摘要：本文基于景观生态学理论和方法为中东铁路线性遗产建立“斑块-廊道-基质”的研究框架，将含有遗产的历史城镇看作遗产地斑块、将中东铁路线性遗产看作遗产廊道、将遗产地周边区域看作城镇基质。通过重新解读景观生态学概念、建立量化模型，揭示遗产地斑块的空间结构特征以及斑块与基质的相互作用关系。

关键词：景观生态学、遗产地斑块、量化解析、历史城镇、中东铁路

1 景观生态学理论和方法与历史城镇遗产保护

景观生态学中有一系列理论和方法与历史城镇遗产保护密切相关，借鉴这些理论和方法，从景观结构特征、斑块和廊道特征、景观空间量化模型三方面出发，讨论其运用在遗产保护中的可行性，并以中东铁路历史城镇为样本进行实际案例分析，以期为历史城镇保护研究建立新体系、探索新方法[1]。

1.1从景观结构层级与功能特征到历史城镇保护

本文把历史城镇作为景观生态学里的遗产地斑块进行研究，发现除遗产地斑块之外，景观中还有一系列理论与遗产保护相关，比如景观结构层级和景观功能特征，它们的概念在历史城镇保护中有另一番解读[1]。

景观结构层级是指“斑块-廊道-基质”所构成的景观结构单元[2]。在历史城镇保护中，该层级可被转译为“遗产地斑块-遗产廊道-城镇基质”。其中，历史区域可看作遗产地斑块，它与景观斑块一样，都具有一定的空间、面积、形状、边缘和功能，它是与人类活动有关的，承载人类历史发展过程中有价值的物质和遗存的空间单元[1]；遗产廊道可看作连接不同地理或文化单元的线性遗产空间，它是曾经或正在发挥交通运输功能的，由人的空间移动或人工建造形成的、跨越不同地理或文化单元的地上线路或水上通道[1]；城镇基质可看作包含历史区域的其他用地，是遗产地所在的市镇和地区，它作为遗产地斑块的背景，控制并影响着遗产地的发展和存续[1]。

景观功能特征包含空间异质性、干扰、斑块连接度、格局等[2]。在历史城镇保护中，遗产空间同样具有这些功能特征。空间异质性在景观生态学中是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度，但在遗产保护中可以理解为遗产地斑块与周围城镇的差异以及遗产地斑块本身的复杂性[1]；干扰在遗产保护中是指外界环境对遗产地斑块和遗产的作用和影响，比如城市化建设对历史区域完整性的破坏；斑块连接度在遗产保护中是指遗产地斑块之间的连续性程度[1]；斑块格局在遗产保护中是指遗产在斑块内的空间分布和组合规律，比如历史城镇的结构肌理和历史建筑的空间布局[1]。通过重新解读景观结构层级和景观结构特征说明景观生态学的理论框架从广义的角度来说适用于历史城镇遗产的保护。

1.2从斑块与廊道结构特征到历史城镇保护

斑块与廊道在景观生态学中的结构特征也需要转移至历史城镇保护研究中来。斑块的结构特征包含面积、形状、边界形态，以及遗产分布的密度和多样性指数[2]。面积和形状不必多说，斑块的边界形态在历史城镇保护中是指遗产地最外部的轮廓[1]；遗产分布密度及多样性指数分别指遗产地内历史建筑的密度和功能类型丰富度[1]。

廊道的结构特征包括组成内容、内部环境、形状、连续性和其与周边基质的关系[2]。遗产廊道的组成内容包括线性主体和与之相连的遗产地斑块；内部环境包括自然环境、遗产地及周围城镇环境；形状除了带状还有网状结构；连续性是指遗产廊道内遗产斑块之间的连接程度；与周边基质关系是指遗产所在区域与周边城镇之间的相互作用关系[1]。

总的来说，在历史城镇保护中，“斑块-廊道-基质”的基本框架各有对应的意义和特点，三者之间相互独立、相互影响、相互融合，通过研究它们之间的相互作用关系，能为历史城镇的遗产保护研究开辟新方法。

1.3景观量化模型在历史城镇保护中的应用

传统的历史城镇保护多侧重于采用图形和文字来描述空间特征。本文借助了景观生态学的空间量化模型，通过对遗产地斑块边界、形态遗产分布等量化计算，得到更加科学、精准的指标信息，便于多组遗产地进行比较研究。转译的指标都是景观生态学中一些能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构的组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。其中包括形状指数、斑块离散度指数、分维度、Shannon的多样性指数[2]。

（1）斑块形状指数[2]112-115 斑块形状指数是通过计算某一斑块形状与相同面积的规则图形之间的偏离程度来测量的。参照图形包括圆形、正方形和椭圆形。本文的研究对象大多为团状或带状的遗产地，相对而言以椭圆形为参照体系更准确，所以本文的形状指数计算公式1如下：

这些量化模型，运用在历史城镇保护中，能够揭示其平面形态特征和遗产分布状况。但对于研究遗产地斑块和周边基质的相互作用关系，还需要引入空间组构理论。空间组构理论主要关注城镇空间布局与整体间的连接关系，不纠缠对空间之间实际距离等几何变量的考察，只要用轴线模型正确表达了历史地图中的街巷连接关系，就能在描述空间结构特征方面还原历史本来的面貌。该方法已广泛应用在城乡规划学和遗产保护中。

为了更加直观的说明以上量化模型在历史城镇保护中的应用，本文选择中东铁路干线7个历史城镇作为样本研究。它们规模适中，其空间结构即能体现铁路站点的标准化设计又能代表各站点不同的布局特色，在时空演进过程中遗产地斑块与基质之间形成的演化规律又各具差异，充分满足本文研究所需。

2 遗产地斑块的空间量化分析

基于景观生态学理论和方法，以中东铁路历史城镇为例，建立遗产地空间量化分析模型。模型主要针对斑块空间结构和遗产分布特征两方面进行量化。通过计算，对结果进行进一步统计和分析，揭示历史城镇的现状特征和存在问题，从而提出具有针对性的保护策略。

2.1 量化模型的建立

模型内容包括各类数据指标和遗产地斑块的聚落形态图。各组数据来源于对景观生态学量化模型的转译，聚落形态是通过实地调研测绘完成，其中对于遗产地斑块范围的划分并非以政府部门画定的紫线作为遗产地的区域边界，而是将处于历史区域边缘的建筑单体作为节点、以区域最外侧历史街道为边缘建立连接线，最终划定遗产地边界。采取这种方式划定的区域通常比紫线范围大，它能有效的将历史建筑、历史街道、历史时期公共服务设施以及古树等遗产元素全部纳入其中，令人们可以从宏观、全面的角度看待遗产地斑块[3]。以下是中东铁路遗产地斑块的空间量化模型（表1）。

从模型可知，7个遗产地斑块从规模、面积、形状以及拥有历史建筑数量、密度、多样性上均有所差异。从规模和面积来看，面积最大的满洲里达128.5ha，约为面积最小的绥芬河的3倍。从斑块形状来看，斑块分为团状、带状和指状三类，其中一面坡的平面形态属于指状；横道河子和昂昂溪是典型的带状；其它遗产地基本为团状，其中扎兰屯和博克图的边界轮廓更复杂。从所拥有的历史建筑来看，数量最多的横道河子拥有历史建筑129个，数量最少的绥芬河含历史建筑30个。7个遗产地中遗产类型最为丰富的是扎兰屯，遗产多样性指数最低的是昂昂溪。建筑遗产密度最高的遗产地是一面坡，最低的是扎兰屯。

2.2量化结果的讨论

为了突出说明遗产地斑块所具有的特征，并令人更加直观的理解，文章将表格中的基础数据分组比较，并画雷达图展示。

首先将遗产地拥有历史建筑个数和建筑面积划为一组，进行比较（图1）。昂昂溪拥有119栋历史建筑，建筑面积达两万平方米以上，较同样拥有100栋以上历史建筑的横道河子面积小了一万多平面米，原因在于昂昂溪的历史建筑大多为住宅，只有一层，区域内大型公建数量少，建筑总面积小。绥芬河只有30栋历史建筑，建筑面积却接近两万平方米。虽然历史建筑数量少，可由于大部分都是大型公共建筑，所以建筑面积占据一定优势。由此可见，拥有历史建筑多的历史城镇，保留的城镇历史信息多，遗产地规模较大；拥有历史建筑少的历史城镇，保留下的建筑多是最能代表中东铁路时期建造技术和审美艺术的公共建筑[6]。对每个城镇来说，历史建筑作为城镇文化的积淀，均具有很高的保护价值。

从遗产地的形状指数和离散度指数分析（图2），形状指数是用来衡量历史区域形状的复杂程度，分维数是用来描述边界的形态特征，雷达图显示两个指标基本成正比。其中一面坡和横道河子的形状指数与分维数最大。横道河子由于受到地形地貌的影响，导致自身发展受限，只能沿等高线发展，城镇形态为弯曲的带状；一面坡由于铁道南部受到镇内城镇化和房地产开发的影响，斑块目前呈指状，是形状最复杂的遗产地，伸出的部分是当时的华人商业街，街道两侧建筑的装饰风格颇具中西合璧意味，体现了当时特殊的历史背景和文化融合，具有护价值[6]。

从斑块形状和边缘来看，二者基本呈正比。形状越规整、边界越平缓的斑块抗干扰性越强，不易被周边基质影响，形状复杂、边界凹凸程度高的遗产地相对比较脆弱，容易受到威胁和侵蚀。对比7个遗产地，一面坡边界有明显的突出，像伸出的手指一样，只有一小部分与大斑块相连，伸出的部分完全暴露在基质中，更容易被分解破坏，这类遗产更应得到关注。

遗产类型的丰富度与遗产地的规模等级和保存情况有很大关系。在中东铁路时期，站点等级高的遗产地通常遗产规模和数量多，类型也比较丰富，包括居住、医疗、军事、商业、教育和宗教等等。多样性指数高的遗产地具有更高的历史价值和艺术价值。而历史建筑密度反映了建筑遗产在遗产地斑块的分布情况。遗产密度大的区域，历史建筑分布较为紧密，如横道河子、昂昂溪和一面坡。横道河子因地势原因，历史建筑都集中在坡度较为平缓的区域；昂昂溪和一面坡的特点在于城镇后续发展主要中沿铁路另一侧建设，这导致中东铁路时期主要的历史区域能够被集中完整的保留下来且不被城镇化建设所影响，所以它们较其他遗产地更完整、建筑遗产密度更高（图3）。

对于历史城镇的保护，需要综合考虑以上所有指标情况，依据具体情况具体分析。比如一面坡虽然遗产密度大、shannon多样性指数高，但由于斑块形状呈指状，边界凹凸严重的部分容易被周围环境蚕食导致遗产地整体形态被破坏，在保护时，建议将历史区域内形态比较突出的部分进一步划定区域范围，结合周边情况和实际状态制定保护策略；满洲里、绥芬河和扎兰屯虽然整体形态为团状，但内部遗产却较为分散，在这种情况下需要避免遗产地斑块受到蚕食和分解，着重注意保护斑块内历史肌理和历史环境，对于布局过于松散的区域建议通过建造人工景观增强遗产连接度，也可以在当前斑块层次下，为个别建筑单独划分保护范围；对于博克图、横道河子和昂昂溪，它们的共同特点是历史建筑数量多并且分布集中、边界形态存在一定程度凹凸。对于这类遗产地，保护重点在于控制城镇基质对斑块边界的蚕食，建议在斑块外围划定控制地带。

当然，在保护时也需要考虑中东铁路时期各遗产地的职能特色，比如以旅游休闲类为主的遗产地，需恢复当地自然环境，还原历史氛围；以工商业及商品集散为主的遗产地，可以保留当时的商业街，为其功能置换，令其重新焕发活力。

3 遗产地斑块的时空演进分析

分析遗产地斑块的时空演进过程，能够揭示遗产地斑块与周边基质的相互作用关系。所以本文引入了空间组构原理，通过建立轴线模型，研究遗产地斑块与其所在城镇之间的拓扑结构，了解遗产地及其周边区域的空间的组合、构成与发展，揭示历史城镇空间构型的变化与内涵。

3.1轴线模型的建立

空间组构原理是采用轴线模型来描绘历史城镇的街巷连接关系，从而将城镇的空间结构提取出来进行分析。而模拟遗产地斑块的演进过程，需要为遗产地斑块选择不同时间节点的地图。本文选择了两个时间节点：历史节点与现状节点。昂昂溪、博克图、横道河子、满洲里和绥芬河的历史节点地图收录于俄文版《中东铁路建设图集》中[3]，是十九世纪初俄国人绘制的规划设计图。扎兰屯与一面坡的图纸分别来自扎兰屯中东铁路博物馆和《洙河县志》[7]，是十九世纪40年代，日本人对当时城镇进行调研后所画的测绘图。本文通过空间转译，把历史地图改绘为与现代地图空间坐标一致的地图[8]。城镇的现状地图主要来自各地区规划部门所公布的总体规划图，时间段在2008-2018年之间。通过实地调研、测绘以及对比城镇航测图与高清卫星图，确定其中真实有效的空间结构信息，最终绘成用于演进分析的现状地图。

模型的具体建立方式是通过Depthmap软件将地图中的道路提取出来，最终形成轴线图。轴线图中不同颜色代表了不同的数值。一般较高的数值段赋予偏暖的颜色、较低的数值段赋予偏冷的颜色，通过数值与图形相结合的方式来表达区域空间结构的拓扑关系和特征[9]。该特征通常反映在三个指标内：连接度、集成度和可理解度。连接度是指与该节点邻接的节点个数。连接值越高，其在局部街道系统中的可达性也就越好。集成度是衡量一条街巷至其它所有街巷的便捷程度，它分为全局集成度和局部集成度，通过为区域设定拓扑半径进行区分，集成度高的街道相互连接，最终会形成一个中心区域。可理解度是基于局部空间认知整体空间的难易程度，如果通过某个局部空间能够很好的建立整体空间的形态，则说明该空间具有很强的可理解度。

本文将遗产地现状平面图、中东铁路时期遗产地全局整合度和历史区域嵌入现状地图的全局整合度以轴线图形式表达出来，并标注遗产地目前在城镇中的位置（图4）。其它指标通过列表形式表达（表2）。

3.2演化特征分析

通过连接度、可理解度和集成度三方面来看，中东铁路干线遗产地及其所在城镇具有以下特点：首先，从目前城市基质范围读取遗产地斑块句法变量来看，连接度相对较高，这说明遗产地与周边基质的联系好，空间可渗透性强[10]。通过对城镇的实地调研和对历史资料的研究发现，连接度高的街道无论是在演变初期还是现在，都具备一定特点：它们均为城市主干道，承担着人流集散和货物运输的工作，街道两侧通常汇聚大量公建，尤其是商业建筑。

其次，遗产地内空间可理解度较高，原因在于其规模小、路网布局简单、空间结构清晰，人们对空间的辨识度高。随着发展，遗产地斑块成为当前城镇的一部分，新建区域不再以历史肌理作为空间结构的最小单元，导致整体拟合度降低，但却依然处于高理解度范围内，这说明遗产地空间目前与整体空间关系比较紧凑，遗产地与城镇基质连接顺畅、肌理相互延续。在这种情况下，遗产地不会独立于城镇大环境，方便从总体角度制定保护政策。

最后，从集成度来看，站点在演变初期，规模小、形态结构简单，城镇全局集成核中心十分明显，规模和位置常与局部集成核相对应。随着其发展方向和范围的变化，城镇中心在构型关系上发生改变，主要分为三种形式：第一类以博克图与横道河子为代表。这类城镇的特点是，历史区域作为城镇中心，其核心地位不仅没有消弱，反而增强[9]。在发展过程中，政府并未过多干预，新区格局几乎是沿着历史肌理自组织形成。究其原因，或由于地形地貌，在发展空间上受限；或因经济不发达，城镇开发晚，人口增长速度相对较慢，以致格局没有大的改变。对于这类城镇，控制区域内人口增长和开发速度有助于保持其完整性。建议在发展时绕开历史区域，另辟新区。减少与城镇现代化建设和遗产保护的矛盾，保证文化遗产的完整性和真实性。

第二类城镇以扎兰屯、一面坡和昂昂溪为代表。这类城镇的中心从历史区域偏离至城市新区[9]。扎兰屯目前的集成中心是中央北路与其两侧的分支道路共同形成的“树形”结构，位于历史区域以东。一面坡的发展重心是从道北发展至道南。虽然这类城镇以历史区域为支点，着力朝一个方向拓展，逐渐形成新中心，可正是由于集成中心的转移，暂时缓解了历史区域将被大规模开发的命运，使文化遗产得以幸存。所以在保护时，控制历史区域的开发强度，保持其作为局部中心的优势，控制街区内建设新建筑，保留历史区域的原始风貌至关重要。

第三类城镇以绥芬河和满洲里为代表。这类城镇的共性问题是，城镇在历史区域基础上发展，各类遗产元素均被严重破坏，历史与现代的无序穿插导致遗产的场所感缺失，整体风貌混乱[9]。历史时期的集成核中心地位下降，又无新集成核中心产生。针对该类城镇首先要结合历史肌理，对相对密集的建筑进行群体保护；对远离建筑群的进行单体保护。已被蚕食的区域不能进一步被破坏，新建建筑必须在保护历史肌理为前提下建设，并且从体量、风格等方面与之和谐。城镇未来的心中新尽量远离历史区域，避免城市建设对历史区域造成更严重的影响。

4.结论

文章将景观生态学概念框架和量化方法重新诠释，运用至历史城镇保护中来，建立“遗产地斑块-遗产廊道-城镇基质”的研究体系。一方面把实际案例带入模型，体现了该方法在实践方面具有可行性；另一方面通过量化模型揭示空间特征，体现了研究结果更具科学性、理论探索更具开拓性。此外，该方法还可运用在其它不同类型、不同地域的遗产保护中，具有普遍意义。

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