屋顶绿化与地面绿化最根本的差别在于种植基质与大地的相接性。地面绿化中土壤与大地相接，而屋顶绿化基质则被人为地与大地分隔开。一方面植物生长所需的水分和矿物质缺少了大地的调节作用，另一方面，栽培基质轻量化选择是屋顶花园考虑的关键，直接关系到建筑物的安全问题。对于改造屋顶进行绿化，则要尽可能地减少基质厚度。随着现代化科学技术的进步，开始使用人工轻量土，如蛭石、珍珠岩、泥炭、树皮等。在考虑基质重量时，不仅要了解基质的干重量，更主要的是测定基质浸水后的湿重量，来作为屋顶花园荷载设计的依据。故屋顶种植基质在水分、肥力因素等方面均远比地面环境恶劣。
2、屋顶温度
白天建筑在日光照射下迅速升温，到晚上又迅速降温，使屋顶上的日温差和年温差均远远高于地面温差。适度的温差有利于植物生长，也有利于植物色彩的表现，这是在某些屋顶花园中植物生长情况好于地面的原因之一，但是如果温差的变化幅度和变化速度超过植物的承受能力时，则会导致植物生长不良，夏季高温易致叶片灼伤，根系受损，冬季低温易造成寒害或冻害。
3、屋顶水分
屋顶绿化所需水分除了来自于自然降水之外，完全依靠人工灌溉。在雨季，由于基质对雨水的滞留作用，基质容易有短时间的积水，容易引发一些植物不耐湿涝而死亡;而到了干旱季节，植物又容易出现脱水甚至死亡。加之楼顶上光照强，风速高，空气湿度变化大，某些时候，即使植物根际供水充足，也会因为植株上部风速过高，而导致植物尖端失水过多形成枯梢，枯叶。
4、屋顶光照
屋顶上光照强度较大，由于现代建筑幕墙多采用玻璃等反光材料，处于建筑环境之中的植物在吸收太阳直射光之外，还受到建筑物反射光的照射，从而使植物所受光照强度有所增加。适当增加光强可以增强植物的光合作用，但是如若光照过强，反而会导致光合作用停止，对植物生长不利。
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1、屋顶花园植物景观配置的空间组织形式
（一）空间转折
在规则式屋顶花园中通过主副轴线的交点，以急转的形式表现空间的转折。在自然式屋顶花园中，通过转弯的导游线或廊架的过渡，以宛转的形式表现。在空间转折上配置合适的植物，能增强屋顶花园的韵律感。
（二）空间分隔
屋顶花园空间的分隔有虚分、实分两种。当两个空间功能相同或相近时，可采用疏林、廊架、格窗、小水面来虚分，这样可以使两个空间互相渗透。如果两个空间功能不同，则可用密林、山石、建筑、墙体进行实分，这样可以避免两个空间互相干扰。
（三）空间搭配
屋顶花园中视觉空间的基本类型有静态空间，动态空间，开敞空间，闭合空间，纵深空间，拱形空间等。根据各个空间功能不同做到动静结合、开闭结合、纵深穿插等效果。
2、屋顶花园植物景观的艺术构图
（一）季相表现
屋顶花园植物景观艺术构图应具备季相变化的特点。植物是屋顶花园的重要因素，而植物是随时间、季节的变化而变化。
（二）文化特点
植物景观艺术构图是一种综合的造型艺术。在屋顶花园中不仅有造型优美的建筑和雕塑等等来满足功能的需要，其中还有书画、诗词等文学艺术和民族文化的内容，以表现地方风土人情、民族特色和时代的特色。
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