景观设计风格和园林价值保护之间的关系：德国魏玛历史公园的案例研究
Martin Kümmerling, Norbert Müller 景观管理与生态恢复部门以及URBIO总公司，德国埃尔福特应用技术大学
关键词：生物多样性；历史公园；园艺；城市公园；植被； 摘要：
城市公园可以通过被引入植物的种植成为入侵源。另一方面，城市公园作为生物多样性的热点地区，可以支持保护濒危和罕见的分类单元。即使历史城市公园首先被评估为遗产，但它们依然为生态系统和积极的审美以及社会价值服务。
虽然在欧洲有许多研究是关于设计的，公园的哲学和历史背景就像生物多样性的研究一样，几乎没有研究提出景观设计原则如何影响了公园的生物保护价值。因为在欧洲，公园的景观风格是一个最具影响力的历史景观设计风格，我们将我们的研究集中在德国魏玛的“伊尔姆河畔公园”。它创建于18世纪晚期，并且在1998年被联合国教科文组织列为世界遗产的一部分。
我们的研究问题是: 1.哪些设计原则、植物原料和技术实施被使用在创建和管理公园的过程中？
2.对于公园的生物保护尤其是濒危植物物种和栖息地的保护来说，当前什么才是具有价值的？
3.设计原则和现代公园的价值之间是什么关系？
我们将我们的结果与类似的公园景观做一对比，并对未来可持续的公园设计和公园恢复管理给出建议。
1.引言
园艺是植物物种入侵的一个主要来源（Dehnen-Schmutz, Touza,Perrings, & Williamson, 2007; Mack & Erneberg, 2002; Reichard & White, 2001）。城市公园可以被入侵源通过种植引入分类单元而入侵（Saumel Kowarik,& Butenschon,2010）。另一方面，在城市地区公园可以作为生物多样性的热点地区（Cornelis & Hermy,2004），可以支持保护濒临灭绝的稀有类群（Kowarik, 1998; Kunick, 1978; Li, Ouyang, Meng, & Wang, 2006; Reidl, 1989）。尽管历史悠久的城市公园作为文物古迹是它最重要的价值，但它们在生态系统服务和积极的审美以及社会价值方面的作用也是被肯定的（e.g.Bolund & Hunhammar, 1999; Chiesura,2004）。
虽然在欧洲有许多关于设计的研究，公园的哲学和历史背景（e.g.Gothein,1928; Turner, 2005）以及生物多样性（e.g.Cornelis & Hermy, 2004; Ignatieva & Konechnaya, 2004; Nath, 1990）的研究几乎没有提出景观设计原则的问题如何影响了公园的生物保护价值。在18世纪末和19世纪初我们把研究的焦点放在了公园，因为在欧洲公园景观风格是最具影响力的历史景观设计潮流之一。位于德国蔚玛的“伊尔姆河畔公园”创建于18世纪晚期，自1998年以来，被联合国教科文组织列为世界遗产的一部分，它被称作“经典魏玛”。我们选择它来研究是因为： 1.这是那个时期一个“典型”的公园； 2.拥有几个世纪以来没有更改的设计风格；
3.在公园设计上有丰富的历史资料并且使用了有质疑的植物。在图林根的公共档案局初始搜索（自1567年以来都位于公园附近）证实了这种怀疑。 我们的研究问题是: 1.哪些设计原则、植物原料和技术实施被使用在创建和管理公园的过程中？ 2.对于公园的生物保护尤其是濒危植物物种和栖息地的保护来说，当前什么才是具有价值的？
3.设计原则和现代公园的价值之间是什么关系？
我们将我们的结果与类似的公园景观做一对比，并对未来可持续的公园设计和公园恢复管理给出建议。
2.研究地点
“伊尔姆河畔公园”坐落在德国中部的魏玛（215m.a.s.l.），公园的起源可以追溯到1778年。对于许多欧洲的历史公园来说，“伊尔姆河畔公园”是建在以前的一个规整花园的位置上（几何式的），它被设计在卡尔奥格斯特公爵的宫殿旁边。当时公园位于魏玛的郊区，1860年魏玛城开始扩展，公园便开始位于城市边界内。
在魏玛公爵的城市宫殿、北部的城市中心、现在oberweimar的suburbanised村以及南方的高级住宅区之间，公园形成了伊尔姆河的泛滥平原的一部分（图一为公园概况）。它周长1.5公里，占地约0.48平方公里。泛滥平原的土壤是冲积土，山谷两边所包含的钙质材料就像Keuper和含有石灰物质的贝壳。
图1 “伊尔姆河畔公园”栖息地地图
3.方法
3.1．设计的历史、植物引种和公园管理
通过历史文献研究来获得重要的设计原则信息，植物材料（包括引进外来观赏物种的起源和时间）和被用于“伊尔姆河畔公园”的创建和发展过程之中的管理技术。这些未发表的文件包括被保存在图林根公共档案馆的申请报告、管理笔记和前任园丁和设计师的相关档案，以及再版的历史性的蚀刻画和魏玛经典基金会收集的图纸。
另外魏玛经典基金会（特别是Beyer & Seifert, 1995）中的地方文献被用来将历史性文件中的发现与它们所处的时代联系起来。还非正式访谈了现任和前任园丁关于管理技术和植物使用的情况。
3.2．生物保护的评价 3.2.1 植物区系和植被的实地测绘
目前对植被和植物区系进行的实地测绘是在2006年五月—十月，用来对公园的植物多样性进行评估。公园分为不同的生境类型：草坪、草地和草场、灌灌丛、林地、生态交错带（草地边缘）、墙壁/岩石、路径和车道上的植物群落、河岸和水体，然后对每种生境类型进行随机采样。样品的数量基于每个栖息地的大小类型而不同(图3)。样本块的大小是用最小面积方法决定的（Dierschke,1994），每个样地植物种类的频率记录参照“Braun-Blanquet”方法（Dierschke,1994）。总共436个采样点建立，此外，在2006年五月—十月和2007年三月—五月进行了20次检测，记录了所有自发的维管植物类群。
436个样本块是用来确定最常见的种类，木本植物只有种子和树苗被计算。魏玛经典基金会登记（1996 —2007年出版）的公园的树被用来计算成年树木的分布频率。
植物的命名通常遵循Jager和Werner（2005）原则，但在公园里发现的分类群不列在这里，Erhardt、Gotz、Bodeker and Seybold （2002） 被使用。 3.2.2 在区域和欧洲级别上评价生物保护状态
评估生物保护公园的贡献方面，我们编制了在公园发现的濒危植物和栖息地，用于当地的图林根的红色数据列表（Korsch & Westhus,2001;Westhus & van Hengel,2001）中。此外我们调查了被图林根自然保护法（ThürNatG,2006）和欧洲栖息地的指令保护的植物物种和栖息地（欧盟委员会，2007年）。
评价公园作为植物入侵的潜在来源（生物入侵的定义遵循Richardson et al.,2000），我们将我们的数据与图林根州环境杂草的地区列表（Müller, Westhus, & Armft,2005）做了比较。
4．结果
4.1．设计的历史，引进的植物和管理
4.1.1 有关生物多样性的设计原则
随着欧洲景观设计的流行，Sachsen-Weimar-Eisenach的Carl August公爵（1757 至1828）决定建设一个公园作为一个理想的田园景观，包括不同类型的景观：大小不同的开放和密闭空间、视觉上和周围的景观连接的形状和结构。它是根据英国经典景观公园原则——隐藏公园与自然的界限而设计，这些观点也应该在步行或骑马穿过公园时随处可见。
因此公园的主要设计原则是使用现有的自然地形和文化景观，它由在泛滥平原上暂时淹没并且经常收割和放牧的草原（草地和牧场）组成，还有在山坡上的果园和草地以及因山坡太陡而不能用于粮食生产的小树林斑块。公园规模增加时，新的景观被加载到之前的耕地上，因此这些栖息地可以定义为人为创造出来的。公园内森林栖息地的范围扩大到可以创造一个更好的氛围以及更大的并且多种多样的风景。
典型的设计元素是远景，通常延长这些切线来通过公园内森林地带，它有连接特殊节点（雕塑和展馆）和从不同位置打开新视野的特性。
公园里从来没有封闭的围栏或高墙，使得建立一个和周围环境之间无缝过渡的公园。“伊尔姆河畔公园”、蒂尔福特公园和贝尔维迪宫，加上一些沿伊尔姆河残存的森林形成的绿色走廊穿过魏玛，这就是公爵自修建公园以来的意图。 4.1.2 引进的植物
因为大面积的公园是由现有的泛滥平原森林发展而来，并且草地原生植物多样性得到了保护。新的森林斑块、乔灌木树种原生林的出现是来自公园内靠近魏玛中部的公爵森林和种植在公爵苗圃的（图林根的公共档案馆未发表）。
由于视觉捕捉（特别指设计）和对植物的好奇心在19世纪第二阶段特别流行，非原生植物被引入与原生植物作比较。主要在有代表性的建筑和纪念碑附近种植了外来植物，也沿着公园开放区域的边缘种植。外来树种包括许多所谓的“英国木材”，从北美进口的树种像红花槭、赤栎、北美乔松。蔷薇属的许多品种种植的数量不多仅仅用于装饰目的，罗贝里草被种植在小池塘。
二战后公园里的植物苗圃被关闭了，从那时就开始大量的从欧洲以及海外引进植物材料。
4.1.3 管理技术
在历史时期，草地和树林是由当地的农民和牧民管理的，他们放牧绵羊、山羊和牛以及生产干草，观赏植物床周围的建筑物是由园丁和短工管理。
目前，部分河滩上的草地和山谷东部的斜坡仍每年收割两次，干草被卖给农民或用于堆肥。河滩上的草地用来给绵羊和山羊放牧仍然是公园的一个管理方式，车道的植被用除草剂来控制，墙植被定期清除。如果有必要，树的维护和复兴树林只是保障游客的安全和保护一些重要的优美景观，没有被游客使用和没有重要景观的地区则没有管理。
20世纪下半叶以来，增加娱乐用途和缺乏资金导致公园的集约化管理。例如在西部所有不同的草地一些经常割草坪（每年收割两次）和一些在泛滥平原的已经转化为频繁的收割草地（每年收割二十次次）。这一直持续到今天，已经导致草地丰富的植物多样性产生了重大的损失。
4.2．植物和栖息地多样性
公园植物区系的调查取得了479类维管植物。在这些里约59%（281分类群）都是本地图林根州的；15%是非原生植物（74）和26%的非本地种植的类群（124）。与图林根州的地区植物区系相比（Korsch et al.,2002）公园含有18%（355分类群）。
比较植物类群的起源及其在采样点的分布频率，（比较图2）很明显最常见的物种更多的还是本地的（主要是无处不在的类群和公园主要栖息地的类群特征）并不是非原生种群。车前子主要亚种主要是最常见的非原生类群，1500年前在德国被引入种植（Jager & Werner, 2005），是践踏植物群落、草坪、牧场和河岸栖息地的特征种类。下一个出现最频繁的非原生类群是小凤仙花、紫凤仙、雪果、欧洲七叶树和红瑞木。两种凤仙花在图林根被认为是杂草（Müller et al., 2005）。雪果、欧洲七叶树和红瑞木是观赏种，迄今为止它们还没有完全适应图林根。但它们已经在公园内种植，并通过管理控制使它们不再出现问题。
图2自然类群（N=306）的样地内记录（N=436），按照出现频率分组
在“伊尔姆河畔公园” 魏玛经典基金会记录了94个类群的3192 种树（最后更新到2006）。原生和非原生种群的数量比例是28%（26）和72%（68），但个体的比例和数量是原生的为73%（2344）非原生的为27%（848）。最常见的原生种是白蜡（409株）、欧洲小叶椴（305）、挪威槭（281）。白蜡和挪威槭在再生树种中也是最常见的。也是最常见的树种的再生。最常见的非原生种群是欧洲七叶树（273株）、刺槐（78）和加拿大杨（70）。这三个类群在公园里繁殖，后者只能通过分株来繁殖。这三个物种占主导地位，其它非原生树种种植只存在非常少的数量。
草地和森林栖息地作为公园的主导，覆盖面积分别为近三分之二和三分之一 （见图1为栖息地分布概况）。这是栖息地中在物种总数和种数平均增幅方面拥有最高植物多样性的物种 （图3）。由于被作为各种风景景观的组合而设计，所以公园里有许多交错的群落。它包含许多不同的植被类型，实际上物种总数是高的（图3），虽然每个样地里的平均物种数量很低。所有现存的其它栖息地，即水体、墙壁和岩石、践踏植物群落（车道、路径）和观赏种植园占据的区域小得多。
图3栖息地的植物物种丰富度
4.3．植物和栖息地的生物保护的价值
4.3.1 濒危、珍稀物种
图林根红色名单中列出了公园里包含的三个本地物种（Korsch & Westhus,2001）：欧洲黑杨（极度濒危）、Rosa jundzillii Beer和葡萄风信子 （都是脆弱的）。被归为非本地的暗花老鹳草也列为濒危物种。欧洲黑杨很少出现在伊尔姆山谷内的冲积森林山谷，R.jundzillii和葡萄风信子在森林公园以外也很少被发现。在歌德避暑别墅的花园中暗花老鹳草经常出现在群落交错区和干草原，但公园的其他地方没有发现。
公园里有一种典型的罕见种类是紫叶山毛榉。根据这个公园的历史文件，野生的各种欧洲山毛榉是在图林根北部的山区被发现的，在卡尔奥格斯特公爵执政时期它被作为一个特色植物带到公园。
四个受法律保护的植物物种（ThurNatG,2006）出现在欧洲中部公园里的山毛榉森林和它们的郊区：大花头蕊兰、雪割草、卵叶对叶兰和 凹鸽巢兰。还常青树紫杉是珍稀保护物种，可定期在山毛榉森林中被发现。两个报春花，欧洲报春和野生郁金香在几个世纪前被引进用作观赏目的，现在已经被归为受法律保护的濒危物种。
在“伊尔姆河畔公园”中并没有发现栖息地法规附件II中的植物种类（欧盟委员会,2007）。 4.3.2 濒危和罕见的栖息地
图林根的介子草地和广袤的干湿草原作为具有历史文化性的濒危物种栖息地景观被列入红色名录（Westhus & van Hengel,2001），被图林根的法律（ThurNatG,2006）和欧洲栖地法规的附件1所保护（欧盟委员会,2007年）。
这些濒危物种栖息地占据三分之一的“伊尔姆河畔公园”。最古老的和最不受区域干扰的公园之一是“蛇草甸”，历史记录显示甚至在公园创建前草原也并没有被破坏。它是介子草地和干草原的结合体并在两者之间转换，也是在整个公园中具有最高植物多样性的地区（见图3,草地和牧场的柱状图）。因此“蛇草甸”表明公园可能是当代对具有历史文化性的栖息景观地重要的保护。这个草地是18世纪原始设计中一个非常重要的部分。这个公园的创造者的目的是让草地看起来尽可能的自然。
公园最频繁的交错群落类型之一是一种喜温树种，在图林根的红色名录中被列为弱势树种（Westhus & van Hengel,2001）并且受到法律保护（ThurNatG,2006）。 4.3.3 环境杂草
在图林根州公园里有七个外来种，被认为是环境杂草（Müller et al., 2005）。只有3种被种植在公园：欧洲黑松、刺槐和加拿大杨。前两个被认为是栖息地多样性的威胁，而在图林根州第三个被认为是基因多样性的严重威胁。在公园的建设中这三个物种仅仅因为好奇心而被种植的数量并不多，但后来种植的数量有所增加。例如常绿杨是在18世纪末被首次引入的，但更多的是在20世纪下半叶为取代倾倒的欧洲黑杨标本而种植，因为他们便宜而且容易获得。
另有四种偶然出现的环境杂草即瘤果匙荠、紫凤仙、加拿大一枝黄花和虎杖，在公园创建的不同阶段并没有种植它们，但可能是在以后某个时间有意或无意的被引进了。紫凤仙在公园里是一个严重的问题，因为它密集地生长在河岸，覆盖了原生河岸植被。
图林根州环境杂草的列表（Müller et al.,2005）还包括分类群，被分成了潜在的环境杂草和对生境多样性的威胁。这个列表上有9个分类群在公园里出现，它们中的六个种植的数量已经很少了：臭椿、灰桤木、美国黑樱桃、复叶槭、亮叶十大功劳和欧丁香。最后的三种不被认为是对栖息地有害的种而在公园里被再次种植。其它3个类群大狼杷草、大型一枝黄花、小凤仙花是公园里最常见的非原生植物，但因为它被森林植被限制并且在原生植被后生长（早花隐芽植物）所以不被认为是一种公园生物多样性的威胁。
4.4．从前的景观设计和当前在生物保护价值之间的关系
我们发现如下一些公园设计和现代生物多样性保护价值之间的关系。 历史公园“伊尔姆河畔公园”的主要设计原则是基于欧洲历史文化和自然景观的一种理想景观的发展，源自并根植于现代文化景观和它的生境以及与之匹配的公园现有景观。各种与远景相连的景观的组合导致了各种不同尺寸的林地和草地生境成一种类似马赛克状的分布。这就会产生大量的边缘效应（过渡带）从而创建各种各样的生态位。
因此在超过两个世纪保持连续性的管理制度是维持设计和公园里物种丰富的历史文化景观的一个重要因素。年龄以及干扰和园艺领域的物种丰富度之间的联系已经被其他作者指出（Li et al., 2006; Zerbe et al., 2003）。
前者泛滥平原森林地区及周边草地的大部分已被纳入景观设计并且被整合在公园里。周围的森林和草原上大部分用于种植的植物，在品种数量和特性上，都是本土物种。在大多数情况下非原生植物的每个种只种植了很少的数量。今天在图林根州有七种被认为是环境杂草的种植在公园里。在大多数情况下，它们对生物多样性是没有威胁的因为通过积极的管理可以预防它们再生。
5.讨论
除了大量的灰色文献，现在很少有评价英国园林风格的公园存在的价值。在柏林面积为0.67平方公里的“孔雀岛”被Sukopp调查（1968），面积为0.27平方公里的奥格斯堡“西本蒂施公园” Müller 和 Waldert 调查（1998），波茨坦公园的无忧宫、巴贝尔斯堡和诺伊尔加滕的草原总规模为5.07平方公里（Peschel, 2000）。几个在圣彼得堡的公园及其郊区被Ignatieva和Konechnaya调查（2004）。包括：帕夫洛夫斯基公园、在皇村的Ekaterininsky 和Alexandrovsky公园、奥拉宁鲍姆公园、在彼得夏宫的亚历山大公园、加特契纳公园和Shuvalovsky公园。上述所有文件（和我们自己的研究）显示了这些历史公园丰富的原生植物物种和栖息地的多样性以及濒危生物多样性维持的能力。这些在中欧和东欧历史公园植物区系的调查也证明传统草原和一般草本植物的价值不如树木和灌木。然而，我们的研究与其他欧洲研究结果证明，草原和珍稀物种和历史悠久的设计风格有直接的关系，也有植物方面和历史方面的意义。
我们的研究和俄罗斯的景观公园（Ignatieva & Konechnaya,2004）的比较也显示出相似之处不仅在设计原则方面（设计与自然），而且在管理和维护制度（割草和放牧）方面也类似。在德国和俄罗斯公园存在的某些相似的物种表明这两个国家之间种子可能通过经常在德国圣彼得堡工作过的园丁而发生了混合和交换。
所有上述公园的各种栖息地对历史文化的濒危栖息地景观都起到了保护作用，因为他们体现在在今天的农村风景。对“伊尔姆河畔公园”、“Siebentischpark”和“波茨坦的公园”的特殊保护价值是具有多种类型的濒危草原。每个历史公园都有自己的珍稀濒危植物以及独特的植物群落。例如，像湿地和原始森林的自然栖息地对 “孔雀岛”来说尤为重要。唯一管理开放草原的是帕夫洛夫斯基公园。有非常罕见的Poa chaixii 和 Luzula Luzuloides组成的地被在奥拉宁鲍姆公园应该被保护，而在加特契纳公园只有在公园范围内生长，在周围景观中很少被发现。
对于历史公园生物多样性的一个普遍观点（Kowarik,1998）强调现存的自然栖息地的重要性（例如水栖息地和露出的岩石）。
用和“伊尔姆河畔公园”一样的方式，作为濒危和珍稀（而且往往受法律保护）植物物种避难所的重要性在上述公园中确定。在俄罗斯公园中所有的珍稀濒危植物都有标出，以确保在恢复项目中被保护和保存。
欧洲和世界其它地区的现代园林景观经常采用英国园林风格设计原则的简化版本，全部使用相同的植物，并导致区域生物多样性和身份的丧失 （Ignatieva,2010），研究表明历史的英国园林景观风格公园有助于维护该区域生物多样性和特性。
我们研究的目标之一也是提高参与历史公园恢复的从业者的意识，以及公民和政客（使用公园者）对一个公园生态系统的所有组成部分的生物多样性的重要性的认识。人们应该接受关于保护草原和稀有植物作为一个独特的资产的重要性。我们的结论应作为负责管理历史公园的专家的指导。在全球化和致密化的城市环境下，历史公园的价值应该等同于花园和公园艺术的纪念碑以及区域生物多样性的热点地区。
6.结论
历史悠久的英国风景园林风格公园是一个例子，告诉我们合理的可持续设计如何在城市工业区内提供重要的生物保护区域。从我们的研究结果来看，对未来公园设计和历史公园的恢复提出如下建议：
1.现有的地形和土壤条件以及现有栖息地（如中欧的森林和草地斑块）必须集中在一个公园的设计或在公园修复项目中进行，而不是从头开始。 2.公园内使用的绝大多数的种子和植物应该（甚至土生土长得更好）是原生的来支持本地生物多样性以及区域特性。
3.相比之下非本土的观赏植物应只是少量运用而不是公园的主要组成部分。 4.使用已经认识或被怀疑的非本地植物时必须避免环境杂草的使用。 5.低强度公园的管理，尤其是自然或半自然栖息地中，区域生物多样性至关重要。
对于今后恢复或重建项目的规划者应该知道所有的珍稀濒危植物物种的位置并且他们应该在所有施工过程中采取措施尽量避免或减少对这些物种的损害。
致谢
本文的主题来自2010年5月在日本名古屋召开的第二届URBIO会议上关于“景观设计对生物多样性的影响”的介绍。我们感谢Maria Ignatieva （瑞典），Glenn Stewart（新西兰）和两个匿名评论者提出的宝贵意见。我们也要感谢魏玛古典基金会在对“伊尔姆河畔公园”数据收集时的支持与合作。
