屋頂綠化與地面綠化最根本的差別在于種植基質與大地的相接性。地面綠化中土壤與大地相接，而屋頂綠化基質則被人為地與大地分隔開。一方面植物生長所需的水分和礦物質缺少了大地的調節作用，另一方面，栽培基質輕量化選擇是屋頂花園考慮的關鍵，直接關系到建筑物的安全問題。對于改造屋頂進行綠化，則要盡可能地減少基質厚度。隨著現代化科學技術的進步，開始使用人工輕量土，如蛭石、珍珠巖、泥炭、樹皮等。在考慮基質重量時，不僅要了解基質的干重量，更主要的是測定基質浸水后的濕重量，來作為屋頂花園荷載設計的依據。故屋頂種植基質在水分、肥力因素等方面均遠比地面環境惡劣。
2、屋頂溫度
白天建筑在日光照射下迅速升溫，到晚上又迅速降溫，使屋頂上的日溫差和年溫差均遠遠高于地面溫差。適度的溫差有利于植物生長，也有利于植物色彩的表現，這是在某些屋頂花園中植物生長情況好于地面的原因之一，但是如果溫差的變化幅度和變化速度超過植物的承受能力時，則會導致植物生長不良，夏季高溫易致葉片灼傷，根系受損，冬季低溫易造成寒害或凍害。
3、屋頂水分
屋頂綠化所需水分除了來自于自然降水之外，完全依靠人工灌溉。在雨季，由于基質對雨水的滯留作用，基質容易有短時間的積水，容易引發一些植物不耐濕澇而死亡;而到了干旱季節，植物又容易出現脫水甚至死亡。加之樓頂上光照強，風速高，空氣濕度變化大，某些時候，即使植物根際供水充足，也會因為植株上部風速過高，而導致植物尖端失水過多形成枯梢，枯葉。
4、屋頂光照
屋頂上光照強度較大，由于現代建筑幕墻多采用玻璃等反光材料，處于建筑環境之中的植物在吸收太陽直射光之外，還受到建筑物反射光的照射，從而使植物所受光照強度有所增加。適當增加光強可以增強植物的光合作用，但是如若光照過強，反而會導致光合作用停止，對植物生長不利。
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1、屋頂花園植物景觀配置的空間組織形式
（一）空間轉折
在規則式屋頂花園中通過主副軸線的交點，以急轉的形式表現空間的轉折。在自然式屋頂花園中，通過轉彎的導游線或廊架的過渡，以宛轉的形式表現。在空間轉折上配置合適的植物，能增強屋頂花園的韻律感。
（二）空間分隔
屋頂花園空間的分隔有虛分、實分兩種。當兩個空間功能相同或相近時，可采用疏林、廊架、格窗、小水面來虛分，這樣可以使兩個空間互相滲透。如果兩個空間功能不同，則可用密林、山石、建筑、墻體進行實分，這樣可以避免兩個空間互相干擾。
（三）空間搭配
屋頂花園中視覺空間的基本類型有靜態空間，動態空間，開敞空間，閉合空間，縱深空間，拱形空間等。根據各個空間功能不同做到動靜結合、開閉結合、縱深穿插等效果。
2、屋頂花園植物景觀的藝術構圖
（一）季相表現
屋頂花園植物景觀藝術構圖應具備季相變化的特點。植物是屋頂花園的重要因素，而植物是隨時間、季節的變化而變化。
（二）文化特點
植物景觀藝術構圖是一種綜合的造型藝術。在屋頂花園中不僅有造型優美的建筑和雕塑等等來滿足功能的需要，其中還有書畫、詩詞等文學藝術和民族文化的內容，以表現地方風土人情、民族特色和時代的特色。
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