基于場論的傳統聚落景觀生態安全格局研究
——以徽州唐模為例

李久林,陳曉華,2,儲金龍,汪勇政

(1.安徽建筑大學 建筑與規劃學院，安徽 合肥 230022；2.池州學院 皖江城市發展研究中心，安徽 池州 247000)

基于場論的傳統聚落景觀生態安全格局研究
——以徽州唐模為例

李久林1,陳曉華1,2,儲金龍1,汪勇政1

(1.安徽建筑大學 建筑與規劃學院，安徽 合肥 230022；2.池州學院 皖江城市發展研究中心，安徽 池州 247000)

傳統村落生態系統脆弱，在保護與旅游開發過程中均涉及景觀生態安全格局的構建,科學劃定核心保護區和歷史風貌緩沖區顯得尤為重要。文章試圖借助經典物理學場論概念,構建徽州傳統聚落場的模型，對傳統村落的景觀生態安全格局做出探討。通過聚落場場源與干擾場場源之間相互做功來進行示例說明，構建敏感點，劃定徽州古村落中景觀生態安全格局的核心保護區及緩沖區，為格局的判定提供一定的數理依據。借助梯度勢的概念，說明徽州傳統聚落中聚落場等勢面沒有受到阻隔面的影響且垂直等勢面的方向，是傳統聚落空間聚落場擴散最強的方向，是未來聚落景觀生態保護的主界面。

場論；傳統聚落；安全格局；保護范圍；敏感點；梯度勢

引言

聚落作為重要的文化景觀，在很大程度上反映了區域的經濟發展水平和風土民情等。當然，聚落也對地理環境和人類的經濟活動發生作用。隨著徽州旅游業的快速發展和徽學研究的興起,徽州古村落成為世人關注的焦點，大量學者學者對旅游資源條件好的古村落進行過較為集中的研究，如黟縣、西遞、宏村。然而現代化不可逆轉的潮流正強烈地沖擊著原生態的徽州古村落,旅游開發的熱潮尤其是破壞性的開發更把徽州古村落推向了存續的嚴重危機中。傳統聚落景觀不斷被侵蝕、擠占、破壞，甚至在現代化潮流之下，部分徽州古村落在地域文化上面臨著千村一面的危機。因此,徽州古村落迫切需要能夠在旅游開發的過程中同時保護歷史悠久的遺產在旅游開發地區如何正確處理傳統村落開發與保護的關系，引導古村落可持續發展成為傳統村落建設亟待解決的問題。在針對傳統古村落的景觀保護和特色文化的維系以及開發與保護上國內外學者也做了大量的積極有益的探討,包括村落的保護與延續[1]、旅游開發與保護[2-5]、民居保護與旅游利用[6]、文化景觀多樣性保護及開發管理及文化生態[7-11]、公共空間[12]等方面的研究,但對傳統聚落的景觀生態安全格局的研究較1為少見，景觀生態安全格局的研究大多停留在區域、城市、生態旅游區層面[13-15]，反而對這一類生態脆弱兼旅游型傳統村落關注較少。由于傳統村落生態系統脆弱，在保護與旅游開發過程中均涉及景觀生態安全格局的構建,科學劃定核心保護區和歷史風貌緩沖區顯得尤為重要。本文試圖從景觀生態學的角度,借助經典物理學場論概念,構建徽州傳統聚落場的模型，對傳統村落的景觀生態安全格局做出探討。

1 場論及其應用研究概述

理論物理學中引力場理論認為任何兩個質量物體都是相互吸引、相互作用的，在力的作用下，引力場內的就自然會出一個質量物體能夠吸引相隔一段距離的另外一質量物體。國內外眾多學者基于自身研究領域，將場論引入經濟學、地理學、社會學等多學科領域。經濟學家馬歇爾 （Afred.Mash all）在《經濟學原理》當中首次提出了工業聚集地形場理論。認為企業向某一區域自發聚集的原因有：（1）集中于特定區域能夠提供特定的勞動力市場，便于熟練產業工人的雇傭；（2）非貿易的專業化投入品的生產能夠得到地方性產業的支持；（3）企業信息的溢出和共享能夠產生配套效益，使聚集在一起的企業生產函數好于單獨企業的生產函數。特定的專業化中小企業的聚集可以產生外部經濟性效果，聚集過程的本身也就是經濟“場”的形成過程[16]。

后來學者在馬歇爾經濟學基礎上，再從不同的角度研究企業的地域聚集的原因、形式和效率過程,更有許多學者把區位問題與發展中國家的資本積累或引進和經濟增長相結合,提出了很多有關“場”聚集規律的實用經濟、地理模型。如零售引力法則、增長極理論、擴散與回波理論、中心與邊緣理論、非均衡發展理論[17-22]等。通過對中國學術期刊全文數據庫的檢索發現，場論研究已經成為近年來國內研究熱點，就城市經濟學、城市社會學、人文地理學以及城鄉規劃設計學這幾個視角也有大量學者專家作出了積極嘗試和探索出了一批具有代表性的重要研究內容、工作方法和相關成果[23-24]。周廷剛借助GIS技術的支持，將“場”論引入到城市綠地景觀的研究，構建了綠地景觀引力場的評價方法，為景觀設計提供可供決策參考的依據[25]；馮淑華等人通過長時間對江西婺源古村落的研究，基于古村落的歷史性和景觀性，通過場論構建了古村落景觀安全的判別模式[26]。

在基本略述國內外學者的相關研究成果之后，可以發現對“場”論問題的研究向來不是理論物理學和數學學科的專利，來自經濟學、社會學、地理學、城鄉規劃等其他相關領域的研究成果也在不斷豐富和完善著物質場的體系和框架。盡管過去很長一段時間內，城鄉規劃學科在實踐中更多的是與城市空間的擴展聯系密切，并在一定程度上指引著城市發展。

2 徽州傳統聚落中場空間分析

2.1 徽州聚落場特性

由于徽州聚落作為一種歷史遺存，它不僅包括古老富有特色的歷史建筑，由道路、街巷、水系構成的傳統村落空間格局及形態，皖南山區所獨有的山地丘陵田園風貌等物質環境；還包括豐富的歷史文化和歷史事件，如祠堂文化、徽商文化、民俗風情、傳統藝術等等。因此，徽州聚落場蘊含著象征地域特色的自然力、延續歷史脈絡的歷史力、得天獨厚的文化力；與其周圍毫無地域特色的城市風貌、現代建筑景觀顯著不同，是一種特殊的場。概述起來徽州聚落場的特殊性主要表現在一下幾方面：（1）徽州傳統聚落場是一個整體概念的場，不單包括涵蓋聚落本身自然環境的場，還包括聚落歷史延綿過程中的人文環境所形成的歷史文化場以及傳統聚落所依附的基質場。由于歷史文化場時間序列長，范圍難以界定且融入到聚落場和基質場之中，所以本研究主要討論徽州傳統聚落的聚落場和基質場。（2）從景觀生態和景觀安全角度分析，徽州傳統聚落場與其周圍現代建筑物關系生硬，具有不相容性。傳統聚落之外的人工景觀，如現代建筑、村村通公路、采石場、蓄水壩等都被視為各種干擾場源。

據場的特性,描述場一般有兩個物理量即場強度和勢能。場強度是質點所受萬有引力跟它質量的比值，其大小、方向等于質點單位所受之力；勢能是指某個質量體系中,質點對外界產生作用的能量或能力，是從場力做功角度引入的標量。在引力場中設質點由點（假設它是勢能零點，即基準點）移到點克服它所做的功。因此可以發現“場強”和“勢能”是從不同角度描述場的物理量，但二者可以通過相關函數式進行轉換，且一般“勢能”相對容易計算，因此本文以“勢能”來測量徽州聚落場。在對徽州聚落場的勢能進行度量時，應該將各種場源視作質點，則徽州聚落場的勢能等于聚落場的勢和基質場的勢之和，表達式即為：

2.2 聚落場的勢能

如果把徽州傳統聚落視為一個質點的話，則聚落場的勢能公式為：

式中：G為引力常數，在聚落場中為調節系數；M為產生引力場物體（中心天體）的質量，即為聚落場中場源規模，mi為研究對象的質量，即為質點的場源規模，ri為兩者質心的距離。由此可見，聚落場中任一質點的勢能與場源規模成正相關關系，與該質點到場源之間的距離成負相關。按照上述公式可以計算聚落場中距中心場源不同空間距離的質點的勢能，且以中心場源為圓點、以等勢面的形式呈同心圓狀向外輻射分布（圖1）。

圖1 聚落場等勢面示意圖

圖2 聚落場勢與干擾場勢的關系示意圖

依據現場調研發現，徽州傳統聚落的聚落場源與定義的質點（干擾場源）存在以下幾類空間位置關系：（1）緊鄰型，指干擾場源與傳統聚落建筑群緊密相鄰，具有一定依附性；（2）跳躍型，指干擾源位于場源內部，即傳統聚落建筑群內部空間分布有干擾源；（3）離散型，這一類干擾源一般獨立分布于傳統聚落古建筑群的周邊或者一側，距離場源有一定的空間距離。由于緊鄰型和跳躍型是兩類特殊的強干擾源，一般都比較突兀對傳統聚落的風貌影響較大，在保護規劃中應當予以拆除，故在本文中不予研究討論。而對于離散型干擾源需要根據實際出發，計算其允許存在的范圍。在此通過聚落場場源與干擾場場源之間相互做功來進行示例說明。

聚落場引力沿等勢面通過均勻的等勢梯度向外輻射擴散同時，干擾場場源同樣沿著自身等勢面向外擴散，因此兩者勢必然會出現這樣幾種情況：（1）相切，當干擾源勢與聚落場勢同時沿各自等勢面擴散室，在勢想等處必然形成切面，這個面我們定義為阻隔面（圖2P1）。（2）相交，指干擾場源距離聚落場場源較近，勢能不等情況下，干擾場場源等勢面就無法聚落場場源等勢面相切，從而干擾場場源（圖2P2）落在聚落場場源等勢面上，形成新的阻隔面。另外，倘若聚落場在某一個方向上沒有遭受干擾場場源的阻隔影響，聚落場場源必然沿其等勢面繼續向外擴散，且水平氣壓梯度一樣，勢增加最快的方向形成聚落場梯度勢，梯度勢方向與等勢面垂直。通過聚落場勢的構建，我們形成了本文研究的兩個重要統計量：阻隔面和梯度勢。

兩個物理量在徽州聚落景觀生態結構中具有特殊的涵義：阻隔面是指徽州傳統聚落中聚落場場源受到外部現代建筑、人工構筑物景觀等干擾場干擾的面，是一個具有重要指示意義的臨界面，是判斷傳統聚落景觀生態安全的重要影響因子。阻隔面（質心）距離中心聚落場場源越近，說明對聚落景觀生態安全影響越大；阻隔面數量越多的話，則說明聚落場場域范圍內干擾場場源越多，對聚落場景觀整體風貌影響較大。梯度勢即徽州傳統聚落中聚落場等勢面沒有受到阻隔面的影響且垂直等勢面的方向，它說明了梯度勢面是傳統聚落空間聚落場擴散最強的方向，是未來聚落景觀生態保護的主界面。

2.3 基質場的勢能

由于基質場在徽州傳統聚落中承載著重要的自然景觀要素、歷史人文景觀要素，因此地位顯得尤為重要和突出。一方面，基質場作為徽州傳統聚落的背景環境，不僅是一系列物質空間要素的載體，而且還蘊涵豐富的文化生態內涵，是徽州傳統聚落特色的“天人合一”的文化思想及秩序化空間理念的傳承者，是徽州傳統聚落萬不能分割的重要組成部分；另一方面，徽州傳統聚落景觀中包含大量的重要節點，如傳統聚落中的水口、古橋、古塔、馬頭墻、宗族義冢、碼頭、宗祠等象征建筑。在景觀生態安全格局構建中，基于景觀生態敏感度（景觀敏感度的理論及其應用意義）的應用，這些重要節點均屬于基質場中具有重要影響的敏感點，同時也是判別徽州聚落景觀生態安全的重要依據。因此，本文中基質場的勢可以理解為場域范圍內各敏感點的勢能之和，表達式為：

式中：為基質場中的調節系數，為敏感點數，為第i個敏感點規模，為敏感點到場源的距離；為基質場景觀生態環境評價系數，可以通過實地走訪和專家評估獲得，取值為[1,2],當時，基質場環境與聚落場環境不協調，基質場的勢的發展反而破壞傳統聚落環境，當時，基質場環境與傳統聚落環境協調發展，基質場勢對傳統聚落景觀的保護發展有較好的促進作用。

3 基于場論的徽州聚落景觀生態安全格局塑造

3.1 徽州聚落景觀生態安全格局中的塑造

鑒于景觀生態學中安全格局的理解和構想，本文提出了徽州傳統聚落景觀生態安全格局。景觀生態學認為：景觀本身是一個復雜的系統,包含生態的、文化的、社會的各個方面,存在著某種潛在的空間格局,它們由一些關鍵性的局部、點及位置關系所構成。這種格局對維護和控制某種生態過程有著至關重要的作用,這種格局被稱為安全格局[27-29]。徽州傳統聚落空間是特有的地域文化資源、歷史遺存、建筑風貌遺產，其歷史延續性面臨空前威脅。開發與保護矛盾不斷沖突，周圍大量此起彼伏的現代建筑、人工景觀等都古老的聚落風貌構成重大威脅，因此徽州聚落景觀生態安全格局的構建迫在眉睫。

構建徽州聚落景觀生態安全評價時，我們沿用了生態保護中的兩個概念，即核心保護區和歷史風貌緩沖區。核心保護區是歷史風貌整體保存最好，歷史文化價值最高，由各級文物保護單位和傳統建筑、街巷組成的相對完整的區域。為徽州傳統聚落的絕對保護區，不能有任何干擾源的存在；緩沖區是核心保護區以外針對古村落新建設發展的過渡區域提出的建設土地保護控制要求，可以進行適度開發，允許部分干擾場的存在。

根據前述聚落場中定義的兩個物理量 “阻隔面”和“梯度勢”，需要判斷阻隔面在聚落場中處于什么位置關系會對傳統聚落景觀生態安全格局產生威脅，并進而劃定核心區與緩沖區的范圍；根據梯度勢發展態勢提出傳統聚落空間未來的拓展方向。借助基質場中各敏感點識別計算與聚落場進行要素疊加對聚落空間的景觀生態安全結構進行判別。具體實現步驟為：（1）對干擾源進行識別。以傳統古村落為研究對象，一切現代建筑、人工景觀構筑物均視為干擾場源，計算出每個干擾場源的面積規模。（2）劃定等勢面。通過公式（2）計算出聚落場場源及各干擾源空間距離上的勢能，做出等勢面圖，聚落場等勢面與干擾源等勢面相切位置的平面即為阻隔面。（3）尋找敏感點。在基質場中尋找到對徽州傳統聚落環境起決定作用的若干敏感點，如傳統聚落中的水口、古橋、古塔、馬頭墻、龍脈、宗族義冢、祠堂、棧道、碼頭等這些敏感點至場源中心的距離，取平均值。（4）劃定景觀生態安全格局的核心保護區。聚落場與基質場進行要素疊加計算后在基質場中以距場源平均距離處或者離平均距離點最近的敏感點所在的聚落場中等勢面為核心保護區范圍；在本區域出現阻隔面的干擾源均對景觀生態安全造成嚴重威脅，均為不允許存在的場源。（5）確定歷史風貌緩沖區范圍。以基質場中距離中心場源距離最遠的敏感點所在聚落場重點等勢面為范圍。（6）引導傳統聚落未來拓展方向。借助梯度勢的概念，徽州傳統聚落中聚落場等勢面沒有受到阻隔面的影響且垂直等勢面的方向，是傳統聚落空間聚落場擴散最強的方向，是未來聚落景觀生態保護的主界面。

3.2 唐模景觀生態安全格局分析

唐模村是徽州古村落，始建于唐、宋，伴隨著徽商的成功而盛于明、清。是徽州歷史悠久，人文積淀深厚的文明古村。村內有檀干園、沙堤亭、同胞翰林坊、高陽橋等省級重點文物保護單位、唐模水街及水街兩側建筑組群以及水街南北巷弄所組成的網格狀街巷格局、兩側的重點古民居、以及古樹、古井、水圳文物遺址等?；谏鲜隼碚摲椒ǖ膽茫瑯嫿ㄌ颇９糯迓涞木坝^生態安全格局。

圖3 唐模古村落干擾場源

（1）干擾源識別及等勢面的確定：唐模古村落的干擾源主要有，村西小學附近的生產建設用地R1，水街南北分布較為集中與村莊整體風貌不協調的現代五級建筑群體R2、R3，村落北部的紅線寬度為15米的潛—棠公路R4。在CAD地形圖中丈量各干擾源的面積規模。如圖1直觀理解，結合公式2所述，可以計算聚落場中距中心場源不同空間距離的質點的勢能，并得出勢相等的切點至聚落場的距離，得到干擾場源的等勢點位置（表1）。

圖4 唐模古村落敏感點示意

表1 唐模古村落干擾場場源位置及等勢面切點位置

（2）敏感點建立：根據唐模古村落的歷史特點及現有遺存，確定敏感點主要有：檀干園、沙堤亭、同胞翰林坊、高陽橋、唐代古井、許氏宗祠、古銀杏樹、許承堯故居、許承堯墓等。敏感點到聚落中心的平均距離為143.9m，該點基本接近許氏宗祠。

圖5 保護區范圍劃定示意圖

（3）核心保護區和緩沖區的劃定：通過聚落場和基質場計算疊加，劃定緩沖區和核心保護區，構建古村落的景觀生態安全格局。上述計算結果發現，以唐模水街許子卿宅為中心的，以許承堯故居所在的等勢面為界，確定唐模古村落景觀生態安全格局中的核心保護區范圍，面積為87620.7平方米，其中R2、R3干擾源位于核心保護區范圍內，對古村落環境構成嚴重破壞，應當予以拆除。緩沖區以最外圍的等勢面為界限，北邊基本接近干擾源R4即潛棠公路，南邊基本接近唐朝古井、許承鈞宅，考慮到地理單元的完整性且與唐模古村落南邊低山地形的吻合，因此緩沖區的范圍為潛棠公路與南邊低山帶圍合的區域，面積約為195742.2平方米（圖5）。

（4）通過實地調研資料發現，唐模古村落場地現狀中東南側干擾源較少，歷史遺存保護較好，因此判定聚落場等勢面沒有受到阻隔面的影響且垂直等勢面的方向，是傳統聚落空間聚落場擴散最強的方向，是未來聚落景觀生態保護的主界面。

4 結論與討論

（1）在古村落景觀安全格局的探討中嘗試引入了物理學中的場論模型，從方法論角度引入到徽州聚落的景觀生態保護當中，以傳統古村落景觀的構成要素聚落景觀、背景景觀、歷史文化景觀為基礎，構建徽州聚落場理論，探討徽州聚落景觀生態安全格局的的判別模式。

（2）敏感點的識別與建立對評價古村落景觀生態安全具有至關重要的作用；聚落場與基質場的疊加計算是確定核心保護區與緩沖區的重要依據。

（3）由于引入梯度勢概念，評價單元以傳統集中分布的團塊狀自然村落或盆地型聚落環境較為適宜，此外文章由于過于引入了量化計算，使得真正得以使古村落賴以傳承的歷史文化要素的價值難以挖掘和衡量，因此評價存在一定的主觀性，需要結合多學科、多方法進行綜合研究。

[1]吳楨楠,馮四清.徽州非典型傳統村落的保護與延續初探[J].工程與建設,2010,24(1):28-33.

[2]MORALESCL.Cultural tourism,the state,and day of the dead[J].Annals of Tourism Research,2004,31(4):879-898.

[3]胡道生.古村落旅游開發的初步研究[J].人文地理,2002,17(4):47-50.

[4]SHARPLEY R.Rural tourism and the challenge of tourism diversification:The case of Cypr us[J].Tourism Management,2002(23):233-244.

[5]劉昌雪,汪德根.皖南古村落可持續旅游發展限制性因素探析[J].旅游學刊,2003,18(6):100-105.

[6]李東和,孟影.古民居保護與旅游利用模式研究——以黃山市徽州古民居為例[J].人文地理,2012,124(2):151-155.

[7]劉沛林.古村落文化景觀的基因表達與景觀識別[J].衡陽師范學院學報,2003,24(4):1-6.

[8]劉德謙.古鎮保護與旅游利用的良性互動 [J].旅游學刊,2005,20(2):47-53.

[9]劉沛林.廣東僑鄉聚落的景觀特點及其遺產價值[J].中國歷史地理論叢,2003,18(1):76-83.

[10]黃成林.徽州文化生態初步研究[J].地理科學,1995,15(4):299-306.

[11]魏旭紅,于川江.基于公共空間視角的歷史文化村落發展研究[J].小城鎮建設,2011(4):90-94.

[12]馬克明.區域生態安全格局:概念與理論基礎[J].生態學報,2004,24(4):761-768.

[13]劉福智,譚良斌.城市景觀生態安全及評價模式[J].西安建筑科技大學學報：(自然科學版),2006,38(2):253-257.

[14]姬曉娜,朱泮民.生態旅游區的景觀生態問題及其調控[J].生態學雜志,2007,26(11):1884-1889.

[15]MARSHALL A.principle of E conomics [M].London:Macmillam,1961.

[16]弗朗索瓦.佩魯.新發展觀:中譯本[M].北京:華夏出版社,1987.

[17]PIORE J M,Sabel C F.The Industral Divide[M].Roma:Basic Books Inc,1984.

[18]橋本介三.經濟圈N形成?發展?衰退過程[J].岡山大學經濟學會雜志,1982(14):25-43.

[19]POTER E M.Clusters and the New Economics of competition[M].Boston:the president and fel lons of Havard college,1998.

[20]孫海鳴,劉乃全.區域經濟理論的歷史回顧及其在20世紀中葉的發展[J].外國經濟管理,2000(8):2-6.

[21]MYRDAL.Economic Theory And Underdeveloped Regions[M].London:Dack Worth,1957.

[22]湯銀英.物流效應場模型及其空間分布[J].物流技術,2007(6):1-4.

[23]孟氧.經濟學社會場論[M].北京:中國人民大學出版社,1999.

[24]傅為忠,盧軍,侯靜怡.基于場強模型的合肥、馬鞍山、蕪湖三市融入長三角的現狀與對策[J].華東經濟管理,2009(11):9-13.

[25]周廷剛,郭達志.基 GIS的城市綠地景觀引力場研究——以寧波市為例[J].生態學報,2004，24(6):1157-1163.

[26]馮淑華.古村落場理論及景觀安全格局探討[J].地理與地理信息科學2006,2（5）:91-94.

[27]劉振乾.城市生態系統健康綜合評價指標體系[J].中國可持續發展,2001(3):21–25.

[28]俞孔堅,李迪華.城鄉與區域規劃的景觀生態模式[J].國外城市規劃,1997(3):27-31.

[29]俞孔堅.生物保護的景觀生態安全格局[J].生態學報1999,19(1):8-15.

[責任編輯：余義兵]

TU984;K901

A

1674-1104(2014)03-0052-05

10.13420/j.cnki.jczu.2014.03.016

2014-02-17

國家科技支撐計劃項目（2012BAJ08B01）。

李久林（1987-），男，安徽桐城人，安徽建筑大學建筑與規劃學院碩士研究生，主要研究方向為城市規劃理論與方法。

陳曉華（1964－），男，安徽貴池人，教授，博士，碩士生導師。