响应水资源特征的多尺度陕北地域景观图式语言

杨建辉 岳邦瑞

响应水资源特征的多尺度陕北地域景观图式语言

杨建辉 岳邦瑞

研究从多尺度探讨了陕北地区水资源利用与地域空间构成要素之间的关系。重点从水资源响应的角度，通过对陕北地域景观空间特征及其形成机理的形态学与生态学分析，从地域景观的基本要素中提取了典型的景观语汇，总结出三大尺度类型的图式语言：流域尺度——形成于河谷川地的人居聚落体系图式语言，城镇尺度——“聚集-漂移-扩散”的城镇空间演化模式语言，场地尺度——生产与生活中典型的场地建设模式，具体包括淤地坝、谷坊、原边埂、鱼鳞坑、涝池、坡式梯田等，它们共同构成了陕北地域景观的典型景观图式语言体系。

图式语言；水资源；地域景观；乡土景观；多尺度

1 陕北地域景观特征概述

陕北地区是中国黄土高原的中心部分，位于陕西关中平原以北、鄂尔多斯高原以南、子午岭以东、黄河以西的陕西省北部地区，包括陕西省的榆林市和延安市，地势西北高，东南低，总面积89 327km2①。陕北地域景观特征是由该区域土地上自然和文化特征的综合形成，前者包括在这块土地上天然的、由自然成因构成的自然景观，也包括由于人类生产、生活对自然改造形成的大地景观。

从自然景观特征看，陕北地区因其地表层覆盖着新生代红土和很厚的黄土层（约50～200m），在经过流水切割和土壤侵蚀后形成了黄土塬、梁、峁、沟、川等地貌类型［1］，加上植被共有6大类大地景观要素。其中，“塬”呈面状空间形态，水土流失轻微；“梁”呈带状空间形态，是黄土塬经沟壑分割破碎而形成；“峁”是孤立的黄土丘陵，成圆穹状；“沟壑”呈带状或线状空间形态，是河流水系集中进行线状侵蚀的结果；“川道”呈带状空间形态，是河谷沟道中形成的较宽阔的平地［1-2］。另外，关于“植被”要素，根据植被的生长位置、种群数量和规模可呈点状、面状和带状空间分布形态（图1-1）。

1 陕北典型地貌及场地

从人文景观特征［3］看，土地利用、构筑物和设施、地域材料、乡土植物是构成陕北人类景观的4大要素。

陕北的地域景观要素中，除了因自然因素而形成的地貌类空间要素外，它还包括如下人文要素：（1）土地利用。从历史上因人类过量开采而导致陕北森林面积锐减的过程、到因水土流失、地貌破碎化，而使人居环境空间沿河谷区集中分布的规律，因此土地利用方式是表征当地人类活动的重要地域因素；（2）构筑物和设施。在陕北人文景观要素中，构筑物和设施主要包括生活居住类的城镇建筑和聚落、窑洞及窑居院落和因生产活动而产生的淤地坝、谷坊、原边埂、鱼鳞坑、涝池、坡式梯田等形式（图1-2至图1-7）。陕北高原因水资源的缺乏以及季节性雨洪等自然因素的影响，使其地域景观中的构筑物和设施要素具有典型的水资源高效利用的特征，这些构筑物和设施在建设的过程中不管是出于生产还是生活的目的，都把水资源的高效利用以及减少由于雨洪带来的灾害作为非常重要的原则和标准，因而不仅在物质形态上，而且在技术细节上都展现出了强烈的陕北地域特征；（3）地域材料。主要指当地人民在建造过程中使用的地域特有的材料，包括材料的类型、色彩和质地、加工工艺和方式、构造技术等方面；（4）乡土植物及其生境。陕北独特的半湿润气候、季节性雨洪、湿陷性黄土以及巨大的昼夜温差等自然条件形成了该地域独特的乡土植物种类及其生境。具体特征表现为植物群落多生长于不同生境的过渡地带和边缘，如：河道小型绿洲景观、川谷、坮原边沿植物群落等。这些植物群落在选择空间位置时自发地遵循了水资源高效利用的原则。

2 水资源对于陕北地域景观的主导性作用

首先，水文要素在陕北地域景观特征形成中具有决定性意义。在陕北地域景观特征的形成过程中，水资源因素是众多影响因素中最重要的一个，陕北地貌特征及景观空间特征的形成均与水有关，水资源在其形成过程中起着主导性的作用，塬、梁、峁、沟壑、川道等地貌的形成无一不是流水冲刷的结果。相对地，陕北人文景观特征的形成过程虽然同样围绕着水资源这一主线而发生，但已非单纯的自然过程，是以人的活动为主导的有意识的人地适应过程。人们在生产和生活过程中总结出了若干适应自然环境的生产和建造技术以及建造方式，形成了既符合地域自然规律又能主动利用水资源并且预防和减缓自然灾害的“淤地坝”、“谷坊”、“原边埂”、“鱼鳞坑”、“涝池”以及“坡式梯田”等生产性景观构筑物及其技术措施。总之，在陕北这样既缺水又多发水土流失灾害的地区，水资源要素在地域景观的形成中起着主导性的作用，也是地域文化形成的生态动因。

其次，水文要素不仅影响了陕北地域自然景观的形成和人类生产活动的行为方式，还深刻影响着陕北的地域人居环境及人居活动。主要体现在2个方面：第一，人居环境区域分布和聚落形成均以流域或小流域为核心，且多分布在流域流经地域的开敞川道两侧。根据周庆华（2009年）［2］的研究：（1）河谷空间体系为人居环境分布的主体；（2）人居环境规模和河谷等级具有对应关系；（3）低等级人居环境向高等级河谷扩散。以上研究充分证明了上述观点。第二，总体干旱缺水与季节性洪水以及湿陷性黄土3重因素的共同影响，形成了该地域特殊的建造方式。如陕北传统的窑居建筑均具有雨水资源高效利用、选址时利用地形地貌来预防各种地质灾害、营造小气候适宜的居住生态环境以及应用若干适宜性的建造技术和建造方式等特征。

最后，水文特征是形成陕北地域景观图式语言模式的最大动因。对于水资源的高效利用方式的不断更新与改进是形成陕北地域景观特点的最大动因，最终使陕北在“建筑与聚落、土地利用、水资源利用方式、地方性群落文化和地方性居住模式”［4-5］5个方面具有明显的地域化特征，最终影响了地域景观图式语言的基本模式。下文在归纳陕北地域景观的图式语言时以水资源高效利用为线索，将不同场地特征上对应的水资源利用方式作为图式语言研究的对象，提取场地形态符号和要素，发现该类景观图式语言的基本构成逻辑。遵循“形态提取→控制目标→生态结果”这一逻辑过程是我们认为本图式语言所应该表达出来的基本设计方法。通过对场地形态进行提取，并以水循环过程作为控制和反馈的检验标准，最终形成具有普遍意义的能形成生态设计结果的景观图式语言。

3 响应水资源特征的多尺度陕北地域景观图式语言

3.1宏观尺度(流域)：形成于河谷川地的人居聚落体系

水资源因素在宏观尺度上对陕北地域景观、尤其是人居环境的影响主要体现在陕北河谷川地的构成体系对人居环境生成的引导与发展作用上。在水源短缺的黄土高原，河谷川地因容易获得地表水与地下水而成为人居环境的首选地带，成为乡村聚落及城镇的主要承载空间。正因为如此，陕北的人居聚落体系与河谷沟壑体系紧密相关，主干河流（黄河的一级支流）两侧大量分布着陕北的主要县市，次级河流两侧的川道主要分布县城和乡镇聚落，大量三级支流则是乡村聚落的主要选择带（图2-1）。

根据周庆华（2009年）的总结，陕北人居环境整体呈“树型结构”。该“树型结构”的骨架即是由无定河、延河及洛河三大黄河一级支流体系构成的“Y”形空间轴，各级城镇和乡村则如同各级“树枝”上的果实，整个流域层面的空间结构清晰明了（图2-2）。如果将这种结构体系转换成景观图式语言，则可以认为，在宏观尺度，景观语汇主要包括城镇、乡村、工矿、交通、耕地、草场、森林、黄土地貌、各级河流及川地等典型要素，形成图式语言的基本句法则是陕北地区水土相互作用的自然生态过程和人类逐水而居、沿河谷而轴线扩散的文化与社会经济过程。

2 宏观尺度的人居聚落体系

3.2中观尺度(城镇空间)：“聚集-漂移-扩散”的城镇空间演化模式

在中观尺度，我们选取城镇空间作为陕北地域景观图式语言的典型研究对象。在宏观尺度的“树型结构”中，城镇空间是一类重要的景观要素，虽然其总体分布与河谷川道的走向呈高度的等级对应关系，但对于城镇空间的演化模式却只能在中观尺度才能加以讨论。“聚集-漂移-扩散”［2］理论很好地描述了陕北城镇空间的演化和发展过程。“‘聚集'指人居点在一处生成、生根、生长的过程。‘漂移'则指人居点由一处转向另一处。‘扩散'在城镇层面指人居点空间的外溢、跳跃和填充，在区域层面指人居环境由高等级流域向次级流域蔓延，最后渗透至最低等级小流域的过程。”上述理论指出城镇空间发生演变有外在区域需求以及内部动力使然的原因，从生态动因来看，水资源的变化也是一个重要的因素。近年来随着城镇化的影响、乡村人口外迁等人口流动趋向加剧，使城镇空间的“聚集”和形成变得更加快速；人居点的外溢和扩散也成为城镇空间增长的一种常态方式。

在中观尺度的景观图式语言中，景观语汇主要从城乡人居环境空间的主要构成要素中提取，这些要素包括：居住体系、工矿体系、公共服务体系、交通体系、农林牧业生产区、公共设施、自然生态体系等。在形态上，中观尺度的人居景观空间通过不同的排列与组合形成了宏观尺度“树型结构”的分支，具有典型的分形特征［6］（图3-1）。在此形态特征的控制下，其景观图式可分为4种类型：带状组团型、集中团块型、带状放射型以及散点分布型②（图3-2）。上述4种城镇空间的形态语言从本质上反映了人类逐水而居的特性，体现了陕北人居空间模式对形成于水系的河谷川道空间形态的高度适应性。另外，一些政策性的因素也对地域景观模式的改变和形成起到了较大的作用，如封山育林工程、退耕还林工程以及三北防护林工程的持续实施使陕北地域生态环境不断改善、水源涵养和保持水土初见成效，最终使乡村地域景观模式由传统的农业景观向次生林景观及人工林景观变迁，景观模式及其图式语言更加丰富（图3-3）。

3 中观尺度中的地域景观图式

3.3微观尺度(场地)：生产与生活中典型的场地建设模式

微观尺度的人居环境空间主要体现为乡村空间及其日常的生产和生活空间，类型和要素繁多，为了便于研究和总结，本文选取了在陕北地区生产和生活中突出地体现了水资源高效利用原则的几种典型空间场地，下面分别阐述其形成机理和景观图式特征。

（1）淤地坝

“淤地坝”是黄土高原地区的人民根据该地域季节性暴雨、植被稀少、土壤裸露且湿陷性严重、常年缺水的环境特点，在水土流失地区的各级沟道中，以拦泥淤地为目的而修建的坝工建筑物，其拦泥淤成的地叫坝地（图1-2）。“淤地坝”在黄土高原地区具有400多年的历史，能有效拦截泥沙、保持水土，又能淤地造田、增产粮食［7-8］。“淤地坝”的产生源自人们在生产与生活中对水资源高效利用的自觉追求以及对水土保持、防灾减灾的现实渴望。经过长期的生产建设实践，“淤地坝”及其空间场地已经成为地域景观的重要组成部分。

通常“淤地坝”由坝体、溢洪道、放水建筑物3个部分组成，其布置形式见图4-1所示。坝体是横拦沟道的挡水拦泥建筑物，用以拦蓄洪水，淤积泥沙，抬高淤积面。溢洪道是排泄洪水的构筑物，当淤地坝洪水位超过设计高度时，就由溢洪道排出，以保证坝体的安全和坝地的正常生产。放水建筑物多采用竖井式和卧管式，沟道常流水、库内清水等通过放水设备排泄到下游。反滤排水设备是为排除坝内地下水，防止坝地盐碱化，增加坝坡稳定性而设置的［9］。

根据“淤地坝”的形成原因及运行规律，其景观图式语言应该包含汇水面、沟谷、坝体及其构造物、坝地、道路、植被6种基本语汇。（1）汇水面（各种黄土地貌坡向沟谷的面）：是“淤地坝”上游水源的汇集和形成界面，是塬、梁、峁、沟等地貌坡向沟谷的面，在重力的作用下，将汇水面内的雨水沿坡向汇集至坝体的上游沟道。（2）沟谷：是“淤地坝”形成的基础地貌，上游沟谷承载积淤蓄洪的功能，坝体下游沟谷则成为泄洪的通道。（3）坝体及其构造物：是“淤地坝”的主体，承担拦截洪水、滞留淤泥形成坝地的功能，当洪水超标时可通过溢洪道泄洪，坝体顶面还可兼作道路使用。（4）坝地：坝体上游淤泥沉积而形成的平地，属良田沃土。（5）道路：场地内的人行路径。（6）植被：沟道及两侧坡面上分布的植物，具有涵养水土，防止滑坡以及改善局部小环境的生态作用，还是重要的景观视觉元素。

由上述6种基本语汇，可以形成“淤地坝”及其场地的典型景观图示（图4-2）。根据沟谷的长度及坡度、地形地貌特点以及防洪、生产、生态、景观、经济等方面的不同要求，在同一沟谷还可以设置一系列的“淤地坝”，形成“坝系”，其典型景观图式如图4-2所示。

（2）谷坊

“谷坊”是在水土流失地区的沟道中治理山洪与泥石流的一种主要工程措施，还被称为“防冲坝”、“沙土坝”或“闸山沟”等（图1-3）。一般布置在小支沟、冲沟或切沟上，用以稳定沟床，防止因沟床下切造成的岸坡崩塌和溯源侵蚀，常以梯级谷坊群的形式出现［9］。

根据“谷坊”的功能及运行规律，其景观图式语言应该包含汇水面、沟谷、谷口、沟床、谷坊及植被6种基本语汇。（1）汇水面：坡向支沟的两侧地貌的坡面，产生的水源是“谷坊”防护对象的主要破坏因素。（2）沟谷：是“谷坊”形成的基础地貌，是“谷坊”的空间载体。（3）谷口：从工程的角度，一般要求谷口狭窄，使谷口在形态上成为沟谷内新的要素。（4）沟床：为增加“谷坊”的耐久性和工程稳定性，一般要求将“谷坊”建在河床基岩外露的地方。（5） “谷坊”：是“谷坊”场地空间的主体，承担了大部分的场地防护功能。（6）植被：沟道两侧坡面上分布的植物，具有涵养水土，防止滑坡以及改善局部小环境的生态作用，还是重要的景观视觉元素。由上述6种基本语汇，可以形成“谷坊”及其场地的典型景观图示（图4-3）。

（3）“原边埂”（“沟边埂”、“封沟埂”）

在黄土高原地区，原面径流汇集后沿原边流入沟道的过程容易造成土壤侵蚀作用，“原边埂”便是解决这一问题的重要措施，具体方法是在原边沟岸的上沿围绕原边修筑土埂（图1-4）。“原边埂”要发挥高效的作用需要与其他场地建设配合，如原面农田治理、埂内外植被种植以及原上急流沟槽和沟头防护等［10］。根据以上水资源利用的原理，完整的“原边埂”建设场地的景观语汇应该包括5类。（1）原面：雨水的汇集面；（2）原边埂：阻挡原面水流的构造；（3）埂内乔木防护林带、埂外灌木带、埂面农田防风林带：防风、固土、涵养水分、减缓径流的作用；（4）埂边沟（排水沟、截流沟）：引导和传输原面产流的设施；（5）原面蓄水池：蓄积原面雨水的构造物。由上述五类基本语汇，可以形成“原边埂”及其场地的典型景观图式（图4-4）。

4 微观尺度中的典型场地及其景观图式

（4）鱼鳞坑

“鱼鳞坑”主要适用于较陡的梁峁坡面或者支离破碎的坡沟上进行绿化种植或者分散坡面径流、减缓坡面雨水冲刷和水土流失（图1-5）。其作用原理是在坡面上以品字状排列的月牙形坑来积蓄坡面雨水或者缓冲坡面径流的冲刷力度。其主要景观语汇包括不规则或者破碎的坡面、月牙形坑、坑外围半圆形埂、坑中植物、坑两侧的截水沟。由上述5种基本语汇，可以形成“原边埂”及其场地的典型景观图式（图4-5）。

（5）涝池

在黄土高原地区，为高效利用雨水，防止土壤冲刷，通常采用“涝池”来进行蓄水，一般开挖在路边村旁或者沟头上游［10］，蓄积之水可供畜用、洗涤，富余者还可灌溉农田（图1-6）。“涝池”的平面形状根据场地地形特点一般为圆形、椭圆形或不规则圆形。根据“涝池”的运行原理，其景观语汇构成一般包括4类。（1）汇水面：汇集雨水的场地下垫面，一般具有坡度；（2）涝池：蓄积雨水的人工下洼地，具有进水口和排水口；（3）引水沟渠：包括上游的引水沟渠和下游的排水沟渠，引水沟渠的末端应有沉沙凼，排水沟渠的起点应有闸阀开关；（4）道路、取水清淤的梯步：场地内人行的路径及取水或清淤的通道。由上述4类基本语汇，可以形成“涝池”及其场地的典型景观图示（图4-6）。

（6）坡式梯田

“坡式梯田”顺坡向每隔一定间距离沿等高线修筑地埂而成的梯田，是坡耕地向水平梯田发展的一种过渡形式（图1-7）。主要利用田埂来蓄水保土［10］“坡式梯田”的景观语汇构成一般包括：（1）田埂：阻挡田面雨水的主要构造物；（2）田面及坡面：由坡度较陡的原面改造而成的坡度相对较缓的种植面及田面间的过渡坡地；（3）蓄水沟：主要用来蓄积田面汇集的雨水；（4）田面及坡面植被：一般为旱作物或林地。如果是“隔坡梯田”，在两水平平台间还有一段斜坡段梯田。由上述4类基本语汇，可以形成“坡式梯田”及其场地的典型景观图示（图4-7）。

4 结论与讨论

图式语言在本质上是利用视觉传达信息，以物化的图像（抽象、具象）表达设计意图，具有直观性、概括性和技术性的特点。景观图式语言在表达上强调某类活动的相对稳定的行为模式或认识结构，并且运用图形作为事物的基本表达范式［11］。陕北的自然与人文景观空间格局具有非常典型的地域特征，影响这种特征形成的因素有社会动因、经济动因、文化动因、技术动因和生态动因5类，其中生态动因中的水资源因素是形成陕北地形地貌的主要因素之一，至今仍然强烈地影响着当地人民的生产与生活方式。如何在生态景观设计中体现出地域特色并且针对水资源因素传达出当地人居环境中内在的水循环逻辑是目前设计工作中严重缺失的内容。

宏观和中观尺度的图式语言总结有助于设计师理解水资源对于陕北人居空间形态形成过程的影响和作用，理解水资源因素在陕北地域景观设计中的重要价值与意义。微观尺度则选择了陕北人居环境中几种典型的场地类型进行景观语汇的提取，每一种语汇都是各类场地中影响水土过程的重要因素，因此，也可以认为微观尺度（场地尺度）的景观语汇及其组成的典型景观图式不仅在形态上反映了地域景观的特征，更重要的是还揭示了微观场地内如何保持水土良性循环的内在机理。因此，这些典型的景观图式语言必将成为风景园林师进行地域生态设计的重要工具。研究不足的地方在于，仅仅从水资源因素出发来提取陕北地域景观的语汇、探寻其景观图式的句法、归纳几种典型的景观图式是远远不够的，无法完整地反映陕北地域景观的生态特征和人文特征。进行全面而系统的研究是当前较为急迫的课题。

注释：

①根据地貌空间组合特征，陕西黄土高原分为延安以南的基岩山地与黄土塬沟壑区，延安以北、长城以南的黄土塬丘陵沟壑区，长城沿线及其以北风沙滩地区。为便于研究，本文仅针对地貌形态占主体地位的黄土塬丘陵沟壑区展开地域景观研究工作。②周庆华在其专著《黄土高原·河谷中的聚落：陕北地区人居环境空间形态模式研究》（第74-78页）中将陕北中观尺度的人居空间结构划分为带状组团结构、集中团块结构、带状放射结构以及散点分布结构四种结构类型，本文延用了这种空间类型，并从图式语言的角度加以阐释。图片来源：图1（1-5）由李甜拍摄；图2（2-2）由冯晨根据参考文献［2］图3-17重新绘制；图3（3-1）截取自谷歌地图中陕北甘泉县地域；图3（3-2）、图3（3-3）由杨建辉、冯晨绘制；其余图片均由杨建辉拍摄或绘制。

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Research on Regional Multi-scale Landscape Pattern Language Responding to Water Resources Characteristics in Northern Shaanxi Province

YANG Jian-hui YUE Bang-rui

Pattern Language； Water Resources； Regional Landscape； Vernacular Landscapes； Multi-scale

Project supported by Ministry of Housing and Urban-Rural Development Program： Site Suitability Design Method and Strategy Research of the Rain Water Utilization of Wet-and-dry Region in North-western China （2013-K1-4）； National Natural Science Foundation of China Surface Project： Pattern Language and its Formation Mechanism of Traditional Cultural Landscape Space （51278346）

TU986

A

1673-1530（2015）02-0074-06

10.14085/j.fjyl.2015.02.0074.06

2014-12-18

2015-01-25

住房和城乡建设部研究开发项目：西北半干湿地区雨水利用场地适宜性设计方法及策略研究（2013-K1-4）；国家自然科学基金面上项目：传统文化景观空间图式语言及其形成机理（51278346）

杨建辉/1977年生/男/博士生/西安建筑科技大学建筑学院风景园林系讲师/风景园林基础教研室主任/研究方向：西部城镇绿色空间规划设计理论与方法、西部城市雨洪管理规划设计方法与工程技术等（西安 710055）

岳邦瑞/1973年生/男/博士/西安建筑科技大学建筑学院风景园林系教授/风景园林规划教研室主任/研究方向：景观生态规划设计（西安 710055）

Abstracts: This research， being based on multiple scales study， explores the relationship between water resource utilization and spatial space elements in northern Shaanxi province. By focusing on the response of water resources utilization， the research mainly analyses the regional landscape space characteristics and morphological and ecological evolution in northern Shaanxi. The research then draws the conclusion from the basic elements of regional landscape to extract the typical landscape vocabulary， and summerizes 3 scale types of landscape pattern： 1. The scale of valley and water basins： human settlements system landscape pattern， formed in the river valley and plain； 2. The scale of city and town： urban space evolution pattern of "gathered - drift — diffusion” mode， 3. The scale of site：typical site construction mode in production and life， including warping DAMS， check dam， the tableland edge terrier， and scale-hole pits， rain-water ponds， slope terrace fields， etc..The 3 scale pattens constitute the typical landscape pattern language system in northern shaanxi Shaanxi province， Northwest of China.