探討立體綠化輕型基質(zhì)配方技術(shù)

林雪粉

（廣州市綠風(fēng)生物技術(shù)有限公司，廣東 廣州 510420）

0 引言

立體綠化指的是充分利用城市地面上的各種綠化條件對(duì)城市環(huán)境進(jìn)行美化，一般包括屋頂、墻面、陽(yáng)臺(tái)、立交橋的綠化，立體綠化不額外占用實(shí)際建筑用地，并且能夠有效改善室內(nèi)溫度以及減少日常生活當(dāng)中的能源消耗和室內(nèi)噪音，為人們提供更高質(zhì)量的生活環(huán)境。由于立體綠化能夠明顯增加城市的綠化面積，提升人們的居住環(huán)境質(zhì)量，在全世界范圍內(nèi)立體綠化技術(shù)也得到了較為普遍的應(yīng)用，在外國(guó)主要有新加坡、日本等國(guó)家中被廣泛應(yīng)用，在我國(guó)上海、北京、深圳、廣州、成都等城市也得到一定的推廣，并且取得了良好的景觀設(shè)計(jì)效果。

1 立體綠化在城市中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 綠化面積最大化

立體綠化的設(shè)計(jì)中心置于空間科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)之上，將城市綠化景觀當(dāng)中的立體資源面積利用率提升。通過精心設(shè)計(jì)與統(tǒng)籌規(guī)劃對(duì)地面進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，并將綠化延伸至墻體和屋頂?shù)雀鱾€(gè)建筑體當(dāng)中，盡可能減少對(duì)土地資源的占用并且擴(kuò)大綠化面積。通過立體綠化能夠?qū)崿F(xiàn)城市綠化率的擴(kuò)張，同時(shí)也能夠在很大程度上解決當(dāng)前城市建筑用地和綠化用地之間的矛盾和沖突，通過小區(qū)域的面積優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)大面積的綠化設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1.2 優(yōu)化了城市景觀

立體綠化與平面綠化有所區(qū)別，從字面的角度來看就能了解其本意。在現(xiàn)代化都市當(dāng)中鋼筋與水泥式的建筑林立，整個(gè)城市景觀會(huì)給人帶來一種壓抑和沉悶的感受。因此大部分人都在追求自然的美，在城市建設(shè)當(dāng)中立體綠化本身就具有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，通過利用立體綠化改善人們的生活方式與生活環(huán)境。立體綠化最為明顯的優(yōu)勢(shì)就在于其立體性，由原本的平面綠化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為空間綠化，給人帶來視覺感官的沖擊，讓城市建筑的形狀變得更加具有藝術(shù)價(jià)值和美感。整個(gè)建筑物的外觀與輪廓宛如藝術(shù)品，居民生活在這樣的城市環(huán)境當(dāng)中，不再只是感受冰冷的樓房，而是仿佛置身于真實(shí)的大自然當(dāng)中[1]。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)所用基質(zhì)原材料以及原材料理化性質(zhì)如表1 所示。試驗(yàn)保水劑為市面上常見的AX 保水劑、ZK保水劑、HS 保水劑、QK 保水劑、MH 保水劑、CK 保水劑，試驗(yàn)所用植物為常見的垂盆草。在試驗(yàn)中為控制變量，垂盆草均由自主培養(yǎng)。同時(shí)試驗(yàn)植物的種植容器材質(zhì)為塑料，長(zhǎng)度、高度、寬度分別為55cm、13cm、10cm，種植的層高為8cm，蓄水層高為5cm，由當(dāng)?shù)乜茖W(xué)研究院自主設(shè)計(jì)，塑料花盆的口徑為11cm，底徑為8cm，高度為14cm。

表1 試驗(yàn)材料及理化性質(zhì)

2.2 試驗(yàn)方法

栽培的試驗(yàn)點(diǎn)位于廣東，試驗(yàn)設(shè)計(jì)共分為5 組，并分為5 種輕型基質(zhì)配方，并在此5 組輕型基質(zhì)配方中分別添加同等劑量與比例的復(fù)合肥，比例按照1000g/m3將復(fù)合肥攪拌均勻，并將輕型基質(zhì)分別被標(biāo)記為A1、A2、A3、A4、A5，蓄水盆內(nèi)部設(shè)置了格網(wǎng)和無紡布，并加入厚度為5cm 的輕型基質(zhì)進(jìn)行澆水。試驗(yàn)基質(zhì)配方設(shè)計(jì)如表2 所示。

表2 試驗(yàn)基質(zhì)配方設(shè)計(jì)

將表2 當(dāng)中編號(hào)為A4 的輕型基質(zhì)作為公示基質(zhì)。嚴(yán)格按照專業(yè)的配比準(zhǔn)備輕型基質(zhì)以備后續(xù)試驗(yàn)使用。將400mL 的基質(zhì)自然風(fēng)干，并將其分別裝入底部鋪有濾紙的花盆當(dāng)中，放入水中浸泡12h 之后取出，當(dāng)水分不再自然滴落時(shí)稱重記錄為第1d 的含水量，并靜置于25℃的外界環(huán)境當(dāng)中。在第4d、第8d、第12d 和第16d 時(shí)分別稱重，每個(gè)處理重復(fù)共3 次，統(tǒng)計(jì)最后基質(zhì)的含水率。試驗(yàn)點(diǎn)位于廣東省某試驗(yàn)樓頂?shù)暮?jiǎn)單式屋頂立體綠化，總面積為200m2。通過使用輕型基質(zhì)進(jìn)行栽培能夠有效美化屋頂?shù)沫h(huán)境。這種形式不需要重新對(duì)屋頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，將前期輕型基質(zhì)試驗(yàn)中效果良好的基質(zhì)進(jìn)行調(diào)配后直接鋪設(shè)在種植模塊內(nèi)，之后只需要將屋頂綠化用苗進(jìn)行種植即可[2]。

2.3 試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目與數(shù)據(jù)處理

通過試驗(yàn)中五種輕型基質(zhì)的質(zhì)量、容重、孔隙度、容重等數(shù)據(jù)，在開始實(shí)驗(yàn)之后120d 之后對(duì)垂盆草的生長(zhǎng)范圍進(jìn)行測(cè)量，通過采集垂盆草的葉片檢測(cè)其中的葉綠素含量。在實(shí)驗(yàn)時(shí)利用丙酮乙醇混合法檢測(cè)，其肉質(zhì)化程度的檢測(cè)則主要利用鮮重和干重比的方式完成。完成檢測(cè)之后，數(shù)據(jù)記錄與處理主要利用SPSS 對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新處理，并對(duì)影響垂盆草生長(zhǎng)的因素進(jìn)行全方位對(duì)比分析[3]。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 指標(biāo)差異分析

試驗(yàn)基質(zhì)理化性質(zhì)如表3 所示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明大部分植物的生長(zhǎng)最適合的環(huán)境pH 為5.5～7.0，由表3可知本試驗(yàn)設(shè)置的編號(hào)A3、A4、A5 基質(zhì)，其pH 在最合理的范圍內(nèi)，A1、A2 基質(zhì)的pH 則低于5.5，這5 種基質(zhì)其EC 值在0.6～0.88mS/cm 的范圍內(nèi)且容重在0.27～0.54g/cm3，孔隙度在30.16%～56.26%。由表2 能夠得出添加了黃泥的A2 和A5 輕型基質(zhì)容重相對(duì)于其他的基質(zhì)而言更多，而且孔隙度相對(duì)于其他基質(zhì)更低，園林廢棄物堆肥能夠有效降低基質(zhì)的總?cè)萘恳约疤嵘紫抖取?/p>

表3 試驗(yàn)基質(zhì)理化性質(zhì)

3.2 輕型基質(zhì)對(duì)試驗(yàn)植物生長(zhǎng)的影響

蓋度測(cè)量垂盆草生長(zhǎng)質(zhì)量的主要指標(biāo)，垂盆草的蓋度越高，那么其最終成品質(zhì)量也就越高。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在生長(zhǎng)至第120d 時(shí)，A4 垂盆草的生長(zhǎng)質(zhì)量要遠(yuǎn)優(yōu)于其他處理方式的垂盆草，A3、A5 蓋度分別是8 分和7 分，而A1、A2 的蓋度則低于5 分。

葉綠素是植物生長(zhǎng)過程中的關(guān)鍵要素，葉綠素的含量直接決定著垂盆草的生長(zhǎng)狀態(tài)。如果垂盆草當(dāng)中葉綠素含量高，那么垂盆草的光合作用則更強(qiáng)能夠滿足垂盆草生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需求。垂盆草通過光合作用能夠合成生長(zhǎng)所必須得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同樣的也可以通過鮮重與干重比的方式判斷垂盆草的肉質(zhì)化程度，其比值越高則說明肉質(zhì)化的程度也就越高。第120d 垂盆草葉檢測(cè)數(shù)據(jù)如表4 所示，在垂盆草生長(zhǎng)至第120d 時(shí)，其葉綠素含量與肉質(zhì)化程度明顯最佳，由表4 可知第120d垂盆草葉綠素含量與肉質(zhì)化程度，A4 的垂盆草及葉綠素含量最高且明顯高于A1 和A5 的垂盆草，從肉質(zhì)化的效果來看，其排序?yàn)锳4＞A5＞A3＞A1＞A2，這也說明添加一定比例的廢棄物堆肥能夠在很大程度上改善垂盆草的生長(zhǎng)質(zhì)量。

表4 第120d 垂盆草葉檢測(cè)數(shù)據(jù)

3.3 保水劑對(duì)輕型基質(zhì)理化性質(zhì)的影響

添加不同保水劑后基質(zhì)含水量變化如圖1 所示，在開始實(shí)驗(yàn)之后的第一天對(duì)ZK 基質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)含水量數(shù)據(jù)最高，相對(duì)于CK 處理的基質(zhì)其含水率要高出14.7%，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)添加QK 的基質(zhì)含水量最低，隨著實(shí)驗(yàn)的不斷推進(jìn)，CK 基質(zhì)的含水量在第12d 時(shí)相對(duì)于其他基質(zhì)更高，其含水量為63.2%，而且保水效果較優(yōu)于其他處理，其余處理的含水量在55.2%～58.2%。在試驗(yàn)的第16d 時(shí)發(fā)現(xiàn)添加ZK 和AX 的基質(zhì)含水量依舊高于CK 處理的基質(zhì)，含水量分別高出了12%和9.3%。綜合分析數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)在第1d、第4d、第8d、第12d、第16d 時(shí)不同基質(zhì)的含水量差異并不顯著，但是添加合適的保水劑最終基質(zhì)的保水效果能夠得到明顯的改善，后續(xù)可以開展更深入的試驗(yàn)研究篩選效果最佳的保水劑[4]。

4 試驗(yàn)結(jié)論與分析

為滿足不同建筑物的實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求，其中具有強(qiáng)保水性和透水性的輕型基質(zhì)也成為國(guó)內(nèi)國(guó)外立體綠化的發(fā)展趨勢(shì)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國(guó)廣東地區(qū)的橋面綠化栽培基質(zhì)主要包括人工基質(zhì)、自然土和復(fù)混基質(zhì)。在這之中以復(fù)混基質(zhì)占比最高，主要成分是草炭、椰糠、珍珠巖等，其蓄水性能較好以及質(zhì)量更輕[5]。有一部分研究人員提出國(guó)內(nèi)的輕型屋頂綠化栽培基質(zhì)其整體成本占整個(gè)建筑總體造價(jià)的30%左右，那么如何降低基質(zhì)成本則成為立體綠化發(fā)展的關(guān)鍵方向。目前我國(guó)大部分學(xué)者開展了有機(jī)廢物的循環(huán)使用研究，為立體綠化的持續(xù)健康發(fā)展提供了理論知識(shí)和數(shù)據(jù)依托。受建筑物實(shí)際荷載的影響，立體綠化的設(shè)計(jì)必須要保證基質(zhì)質(zhì)量，而屋頂綠化設(shè)計(jì)的基質(zhì)厚度則較小。薄層基質(zhì)施工技術(shù)能夠有效降低屋頂?shù)恼w綠化成本，基質(zhì)厚度越低則對(duì)其厚度的要求則更高，由此以來保證基質(zhì)的持水性同樣也是施工的關(guān)鍵所在。通過加入腐殖質(zhì)等能夠明顯提升基質(zhì)的保水性能通過合理添加保水劑也能夠有效調(diào)節(jié)立體綠化基質(zhì)的水分含量。

除此之外，保水劑的使用是確保立體綠化輕型基質(zhì)含水量以及控制水分流失的應(yīng)用材料之一。保水劑直徑越小，其吸水率越高，進(jìn)而使得輕型基質(zhì)水分流失更少。在廣東屋頂立體綠化工程中，往往使用0.5%濃度的保水劑，能夠使得屋頂立體綠化維護(hù)成本降低27%左右。同時(shí)在陶粒、黃泥、泥炭土等基質(zhì)中加入一定濃度的保水劑能夠使得垂盆草生長(zhǎng)速度更快，特別是在氣候較為干旱的地區(qū)植物生長(zhǎng)速率更加明顯。在本次試驗(yàn)中分別使用了市面上較為常見的幾種保水劑對(duì)立體綠化輕型基質(zhì)配方進(jìn)行試驗(yàn)，通過16d 的試驗(yàn)過程，觀察植物的生長(zhǎng)情況以及基質(zhì)含水量變化。發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)過程中，ZK 保水劑的使用效果要優(yōu)于其他多種保水劑，在試驗(yàn)進(jìn)行第12d 時(shí)，加入了ZK 保水劑的輕型基質(zhì)，其含水量仍然保持在63.2%左右。因此，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在立體綠化輕型基質(zhì)中添加ZK 保水劑能夠減緩基質(zhì)含水量的下降。

在城市設(shè)計(jì)當(dāng)中，立體綠化的設(shè)計(jì)形式不僅能夠?yàn)槌鞘袔磔^高的生態(tài)效益，更對(duì)城市的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展起到了重要作用。而經(jīng)過城市綠化的多年實(shí)踐，立體綠化的質(zhì)量關(guān)鍵取決于輕型基質(zhì)的選擇。本試驗(yàn)通過在廣東省的試驗(yàn)與研究，并在廣東省部分樓頂進(jìn)行了推廣與示范，包括垂盆草、佛甲草等多種綠化植物都表現(xiàn)出了良好的生長(zhǎng)趨勢(shì)。

5 結(jié)語

總體來說，目前城市中的建筑物數(shù)量不斷提升導(dǎo)致土地資源逐步縮減，這是目前我國(guó)社會(huì)發(fā)展過程中所面臨的關(guān)鍵問題，不僅要將有限的地面資源合理利用，同時(shí)也要保證城市人們居住環(huán)境的環(huán)保性和美觀性。為了滿足人們對(duì)生存環(huán)境的高質(zhì)量要求，采用全新的立體綠化技術(shù)是不錯(cuò)的選擇。立體綠化在當(dāng)前城市建筑景觀設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用是主要發(fā)展趨勢(shì)，其屬于經(jīng)濟(jì)性綠化手段，對(duì)于城市的發(fā)展而言有著較多的優(yōu)勢(shì)。因此我們要進(jìn)一步加大立體綠化的普及范圍，將立體綠化的施工優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，不僅要了解立體綠化的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，更要掌握立體綠化的技術(shù)原理。根據(jù)實(shí)際施工情況選擇最為合理的立體綠化應(yīng)用方案，將立體綠化在城市景觀設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，保證居民生活環(huán)境的舒適性、美觀性和環(huán)保性。