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2021 , Vol. 41 >Issue 3: 170 - 183

DOI: https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2021.03.018

The Adaptability of Traditional Settlements to Natural Environment in the Desert Oasis of Southern Xinjiang Uygur Autonomous Region

  • JIASUER Abula , 1 ,
  • WANG Zhu 1 ,
  • QIAN Zhenlan 1 ,
  • QIU Zhi 1 ,
  • ZHANG Huan 1 ,
  • ALIM Abbas , 2, ※ ,
  • WANG Zhuoyao 1
Expand
  • 1. College of Civil Engineering and Architecture & Rural Residential Environment Research Center，Zhejiang University，Hangzhou 310058，Zhejiang，China
  • 2. College of Resource and Environment Sciences，Xinjiang University，Urumqi 830046，Xinjiang，China

Received date: 2020-03-01

  Revised date: 2020-11-29

  Online published: 2025-04-30

Fold

Abstract

This paper chooses the traditional settlements in Southern Xinjiang Uygur Autonomous Region as the research area,and discusses their adaptation to the natural geographical environment by drawing on the theory of landscape gene. Based on relevant archaeological data,local historical literature,national basic geographic information data and field investigation,the paper constructs the evaluation system of landscape gene which includes environmental factor,basic form,layout structure,main building and residential characteristics by the means of the structure method and element extraction from the macro and micro perspectives.On this basis,the paper analyzes its adaptive features related to natural environment from the perspective of national gene. The results show that adaptation of traditional settlements to natural environment is mainly reflected in terms of water stream,landform,climate etc. 1) The settlement distribution depends on the water resources in the desert oasis,and it is concomitant with the different size of drainage system; the adaptation mechanism of water system was revealed by water extension and Karez distribution. 2) their layout in flatland shows different characteristics which are star-scatter type,bead type,group type,grid type,etc.,but it mainly shows star-scatter distribution in mountainous areas. Due to the limitation of flat area where it is affordable for living conditions,the traditional settlements in flatland are characterized by compacted layout; it follows the rule of "survival of the fittest" and reduces the level of destruction in mountainous areas,which fully demonstrates the appropriate response to the desert environment,and the adaptive attributes are expressed in terms of settlement organization. 3) The adaptation to climate is better reflected by the basic form of the residential units,public streets and their arrangements,the adaptability to the climate environment presents three aspects: strong sunlight,extremely dry heat and sandstorms. Both the building space and the building interface reflect the climate environment and are conducive to "shading","heat insulation","ventilation" and "wind shield". The spatio-temporal evolution of basic form,layout structure,residence characteristic,main building presents the inheritance of the landscape gene of traditional settlements in southern Xinjiang Uygur Autonomous Region and the absorption of residence characteristics in Central and Western Asia. The interference of natural factors,however,leads to its landscape variation.

Key words： landscape gene; desert oasis in Southern Xinjiang Uygur Autonomous Region; traditional settlements; natural environment; adaption

Cite this article

JIASUER Abula , WANG Zhu , QIAN Zhenlan , QIU Zhi , ZHANG Huan , ALIM Abbas , WANG Zhuoyao . The Adaptability of Traditional Settlements to Natural Environment in the Desert Oasis of Southern Xinjiang Uygur Autonomous Region[J]. Economic geography, 2021 , 41(3) : 170 -183 . DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2021.03.018

干燥少雨是干旱气候基本特征，而沙漠是干旱气候的天然产物。于是，在干旱地区，沙漠自然成为一种极端环境而时时刻刻威胁着沙漠中的动物、植物、微生物的生存，同时也影响和它并存的绿洲。绿洲好似在黄色海洋之中的绿岛一样被戈壁、荒漠包围，因此，其形成的条件较独特，例如平坦的地势、丰富的水资源、较好的生物密度等。这些因素决定绿洲的分布，使其在空间地域尺度上成为一个相对隔绝的地理单元，与沙漠之间呈现出比较明确的分界[1]。南疆的人居聚落在被以荒漠基质隔绝所造成的特殊环境中生长，发展出了高度的营建智慧，因此吸引了学者的关注。由于所处位置较为偏远，承载相对较少的人口，至今研究的成果稀少。
生物学中的基因概念与人文地理学、建筑学有机地交叉、融贯后，学者们得到了更科学的视角，认识了不同学科之间的关联性，并提出以基因原理为基础的聚落景观理论，为地理学理论界注入了新鲜血液[2-5]。景观的“遗传”性基本单位一般以控制地域文化为主要特征，是一代接一代地相继传下去而其他文化景观几乎不具有的文化因子，因此，其被称为文化景观基因。它通常决定某种文化景观的雏形，换而言之，其在识别这种文化景观的过程中起决定性作用[6-9]。该理论将生物学中的基因分析法引入规划建筑学科，分析传统聚落形态、建筑空间、建筑界面等方面的文化特征，认知传统聚落在空间结构、形态布局中内在的规律，提供了运用自然科学的方法透视传统文化的新思路。
传统聚落的景观基因既是当地景观代代相传的内在圭臬，又是不同于其他区域景观而最具有标志性的要素[10-13]。本文积极承纳既有研究的成果，从景观基因的角度入手，解读南疆传统聚落如何应对自然环境的营建智慧，揭示其对水源（系）、地形、气候等三个地理要素的适应性。

1 研究背景

国际上将绿洲作为专门对象的研究不多，也没有将其作为独立的学科领域，至今很少公布世界绿洲分布与面积变化的统计数字，这一现象的形成既有现实困难，也有历史缘由。“绿洲”此词语在19世纪晚期近代地理学兴起后才被地理学家使用并作为地理学名词。1908年美国地理学家和探险家Raphael Pumpelly提出绿洲理论且使用Oasis此词解析农业与绿洲的关系。该理论在分析农业开垦与气候变化关系的基础上，总结出农业所需土地面积逐渐被退缩的原因[14]。1910年法国人文地理学创立者之一Jean Brunhes第一次在《人地学原理》中将撒哈拉大沙漠中的两个特殊的地理区域，即苏夫和木柴白，作为考察研究的对象，对其进行详细的调研，但仅限于将其称为“沙岛”与“岩岛”，尚未使用绿洲之名[15]。在20世纪初美国地理学家E.Huntington伴随美国探险队，从苏联南部的一个码头启程，越天山到喀什，考察中亚的众多沙漠废墟、古城、古湖、古河等。通过考察得出的结论为：地区气候随着时空的演变逐渐变为干旱是古湖面不断收缩和古城逐渐被遗弃的主要原因[16]。美国人文地理学家C.O.SAUR在其著作中较早使用Oasis为地理区域名，但也未作出专门研究[17]。
国外绿洲聚落相关的研究主要涉及干旱区及绿洲聚落的形成、演变、能源利用及营建模式等方面内容，具体而言，Cairo在宏观层面上总结出沙漠绿洲聚落的空间格局[18]；Hakami Ha、Saaroni、Siebert S等从气候、水利、农业的角度分析干旱区聚落的空间形态、分布格局、演变过程等[19-21]；Yagi K、Ahmouda K.A等以传统聚落与当地资源和技术手段相结合的方式探讨聚落发展模式[22-23]；Krishan、Kessler H.J等研究沙漠中人工聚落的热环境[24-25]；Bansal N.K、Arafa S等在利用太阳能、再生能源的基础上研究如何营建生态聚落的方法[26-27]。总而言之，在中小尺度聚落空间营造方法与技术应用是国外相关研究的焦点；实践方面，有关干旱区及绿洲聚落的建设在以色列、澳大利亚、美国等国家实施得较为理想。但这些发达国家的营造主要以资金与技术支撑，且与我国国情不同，对于现阶段相对贫困的边疆干旱地区而言，还是难以直接承纳。
国内学者对绿洲人居聚落进行的相关研究始于1980年代。研究聚焦于以下三个方面的内容：①对于人居环境微观层面的初步研究，以新疆民居本体为研究对象。从1980年代中叶以来，新疆本地建筑师不断努力而整理了不少有关新疆传统聚落的资料，并出版了《新疆民居》[28]。之后出版了《新疆传统建筑艺术》《鄯善民居》等[29-30]。严大椿的《新疆民居》从自然地理环境、新疆民居的平面构成要素、浮雕与装饰、风格与形式等几方面对新疆民居作了介绍[28]；孙大章指出新疆民居既有南疆“阿以旺”式的风格，又有“阿以旺”式民居变体的风格，这些风格表现出经济、简朴、适用的构思；陈震东将南疆民居列为绿洲地区的主要民居建筑，认为通过围合能够形成院子的形态有穿堂式、曲尺式、一字式等，并且介绍民居的建造技术与装饰特征[31]。《民间住宅》归纳了新疆民居基本类型，即毡房、生土房、合院、地下或半地下室等[32]。②有关绿洲人居聚落宏观层面的研究。例如，张小雷、倪天麒、彭融、赵克俭、李春华、史娟等从不同角度对不同区域、尺度的绿洲人居环境、绿洲城镇体系、空间结构进行研究[33-38]。③有关绿洲人居聚落环境发展与生态环境演变的研究。贾铁飞、张红旗、丁文晖等从地域资源条件出发，针对城镇聚落的发展及其生态效应、聚落空间的演变进行研究[39-41]。另有与建筑学科相关的学位论文，从建筑类型学角度对南疆传统聚落的生态特征、装饰艺术、空间形制等方面进行了分析。这些论著对于本研究具有启发作用。

2 材料（资料）来源与研究方法

2.1 研究区域概况与材料（资料）来源

南疆（图1）指新疆天山以南、昆仑山以北一带，该地区版图辽阔，其腹地以西的大沙漠周围有上百个绿洲。这些斑块和碎片形状的绿洲存在于同一性质的地貌单元内或流域灌溉片区内，可看作由规模不同的块、片组成的群体景观[42]。行政区域包括东部的哈密、吐鲁番，中西部的巴州、喀什、和田以及兵团的阿拉尔、铁门关、图木舒克等地州和城市，由塔里木盆地及其周边的高原和两条山脉（天山和昆仑山）共同构成“两山夹一盆”的地貌，可见，该地区地形以山地和平地为主。本研究以文献、考古、实地调查等资料为主，以全国基础地理信息和新疆水文数据为辅。文献资料主要来自各地方史志文献；宋代以前考古资料中有南疆古城、古聚落的相关记载。新编地方志中的民俗篇和城乡建设篇对聚落民居材料进行较系统说明，能够补上调查资料之短板。除此之外，前人研究相关成果可资借鉴，例如民居形态、体形系数、屋顶形态等。通过实地考察对聚落的不同层面深入了解，同时对具有代表性的聚落景观进行现场拍摄，体现聚落应有的特征、风格，有助于弥补文字表述的不足。
图1 南疆地形

资料来源：http://www.earthol.com/

Fig.1 The landform of Southern Xinjiang

2.2 研究方法与流程

关于聚落景观的识别与提取，前人已提出一些方法与原则。基于景观能效与内质的景观基因的识别法大致可遵循三个唯一性（外在、内在、局部）和一个优势性（总体）原则[43]；在此基础上申秀英总结出结构、元素、图案和含义提取法[44-45]；后来，胡最等提出了以特征解构为主的识别法[46-48]。对南疆而言，其聚落特征较为明显，聚落结构组成也较为繁复，并且南疆传统聚落的统筹、修复和保护需要对聚落营建的认知和解读具有针对性和适时性[49]。本研究在前人总结的经验和方法上，对南疆传统聚落景观基因进行分析，进而提出相应的方法流程，试图对其进行识别与提出。
至今，学者在景观基因分类的标准上尚未达成共识，因此分类方式各异。目前应用范围较广、认可度较高的是两种分类法，即依据外在表现形式的不同，分为隐性基因和显性基因；根据在基因形成中的重要性和成分属性可分为主体基因、附着基因、混合基因以及变异基因[43]。实际上这些分类标准也体现了景观基因的几项基本属性：黏附性、相似性、混合性和变异性。黏附性指识别要素背后的母体基因有时会被其他要素吸取，黏附在其上的特性；一定空间领域上的自相关性表现为景观基因的相似性；特定聚落在景观成分和内容上的复杂性表征为混合属性；而变异性指时间的推移中某个地域的景观基因结构演变呈异形体[50-52]。
本研究在绿洲传统聚落景观的识别中采取以上两种分类方式。在识别过程中它们相互交叉叠合，因此，对显性基因和个性基因进行识别时可以提取为相应的四类（主体、附着、混合、变异）基因。
以申秀英总结出的结构、元素提取法为基础[44-45]，引入段进提出的形态学研究思路即由整体到局部的分析过程，强调人工物质系统的整体性，对绿洲传统聚落进行识别与提取[53]。首先，针对传统聚落在宏观和微观层面的景观组成结构进行重新梳理，分别从整体到局部进行划分，建构用于基因识别的指标体系（表1）；其次，运用绘制二维平面、文献查阅和现场调研等方法，对各项指标中的形式、格局、结构、尺寸、浮雕及图案进行判辨、归纳，试图识别出其关键性特征因子的初步识别结果；再次，挖掘各指标中的地域因子和关键因素，探析其演变规律，对指标特征、关键因素及其形成规律进行剖析，得到指标所揭示的文化内涵；最后，识别结果被分类标准过滤后，将其划分到自身所属的基因范畴内（图2）。
表1 南疆沙漠绿洲传统聚落景观基因识别指标体系

Tab.1 Index system of landscape gene of traditional settlements in desert oasis of Southern Xinjiang

聚落景观角度 特征因子 识别指标 指标释义
宏观（聚落） 环境特征 水资源 河、湖、地下水等
地形地貌 平原、山地、丘陵等
整体特征 群体结构 结构要素、空间组织、匹配关系等
布局形式 聚集形态、关联特性等
基本形制 总体形状或体形特征
局部特征 廊道因子 连接媒介、交通等
风俗习惯、信仰对象、思想 有关节日、宗教、生计的活动
公共空间 交往、互动、纳凉所需的场所
微观（民居） 整体特征 空间布局 组合关系、集聚程度
平面形态 围合形式、空间形制
内外连接 过渡空间、内在功能、活动内容
人物互动 环境变化、动态生活、适应环境
局部特征 屋顶造型 平屋顶、坡屋顶、长屋顶等
屋脸形式 层数、门窗、吊脚式或落地式等
建筑用材 土、木、砖、石等
细部装饰 信仰雕刻、动植物雕刻、文化图案等
院落构建 形态、功能、布置等
图2 南疆绿洲传统聚落基因识别与提取的方法流程

Fig.2 Method flow of identification and extraction of traditional settlements in desert oasis of Southern Xinjiang

关于聚落对自然地理环境的适应性，本文适当采用定量数据分析手段诠释水资源与聚落布局的关系，而针对本研究所使用的其他资料如文献资料、图片资料等，由于通过定量的手段难以将它们转换成数字文件，故采取定性分析法。在此基础上，对调研中积累的景观素材进行分类，绘制区域地形图、建筑平立剖面图等，进而较直观地揭示南疆传统聚落对外界环境的适应性。

3 南疆绿洲传统聚落的景观基因要素与识别

传统聚落中的大部分特征因子一般可被归为景观基因。本文在提取南疆传统聚落的景观基因时，以聚落的元素、结构作为景观基因提取的主要切入点[47]，对基因的识别流程以宏观层面和微观层面的两个角度来展开。具体而言，宏观角度下的识别分解为四个方面：一是环境因子（水网地、山地、临河地等）。二是基本形态（如圆、方、不规则等形状）。三是布局特征（如山地式、滨水式等）。四是主体性公共建筑物（如清真寺）。微观角度下的识别大约分解为8个方面的内容，主要包括以高台形式为主的土房系列以及其建筑平面、立面、用材、装饰等方面特征因子[43]。

3.1 宏观（聚落）层面的识别

3.1.1 参照性环境因子

南疆传统聚落与水资源和土地资源珠辉玉映。一方面，大多数聚落有机地与水资源相结合，其分布于水源相对丰富的区域，包括流域及其冲积的三角洲地带或湖泊、泉眼周围，山前潜水出露地带，山麓积扇、洪积平原地区，宽阔低洼干谷以及坎儿井附近的平原之中，既充分利用自然资源，又尊重自然的生态规律。另一方面，聚落一般分布于河流的中下游区域，该区域内的平地常年在河水的冲积作用下逐渐变成土壤肥沃的宜居场所，其规模却有限。为了解决绿洲平地内的良好土地资源短缺的问题，聚落以紧密的方式布局，以提高土地单位面积的使用率。土地资源的约束使聚落整体变为高密度的紧凑体。

3.1.2 基本形制

据斯文赫定、斯坦因、黄文弼等人的考古资料、新疆地方志、南疆各地地方志以及其他学者的相关报告中的古聚落地图和文字资料，将早期的南疆传统聚落形制概括为圆形、方形、不规则形等（图3）。古代西域的建造活动受中原、中亚和西亚等外来文化影响，由于边疆南部地区正好位于中欧交通的十字路口，针对东西方文化与东西方人居环境的营造理念，当地居民会持有吸收或尝试的态度。因此，聚落形态中能够找到外来文化留下来的痕迹。
图3 南疆古聚落景观基因形制

资料来源：根据参考文献[54,56,58]绘制。

Fig.3 Landscape gene form of ancient settlement in Southern Xinjiang

①圆形聚落。在南疆一些古聚落中，其形态长边的连接处出现较大圆角，形制复原后近似于圆形。例如大故城和卓尔果特，这类古城聚落，在相关资料中记载，曰其“略呈圆形”[54]。因此，本文将这样圆角弧度较大的圆形或四边形聚落归入为圆形的聚落范畴。对于该地区圆形聚落的起源，学者尚未形成认同和共识的理论，但研究表明，圆形可看作聚落形制的根源，其历史较方形聚落或方城早几百年。据古代中亚、西亚的建筑历史，圆形是源自亚洲中西部的波斯文化。公元前六世纪初，波斯帝国的影响力已经遍及亚洲中部的内陆地区，其提倡的圆形筑城模式逐渐成为中亚古城的主要形制[55]。其实圆形是聚落节省建材的最佳选择。此外，聚落在防守时士卒的视野较开阔，有助于以少数的人来守护较大面积的区域，因而，此形式有效地提高聚落的防御功能。可见圆形聚落既省资源又省人力。值得提的另一个要点是，圆形聚落较方形更好地适应地域的风蚀情况，弧形墙面较有效地抵抗风力的侵蚀。
②方形聚落。其内涵较广，包括不同类型的四边形如长方形、正方形及不规则四边形等。一般而言，方形聚落的建造与中原文化的传入有关。通过分析，发现圆形聚落基本未出现在南疆东部。除了该区域范围的交河故城外，剩余的古聚落、古城皆为方形。据史书记载的内容“（武帝时）楼兰、姑师当道[56]”，可知当时楼兰（今自罗泊南部至若羌的地域）和姑师（今罗布泊地区）是通往西域的必过首站，是接壤西域与中原地区的重要区域。因此，这两个地区受中原文化的影响较之西域其他地区应更为深远，与中原地区的关系更为紧密。另外，史书里有很多关于中原士卒在此区域屯田的记载。日本学者认为“从那以后此地与中原地区关系频繁，西域的广阔土地上，此国为从汉朝以来汉人聚居的地域[57]。”说明高昌古城与中原地区渊源很深。于是，以上古城聚落特别重视城垣的修筑。由于那时中原地区的四合院建筑已经比较成熟，建筑技术的传承，吸收建成观念，南疆东南部一般邑周边修建防御性构筑物，代表性聚落都呈现出似方的形状[58]。
③不规则的聚落属于这类的聚落相对于前两类，数量少。各朝代时期的古聚落中，交河故城的轮廓为较典型的不规则形制，其两边的干枯的河床夹住古城地基，呈类似岛屿的形状。据《汉书》记载，“河水分流绕城下，故号交河[56]”，可知交河城的来历是因为其建在河谷里留存的狭长河岛上。除此之外，西汉时期，中原与西缘的关系较活跃，中原文化的影响延伸至西域西部，汉朝在西域设立都护府驻疏勒城（今喀什地区），随着时间推移该聚落逐渐呈现不规则的形态。

3.1.3 布局形态

南疆人类活动的印迹可以追溯到距今约一万年前，关于人类聚落，在3000年前，在农耕经济推动下逐步形成的[59]。之后，在漫长的历史年代中，当地居民从居住在山谷盆地移向流域附近绿洲平原，沿着河流，逐步将自己的聚居地延伸至河流下游，荒漠地带，演变出不同的布局形态。至今，南疆绿洲之中，已是不同规模的聚落林立，其布局形态大致经过如下的发展过程：星散型→串珠型→组团型→网格型（图4）。
图4 南疆绿洲传统聚落形态演变过程

Fig.4 The evolution of form of traditional settlement in desert oasis of Southern Xinjiang

起初居民营建的人居聚落以自然绿洲为基质，之后平原内逐渐形成以绿洲布局为主的近似于片状式的聚落格局，此类原始聚落可看作顺着绿洲的演变而形成的，基本不受人为因素的制约。各聚落缺乏彼此间的联系，呈现出星散状的分布。
随着中亚、东亚文化的传入，再加上中原文化的强烈影响，人们逐步利用或开发聚落之间的自然廊道或人工廊道，以此建立彼此的链接，逐渐形成串珠型聚落格局。此类聚落一般处于河流沿岸或者交通主线等廊道节点。其中河谷聚落的分布多依赖于主流两侧的支流分布的变化，而交通线上的驿站聚落沿着丝绸之路呈条带状布局，其发展依靠交通所带来的物流和能流。长年累月，绿洲得到进一步开发，其使聚落的功能变得多样化，聚落跟随支流、次干交通路线，向周围区域扩散。在此过程中，聚落母体较重视与其子体之间的联络，因而逐渐形成群体组合的布局形态。
最后，聚落之间的物流、能流、信息流较之早年的互动更频繁，此变化推动交通、经济网络的主导作用，依托物流、能流的廊道效应，使聚落组团进一步向外延伸，加强彼此联系，呈较密集的网格状，最终聚落空间完成“点”“线”“面”的演变过程。

3.1.4 主体性公共建筑

自公元5世纪中叶伊斯兰教传入我国始，西域南部的十几个少数民族先后信仰伊斯兰教，其人口有近千万人。如此庞大的群体有宗教信仰之后，必然会产生宗教活动的场所——清真寺。它是渗透在南疆居民生计中的宗教性空间，是信仰群体从事宗教活动的载体，并在教育、文化、社会等方面具有相应的功能，因此，清真寺自然成为聚落的重要枢纽，是在乡镇村落、城镇街区、城市中心等区域内不可或缺的景观要素。于是，聚落内部形成“围寺而居”“以街坊成群而设寺”的空间形态。例如今日艾提尕清真寺早已从单一的宗教活动场所发展转变为具备多种社会功能的公共文化空间，使聚落呈“向心式”的空间形态特征。

3.2 微观（民居）层面的识别

新疆民居具有久远的居住历史，全疆范围能够找到新石器时代的遗址。起初由于生活主要依靠游牧和狩猎，居住以易于搬运、拆卸为主的动态模式。先后受春秋战国和西汉时期的先进汉文化的影响，该地区的生产、生活、文化产生变化，生计方式由游牧转变为以农业为主的耕种、原始商业，进而，居住模式逐渐变为固定式。据《汉书》记载内容，可知西汉时期已出现围隔定居和从事农业的社会现象[56]。之后，随着宗教的传入、多民族文化的交融，又受自然环境的影响，逐步形成较独特的居住空间形式，其中以高台形式为主要特征的土房系列体现出鲜明的地方景观基因特色（图5）。此系列的房屋主要分布在天山以南一带，其形态特点可概括为：①南疆传统聚落常用土坯盖拱券屋顶、半街楼、过街楼，使聚落内部形成阴影，便于纳凉、休息。民居屋顶造型基本以“阿以旺”式的密梁平顶为主。②平面呈以多个方形拼贴而成的多边形状，尽可能地减少外露表面积，显得紧凑，为的是争取围合大的居住空间，但这布置方式将院落变为封闭与内向。③层数通常为2~3层，由于沙漠盆地内建设土地紧张，为了扩大建筑使用面积，房屋有时建成为四层以及多层。④在室内外的交界处增加“灰空间”以连接全家人进行节庆活动的客厅和庭院。⑤民居常用半地下室和平房的混合形式，负一层房间高度的1/3在地面以上，以露出的墙面上布置窗户，二层一般为以花砖砌筑镂空墙体的“晾房”。⑥以屋顶、平房、半地下室等作为空间载体的转移式生活方式。⑦由于木材紧缺，一年大部分时间是干旱少雨，民居因地制宜以当地盛产的资源作为建筑材料，因此，夯土、土坯是建造活动中使用的主料，木材、干草、石块等其他材料为辅料。⑧传统民居装饰有砖雕、木雕、彩绘、壁龛等，其刀法、部位、构图等工艺精湛，为民居增添了鲜明的观赏价值（表2）。
图5 南疆高台民居群体

Fig.5 Residential community in terraced areas of Southern Xinjiang

表2 南疆绿洲传统聚落景观基因识别结果

Tab.2 The result of landscape gene recognition of traditional settlements in desert oasis of Southern Xinjiang

聚落景观角度 特征因子 识别指标 识别结果 显性
基因		 隐性
基因		 主体
基因		 附着
基因		 混合
基因		 变异
基因
宏观
（聚落）
层面		 环境特征 水资源 冰山水系、坎儿井 √ √
地形地貌 荒漠、山地 √ √
整体特征 布局形态 散片型、串珠型、组团型、网格型（紧密型） √ √
群体格局 山地式、滨水式 √ √
基本形制 圆形、方形、不规则形状 √ √
局部特征 廊道因子 水系、道路 √ √
风俗习惯、信仰对象、思想 清真寺 √ √
公共空间 台阶式屋顶、狭窄的巷道 √ √
微观
（民居）层面		 整体特征 空间布局 内向型、挨联式 √ √
平面形态 方形、多边形 √ √
室内外连接 檐廊式“辟夏以旺”、中院式“阿克塞乃” √ √
人物互动 转移式生活模式 √ √
局部特征 屋顶造型 平屋顶、圆屋顶 √ √
屋脸形式 2~4层、双层木板窗、晾房、过街楼 √ √
建筑用材 夯土、土坯等 √ √
细部装饰 砖雕、木雕、彩绘、壁龛 √ √
院落构建 封闭式庭院 √ √

4 南疆绿洲传统聚落对环境的适应性

4.1 对水源（系）的适应性

4.1.1 水源（系）概况

新疆水资源量约占全国的3%，共有大小河流570条，其中南疆的地表水年径流量150多亿 m3。在高山上（4 000~5 000 m以上）多是固态降水，可看作是高山固态水库，当气温超过0℃时，它产生消融用来补偿河水径流。南疆南北的两大山脉的积雪、冰川孕育汇集为几十条河流，分布于天山以南和昆仑山以北的盆地，其中规模较大的有塔里木河、开都河、叶尔羌河、喀什噶尔河等10多条。南疆大多数绿洲分布于这些水系的两岸，它们是以片状的形式沿着盆地水系形成的。

4.1.2 聚落的适应

南疆传统聚落在平地的发展直接受河流的支配，因此，当地居民一般将河流沿边及其冲积的三角洲地带，或分布于湖泊、泉眼周围，宽阔低洼干谷以及坎儿井明渠附近的平原等地域选为聚居的理想地段，其实此地段皆为绿洲。按照地理学中的地域分异规律，南疆地域可分异为荒漠、绿洲、山地等，其中绿洲为生态最脆弱的地理单元，其形成所需要的水资源、优质土状物质源自与其相连的山地。
河流作为一种廊道把山地的物质资源输送到绿洲。南疆的河流多是内河流，由于鲜有的降水量对河流形成无意义，因此，高山上的冰川是其水量的重要来源，当季节交替气候由冷变暖时，融化的雪从斜坡上流下，堆积在盆地低洼处。山脉和盆地两种地貌的交接带则比较平缓，以利水流经过，有助于使其逐渐变为绿洲，并渐渐成为居民生活生产的聚集地[60]。于是，聚落往往与不同规模的水系长期开发相伴生。换言之，聚落在盆地中如何选址直接关系到人们的生产、生活以至生存，也就是绿洲聚落的存亡问题[61]。
采用全国1∶25万基础地理信息数据，以喀什地区（除巴楚外）的传统聚落与主要河流为例，利用地理信息系统ArcMap平台的空间分析功能，计算298个聚落与河流之间的距离，以此作为对聚落的供水距离，揭示绿洲平原区聚落基于水系的营建特征（图6）。通过分析发现该地区大部分聚落靠近水资源相对丰富的下坡地区或汇水区附近的平原，由于绿洲以外的区域是荒漠，土地资源的利用直接依赖于水资源支撑，然而水资源分布很分散，由此形成了几百个以沙漠、戈壁为其基质的带状聚落。研究表明，所有聚落点与河流之间的平均距离为3 380 m（图7），这既为减少地表径流的蒸发量，又可以缩短取水时间。从图7可以看出，由于距离直接影响灌溉效率与生活取水，聚落的密集情况随着河流的干涸而逐渐变为疏散，使得喀什绿洲传统聚落以依水延伸、滨水布局的方式适应水系。
图6 喀什的地理环境与传统聚落点的分布

Fig.6 Geographical environment and distribution of traditional settlement in Kashgar

图7 聚落点与水系的分布关系

Fig.7 Relationship between settlements and rivers

除此之外，还有一种以水利促住的适应模式，属于这类的传统聚落一般坐落于坎儿井明渠附近相对平缓的地域内，是以被坎儿井长期灌溉之后逐步形成的绿洲为基质。坎儿井是干旱荒漠地区人们创造的一种古代水利工程。具体而言，在山前冲积扇开凿一道道坎儿井截断其地下水潜流，利用暗渠将水输送到盆地[62]。起初，由于环境恶劣，此类聚落的基质不具备人类生产生活的基本条件。但坎儿井利用自然重力的作用把地下水输送到农业耕地。长年累月，挖井人在农业绿地附近定居，继续利用坎儿井灌溉农田，建立以“坎匠家族”为单位的小村落，之后逐渐形成以坎儿井为主的聚落单元。
本研究以吐鲁番地区托克逊县伊拉湖镇的布加依哈里克坎儿孜买里斯（翻译维吾尔语为当地居民的坎儿井村）村为例，就此类聚落对水源的主动适应进行简单说明（图8）。村落总地势为西部山区高原、中间低，其辖区坎儿井分布在山前冲积扇倾斜平原内，平原的低部区域是此绿洲聚落的所在地，并且此地形有利于利用斜坡效应保证水体自然流动到聚落农业区。村落过去是托克逊通往乌鲁木齐古道中的驿站，驿站附近有水源，随着驿站居住人口的增加，有一部分人开始从事农业生产，修建1条坎儿井，之后实行土改以及成立人民公社时期，修建6条坎儿井，因多数坎儿井的修建能够保证水资源的供给，随人口密度增加该聚落布局最终形成“依坎儿井就势”的模式（图9）。
图8 哈里克坎儿孜村的地理环境

资料来源： http://www.earthol.com/

Fig.8 Geographical environment of village in Harikkanerzi

图9 哈里克坎儿孜村与坎儿井平面图

Fig.9 The plan of village and karez in Harikkanerzi

4.2 对地貌的适应性

4.2.1 平地

4.2.1.1 平地概况

平地的内涵较广，陆水面、高和低平原、沙地等都属于此范畴。湖泊、水库、池塘等可被视为陆水面；海拔高于200 m的平地被称为高平原，一般以盆地中、河谷中及湖边的平地为主要载体；而低于200 m的平地则为低平原[63]。南疆平地主要是在以沙地为基质的盆地之中，此盆地被夹在天山和昆仑山之间，其面积约占新疆总面积60%以上。地势西高东低，平均海拔1 000 m~1 300 m。绿洲平原一般以片状的形式分布在南疆各地，其范围主要包括昆仑山以北和天山以南的山前平原，还有从喀什至莎车的被冲积而形成的三角洲平原等，该区域内绿洲面积7 000 km2以上，在新疆陆地总面积中所占的比例仅有5%[64]。

4.2.1.2 聚落的适应

生物对自己所处的自然环境表现出一定的适应特征，传统聚落亦然，其特征能够反映出其所处的环境属性。从宏观的视角观察，地球上的地貌类型，是明确大自然和聚落关系的重要指标之一，而且是在分析聚落演变时要引入的重要因素。这种地形的重要性，在人类面临严峻的气候与环境问题时尤为突出。对于南疆而言，由于区域气候独特、资源有限，聚落布局受地貌的影响较大，尤其是土地荒漠化对其内部布局的影响较明显，换言之，虽然南疆平地规模较大，但荒漠在其盆地基质总面积中所占的比例较大，盆地中符合人居条件的平地面积有限。此问题制约着聚落的发展与扩散，因此，居民在聚落建造中以绿洲已有的规模再不缩小为底线，重视提高土地单位面积的使用率。
显然基于此理念建造的聚落呈现出紧密型布局（图10）。在研究南疆传统聚落对地理环境的适应性时，通过对其他几个干旱区域的传统聚落如比达库、开罗、亚兹德的研究对比，发现虽然几处聚落基地条件存在差异且所处的地理位置不同，但聚落的发展模式却有着惊人的相似性，尤其是在埃及东部、伊朗中部，随处可见类似的布局特征即紧密型布局。研究表明，在恶劣环境中，这类隔绝型人居聚落格局充分展现出其对荒漠环境的恰当回应，在聚落组织上表达建筑群体的适应属性。因此紧密布局是南疆聚落活用原有地形潜在力所激发的格局，这类布局可看作其对地形特征的灵活利用。
图10 南疆紧密型聚落鸟瞰图

Fig.10 An aerial view of a compact settlement in Southern Xinjiang

4.2.2 山地、丘陵

4.2.2.1 山地、丘陵概况

丘陵相对高度不超过200 m，在平原、高原、山地、盆地、谷地中的起伏不大、平缓、连续的低山丘组合。山地指海拔在500 m以上的高、中、低山，是高原上、盆地周围的一个众多山所在的地域。南疆北部天山山势为西又高且宽、东又低又窄；平行山脉之间有许多规格不等的山间盆地和山谷。南部的昆仑山山势为又高又陡，山体为又宽又大。

4.2.2.2 聚落的适应

人口数量是决定聚落规模的重要因素之一。人口总量大，所需要的土地资源数量也大，就需要在原有基础上进一步深化和扩大绿洲。但绿洲的生态环境脆弱，承载力又有限，若是盲目开发绿洲土地资源，强制输入大量人口，绿洲的生态平衡将遭到破坏，对聚落的人居环境带来负面的影响。可预测盆地绿洲内的良好资源环境所致的平地紧张迫使部分居民房屋要傍山就坡或依山沟坡而建造，利用地基的高低及山体坡度巧妙地就坡砌墙、挖洞筑台，低处以土筑或砌石为墙，自然而然地连接山地或丘陵与平地之间的缓冲区（图11）。然而，山地地带难以进行统一的规划，爬山聚落多呈散点式格局。由于其顺应地势、高低起伏、房屋紧靠，不仅能节省建材，还能减轻建造用地的压力，例如，吐鲁番的麻扎村，其位于新疆天山山脉东部的一个山间盆地，村落被山脉和沙漠包围，峡谷地貌险峻，村落在沟谷中依托山谷地形而建，是典型的“依山就势”布局。
图11 爬山式聚落剖面图

Fig.11 A profile of mountain-climbing settlement

4.3 对气候的适应性

4.3.1 气候概况

4.3.1.1 温度

南疆年平均气温在16℃上下。由于天山阻拦，冷空气一般不能翻越天山进入南疆，因此南疆一月份平均气温一般都不低于-10℃，如位于塔克拉玛干沙漠南缘的和田气温为-5℃以上。盛夏7月份，平均气温会高达20℃以上，如塔里木盆地北缘的库尔勒为26.1℃，塔克拉玛干沙漠西南角的若羌为27.4℃。平均最高气温仍以吐鲁番最高，可达39.9℃。从气温的年变化和日变化来看，南疆各地平均气温以7月最高，1月最低，气温年较差很大，气温日较差一般在15℃左右。

4.3.1.2 降水量与干燥度

根据气象数据，可知南疆的多年平均年降水量不超过200 mm，南疆北部、西部的年降水量较之东部、南部多，降水量分布不均，但分布仍有规律：北部、西部多于南部、东部，山地区多于平原区；降水中心位于中、高山地带；盆、谷地为少雨中心。干燥度一般作为评定区域干湿状况的重要指标，是某地在给定时间内的蒸发与降水的量值比。通常以干燥度等于1来区分湿润气候，湿润地区的界线为小于1；1.0~1.5为半湿润；比值在1.5~4之间的地区气候被定为半干旱；大于4为干旱。新疆的干燥度1等值线大约与天山山脉重合，南疆是属于干旱气候区。

4.3.1.3 沙尘暴

沙尘暴是指地面上的大量灰尘被劲风刮起，弥漫在天空，使空气变得浑浊，能见度水平距离小于1 000 m的灾难天气。南疆是沙尘暴频发地区，强度较大，危害也较大。天山南麓一带和昆仑山北麓一带沙尘暴累积日数15~20天左右。按年分布看，南疆地区较普遍，特别是塔里木盆地西部和南部，绝大部分全年各月均有出现。究其原因，在大气环流和地形的综合影响下，南疆大部分地区地面风速缓慢和不均匀，大风日数也相对较少。小风对地面上的沙尘颗粒无能为力，天长日久地面上的沙尘积累起来，但只要出现4级以上的劲风，就能造成沙尘暴天气。

4.3.2 聚落的适应

一般地区在温度、风力、干燥、炎热、扬沙等气候特征上能反映其气候的差异性。聚落的重点在于控制气候不利因素的影响和其呈现出的多种功能之间的矛盾，这迫使民居要具备遮阳、通风、隔热、保暖、防灾等建筑物理要素。南疆传统聚落采用不同的营建技术应对不同的气候环境，尽量在室内塑造一个适宜的人居空间，力求夏凉爽、冬暖和。

4.3.2.1 聚落形态

①“丘陵状”防灾体。前文已阐述，南疆绿洲平原内能达标的居住土地有限，而此问题致使聚落呈现出紧密型的布局。从整体性原理观察，紧密布局可以减轻大风、沙尘暴的危害。具体而言，聚落紧密的布局能够塑造匀质的空间，挨联的居住单元形成较整的“一块泥巴”式形态。聚落整体由匀质的建筑单元组成，单元结构、尺度、模式的差异不大，形成完整的“丘陵状”防灾体。虽然大风、风沙吹来，只是在聚落天际线上面掠过去，因而降低大风、沙尘暴对聚落内部的危害程度，即传统聚落在外界环境变幻中，享受内部的平静。另外，围绕坎儿井繁衍的聚落也体现应对环境的特点。从气候的角度来看，这种聚落处于最佳挡风位置，尤其是冬季从西北吹来的严寒气流先撞击山的迎风面，再越过山峰吹到山麓平原前，主导风流几乎都已掠过聚落上空。聚落位于山坡与平坡交界处，一般这种位置很少遭受大风的攻击，风速又小又温和[65]。该选址使村落坐落在风影区中，既规避冬季的西北季风又有利于保温防寒（图12）。
图12 山体挡风的剖面示意图

Fig.12 A profile of mountain on the reduction of wind

②密集型保温体。若要减少或增加热损耗，建筑的表面积，即体形系数是一个最基本的考虑因素。体形系数是建筑物外露表面积与其体积之比[66]。实践表明，此比值数与建筑能耗关系密切，即建筑物的体形系数越大，建筑物与外界环境接触的外露表面积越大，屋内热能通过被暴露的外界面传递到室外越多。同理，对聚落群体的热损耗而言亦然。相对于松散的聚落来说，密集的聚落以多个居住单元的紧靠组合达到节能、节地的目的，基于以上原理可推测分散聚落的能耗总是大于紧密聚落的能耗（图13）。由于聚落居住单元的紧密组合使部分居住空间外墙成为居住单元之间的隔墙，这有助于减少建筑与室外大气进行热交换的外露表面积，即减少聚落整体的外表面积，因而聚落体形系数会变小，热损失也会少[67]。另外，狭窄的巷道也让建筑群体紧密起来，减少聚落外露面积，从而减少建筑整群释放的内部热量，改善其保温功能。具体而言，在夏季，太阳照到房屋的外表面积会较小，从而阳光辐射对聚落内部带来的热量也相对较少。在冬季，以较小的外界面围合较大的空间而阻挡建筑内部热量向外散发。
图13 聚落形态与采暖能耗变化的关系

Fig.13 Relationship between settlement pattern and change of heating energy consumption

4.3.2.2 建筑空间

①阴影与凉爽。第一，南疆传统民居一般依靠屋顶深远的挑檐形成前廊的遮阴空间，由于形式的不同在维吾尔语中有檐廊式“辟夏以旺”、中院式“阿克塞乃”、独立的室外“灰空间”等不同名称。虽然它们的造型以及在建筑中位置有所不同，但目的就是要塑造凉爽的阴影空间。夏季其投下的阴影使居民躲避暴晒。第二，院落上空被高架棚覆盖，形成阴影空间。高架棚一般以土块或砖柱架起高于屋面，通过由高低差距所形成的空隙或以花格砖砌筑围合的镂空墙体，使内外空气流动起来，在棚下塑造舒适安逸的空间。第三，居民一般院落内用木板搭起棚架，棚架侧边栽种耐干旱的葡萄、葛藤、常春藤等攀缘植物，此植物架在院子内形成大片阴影，使活动空间免于暴晒，并且由其蒸发、蒸腾来促进院落内部空气的对流，调节小气候。第四，由于南疆大部分区域气温日较差较大，因此，居民为了应对温度的这种巨幅波动而营造以转移式生活为主题的建筑空间，即檐廊、葡萄架、半地下室（白天，居民为避免高温，将大部分活动安排在此空间范围内）、屋顶（夜晚人们选择在此地就寝、纳凉）等。
②采光与通风。传统聚落中，居住空间通常以院落为单元，其平面布局比较自由，对外较为封闭，呈方形。其中“阿以旺”是民居空间功能组合形式的一种，是有顶的内院空间，在维吾尔语里意思是“有光亮的场所”（图14）。此居住模式的封闭性其实来源于其所在的气候环境即扬沙、沙尘暴等，就是为了躲避此类恶劣天气的侵袭，不得不使院落转移到室内之中，并把房屋建造得也封闭，显然其造成室内阴暗少光。但居民通过高于屋顶的“阿以旺”式四面侧窗使阳光照进室内，使得房间里有足够的自然采光，同时，以其形成烟囱效应，促进室内的通风，在夏天不至过热。
图14 内院式“阿以旺”空间

Fig.14 "Ayiwang" space in the inner courtyard

③效益与隔热。有“火州”之称的南疆东部的吐鲁番盆地天气炎热，日照充足，很适合种植葡萄、棉花等喜热的经济作物。当地居民为避免葡萄在炎热天气下腐烂，将其晒成干果，对外销售增加经济收入。晾房为此经济活动的主要载体，其在鲜葡萄变为葡萄干的环节中起关键作用。另外，晾房一般建造在屋顶上，可以有效地减弱从屋顶传到室内的太阳辐射热，并可兼顾遮阳和隔热。

4.3.2.3 建筑界面

①对流与散热。标志性公共建筑中较常用的圆顶形态呈现独特气候适应性，穹顶主要有三个方面的特征：第一，穹顶增加室内顶面部分的高度，由于顶部外表面被晒，内部表面形成暖和的区域，于是，造成烟囱效应，使热气上升，由屋顶侧面吸出去，室内营造热压通风效应。第二，穹顶屋面总表面积增大，太阳照射的表面增多，而单位面积上的热量减少，对室内的辐射热量也减少。第三，因日照高度，穹顶整面的一部分是阴影，另一部分被照射，阴影部分可以作为散热器，吸收来自屋顶阳面和内部热气的热量[68]。因此与平屋顶相比，穹顶形式可以传承、延续，发挥其有效的众多功能。
②保温与隔热。南疆传统建筑尽量选择当地盛产的某种自然材料或者适应当地地理气候的地方材料，普遍以厚墙承重，墙体多用砖石建造，外墙表皮被刷成浅色。以内院厚实围墙形成的阴影抵挡暴晒。浅色的生土厚墙具有较好的储热系数又能够反射部分太阳辐射，并较之砼墙其有较好的隔热性能，墙体被吸取的辐射热直至夜晚才会向屋内释放（图15）。可见，夜晚之前室内能够处于较好的舒适状态[69]。
图15 砼墙和生土墙隔热性能的比较

资料来源：根据参考文献[68]绘制。

Fig.15 Comparison of insulation performance of concrete wall and earthen wall

③隔热与挡风。传统建筑中窗户布置得不仅少而小，并且窗户多为双层，遮光的木板窗为外层，玻璃窗为内层。若视情开或关内外窗户，可使其发挥引光、引风、隔热、挡风等功能，达到调整室内舒适度的目的。

5 结语

5.1 结论

第一，南疆平地的传统聚落对地形的适应主要体现在布局形态上；山地的聚落受地形的影响，顺应山坡地势，多是爬山群体；绿洲平原地带的聚落分布一般依托河流的布局，其布局形态经过从原始的散点式到现代的网格式布局；对气候环境的适应主要体现在聚落整体、建筑空间、建筑界面等方面。南疆盆地沙尘暴频繁，“丘陵状”聚落整体、紧密布局有利于防范此类灾难性天气；紧凑型聚落对其内部保温很有效；以应对气温变化与产生阴影为目的而营造的建筑空间很好地应对南疆干热气候环境，其中“阿以旺”式内院形成“烟囱效应”，有利于改善人居环境的小气候。多功能的穹窿顶、浅色厚墙以及双层窗户等界面设计手法充分展现出其对不同气候因素的巧妙应对，而且尽量选择当地盛产的某种自然材料或者适应当地地理气候的地方材料以及与当地社会经济发展水平相当的适宜技术。
第二，南疆传统聚落基本形态、布局形态、民居特征的变化，是以传承中原人居聚落的景观基因为主，而主体建筑借鉴中亚、西亚住居的景观特性，但自然环境迫使它们的景观变异。

5.2 讨论与展望

本研究主要以南疆盆地为例，借鉴了聚落景观基因理论，探讨传统聚落对地貌与气候环境的适应。在传统聚落基本形制、分布格局的形成过程中，社会文化、经济环境是不容忽略的两个方面，然而较之自然地理环境的作用，它们对聚落的影响相对次之。沙漠绿洲内部的水资源被视为人居聚落生产生活的必备条件，因此平地的聚落多选址于绿洲滨水带，平面布局不得不顺应绿洲河流的走势，分布呈星散状、串珠条带状、组团型、网格状等。山地聚落多受土地资源的约束，呈零散状的爬山群体。由于受各地自然、经济、社会文化等许多环境要素的影响，在传播过程中景观基因既会有遗传也会有变异。以南疆聚落的基本形制为例，为适应干热沙尘天气，聚落形态多呈“堡垒式”的方形以利于形成较紧密的防灾体，通过围墙把聚落内各个居住单元圈在一起，成为封闭的整体，使聚落的居民感到好像生活在依赖感、安全感十足的血缘大家庭之中，此为中原地区古代建筑在传播、迁徙的过程中为了适应自然地理环境而发生的景观基因变异。“阿以旺”式内院亦然，也是为适应干旱少雨的气候环境，院落形态呈有顶有侧窗的天井式，既有利于照进阳光，又利于形成“烟囱效应”排出屋内的干热气，而不像中原部分地区的四合院一样宽敞以图引进尽可能多的自然光，同样为中原地区的四面围合的布局形式在传承过程中发生了变异。南疆传统聚落遵循就地取材的基本营造原则，呈现出生态效益与社会效益相结合的整体价值观。在后续的研究中，有必要采用建筑类型学和GIS拓扑空间分析方法，对考古资料、文献资料以及调查所得的数据进行统计分析，识别与提取传统聚落基因的同时，研究其在传播过程中如何遗传或变异，并进一步展示聚落空间的演变规律。

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