[案例精选]2017 ASLA研究类荣誉奖：生物多样性更高、成本更低的绿色屋顶种植 / Richard Sutton, FASLA

　　设计公司: Richard Sutton

　　位置: 美国

　　类型: 景观

　　标签:  ASLA 林肯

　　获奖时间：2017

　　分类: 屋顶花园

　　“这是一项清晰明确、分析详细且与时俱进的研究。讲述得很到位。”

　　--2017年评审委员会

　　项目陈述

　　PROJECT STATEMENT

　　绿色屋顶能够起到控制径流和降低热负荷的作用，但其往往过于依赖外来的景天属植物，使生物多样性难以实现。不仅如此，修建绿色屋顶意味着额外的费用，因此常常难以在价值工程中通过考验并最终得以落实。本次研究对一套材料和技术进行了深入分析，旨在改进并加强本土天然草地在绿色屋顶上的种植和应用。一种简单易行的创新型方法使草地的种植速度得到提升。经研究证明，播种技术的改善能够降低绿色屋顶的建造成本，拓宽生物多样性，同时在两年或更短的时间内就能够实现80%的FLL覆盖标准。

　　项目说明

　　PROJECT NARRATIVE

　　问题描述

　　绿色屋顶上的植被层需要适应极端的温度、干旱和风吹，同时还要能够迅速地实现覆盖率，为植物的生长提供稳定的基质。在绿色屋顶建成之后，植物必须通过攀爬、生根或二次播种，才能够实现对风吹的阻滞以及对种植间隙的自我修复。目前的绿色屋顶大都以类型单一的景天属爬行植物为主，多数需要手栽或通过昂贵的预种植托盘或草垫来放置，少数情况下也会以嫩枝的形式种植，但对种植条件的要求较高。根据最初的种植规模和间隔，手栽的景天属植物大概需要两年或更多的时间才能够实现80%的FLL绿色屋顶覆盖标准。

　　根据栖息地的不同，绿色屋顶会种植一些本土的草种，例如格兰马草、垂穗草和小须芒草等。在LDS会议中心、温哥华会议中心和芝加哥市政厅这些屡获殊荣的绿色屋顶范例中，自播式的本土草得到了广泛种植，而北美地区的绿色屋顶却很少选用本土草，这一点实属奇怪。

　　不仅如此，经其它研究和LEED评委证明，在绿色屋顶中，植物多样性的内涵需要进一步拓宽：它不应只局限在简单的物种丰富性（例如三、四种景天属植物）方面，还应扩充至功能群落的多样性、功能形状多样性、系统发育多样性以及结构的复杂性等方面。一位研究人员曾发现，多样的种类和变化的树冠高度能够改善植物对于水分的捕获能力。将具有不同生长习性的本土草与草本植物结合种植，其捕水能力将远远超过单一的景天属植物。

　　对于本地植物（尤其是本土草）的应用和播种方式的研究往往乏善可陈，这可能是受到了一些当地研究报告的影响，例如密歇根州某绿色屋顶种植的景天属植物经测试被证明会导致干旱损失等。然而，一些研究者对这些关于本土草适应性的测试结果提出了质疑：它们被种植在较浅的土层，并且没有足够的生长时间，因此无法在第二年的生长季中期抵挡干旱。

　　方法与材料

　　本项研究调查了在绿色屋顶种植本土草的方法和材料。该研究于2007年被提出，其背景是一个种满本土草的小型绿色屋顶在第二年便通过自由播种实现了间隙的修复。该研究找到了3位合作者，并在3个不同的屋顶上进行了历时3年的实验，通过观察和技术对种植的过程进行了探索和评估。实验中的三个自变量包括：1）季节，2）方法，3）种植间距。三个因变量包括：1）植物活力，2）视觉覆盖率，以及3）播种材料及劳动力成本。

　　每个被测试的绿色屋顶（表格1）皆展示了与合作者自身目的、场地微气候、建设规范以及设施相适应的独特设计环境，这些环境对实验设计和对照（表格2）的时机、关系和程度起到了限制的作用。植树节基金会大楼（ADF）、Sandhills出版社大楼（SHP）以及Larson大楼停车场（LB-P）的屋顶花园共同组成了实验场地。

　　每块场地都包含一个6英寸宽的无种植缓冲带，并随机地分配以三种不同的种植方式。在生长季的末期，实验者将通过0.5平方米的样方来检测视觉覆盖率是否与预期相符，并将覆盖率四舍五入为最接近的百分数。在SHP的场地中，手栽的景天属植物和播种草被种植在尺寸不一的地块，并以一平方英尺为单位进行比较。不幸的是，基质深度、场地微气候以及种植时间均对屋顶之间的对照形成了干扰。

　　创新技术

　　蓬松的种子有助于本土草的分散，但同时也会使其难以播种，这可能是本土草未能广泛被种植在绿色屋顶的原因。然而，利用普通的花园播种机将这些种子进行微粒化，便能够使其简单、迅速且均匀地扎根于特定深度的土层。虽然实验中仅使用了5个本土草种，但同样的制粒技术还能够适应多种不同的本土草和草本植物。单排播种机还可以通过捆绑配对的方式进一步提高播种效率。

　　发现

　　·在ADF场地中，格兰马草的种植取得了成功，但在没有侵蚀管控的情况下容易产生冬痢。在2011年的生长季末期，未能超过春季播种时期的视觉覆盖率。

　　·在ADF场地中，种植间距为4英寸的播种地块能够不受播种时间的影响（2010年秋季或2011年春季），在2012年底均达到或超过了2011年种植间距为6英寸和8英寸的的覆盖率。

　　·在SHP场地中，种植间距为6英寸的四个春播草种均在一个生长季内达到了80%的覆盖率。

　　·在LB-P场地中，种植间距为6英寸的春播野牛草在一个生长季内达到了80%的覆盖率。

　　·在LB-P场地中，种植间距为6英寸的72株手栽景天属植物所花费的材料和劳动力成本比播种的本土草高出6倍以上（5.07美元/平方英尺对0.79美元/平方英尺）。本土草的覆盖率在两个生长季内达到了80%，景天属植物未能达到。

　　·每英尺播种地块产生的蓬松种子的数量约为手栽地块种子数量的90%。

　　结论

　　在绿色屋顶上种植本土草种能够：

　　·缩短实现覆盖率的时间

　　·在微粒化种植的情况下，种植成本低于手栽景天属植物

　　·通过被测物种和多种其它潜在的本土草种增加生物多样性（表格3）

　　景观建筑实践方面的适应性

　　该研究结果已在行业内的各类出版物中发表，并传播至当地乃至全国范围。其概念和结论具有普遍的实用意义，易于量化，并且能够被轻松地应用于绿色屋顶的案例当中。通过将实验性的地块运用至实际的绿色屋顶设计，该研究为种植的监测以及结果的产生提供了有效的技术。

　　未来研究

　　本项研究表明，绿色屋顶的种植成本可以减少约5美元/平方英尺。然而，绿色屋顶的主要成本（重量）仍旧取决于种植层的基质。在扩大（尤其是改造）绿色屋顶的过程中，必须先找到减少重量和成本的有效方法。

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