山地屯堡传统村落空间形态演变及其影响因素——以蔡官村与小呈堡村为例

唐宝义宁，赵翠薇

(1.贵州师范大学地理与环境科学学院，中国 贵阳 550025；2.喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地，中国 贵阳 550001；3.贵州省喀斯特山地生态环境与资源利用协同创新中心，中国 贵阳 550001)

传统村落是指产生于民国之前，保有较多时代遗存，且至今仍供人使用的村落[1]。其空间形态是自然环境和社会文化共同作用的产物，是区域文化发展的历史记录[2-4]。屯堡聚落是明初屯兵戍边的产物，在相对封闭的地理环境下得以较完整地保留下来，研究传统村落空间形态，可增强对当地社会、经济、文化的理解，有助于传统村落的保护与发展。

形态是某一事物在特定时间、环境条件下所呈现的具体表现形式[5]。“形”是指形状，即事物的外部轮廓；“态”是指事物的内在发展方式，是事物构成要素之间的内在关系。聚落形态特征是聚落在特定环境下时空状态的表现，呈现出其历史时期生产生活方式及其文化特色[6]。聚落形态研究最初与考古学关系密切，在宏观尺度讨论古代聚落遗址的类型、结构、规模等，现在大多从地理学和建筑学视角，研究传统聚落形态构成及演变[7-9]等。国外传统村落形态研究考古学视角较多，西克等人[10]利用诱导性区位模型，对比石器时代和早期农耕时期聚落体系的空间形态，霍瓦特[11]研究达尔马蒂亚北部新石器时代早期聚落形态，认为自然景观和资源决定了早期的聚落形态。其次，注重聚落形态的可持续发展，扎希德等人[12]发现城市化与旅游开发影响传统村落形态的可持续发展；曼达卡[13]通过观察和文献描述性定性方法，分析了巴厘土著村落的亲属制度及聚落形态可持续性的影响因素。国内对传统村落空间形态研究，一部分学者主要以人文思想为主，认为风水思想、宗族观念和对美的追求等是影响空间布局与形态的重要因素[14]，另一部分学者则从自然资源角度分析，并认为传统村落空间形态是气候、地形等自然因素影响的结果[15]，部分学者结合自然与人文因素对空间形态进行综合分析[16-17]。屯堡聚落形态研究较晚，一方面从文化变迁角度，对屯堡聚落的起源、发展、类型以及总体特征进行梳理和总结[18]，以文化记忆为切入点，对屯堡聚落空间形态的构建特征进行归纳总结[19]；另一方面从建筑学角度，利用形状指数和分形值，定量研究不同尺度的屯堡聚落形态[20]；利用句法图解的方法对屯堡聚落进行适应性研究[21]。总体来说，对于屯堡村落的聚落形态研究较少，量化分析主要以平面形态、静态的为主，较少关注纵向空间形态和动态演变。

地形制约着聚落的发展规模与态势[22]。探究在相同文化背景下，地貌形态相似的聚落空间形态演变及其影响因素，可为传统村落保护与发展提供科学依据。安顺市是贵州省传统村落分布最为集中的区域之一，屯堡传统村落分布尤为集中[23]。因此，选取安顺市西秀区两个山地屯堡传统村落，利用三维量化法和空间句法，研究聚落平面形态、竖向空间形态以及内部空间结构的演变，分析影响聚落形态演化的影响因素。

1 研究区概况

安顺市西秀区位于黔中腹地，气候温和，西秀区总面积1 467.917 9 km2，常住人口87万人。民俗民风文化丰富多彩，2000年获“保持最完整、最大的明初屯堡文化村落群”吉尼斯世界记录，被称为“地戏之乡”“文化之乡”，文化产业发展较好，旨在打造兼地域文化特色和国际品质的文化旅游目的地。

宁古镇小呈堡与龙宫镇蔡官村建于明代洪武年间，距安顺市中心约12 km，由于屯堡文化的独特历史价值和保有较为完整的历史建筑，分别被列入第三批、第五批《中国传统村落名录》。两村都建于山麓地带，与其他屯堡村落“背靠山而不居山”的情况不同。蔡官村(图1a)村域面积5.6 km2，人口1 198人，耕地面积大约26.7 hm2，主要收入来自外出务工、种植和经商，人均年收入3 600元，村内1949年前的房屋基本空废化，包括寺庙；365国道两侧分布商铺为主，以及村委会和卫生室，街后还有一座地戏博物馆。小呈堡村(图1c)村域面积4.83 km2，人口1 905人，耕地面积大约133.3 hm2，主要收入来自外出务工和种植，人均年收入2 000元，大部分1949年前的房屋仍在使用；广场附近有零星商铺，旁边有一座废弃的庙宇。

图1 蔡官村与小呈堡村区位示意图 Fig. 1 Location diagram of Caiguan village and Xiaochengpu village

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

研究数据主要有村落遥感图像、房屋建造时间。2020年8月用无人机获取蔡官村和小呈堡村的遥感图像(分辨率0.5 m)。在日本地球观测卫星ALOS(https://search.asf.alaska.edu)中下载DEM高程图(12.5 m×12.5 m)。实地走访逐一确定房屋建造时间，对遥感影像数据进行进一步修正与检验。利用Arcgis及AutoCAD软件对聚落的面积、周长、边界、道路等要素进行矢量化，获取三维量化法与空间轴线模型所需数据。

2.2 研究方法

2.2.1 三维量化法 山地聚落扩展，有平面和垂直两个方向的空间形态变化，呈现三维立体属性，采用三维量化法从平面空间与竖向空间2个维度进行空间形态的量化[24]。平面形态包括外部形态及内部形态，外部形态指乡村聚落外部轮廓的形状，一般有团状、指状及带状3种形态类型，常借助边界形状指数表征。边界形状指数值越高，说明聚落边界越破碎，公式如下:

(1)

式中：S为聚落边界指数；P为聚落边界周长(m)；A为聚落面积(m2)；λ为长宽比。

竖向空间形态采用地势起伏度表征。地势起伏度是指在某一确定区域中最大高程和最小高程之差，以像元为单元，提取地形图的高程点与等高线，在ArcGIS中生成DEM高程数据，计算地势起伏度。公式如下：

R=Hmax-Hmin。

(2)

式中：R为聚落平面范围内地势起伏度值；Hmax和Hmin分别指平面范围内最大高程(m)和最小高程(m)。

2.2.2 空间句法 空间句法在1970年由伦敦大学教授比尔·希勒提出，它以空间和社会内部关系为基础，寻找空间中人与物质的相互关系[25]。常用的分析方法有轴线分析法、线段分析法和视线分析法。街巷是传统村落空间生长脉络的骨架，能较好地反映传统村落形态与人类活动之间的关系。因此，采用轴线分析法分析蔡官村与小呈堡村的空间形态特征。采用以下3种形态变量：

1)整合度。反映了一个单元空间内某一部分空间与其他空间的联系程度[26]。整合度的值越大，集聚性越强，可达性也越高。计算方法如下：

(3)

式中：D为平均深度，n为空间系统内轴线总数。D的计算方法如下：

(4)

式中：di为轴线网络中某一轴线到其他任意轴线的最少连接次数；Nd为连接的轴线数。

2)可理解度。衡量局部空间连接性感知整体空间的能力。若其值越大，则局部空间认识全局空间的能力越强[27]。计算公式如下：

(5)

3)可选择度，是指一个空间在最短拓扑路径上的次数，即某空间被路过的可能性[28]。若可选择度越高，则该空间的通过量越大，对人们活动的吸引力也就越强。计算公式如下：

(6)

式中：C为传统村落空间可选择度；i≠x≠j；d(x,i)为空间x到i的最短距离；θ(i,x,j)为空间区域i经过x到j的最短路径。

3 屯堡村落空间形态及结构演化

3.1 村落空间形态的变化

选择1949年以前、1949—1990年、1990—2020年3个时间阶段，对村落空间形态和内部结构演化特征进行分析。

3.1.1 平面空间形态 采用边界形状指数(S)表征聚落空间轮廓形状。S≥2，聚落外部轮廓为指状。S<2，长宽比λ<1.5，为团状聚落；1.5≤λ<2，为具有带状倾向的团状聚落；λ≥2为带状聚落(表1)。运用边界形态量化法绘制村落边界[29]，通过Arcgis获得蔡官村、小呈堡村的面积、周长、长宽比数据，运用公式(1)计算边界形状指数。结果显示，3个时段的S值均小于2，说明聚落边界较为完整(表2)。从面积来看，1949年前小呈堡村的面积大于蔡官村；1949—2020年，蔡官村扩展了17.33倍，小呈堡村扩展8.5倍，蔡官村扩展速度和规模都快于小呈堡村。1949—1990年，蔡官村面积增加了15 937.45 m2，小呈堡村增加了8 906.25 m2；1990—2020年，蔡官村面积增加了312 968.5 m2，小呈堡村增加了130 469 m2。从外部轮廓来看，1949年前，两村分布在坡麓地带，呈团状。1949—1990年，蔡官村以古村落为核心沿等高线呈外延式扩展，保持团状轮廓；小呈堡村有两个古建筑核心，同样围绕古建筑沿等高线填充式扩展，呈团状。1990—2020年，蔡官村和小呈堡村主要向坡度较缓地带扩展，蔡官村轮廓为具有带状倾向的团状聚落，小呈堡村基本保持团状(图2，表1，表2)。

图2 平面形态演变 Fig. 2 Planar morphological evolution

表1 各时期聚落边界形态

表2 聚落平面空间形态指标

3.1.2 竖向空间形态 蔡官村和小呈堡村都位于山地丘陵区，空间形态在垂直方向也发生变化。通过DEM高程图运用公式(2)，在Arcgis中计算地势起伏度(R)，并分为和缓(0

表3 聚落面积相关地势起伏度的增量

3.2 村落内部结构特征

以2020年蔡官村和小呈堡村遥感影像为底图(图3a，图3c)，通过AutoCAD绘制村落道路轴线图(图3b，图3d)，并导入Depthmap中进行拓扑关系分析。蔡官村365国道为主要街道，365国道和花安高速(图4a)为较长轴线构成，其余均为短轴线，房屋周围需多次轴线转折进入。小呈堡村内仅有一条主干道(图4b)为较长轴线，其余均需多次轴线转折进入，为短轴线。经拓扑分析得出整合度、可理解度和可选择度。

图4 村落道路图 Fig. 4 Village road map

3.2.1 空间整合度 整合度轴线图显示(图5)，暖色调表示空间整合度较高，冷色调较低，其中红色、橙色、黄色区域是全局整合度的核心区。

蔡官村(图5a)平均整合度为0.73，村落整体可达性较好。整合度最高的为1.25(356国道)，整合度由356国道向西北东南两侧逐渐降低，东部整合度最低；村落西北部多为古建筑。小呈堡村(图5b)平均整合度为0.68，全局整合度较好，整合度最高为1.05，核心区为进村主干道道路和广场，整合度向四周递减。小呈堡村村民活动以广场为中心，北部和南部主要为耕地和古民居，整合度较蔡官村低。虽然村庄可达性较好，为达到易守难攻的防御目的，村内道路较为狭窄。从对外联系来看，通往小呈堡村的道路蜿蜒崎岖，村落对外联系较差。

图5 全局整合度 Fig. 5 Overall integration

3.2.2 空间可理解度 空间可理解度可用R2度量，当R2介于0.5～0.7时认为可理解度较好，当值大于0.7时认为可理解度极好。

在图6中，X轴为全局整合度，Y轴为在3个拓扑深度内的局部整合度，红色点为可理解度最高的轴线，深蓝色的点为可理解度最低的轴线。蔡官村(图6a)和小呈堡村(图6b)的可理解度较低，蔡官村为0.46，小呈堡村为0.37，说明局部空间不利于整体空间的认知。1949年前，屯堡村落功能以防御为主，为阻碍敌方对空间的认知是建设的主要目的，故聚落整体空间可理解度不高。1949年后，蔡官村的交通得到改善，与外界联系较为密切，局部空间对整体空间的认知得到提高，且村落背靠山，面向平坦地区，空间结构较为连续，因此蔡官村局部与整体空间关联性较好。小呈堡村进村道路崎岖，与外界联系较差，村内平坦地形狭小，内部被山体阻隔，空间结构不连续，小呈堡村的局部空间与整体空间的关联性差。

图6 空间可理解度 Fig. 6 Spatial comprehensibility

3.2.3 空间可选择度 空间可选择度可以衡量一个空间系统内节点的吸引力。全局选择度与全局整合度结合可以反映村落街巷的综合发展潜力。蔡官村(图7a)与小呈堡村(图7b)的空间可选择度较高的区域和整合度较高的区域部分重合，说明重合部分的空间具备作为目的地的条件及穿越路径的潜力大。蔡官村可选择度最大值为111 860，平均值为8 240；小呈堡村可选择度最大值为106 381，平均值为8 809.57。蔡官村选择度最高的为356国道，沿线有村委会、小学、车站和各种商铺分布，是村民进行生产生活活动的核心区。小呈堡村选择度最高的是村内广场，广场分布有少数商铺和一处废弃庙宇。

图7 空间可选择度 Fig. 7 Spatial choice

3.3 空间形态演变的影响因素分析

3.3.1 防御功能为主时期 明朝洪武十四年，为抗击云南地区元朝残余势力，朱元璋下令南征，实行屯田制，据《明史·食货志》记载，屯田制规定士兵“边地三分守城，七分屯种。内地二分守城，八分屯种。春夏屯垦，秋冬操练。”屯堡居民多来自古代中原地区，宗族信仰浓厚，以及军屯防御的需要，建村时常以祠堂为中心向四周扩展形成内向封闭格局。黔中地区社会动荡，咸同之乱至清末，以及为争夺喀斯特地区稀缺的耕地资源等因素，屯堡居民与周围少数民族冲突不断[20]；民国时期，生产力衰退，安顺地区盛行鸦片种植及贩运，“鸦片经济”成为经济支柱。战争频发带来社会经济发展缓慢，屯堡聚落外部空间扩展几乎停滞[30]。受社会背景、地形以及耕地可供养能力限制，1949年以前蔡官村和小呈堡村规模较小，面积不到1平方千米，这一阶段具有较强的防御需求，村落外部轮廓为紧凑的团状，村落内部空间可理解度也不高。

3.3.2 农业为主时期 1949年新中国成立后，屯堡村落的防御功能逐渐弱化，生活生产功能日益强化，为方便生产生活，村民多选取地势较为平坦、交通便利的区域建造房屋，为减少稀缺耕地资源的占用，蔡官村和小呈堡村的扩展模式，既有填充式建设也有外延式扩展。蔡官村适于地势平坦耕种的土地面积较大，更有利于农业发展，尤其上世纪80年代356国道修建后，蔡官村的交通条件大大改善，空间整合度得到提高。因此，1949—1990年，蔡官村扩展速度快于小呈堡村，主要沿山谷和356国道扩展，聚落轮廓呈带状倾向的团状聚落，空间整合度与可理解度较好。而小呈堡村地势狭窄，村落内部有山体阻隔，空间连接性受阻，空间整合度、可理解度较蔡官村差。

新中国成立之初，匪患猖獗；改革开放以前，贵州农村基本上以农业生产为主，1950—1978年，先后进行了土地改革和人民公社化改革，土地与房屋进行重新分配，农业生产的基础设施得以建设，但在1958—1961年经历3年自然灾害以及“大跃进”的影响，经济发展水平较低；1966—1976年的“文革”期间，蔡官村和小呈堡村的明清建筑受到损坏。改革开放后，一方面非农产业得到发展，另一方面，工业化、城镇化水平的提升，农村剩余劳动力开始外出务工。1985年法国旦德莱尔先生在观赏龙宫的途中巧遇蔡官村的地戏表演，不禁感叹道“这才是了不起的戏剧表演！”，此后，蔡官村1990年12月建成了贵州省第一个民办公助的地戏博物馆，各大媒体的争相报道提高了蔡官村的知名度，为旅游业发展打下基础。而小呈堡村对外交通条件较差，农业依然是主要的收入来源。

总体来说，这一时期发展以第一产业为主，蔡官村适于农业发展的平坦区域较大，对外交通条件也较优，因此，扩展速度快于小呈堡村。

3.3.3 非农产业发展时期 改革开放后，人们的生活习惯和思想观念都发生了改变，屯堡村落也从封闭状态逐渐向外开放，村民的生产生活中心也从围绕寺庙、祠堂展开，到沿交通道路扩展。蔡官村旅游业发展带动了饮食、住宿等的发展，村民的生产生活重心逐渐转向365国道沿线，外出务工人员增多加上对美好生活环境的追求，明清时期古建筑多被废弃；小呈堡村交通条件较差，旅游业发展较慢，农业依然为主要的生活来源，古建筑翻新改造后继续使用，农耕文明传统保持较好，生活中心依然围绕寺庙展开。

图8 屯堡村落演变及主要影响因素 Fig. 8 Evolution and main influencing factors of Tunpu villages

4 结论与讨论

本文从宏观和微观两个角度，利用三维量化法与空间句法对比蔡官村和小呈堡村，探究山地屯堡传统村落空间形态、演变及其影响因素，得出以下结论：

(1)在以农业为主时代，蔡官村和小呈堡村扩展较慢，空间形态也较好地传承了防御为主、结构紧凑的团状形态特征，地形对聚落形态扩展的限制较强，具有平坦地形面积较大的蔡官村扩展快于小呈堡村。上世纪80年代末期，蔡官村交通的发展促进了要素之间的流通，团状聚落沿交通道路逐渐具有带状倾向；小呈堡村对外交通条件改善较小，村落扩展受地形限制较大，扩展幅度小于蔡官村，依然保持团状轮廓。

(2)文化和交通道路对村落内部空间结构特征影响较大。村落起初因防御的需要，空间句法分析显示村落局部空间对整体空间的认识能力较弱。由空间可选择度可知，社会背景的改变，蔡官村由于交通道路建设、旅游业的发展产生了新的生产生活场所核心，但小呈堡村则因交通发展的限制继续维持原有的生产生活空间活动中心。

(3)传统村落空间形态的演变呈现出人们生产生活变化的轨迹。相同文化背景、相似的地形特征，由于区位条件和产业构成的差异，导致山地屯堡传统村落形态产生差异。但只对两个屯堡村落的空间形态演变进行对比，未能探索宗族意识等变化对村落形态演变的影响。