种植基质分为白然土壤和人工土壤两大类。自然土壤获取容易，造价便宜，但质量不一，重量较重。在覆土厚度要求较高的情况下。也使植物的选择受到限制。人工土壤具备植物的各种生长所需的微量元素，重量轻、保持水分、通风透气、清洁环保等特点。而且随着大面积的推广使用，材料愈多样，价格愈便宜。由于屋顶花园的种植土既要满足绿化树苗生长发育的所需成分，又要大的减轻土壤对屋顶结构造成的压力，所以只有选用质量相对较轻经过人工配制的合成土，才能根本缓解这一矛盾。人工土壤又分为具有轻质化、保水性好，并加入改土材料的改土(相对密度为1.1一1.3)和人工轻质土(相对密度为0.7左右)。为荷载条件差的现状建筑作屋顶绿化，使用人工轻质土是好的选择。
以前，培育植物好的土壤是细沙土、山沙、黑土和红粘土等自然土壤。但是将很重的自然土壤搬到屋顶上，会带来很多预想不到问题。有些土壤会随着自然环境的变化而恶化变硬。这样的土壤会妨碍水的渗透，很容易导致氧气和水分的供应不足。如此一来根部为了获得水分和氧气，会不断地伸长.造成生长失衡，树形变坏。而且在多雨时，水也会有残留，产生大量泥水，土质便松软，树木很容易被吹倒。所以必须在自然土壤中掺入珍珠岩等材料，以改良土壤的通气性和透水性。珍珠岩是用黑曜石、珍珠岩和松脂岩等烧制而成的多孔无机材料，由于材料中含有很多空气，不会发生由踩踏和污染引起土壤恶化而引起的固化现象。
经过不断的改进和发展，出现了现在开始普遍使用的人工轻质土。采用人工轻质土，不仅土壤重量轻，而且还可根据绿化树苗的品种，配置营养成分充足的种植土，以更利于植物的生长。除此之外，由于人工轻质土干燥、轻便等良好特性所以施工性好，不会像黑土那样，弄脏衣服和紧邻的铺装面，还有不污染室内的优点。
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