定作用；順應(yīng)當(dāng)前海綿城市建設(shè)理念，是構(gòu)建海綿城市的一項(xiàng)重要措施。屋頂綠化能夠有效發(fā)揮重要的生態(tài)功能，凈化空氣、吸塵減噪，提高空氣質(zhì)量，有效地緩解城市的“熱島效應(yīng)”。此外，屋頂綠化能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，增加空氣濕度，對提升城市居住環(huán)境質(zhì)量和改善生態(tài)環(huán)境具有重要作用［2-4］。目前關(guān)于屋頂綠化的研究主要在品種選擇、基質(zhì)篩選、成坪技術(shù)、生態(tài)效益等方面，關(guān)于植物成毯技術(shù)方面較少。植物成毯技術(shù)是一種快速綠化的形式，植被毯可以直接在屋頂鋪設(shè)，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，快速成景。由于在目前屋頂綠化工程植被毯應(yīng)用中，使用最多是的佛甲草毯，導(dǎo)致植物品種單一，容易退化和引發(fā)病蟲害，增加后期的養(yǎng)護(hù)成本［5-6］。針對華南地區(qū)輕型植被毯技術(shù)研究，可以有效解決目前屋頂綠化植被毯品種單一，景觀效果差、施工周期長的問題，為輕型屋頂綠化的建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在苗圃基地進(jìn)行，植物材料為當(dāng)?shù)夭少彽匿伒劐\竹草和假紫萬年青健康成年植株，于2019 年8 月25 日移植至基地并進(jìn)行緩苗，緩苗一周后開始試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2019年9月1日，剪取約6～8 cm、長勢優(yōu)良且一致的無分枝插穗，按10 cm×10 cm 的間距均勻扦插。用4 種厚度的基質(zhì)在3 種基底材料組合下進(jìn)行2種鴨跖草科匍匐性植物種植試驗(yàn)，栽培基質(zhì)由泥炭土與珍珠巖按3∶1 的比例混合制成，供試的基底材料為無紡布、廢棄地毯、三維網(wǎng)，試驗(yàn)肥料為氮磷鉀肥，按3∶1∶2（g/m2）的濃度配制并充分溶解后進(jìn)行葉片噴施。種植田為磚塊圍成50 cm×50 cm方格。

2 種植物的栽培試驗(yàn)包括3 種不同基底材料及4 種基質(zhì)厚度梯度，基底材料分別為無紡布（A1）、地毯（A2）和三維網(wǎng)（A3），基質(zhì)厚度依次為0（B1）、1 cm（B2）、2 cm（B3）、4 cm（B4），共計(jì)12種處理，每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù)，總共36 個(gè)樣方。每個(gè)樣方規(guī)格50 cm×50 cm。種植田內(nèi)鋪設(shè)結(jié)構(gòu)按試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求自下而上依次為蓄排水板、基底材料（無紡布、廢棄地毯、三維網(wǎng)）、基質(zhì)。植物生長期內(nèi)施1次肥，并進(jìn)行日常灌溉，保持各處理下植株水肥管理的一致性。

1.2.2 指標(biāo)測定

測定各樣方中植物的生長狀況，具體包括植被毯覆蓋度及植株的株高、葉寬、分枝數(shù)、地上和地下鮮重等。覆蓋度（Ci）用1 m 長鋼尺按“十字交叉法”分別測得東西、南北向樣方內(nèi)植株生長范圍Mi、Ni，覆蓋度

株高用皮尺測得植株根莖至頂芽的高度，葉寬用皮尺測得每株自上至下第3～5 枚葉片的最大寬度，分枝數(shù)為某一樣方內(nèi)所有分枝總和，地上地下鮮重用精度為千分之一的電子天平測得。據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，以5 cm 厚種植土為栽培基質(zhì)時(shí)，相同方法扦插45～50 天后樣方單位面積內(nèi)覆蓋度能達(dá)到90%以上，基本滿足成坪要求。植株地上地下鮮重與試驗(yàn)第0 天和第50 天各測一次；其余指標(biāo)自第0天開始，每隔10天測量一次，共觀測5次。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

各處理下隨機(jī)選取3個(gè)樣本進(jìn)行標(biāo)記并測定植株的生長指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）（SE）表示，采用Excel、IBM SPSS Statistics 22軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基底材料及基質(zhì)厚度對植株覆蓋度的影響

由表1 可知，第0 天時(shí)各處理下假紫萬年青植被毯覆蓋度為0.600～0.617，隨著試驗(yàn)觀測天數(shù)的推移，0 厚基質(zhì)處理下覆蓋度先增后減，其余處理下覆蓋度均顯著上升（p＜0.05）且其增長速率均呈先降后升的變化趨勢。試驗(yàn)處理第50 天時(shí)，各處理下植被毯覆蓋度為0.497～0.913；其中，A2B3 處理下假紫萬年青植被毯覆蓋度增長最快，于第50 天時(shí)覆蓋度超過0.9 且較其它處理均差異顯著（p＜0.05）。

由表2 可知，第0 天時(shí)各處理下鋪地錦竹草植被毯覆蓋度約為0.359～0.380，試驗(yàn)中1、2、4 cm厚度基質(zhì)處理下覆蓋度隨觀測天數(shù)的增加整體呈先慢后快的上升趨勢（p＜0.05）。試驗(yàn)第50天時(shí)，各處理的覆蓋度為0.299～0.833，其中A2B3 和A2B4處理下其覆蓋度均達(dá)到0.8且較其它處理差異顯著（p＜0.05）。

表1 不同基底材料及基質(zhì)厚度對假紫萬年青植株覆蓋度的影響情況

表2 不同基底材料及基質(zhì)厚度對鋪地錦竹草植株覆蓋度的影響

續(xù)表2 不同基底材料及基質(zhì)厚度對鋪地錦竹草植株覆蓋度的影響

2.2 不同基底材料及基質(zhì)厚度對植株株高的影響

由表3 可知，第0 天時(shí)各處理下假紫萬年青植被毯株高為5.095～5.420 cm，隨著試驗(yàn)觀測天數(shù)的推移，1、2、4 cm厚度基質(zhì)處理下假紫萬年青植被毯株高逐漸上升，其中A2B4 處理下株高較其它處理組增長最快。試驗(yàn)處理第50 天時(shí)，各處理下植被毯株高為3.977～13.533 cm；其中，A2B4 和A2B3 處理下假紫萬年青植被毯株高分別為13.533和12.433 cm，較其它處理均差異顯著（p＜0.05）。

表3 不同基底材料及基質(zhì)厚度對假紫萬年青植株株高的影響 單位：cm

由表4 可知，第0 天時(shí)各處理下鋪地錦竹草植被毯株高為2.348～2.503 cm，隨著試驗(yàn)觀測天數(shù)的推移，各處理下鋪地錦竹草株高的變化情況差異較大，其中，A1B4 和A2B4 處理下植株株高逐漸上升，其它處理下株高基本先升后降或上升后逐漸趨穩(wěn)。試驗(yàn)處理第50 天時(shí)，各處理下鋪地錦竹草植被毯株高為4.133～6.143 cm，其中A1B4、A2B4 處理下植株株高分別為6.143、6 cm，較其它處理下株高最高且差異顯著（p＜0.05）。

2.3 不同基底材料及基質(zhì)厚度對植株葉寬的影響

由表5 可知，第0 天時(shí)各處理下假紫萬年青植被毯植株葉寬為1.833～1.967 cm，隨著試驗(yàn)觀測天數(shù)的推移，1、2、4 cm厚度基質(zhì)處理下植株葉寬逐漸增加，其中A2B4 處理下葉寬較其它處理組增長最快。試驗(yàn)處理第50 天時(shí)，各處理下植被毯葉寬為1.567～2.963 cm；其中，A2B3 處理下假紫萬年青植被毯葉寬為2.963 cm，較其它處理最大。

表4 不同基底材料及基質(zhì)厚度對鋪地錦竹草植株株高的影響 單位：cm

表5 不同基底材料及基質(zhì)厚度對假紫萬年青植株葉寬的影響 單位：cm

續(xù)表5 不同基底材料及基質(zhì)厚度對假紫萬年青植株葉寬的影響

由表6 可知，第0 天時(shí)各處理下鋪地錦竹草植被毯植株葉寬為0.998～1.103 cm，隨著試驗(yàn)觀測天數(shù)的推移，1、2、4 cm厚度基質(zhì)處理下植株葉寬逐漸增加，其中A2B3 處理下葉寬較其它處理組增長最快。試驗(yàn)處理第50 天時(shí)，各處理下植被毯葉寬為0.906～1.953 cm；其中，A2B3 處理下假紫萬年青植被毯葉寬為1.953 cm，較其它處理最大且差異顯著（p＜0.05）。

表6 不同基底材料及基質(zhì)厚度對鋪地錦竹草植株葉寬的影響 單位：cm

2.4 不同基底材料及基質(zhì)厚度對植株分枝數(shù)的影響

因試驗(yàn)中后期0厚度基質(zhì)處理下植株生長基本無分枝數(shù)變化，本文比較分析1、2、4 cm 厚基質(zhì)處理下樣方分枝數(shù)變化情況。如圖1 所示，9 種處理下的假紫萬年青分枝數(shù)基本均呈逐漸加速增長的趨勢，其中A2B3 處理下分枝數(shù)增長最快。試驗(yàn)第50 天時(shí)，9 種處理下各樣方分枝數(shù)約為27～101枚，其中A2B3、A2B4 和A3B3 處理下植株分枝數(shù)分別為101、91 和86 枚且較其它處理差異顯著（p＜0.05）。

如圖2 所示，9 種處理下鋪地錦竹草分枝數(shù)的增速呈先增后減的變化趨勢，其中A2B3、A1B3、A2B2 和A2B4 處理下植株分枝數(shù)的增速在試驗(yàn)中后期明顯快于其它處理。試驗(yàn)第50天時(shí)，9種處理下各樣方分枝數(shù)約為96～154枚，其中A2B3處理下分 枝數(shù)為154枚且較其它處理差異顯著（p＜0.05）。

圖1 不同基底材料及基質(zhì)厚度對假紫萬年青植株分枝數(shù)的影響情況

圖2 不同基底材料及基質(zhì)厚度對鋪地錦竹草植株分枝數(shù)的影響情況

2.5 不同基底材料及基質(zhì)厚度對植株生物量的影響

對試驗(yàn)前后不同處理下樣方內(nèi)正常生長的植株進(jìn)行采樣測重，結(jié)果如圖3 所示。0 cm 厚基質(zhì)處理下假紫萬年青的地上、地下鮮重在試驗(yàn)中都有所降低，其余處理下植株的地上、地下鮮重均呈大幅增加的變化趨勢，其中A2B3 處理下植株第50天的地上、地下鮮重分別是第0 天時(shí)的5.610 和5.539倍，較其它處理增幅最大。

如圖4 所示，4 cm 厚基質(zhì)處理下鋪地錦竹草的鮮重較第0 天均有所增加。第50 天時(shí)，A3B4 和A1B3 處理植株地上鮮重分別是第0 天時(shí)的2.839 和2.689倍，較其它處理增幅最大；A3B3處理地下鮮重是第0天時(shí)的3.153倍，增幅最大。

2.6 不同基底材料及基質(zhì)厚度對植株影響的綜合分析

不同處理對2 種植物生長的影響各有差異，5個(gè)指標(biāo)綜合評價(jià)結(jié)果顯示，假紫萬年青植被毯植株生長較為良好的為A2B3 和A2B4 處理，鋪地錦竹草植被毯植株生長較好的包括A2B3、A2B4 和A1B3處理（表7）。

3 討論

圖3 不同基底材料及基質(zhì)厚度對假紫萬年青鮮重的影響情況

圖4 不同基底材料及基質(zhì)厚度對鋪地錦竹草鮮重的影響情況

表7 不同基底材料及基質(zhì)厚度對植株影響的綜合分析

輕型植被毯技術(shù)中，種植基質(zhì)層的厚度直接關(guān)系著植被毯對養(yǎng)分和水分的貯存能力，也影響著植株根系的正常生長［8］，尤其是薄層基質(zhì)植被毯對植物在耐高溫、耐旱耐濕等方面的性能要求更高［9］。栽培基質(zhì)具有固定植物、保水通氣、提供養(yǎng)分、截留雨水、降溫保濕的作用［10-11］。由于屋頂環(huán)境的特殊性，輕型屋頂綠化營建技術(shù)對植被毯的重量要求一般不超過100 kg/m2，這對基質(zhì)層形成了一定的厚度限制［12-13］。因此，薄層基質(zhì)技術(shù)成為簡單式屋頂綠化關(guān)鍵技術(shù)之一［14］。本試驗(yàn)對比4種不同基質(zhì)厚度處理下基底材料對植株生長的影響，得出試驗(yàn)基質(zhì)厚度為2 cm 及4 cm 時(shí)，兩種植物材料的成毯表現(xiàn)均優(yōu)于1 cm 或0 cm 厚度處理，這與孫?。?］對部分景天科植物的研究具有一致性。

無紡布因其輕質(zhì)且具有較好的蓄水性，常在植被毯或屋頂綠化中用作基底材料［15］。本研究針對現(xiàn)有屋頂綠化植被毯施工中存在的選材單一等問題，在考慮材料的適用性及生態(tài)性基礎(chǔ)上［16］，比較3種基底材料與不同基質(zhì)厚度耦合情況下對植株生長的影響。試驗(yàn)得出，除鋪地錦竹草在無紡布鋪4 cm 厚基質(zhì)處理下株高表現(xiàn)更好外，2 種植物的覆蓋度、葉寬等指標(biāo)均在廢棄地毯鋪2 cm 厚基質(zhì)處理下表現(xiàn)最佳。