自然系统对嵩山清代建筑空间分布特征的影响

胡盛劼 林辰松 李 雄

(北京林业大学园林学院，北京 100083)

山岳类风景名胜是我国风景名胜当中自然文化价值极高的一类。古人善于运用关联性思维依照山岳自然系统的固有特点和属性，赋予其相适应的人文内涵[1]。两者在发展过程中进一步融合、升华，最终形成了“天人合一”的山岳综合体。因此，自然与人文高度融合是我国山岳类风景名胜的基本特征，是区别于其他国家自然保护地、文化景观的根本属性，是体现我国传统自然观、营建智慧的重要窗口。在我国“自然保护地体系”重构背景之下，如何定位原风景名胜区体制中作为主体的山岳类风景名胜，如何在其基本特征下进行资源保护和传承等问题亟待探讨与解决。

中岳嵩山与南岳衡山、北岳恒山、东岳泰山、西岳华山并称五岳，是我国古代象征宗教礼法的一套地理坐标体系，高度体现了自然与人文高度融合基本特征[2]。鉴于嵩山在中国山岳风景名胜中的特殊地位，以嵩山为研究对象，截取景观格局稳定、山岳开发完善的清代为时间范畴，研究嵩山自然系统如何影响建筑空间分布特征，以期加深对传统山岳开发模式的理解，为我国风景名胜区之定位及国家公园体系的本土化建设提供参考。

1 研究范围和对象

1.1 研究范围

经梳理历史上嵩山狭义、常义、广义的认知发展过程[3]，并与现行嵩山风景名胜区范围进行比较后，确认两者在山岳空间的认知上大致相同，即包含太室山和少室山在内的主体山岳空间。两者区别在于风景名胜区的空间范围，即是否将观星台景区包含入内。由于研究的对象是山岳类风景名胜的自然系统对山中建筑空间分布特征的影响，因此在空间范围划定上选择嵩山风景名胜区去除观星台景区后的山岳范围(图1)。

图1 古今嵩山之范围Fig.1 Ranges of Mount Song in ancient and modern times

在时间范围上，由于嵩山的发展是一个层积性的持续发展过程，存在许多建筑在原址重建、翻修的继承现象。因此，截取建筑数量最多、类型全面、格局稳定的清代为时间界面进行研究。

1.2 研究对象

在确认研究对象时，以获取到的清代《嵩山志》[4]为主要依据，整理记载在册的建筑名录。结合其他山志、地方志等文献古籍资料梳理建筑位置、历史沿革、数量、名称等信息，作为建筑位置确定及后续分析的基本依据。经比较确认得到清代嵩山内37处位置可考的建筑。

为后续进一步厘清自然系统对建筑空间分布的影响，参照嵩山历史建筑群申遗文本[5]的划分逻辑，将建筑分为宗教、礼制、教育、住居4种类型，再根据梳理得到的建筑信息确认37处建筑的所属类型。

2 研究数据和方法

2.1 研究数据

研究所使用的数据主要包含两大类：

1)为确定清代建筑数量和空间定位而获取、整理的数据信息。首先是嵩山目前遗存的明、清两代的山志，其中以清代山志[6-7]为主要的依据文献，明代山志[8-9]为双重验证的支撑文献。其次是实地调研所获取的一手资料，涉及现存建筑的空间位置数据、历史沿革资料。

2)为分析自然系统对建筑空间分布特征及背后成因而获取的自然系统信息。涉及自然环境相关资源普查报告、文献、书籍，以及30 m分辨率的嵩山地理空间数据。

2.2 研究方法

2.2.1位置确定

确定建筑空间定位时，以实地调研掌握的原址翻修、复建或留有遗址的建筑为参照点，再根据古籍文献中的记载推定其他建筑的空间定位，叠加至山地理空间数据后得到图2。

图2 清代嵩山建筑空间分布(序号与后图一致)Fig.2 Distribution of buildings in Mount Song

2.2.2分析自然系统影响机制的研究框架和指标

综合目前研究山岳类风景名胜自然环境的研究内容[10-12]，并受到彭琳提出的整体性研究的思路[13]启发，将自然系统划分为地形、水文、气候、土壤、生物5个基本要素。然后分别将地形要素拆解为高程、坡度、坡向3个指标；将水文要素拆解为地表水和地下水2个指标；将气候要素拆解为光照、气温、降雨量3个指标；土壤以土体厚度为指标；生物要素拆解为植物和生物2个指标进行考察。

3 自然要素对建筑空间分布特征的影响

3.1 嵩山自然系统概况[14]

嵩山位于河南省西部，属温带大陆性气候，四季分明且温度适中，降雨集中在夏、秋两季，全年光照充足。

其地质发展历史悠久，且构造运动频繁。在地质运动作用下，山前大断裂将嵩山切割为太室山和少室山两座山体，并形成以断裂为主，褶皱发育的地质基底构造。出露于地表的地质构造在外动力地质作用雕刻下，形成表现为南陡北缓的单面山形态，深切割中山类型的地貌。而山体褶皱发育又导致多处山地基岩直接裸露地表，形成山壁陡峭，土壤瘠薄，仅有少量植被覆盖的基岩裸露区。

嵩山附近并无过境水补给，因此山体内部发源的4条河流均为季节河，分别为五渡河、双溪河、少溪河和顾家河。其水量主要靠雨水补给，受到降雨条件的直接影响。同时山中地下水涵养丰富，水质良好。

嵩山内的土壤与生物要素受地形的高海拔差异影响，表现出明显的垂直分布特征：800 m以下地区多为褐土类土壤，山脚低山丘陵动物亚带以及低山丘陵灌丛草甸及农作物植被带；800 m以上地区主要为棕壤土，深山至山顶动物亚带。植物分布则相对细致，800～1 200 m为受人为影响严重的中低山针叶林、落叶阔叶林混交林带，1 200 m以上为树种相对单合一的山顶稀树灌丛和草甸带。

3.2 地形要素

由于早期人类改造自然的能力有限，山间地形要素的复杂变化促使古人谨慎选择建筑坐落位置以降低建造难度。高程变化在直接影响物资运输难易程度的同时，还会因其他要素在竖向的变化而产生间接影响。坡度的变化会导致建筑面积、工程技术难度的增减。坡向的不同会导致光线、温度等条件发生变化并影响人的居住感受。

因此，选取高程、坡度、坡向3个指标作为表征，借助ArcGIS的空间分析工具对地形空间模型分别进行分析，探究在地形要素影响下嵩山建筑的空间分布特征。

3.2.1高 程

根据嵩山地形的总体特征(图3)，将海拔高度划分为5个高程段：350～500 m，山前洪积坡积平原地带，地形平缓；500～650 m，丘陵地带，地形有所起伏；650～900 m，低山地带，地形起伏剧烈；900～1 350 m，中山地带，地形陡峭；1 350 m以上，中山地带顶部，地形趋于平缓[15]。将高程分析结果与建筑空间分布点位进行叠加之后，得到图4。

图3 太室山高程剖面 mFig.3 The elevation profile of Mount Taishi

住宅；宗教；教育；礼制；1 350～1 470 m；900～1 350 m；650～900 m；500～650 m；350～500 m；研究范围。图4 嵩山建筑所处的高程Fig.4 Elevations of buildings in Mount Song

对分析结果统计(图5)可知：建筑数量整体呈现先上升后下降，并在500～650 m高程段达到峰值的趋势。这反映出山内建筑倾向于选择山前平原和丘陵地带这类营造难度低、物料运输方便的区域。嵩山的丘陵地带相较于山前平原地带而言，能形成的空间、视野等变化更加丰富，因此形成了500～650 m高程段建筑分布数量高于350～500 m高程段的空间分布特征。另外，自海拔高度650 m开始地形起势迅猛，进一步导致人类的攀爬翻越和建筑材料取材或搬运的困难。尽管山顶地带地貌趋于平缓，但登至山顶的长途跋涉仍然会导致上述问题。由此形成了650 m开始向上建筑数量持续下降的趋势。

进一步分析各类型建筑的空间分布特征(图6)。礼制建筑在各高程段分布较为均匀，没有明显的分布倾向；宗教建筑在350～1 350 m范围内有分布，数量呈现随高程增加，先增加后减少的趋势；教育和住居建筑则分别在350～500 m和500～650 m各分布1处。由此可见，4类建筑类型中高程变化对宗教和礼制建筑影响较弱。分析认为这种现象的产生是由于住居和教育建筑的营造目的在于寻找山水秀丽、环境清幽之处，以形成适宜居住、读书的氛围。因此这两种建筑倾向于在海拔较低、建造难度小、建筑面积不受限制的区域布置。而信仰和宗教建筑则不同，其在精神信仰上接近“天”的追求更为显著，因此能够克服高程增加所带来的营造难度。

太室山；少室山。图5 两座山体各高程段建筑的数量Fig.5 Numbers of buildings in each elevation of the two mountains

礼制；宗教；教育；住宅。图6 嵩山各高程段四类建筑数量Fig.6 Numbers of four types for buildings in each elevation of Mount Song

3.2.2坡 度

根据《土地资源学》[15]中地形坡度对土地建设关系的阐述，将坡度划分为5个坡度段：0%～5%，地平地、平地和平坡地，借助简单的工程技术；5%～10%，缓坡地，需要采取一定的工程措施；10%～25%，中坡地，建筑群布置受到限制，需要台阶式布置；25%～50%，陡坡地，不宜作建筑用地；50%以上，峻陡坡，不宜作建筑用地。将坡度分析结果与建筑空间分布点位进行叠加之后，得到图7。

住宅；宗教；教育；礼制；0%～5%；5%～10%；10%～25%；20%～50%；50%以上；研究范围。图7 嵩山建筑所处的山坡坡度Fig.7 Mountainside slopes constructed buildings in Mount Song

从分析结果(图8)来看:嵩山内建筑在5%～50%以上坡度段均有分布，整体呈现出集中于10%～25%坡度段分布，此后依次为50%、5%～10%、25%～50%的空间分布特征;反映出坡度的大小对建筑的影响不明显，甚至在营造难度极高、建筑布置极其受限的陡峻坡坎分布有9处建筑。分析认为0%～5%坡度段没有建筑分布存在两方面原因：一是研究范围内主要为嵩山的山地空间，平地、平坡地占比较少；二是属0%～5%坡度段的地带主要位于山体周边，地形变化单一、视野条件不佳，难以满足建筑营造的要求。而在10%～25%坡度段可以通过台地法，在逐级消纳坡地的同时，营造空间变化丰富的建筑院落，因此成为嵩山建筑布置的首选坡度段。另外，在具有合理的工程技术和手法的情况下，在50%坡度以上的陡峻坡布置建筑，能够营造险、奇的意境。

太室山；少室山。图8 两座山体各坡度段建筑数量Fig.8 Numbers of buildings in each slope of the two mountains

进一步分析4类建筑的空间分布特征,从图9可以看出:住宅和教育建筑均分布于5%～10%坡度段；礼制建筑大体呈现随坡度增加，分布数量减少的趋势；宗教建筑集中分布于10%～25%坡度段，此后以此为50%以上、5%～10%、25%～50%。总的来看，住宅和教育建筑倾向于选择地势平坦的地带布置；礼制和宗教建筑受到坡度的限制则比较小，甚至更倾向于寻找坡度陡峭、地势险峻之地营造建筑，以满足思想信仰中对神圣感和接近天境的追求，同时满足修道之人苦修的目的[10],也反映出嵩山内的建筑具有一定的适宜手段以满足建筑在陡峭坡地营建。

礼制；宗教；教育；住宅。图9 嵩山各坡度段四类建筑数量分布Fig.9 Numbers of four types for buildings in each slope of Mount Song

3.2.3坡 向

依照坡向的朝向，将其分为9种类型：平地；东(67.5°～112.5°)、东南(112.5°～157.5°)、南(157.5°～202.5°)、西南(202.5°～247.5°)、西(247.5°～292.5°)、西北(292.5°～337.5°)、北(337.5°～360°、0°～22.5°)、东北(22.5°～67.5°)。将坡向分析图与建筑点位叠加(图10)并统计分布结果。

住宅；宗教；教育；礼制；平面；北(0～22.5°)；东北(22.5～67.5°)；东(67.5～112.5°)；东南(112.5～157.5°)；南(157.5～202.5°)；西南(202.5～247.5°)；西(247.5～292.5°)；西北(292.5～337.5°)；北(337.5～360°)；研究范围。图10 嵩山建筑所处山坡坡向Fig.10 Aspects of mountainsides constructed buildings in Mount Song

经统计(图11)，在东至南方向的坡向上分布了半数以上的建筑，体现了东、东南、南、西南方向为嵩山建筑选址的最佳坡向。嵩山在地质作用下形成的东西向大背斜格架使得山体形成了十分明确的东西向山脊线以及南北坡的基本地貌。综合我国位于北半球的地理条件考虑，可知在东至南方向上分布的建筑能获得较好的采光、视野等综合条件。因此嵩山内的建筑集中于山南分布，并多选择东南至南的坡向，体现了古人对地形条件的适应。

太室山；少室山。图11 两座山体各坡向建筑总数Fig.11 The total numbers of buildings in each aspect of the two mountains

4类建筑在各坡向的空间分布上表现并不相同(图12)，礼制建筑只在4个坡向上有分布，南坡最多；宗教建筑在8个坡向上有分布，但集中分布于东、南、西南3种坡向上，尤其正南坡高达11处；住宅和教育建筑则分别在北和西分布1处。综合来看，4类建筑中以宗教建筑对坡度的敏感度最高，礼制建筑同样具有较高敏感度，另外2种类型对坡向敏感度不强。

礼制；宗教；教育；住宅。图12 嵩山各坡向四类建筑数量分布Fig.12 Numbers of four types for buildings in each aspect of Mount Song

3.3 水文要素

人们在为建筑择址布局时，一般会从日常起居、防洪避灾、环境感受等方面考虑与水文条件之间的关系。地下水会通过影响地表水河溪瀑潭的形成而间接制约建筑的布局。当地表水源不足时，地下水可以通过钻井等手段为人所用，从而直接影响建筑的布局。地表水一方面为人们提供直接水源，另一方面又会因水流的过度汇集产生洪涝灾害的危险。

基于此，以建筑与地表水的直线距离以及建筑内或周边是否存在利用地下水的情况作为表征，分析水文要素制约下建筑的空间分布特征。

3.3.1地表水

利用ArcGIS对嵩山地形进行表面水文分析，并将分析结果分为3级，然后依据相邻水道间的距离分别建立缓冲区，叠加建筑点位统计各级缓冲区内的建筑分布情况(图13)。

1级：并没有经过汇流或经过1次汇流的汇水线，位于水系上段，一般不会形成自然河流溪涧。建立500 m缓冲圈，分为5级，即0～150,150～300，300～450，450～600，600 m以上。

2级：经过2～3次汇流的汇水线，位于水系上中段，会发育为季节性河流的支流。嵩山内部分干石河、八龙潭、卢崖瀑布等地表水属于这一级别。建立1 km缓冲圈，分为5级，即0～250，250～500，500～750，750～1 000，1 000 m以上。

住宅；宗教；教育；礼制；1级汇水线；2级汇水线；3级汇水线；研究范围。图13 各级缓冲区建筑分布Fig.13 Distribution of buildings in buffer zones at all levels

3级：经过多次汇流的汇水线，位于水系的中下段，一般发育为季节性河流的支流及干流。嵩山内的4条发源河流(五渡河、双溪河、少溪河、顾家河)均属于这一级别。建立3 km缓冲圈，分为7级即0.0～0.5，0.5～1.0,1.0～1.5，1.0～1.5，1.5～2.0，2.0～2.5，2.5～3.0,3.0 km以上。

1级汇水线的各级缓冲区内均有建筑分布，整体呈现出在0～150 m缓冲区内集中，并均匀分布于另外3级缓冲区的情况，各缓冲区内差异较小。而4类建筑在缓冲区内的分布情况显示，礼制建筑在150～300 m范围内无分布，而在其他缓冲区内均匀分布；宗教建筑则呈现随距离增加，先减少后增加的分布趋势；教育与住宅建筑各在0～150,150～300 m范围内分布1处。从数据上看，1级汇水线对建筑分布的影响并不显著，仅发现建筑整体倾向于靠近或远离1级汇水线分布。分析认为这种现象的出现应当是由于1级汇水线尚属水系上游，无论是否再预计水流都不够充沛，也不会造成洪涝灾害，因此对建筑分布的影响较低。

2级汇水线的各级缓冲区内同样均有建筑分布，但分布明显呈现出随着与汇水线距离的增加，数量先减少、后增加的趋势，并在1 km以上范围达到峰值。分析各类建筑在缓冲区内的分布情况发现礼制建筑大体呈现远离于2级缓冲区的倾向；宗教建筑在0～250，1 km以上范围内集中分布；教育和住宅建筑均分布于0～250 m范围内。说明2级汇水线对礼制建筑的吸引力较低，对其余3种类型吸引力较强，且倾向于分布在靠近或远离2级汇水线的地段。究其原因有二：一为2级汇水线处水系中上游，雨水丰沛季节不易造成洪涝灾害，对建筑的黏聚作用较强；二为此类汇水线多处于远离市井凡俗之地的山间沟谷地带，叠瀑、深潭众多，更加符合古代修道之人栖居修炼的环境需求。

3级汇水线的各级缓冲区则与建筑分布呈负相关，即两者距离越远建筑数量越多。4类建筑中，礼制和宗教建筑均集中分布于3 km以上范围，教育和住宅建筑均分布于0.5～1.0 km范围。说明3级汇水线对各类建筑的影响主要体现在疏离作用上。分析认为这是由于3级汇水线大多为季节河、干石河及自然沟谷，在暴雨季节容易形成洪涝灾害。

综上，随着汇水线等级的增加，对建筑的疏离作用就越强。分析其原因在于：1)嵩山境内并无常河流存在，仅有的4条河流均为季节性河流，因此汇水线对建筑分布的吸引力较低；2)嵩山降雨集中，过于靠近汇水线易受到洪涝灾害的影响；3)级别越低的汇水线越处于山岳的高处，环境清幽远离市井，是修道人士的修道练功的佳境所在。

3.3.2地下水

对文献古籍中出露泉及水井的记载进行统计，确认各地下水点位与建筑分布之间的关系。对清代年间《说嵩》[16]中记载有泉、井和池的记载统计后，得到21处泉、4处井以及5处池，即共计30处利用地下水的证据(表1)。从记载中来看，泉是地下水出露为人所利用，井或池则是由人工开凿并修整后利用。而绝大多数的建筑分布在这些水源附近，确保了日常用水的来源，解释了嵩山境内建筑分布大多远离自然汇水线的原因。在降雨集中且地势变化剧烈、基岩裸露地带多的嵩山境内，远离自然汇水线并对地下水加以利用可以较好地避免雨季所带来的洪涝灾害隐患。

表1 嵩山内泉、井、池相关记载统计Table 1 Statistics of related records about springs,wells and pools in Mount Song

3.4 气候要素

气候要素中的光照、温度、降雨等条件是地球生命体赖以生存的重要支撑。光照能为建筑带来光亮、祛除潮湿，创造良好的居住环境；温度对建筑而言意味着居住环境的舒适度；降水则能够为居民提供水源补给，对于无过境水补给的嵩山而言更为重要。

因此，将从光照、温度、降雨三方面分析气候要素制约下嵩山的建筑空间分布特征。

3.4.1太阳直射辐射

光照可以通过太阳辐射量来反映，而其中又以太阳直接辐射为主体。因此，借助ArcGIS空间分析工具，以冬至日为基准，以太阳直接辐射量为依据，分析光照条件对嵩山建筑分布的影响。

据分析得到的嵩山冬至日太阳直接辐射分析结果，将其分为7个辐射段，即0～180，180～360，360～540，500～720，720～900，900～1 080，1 080 W·h/m2以上，并与建筑空间分布点位叠加(图14)，统计各个建筑在冬至日所获得的太阳直接辐射后进行分析。

住宅；宗教；教育；礼制；0～100 W·h/m2；100～250 W·h/m2；250～400 W·h/m2；400～700 W·h/m2；700～850 W·h/m2；850～1 000 W·h/m2；1 000 W·h/m2以上；研究范围。图14 嵩山建筑太阳直接辐射分布Fig.14 Directly solar radiation distribution on buildings in Mount Song

太室山；少室山。图15 两座山体各太阳直接辐射段建筑总数Fig.15 Numbers of buildings in each directly solar radiation level of the two mountains

根据统计结果(图15)，嵩山建筑在对光照条件进行选择时倾向一致、分布集中，尤其偏好于在冬至日能达到900～1 080 W·h/m2直接辐射量的地段。

4类建筑中礼制建筑和宗教建筑趋势与建筑总体趋势相同，但宗教建筑相较于礼制建筑来说更为集中(图16)。礼制建筑在4个辐射段有分布，差异不明显；宗教建筑则更为集中，尽在3个辐射段有分布，且在900～1 080W·h/m2辐射段内分布尤为集中；教育和教育建筑均分布于900～1 080 W·h/m2辐射段。由此说明礼制建筑太阳辐射分布范围更广，要求相对低；宗教建筑对光照辐射要求较高。4类建筑均倾向于太阳直接辐射量较高的区域，即追求较好的光照条件。

礼制建筑；宗教建筑；教育建筑；住宅建筑。图16 嵩山各太阳直接辐射段四类建筑数量分布Fig.16 Numbers of four types for buildings in each directly solar radiation level of Mount Song

3.4.2温 度

山岳自身山体高度较大，因此会在区域内形成温度的竖向分布差异。为此，按线性关系计算，主要考虑高差带来的温度竖向变化，并将嵩山的温度场分布归纳为：山区、深山区气温较低，山麓、山前平原温度较高，向阳坡高于背阴坡；600 m以上区域年均温度为12.5 ℃，1 100 m以上区域年均温度为9.5 ℃[14]。在高程数据的基础上绘制嵩山温度分布图，并叠加建筑点位(图17)，统计不同温度带建筑分布数量，分析温度条件对建筑空间分布的影响。

住宅；宗教；教育；礼制；12.5～14.5 ℃；9.5～12.5 ℃；9～9.5 ℃；9 ℃以下；研究范围。图17 嵩山建筑气温分布 ℃Fig.17 Temperature distribution of buildings in Mount Song

从图17可知：分布在年均气温14.5 ℃温度带的建筑占到主体，并呈现出随年平均温度的下降建筑数量递减的趋势。这表明，对于山岳中的建筑而言，14.5 ℃的年平均气温较为理想，年温度不足时对居住的舒适度影响较大。这应与古代建造技术有限，保温隔热具有一定难度有关。

4类建筑中，礼制建筑除9.0～9.5 ℃温度段以外均匀分布，且是唯一一个在年均气温9 ℃以下有分布的类型；宗教建筑集中分布于12.5～14.0 ℃温度段，在9.0～9.5 ℃和9.5～12.5 ℃温度段有少量分布；住宅和教育建筑均分布于12.5～14.0 ℃温度段。这表明礼制建筑受气温条件影响小，另外3类均一致地选择12.5～14.0 ℃温度段，表现出对气温条件的选择。

3.4.3降雨量

嵩山除夏、秋降雨集中的特征以外，还会因山体海拔高度的增加，地形的变化出现降雨量差异。一般来说山顶降水多于山下，但还应将当地降水线的海拔高度列入考虑。综合登封地区1 200 m降水线的条件，按照海拔1 200 m以下年降水量随海拔升高而增大，每上升100 m，年降水量增加33.2 mm；1 200 m以上，降水量随海拔升高而减少，每升高100 m，年降水量减少3.2 mm进行分析[17]。分析时，选取降雨最为集中的7月数据为基准，根据各建筑分布高程推定其所处位置的降水量。

统计结果(图18)显示：自降水量为533.6 mm起，总体上呈现出随着降水量的增加，建筑数量先增加、后减少的规律，并在降水量为633.2 mm的区域达到峰值。

礼制；宗教；教育；住宅。图18 嵩山四类建筑7月份降水量Fig.18 Precipitation in July of four types of buildings in Mount Song

4类建筑中礼制建筑的规律性较弱，在有分布的降雨量段均匀分布；宗教建筑分布呈现与建筑整体分布特征相似的规律；教育建筑和住宅建筑则分别在566.8，666.4 mm降水量区域分布1处。说明礼制建筑对降水量变化并不敏感，其余3类建筑倾向于在降水量为600 mm上下的地段分布，尤以宗教建筑最为明显。

3.5 土壤要素

对于建筑营造而言，土壤的土体厚度会影响建筑基础的开挖难度，对于工程技术有限的清代嵩山建筑营造而言土层厚度则尤为重要。因此选取土层厚度为指标[18]，整理出嵩山内大致的土体厚度分布图(图19)，叠加建筑分布点位，分析土壤要素对建筑整体布局的影响。

住宅；宗教；教育；礼制；18～19 mm；18～19 mm；19～20 mm；20～23 mm；23～33 mm；33～39 mm；39 mm以上；研究范围。图19 嵩山建筑土层厚度分布 mmFig.19 Soil thickness distribution of buildings in Mount Song

从图20可见:总体上嵩山建筑总体数量自土层厚度39 mm开始，随着土层厚度的减少先减少、后增加，并在19 mm厚度以下再次减少，同时在山体基岩裸露区有共计3处住居建筑分布。

太室山；少室山。图20 两座山体各土体厚度段建筑总数Fig.20 Numbers of buildings in each soil thickness level of the two mountains

进一步观察4种类型建筑的分布情况(图21)，发现礼制建筑受土体厚度条件制约较低，倾向性不明确；宗教建筑受土体厚度条件制约较低，但对18～19 mm段倾向性明显；教育建筑选择土体厚度大的区域布置，住宅建筑则分布在土体厚度小的区域。另外基岩裸露区分布有礼制建筑1处和宗教建筑2处,体现了礼制和宗教建筑对文化信仰、避世修道的追求，因而不受土地厚度条件的制约。教育建筑则不同，它的相地择址以便利、就近为原则，因此分布于土体厚度最高的区域。

3.6 生物要素

清代受科学技术所限，对嵩山生物要素的记载一般是在记录建筑内及其周边环境，或描述登山沿途所见风光时附带介绍生物要素的情况，偶有山志单起一章介绍嵩山物产时专门介绍生物要素种类。因此分析时，结合各版本嵩山山志的描述以及收录的游记、诗文以及山图，按照“总体—区域—点”的顺序依次归纳，分析生物要素对建筑空间分布的制约。

首先统计各山志中的生物要素相关记载，整理出以下几个高频词(表2)。

表2 生物要素相关字词统计Table 2 Statistics of biological elements related words

表2中的“花草”“花木”出现频率较高，大多形容嵩山花木繁盛。而“堆翠”“翠微”等一系列“翠”的组合词多与“蔽翳”“阴翳”等形容词连用，表达出嵩山植被苍翠茂盛的总体印象。同时在《说嵩》总说里中景日昣有言：“大多岩嶂苍翠相间”，指明了在嵩山基岩裸露的特殊地形地貌中，其植被分布呈现出与山石相间出现的特征。

从对各古籍文献中描述两山殊胜之地的文字统计结果(表3)来看，植物描述同样呈现出竖向上的差异。山顶部分记载中的植物类型较为单一，以“松”的各类组合词出现频率较高，如描述太室天门的诗词中多见“松移岫转”“夜下青松岭”等词句。中山至低山丘陵部分地形趋于复杂化，小气候变得丰富，相关记载中植物种类相应增加，如太室山及少室山东麓出现果树、竹、菖蒲、柏等类型。其中尤以竹林胜境最受推崇，梵刹宫观多选址于此，如少林寺、三祖庵、龙潭上院等等。其次古之松柏为上选，如初祖庵选址“背倚五峰，前临双涧，松柏茂荫，为山中胜境。”另外，两山各沟谷之中的植物情况也略有差异，如太室东多见果树及竹林，太室南野花遍地、茂松与桃林，少室东则多松柏古木。在山前平原除原生植被以外，开始出现农作物的记载。如《嵩山志》[14]中记太室龙潭下院有“寺僧莳果卉其间，引水灌稻”，少室大仙沟“中多良田、甘果”。

表3 两山植物要素字词统计Table 3 Word statistics of plant element on the two mountains

最后，通过统计各个建筑点内的植物要素发现存在两种情况：一是建筑因植物而选址落位，甚至以植物命名；二是建筑内补植植物，因植物要素名气更胜。例如，白鹤观、嵩岳寺、中岳庙、嵩阳书院等都因基址内的古松古柏而名气更胜；圣竹林寺因四周“竹林耸翠”而名，少林寺因四周“林木蔽翳”而名。表明了松、柏、竹对于宗教建筑相地择址、问名立意的重要性。

动物的相关描述则相对较少，多为对动物声音的描述。描述中也未见对建筑空间分布有影响的证据，只表明了建筑会因蝉鸣鸟啼而境界更胜。

4 结束语

将自然环境划分为地形、水文、气候、土壤和生物5个基本要素，分别探究各要素对嵩山内建筑空间分布特征的制约，能够加深对古代山岳开发及建筑营建智慧的理解，有助于山岳类风景名胜的保护和传承工作，能为建设具有本土特色的国家公园体制提供助力。

经研究发现：地形要素是影响嵩山建筑空间分布的首要自然要素，促使建筑选择高程适中、东至南坡向等适合生活生产的地形空间，并根据需求进一步选择适宜坡度。其次，嵩山季节性河流发育为主、地下水涵养丰富的水文要素特点使得建筑呈现出疏离于地表水而依赖地下水的空间分布特征。此外，由于古代工程技术限制，建筑多分布在光照和年均气温较高、降水量适宜以及土体厚度适中的空间分布。生物要素则影响建筑向植物繁茂之处集中，动物的影响不明显。

在此基础上，4类建筑的空间分布特征又存在差异。地形、水文及生物要素影响下该差异最为显著，其次为土壤要素，气候要素下差异不明显。礼制和宗教建筑受强烈的信仰追求驱使，能够克服地形、土壤要素的制约，并积极利用地下水，选择具备特定生物要素的空间分布。教育和礼制建筑则不同，两者倾向于选择可达性强、营建难度低的地形和土壤要素条件，对水文、生物要素的变化敏感度低。

总的来说，清代嵩山建筑的空间分布特征表现出其因山就势、因地制宜的营建智慧。基于对自然系统各要素基本概况的辨别，建筑选址在趋利避害的同时又能满足对精神信仰的追求，最终达到自然与人文和谐共融的平衡状态。