Skyrise Greenery

綠化屋頂上的「自來植物」=「雜草」? 城市生物多樣性與綠化養護成本之間的平衡

綠化屋頂為一種「以自然為本的解決方案」(Nature-based solution)，是過去十、二十年深受歡迎的綠色建築元素。在全球各地 (包括香港)，許多粗放式綠化屋頂 (extensive green roof) [其植物生長介質較淺和輕，普遍在15cm或以下] 仍選擇種植易於修剪整齊的單調草本、矮小灌叢，且往往限於單一或數種植物物種，如：禾本科草地植物 (結縷草、狗牙根等)。這種做法被認為是優先將綠化養護效率置於生態複雜度之上，未能有效提高生物多樣性。在熱帶和亞熱帶地區，如果沒有定期修剪、除草等維護工作，屋頂上的草坪很快就會被自來植物 (spontaneous vegetation) 覆蓋和取代。若綠化屋頂的業主無力承擔頻繁養護工作的支出；或管理者在安排維護工作有阻滯，屋頂就會被自來植物入侵。自來植物不限於草本物種，還有樹木和灌木物種，樹木灌木不但對綠化屋頂的結構層和屋頂本身造成損害，在某些極端情況下更可導致屋頂漏水。

自來植物往往被界定為雜草，在恆常維護中必定要被移除。但事實上，許多研究已經證明，粗放式綠化屋頂上的植物物種多樣性有助於提高效益，如保水性、隔熱性能、減少土壤營養物溢出、去除污染物和提高生態價值。我們怎樣才可以取得城市生物多樣性與綠化養護成本之間的平衡？要回答這個問題，我們需要本地的數據經驗來訂立及優化綠化的種植設計和園藝養護指引。

筆者在本港一個粗放式綠化屋頂上進行自然改造種植的研究：研究團隊在15個月內移除原有7種群植的觀賞植物後，補種15個原生蕨類及原生草本植物品種[合共1000餘棵]，將只有單調整齊的觀賞植物綠化屋頂改造成重新自然化的群落生境 (renaturalised biotope)。

在往後一年，研究記錄及分析了自來 (spontaneous vegetation) 及人工種植 (planted vegetation) 的植物物種的發展和變化。本研究結合了實地資料收集 (首月的基線植物調查：植物標本採集、物種審定；三個季度的植物調查：拍照、記錄植物覆蓋度和量度生長高度)來分析綠化屋頂上的植物生長動態，包括人工種植和自來物種的季節性生長趨勢與其物種等級 (species rank) 的關係，並對自來物種的季節變化進行了層次聚類分析 (hierarchical cluster analysis)。在一年監測期間，自動灑水系統如常運作，沒有進行園藝養護。

改造種植後，首月的基線植物調查發現有54種自來植物物種，14種人工種植物種 [7種於改造種植時種下的原生物種 (native species) 存活，7種在改造種植前種植的物種復活]。

• 在每次季度調查期間 (共3次)，人工種植物種數量為14至16種，自來植物物種數量為51 至54 種，均保持穩定；每季度均有11至12種物種死亡，11至12種新長出來或復活，顯示物種在不斷更替。

自來植物物種主要為一年生和多年生草本植物，它們在自然改造種植後而裸露的土壤上生長，增加了綠化屋頂的生物多樣性。生物多樣性在觀察初期達到頂峰，其後某些生長迅速的物種覆蓋持續擴張，令植物多樣性指數下降。

• · 在季度調查中，不同植物形態 (plant form) 的植物覆蓋度隨季節變化略有波動（7%以內）；多年生草本植物是綠化屋頂上覆蓋最廣的植物形態，其次為蕨類植物和一年生草本植物。

• 具優勢而侵略性強的植物 (如:腎蕨Nephrolepis auriculata) 在改造種植前被種植於屋頂，具有廣泛根莖塊。即使拔除地上部，根莖塊仍會發芽，要去除所有根莖塊亦幾乎是不可能。所以，種植此類生長迅速而難以去除的物種前，應經過仔細考慮。它的表現優於其他植物形態（一年覆蓋度增加12%）；一年生和多年生草本植物呈下降趨勢，這意味著物種豐度 (species richness) 和物種均匀度 (species evenness) 略有下降，兩者強弱相差趨向明顯。

人工種植物種的植物高度受季節變化影響，一年內有較大波動。它們特別容易受到夏季暑熱影響，會萎縮而變短；而自來植物物種則不受影響，全年保持高度穩定，表現出抵禦高溫、強日照的能力。這也意味著自來植物對水資源的需求較低，可見是更可持續的選擇。

自來樹種樹苗的覆蓋率從0增至2%左右，這意味著在自然改造種植計劃開始時，應嚴格監察和連根拔除樹苗，直到較高植被發展連續覆蓋而不利樹木種子發芽為止。

大部份人工種植物種覆蓋度穩定，反觀只有少量自來物種有穩定的覆蓋度，且大多數物種都有一年中的季節性波動、下降或復甦。具有穩定和不穩定生長模式的物種可分別有助於滿足維護效率和增強生物多樣性的需求，為自然改造種植之選擇植物物種提供了指導原則及方案。

• 如果園境設計師和管理者旨在增強綠化屋頂的生物多樣性，可選擇並保留較不穩定的自來物種。物種有助使幼蟲和蜜源植物多樣化，增加季節性變化的多樣性。

• 如果將穩定綠化屋頂外觀作為首要任務，可採用覆蓋表現穩定的人工種植物種和保留覆蓋表現穩定的自來物種 (如：銀花莧Gomphrena celosioides)。

• 自來及人工種植植物物種的生長模式差異，為植物選擇和維護提供了全面的資訊和決策支持。本研究根據分析結果提出了粗放式綠化屋頂的管理建議，以滿足養護和生態效益。現總結並表列如下：

• 如前線園藝人員無法準確識別植物種類，可能會導致決策延遲，並對綠化屋頂結構安全造成不可逆轉的損害。因此，對前線園藝人員和管理人員的培訓至關重要。

• 建議業主和管理人員確立綠化屋頂的長期管理目標，並商討允許植物的最高高度，管理人員可因應高度限制而安排前線園藝人員修剪、移除等工作。

由於資源有限，這個研究沒有進一步的數據來評估中長期（例如2-5年、5-10年）的物種生長動態，期望日後透過有系統的中長期研究，優化種植設計與管理。

如果您想了解本研究的細節，可透過以下連結閱讀期刊文章Short-Term Growth Dynamics of Spontaneous and Planted Vegetation on Subtropical Extensive Green Roof as Renaturalized Biotope「亞熱帶粗放式綠化屋頂於自然改造種植後的自來物種和人工種植物種的短期生長動態」(只有英文版): https://doi.org/10.3390/su16198314

You can get in touch with Caroline if you are interested to renaturalize your green roof

Please simply fill in the contact form, we will be in touch with you shortly.