屋顶绿化具有减缓热岛效应、降低城市建筑耗能、吸滞和净化雨水等生态功能,是重要的城市绿色基础设施之一。在寸土寸金的特大城市,屋顶绿化已逐渐成为城市增绿的主要方式。然而,目前在屋顶绿化植物对建筑温度和雨水吸滞与净化的调控效应方面的研究极少,仅有的研究都局限在佛甲草上。本文选择两种景天酸代谢（CAM）植物（佛甲草和铺地锦竹草）、两种C3草坪植物（草地早熟禾和高羊茅）和两种C4+C3草坪植物组合[多年生黑麦草（冬）+狗牙根（夏）、匍匐剪股颖（冬）+假俭草（夏）]为研究对象,探讨了不同屋顶绿化植物对四季屋面温度的调控效应、植物蒸散与基质水分、雨水径流和灌溉的关系、以及不同屋顶绿化植物对雨水径流的净化效果。主要研究结果如下:（1）屋顶绿化能够显著调控屋面的温度。在夏季,所有屋顶绿化具有显著的降温作用,其中,C4植物对冠层的降温效果显著优于C3草坪植物,CAM植物对冠层的降温效果最差;与无植被的对照相比,所有屋顶绿化均显著降低了基质层的温度。在冬季,屋顶绿化具有保温作用,草坪植物对基质的保温效果显著优于CAM植物,匍匐剪股颖和草地早熟禾的保温效果最好。（2）屋顶绿化的蒸散能力决定了栽培基质的水分动态、雨水径流量及其植物对灌溉的需求。蒸散越大,土壤含水量下降越快,对雨水的截留效果也不同。不同屋顶绿化之间的年蒸散量存在显著差异,两种C4+C3草坪植物组合的年蒸散总量最高,两种CAM植物的年蒸散量最低。不同屋顶绿化之间年径流量差异显著,两种CAM植物的年径流量最大,匍匐剪股颖-假俭草组合的屋顶绿化年径流量最小。蒸散的不同导致灌溉需求有差异,两种CAM植物全年无需灌溉,C3植物灌溉量显著高于C4植物。（3）绿化植物对水分和营养的吸收和代谢差异是屋顶绿化对雨水径流量和质的主要决定因子。降雨量为5mm/d和10mm/d时,雨水全部被屋顶绿化所吸滞,无径流产生。降雨量为25mm/d及以上时,所有的屋顶绿化出现了不同量的径流,两种CAM植物（佛甲草和铺地锦竹草）屋顶绿化的径流量最大,显著高于C3（草地早熟禾和高羊茅）和C4植物（狗牙根和假俭草）,两种C3植物与两种C4植物屋顶绿化的径流量之间无显著差异。与无植被的对照相比,所有的屋顶绿化均能显著改善屋顶绿化径流的水质,C4植物和C3植物对径流液中铵态氮、硝态氮、总氮、磷酸盐、总磷、COD及悬浮物的净化效果显著优于CAM植物,其中C4植物中的假俭草净化效果较好,C3植物中的高羊茅净化效果较差。