張玉坤（天津大學建筑學院 文化和旅游部建筑文化遺產(chǎn)傳承信息技術(shù)重點實驗室 天津 300072）

張 璇（天津大學建筑學院 文化和旅游部建筑文化遺產(chǎn)傳承信息技術(shù)重點實驗室 天津 300072）

譚立峰①（天津城建大學建筑學院 文化和旅游部建筑文化遺產(chǎn)傳承信息技術(shù)重點實驗室 天津 300384）

田彥國（內(nèi)蒙古史前文化博物館 內(nèi)蒙古赤峰 024300）

王 澤②（內(nèi)蒙古史前文化博物館 內(nèi)蒙古赤峰 024300）

宋 晉（天津大學建筑學院 文化和旅游部建筑文化遺產(chǎn)傳承信息技術(shù)重點實驗室 天津 300072）

引言

目前，建筑學界對北方地區(qū)和先秦聚落關(guān)注較少，幾乎未對石城進行研究。已有關(guān)于石城的研究多從考古學視角展開，未給予敖漢旗這一石城分布最為密集的區(qū)域足夠的重視。因此，本文在運用建筑學空間分析方法的基礎(chǔ)上，借鑒聚落考古理念，從歷時性角度探討敖漢旗石城的空間分布，以期在一定程度上補充有關(guān)石城的研究，填補史前建筑史和聚落史的研究空白。

圖1-1 敖漢旗石城示例：城子山遺址航拍圖 (攝影：宋晉)

一、石城總體分布概況

北方先秦石城，跨越了新石器時代和青銅時代，可分為兩大片區(qū)，西片區(qū)包括陜西北部、山西西部和內(nèi)蒙古中南部，東片區(qū)包括內(nèi)蒙古東南部、河北北部、遼寧西部。

圖1-2 城子山遺址平面圖（引自：許宏.先秦城邑考古（上編）[M].北京：金城出版社，西苑出版社，2017:161;國家文物局主編.中國文物地圖集.內(nèi)蒙古自治區(qū)分冊[G].西安：西安地圖出版社，2003:293.）

敖漢旗石城數(shù)量較多，有500余座，目前已知年代最早的為紅山時期（圖1）。仰韶文化和紅山文化年代下限相近，前者的上限比后者約早500年。而西片區(qū)石城出現(xiàn)在仰韶文化后期，年代或許比敖漢旗石城略早，甚至二者興起年代大致相同。因此，敖漢旗石城時間跨度大，年代上從紅山文化至戰(zhàn)國，涵蓋了石城產(chǎn)生、興盛和衰落的過程，在研究石城空間分布的歷時性變化方面具有一定代表性。

二、研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

（一）研究區(qū)域

敖漢旗位于努魯兒虎山脈北麓，北部屬于西遼河上游平原區(qū)，中部屬于赤峰—敖漢黃土臺地丘陵小區(qū)，南部屬于努魯兒虎石質(zhì)低山丘陵小區(qū)。沙質(zhì)平原坨甸區(qū)占32%，低山丘陵區(qū)占34%，其余為平原區(qū)。過境或境內(nèi)河流有老哈河、教來河、孟克河、蚌河和小凌河，敖漢旗位于老哈河下游，教來河上游源頭。屬中溫帶大陸性季風氣候，大部為溫熱半干旱農(nóng)牧氣候區(qū)，冬季寒冷干燥，夏季溫熱，多降水天氣，春秋兩季多大風少雨雪。戰(zhàn)國時期燕國為防御東胡修建了燕長城。燕長城跨老哈河進入敖漢旗南部，曾一度作為燕與東胡的分界線。

（二）數(shù)據(jù)來源

圖2-1 紅山文化石城等聚落分布

圖2-2 夏家店下層文化石城等聚落分布

圖2-3 夏家店上層文化石城等聚落分布

圖2-4 戰(zhàn)國石城等聚落分布

三、數(shù)據(jù)分析

（一）數(shù)量及分布范圍分析

敖漢旗境內(nèi)有多種類型的聚落，需要從數(shù)量和占比兩方面分析石城的發(fā)展趨勢。從數(shù)量上來看，敖漢旗石城在紅山時期興起，夏家店下層時期興盛，夏家店上層時期走向衰落（圖3-1）。石城數(shù)量占聚落總數(shù)的比例自紅山時期至夏家店下層時期不斷上升，夏家店下層時期占比最大，超過25%，隨后下降（圖3-2）。

圖3-1 石城數(shù)量

圖3-2 石城數(shù)量占聚落總數(shù)的比例

敖漢旗處在農(nóng)牧交錯帶，當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境對氣候變化較為敏感，氣候變化在一定程度上影響著生業(yè)模式和聚落分布的北界。因此，對各時期石城和全部聚落的分布北界進行分析，觀察二者是否呈現(xiàn)出相同的南北進退趨勢。聚落整體在夏家店下層時期向南移，隨后向北移，石城分布北界自夏家店下層時期開始日趨向南，二者間的緯度差異日趨增大（圖3-3）。

圖3-3 聚落分布北界

（二）聚集性分析

有學者指出，石城是聚落密集、競爭與沖突加劇的產(chǎn)物。故在此采用平均最近鄰 (Spatial Statistics) 分析石城之間的聚集性。依據(jù)Arcmap10.5的相關(guān)解釋，“最近鄰指數(shù)”=“平均觀測距離”/“預期平均距離”的比率；預期平均距離是假設(shè)隨機分布中的鄰域間的平均距離；如果指數(shù)小于1，所表現(xiàn)的模式為聚類；如果指數(shù)大于1，則所表現(xiàn)的模式趨向于離散。

紅山文化石城最鄰近比率為1.3 8 4 9 2 0，P=0.002396，趨于離散；小河沿文化石城最鄰近比率為624.465257，P=0，趨于離散；夏家店下層文化石城最鄰近比率為0.559512，P=0，聚類；夏家店上層文化石城最鄰近比率為1.230145，P=0.034727，趨于離散；戰(zhàn)國石城最鄰近比率為0.687866，P=0.006211，聚類。總之，石城之間在夏家店下層時期之前趨于離散，夏家店下層時期開始呈集聚狀態(tài)，夏家店上層時期呈離散狀態(tài)，至戰(zhàn)國時期復歸集聚狀態(tài)。這一變化歷程與石城數(shù)量的變化大體一致。

（三）高程分析

紅山時期，石城海拔變化范圍為400～900米。小河沿時期為400～600米。夏家店下層時期，除1座石城在1700～1800米，其余498座均在0～1100米范圍內(nèi)。夏家店上層時期在400～900米，戰(zhàn)國除1座在200～300米，其余均在400～900米范圍內(nèi)。從紅山時期至小河沿時期，石城向低海拔處收縮，至夏家店下層時期大幅向更高海拔和更低海拔雙向擴張，范圍達到頂峰，至夏家店上層時期又收縮至與紅山時期相當?shù)暮０畏秶鷥?nèi)，戰(zhàn)國時期與夏家店上層時期基本一致（圖4）。

圖4 石城海拔分布

（四）坡度、坡向分析

自興隆洼文化以來，農(nóng)業(yè)便是敖漢旗定居者的食物來源之一，石城選址時不可避免地要考慮耕地。坡度影響土壤侵蝕程度，坡向一定程度上決定著聚落的太陽輻射接受量和受季風的影響，二者都是影響一地塊是否適合耕作的地形因子。敖漢旗的坡度變化為0～36°，將之重分類為0～3°，3～6°，6～9°，9～12°，12～15°，15～18°，18～21°，21～24°，24～27°，27～30°，30～33°，33～36°，共10類。對坡向進行重分類，其中1平面（-1°），2北（0～22.5°），3東北（22.5～67.5°），4東（67.5～112.5°），5東南（112.5～157.5°），6南（157.5～202.5°），7西南（202.5～247.5°），8西（247.5～292.5°），9西北（292.5～337.5°），10北（337.5～360°）。

紅山時期，石城的坡度在0～15°，47.06%坡度為3～6°，23.53%坡度為6～9°；小河沿時期，坡度為0～3°和3～6°的聚落各1座；夏家店下層時期，石城的坡度在0～18°，34.47%在3～6°，31.66%在6～9°；夏家店上層時期，石城坡度范圍為0～18°，47.83%坡度為6～9°，30.43%坡度為3～6°；戰(zhàn)國時期石城坡度在0～12°，52.83%坡度為6～9°，33.33%坡度為3～6°。可見，石城的坡度多在3～9°，夏家店下層時期坡度范圍擴大。紅山時期至夏家店下層時期坡度多在3～6°，夏家店上層時期和戰(zhàn)國時期坡度多在6～9°，總體趨勢是稍向坡度更陡處轉(zhuǎn)移（圖5-1）。

圖5-1 石城坡度偏好

紅山時期，石城坡向有北、東北、東、東南、南、西、西北，29.41%朝向東南，23.53%朝向南；小河沿時期朝向東和朝向西的聚落各1座；夏家店下層時期，石城的坡向有北、東北、東、東南、南、西南、西、西北，無明顯坡向偏好；夏家店上層時期，石城的坡向有北、東北、東、東南、南、西南、西、西北，21.74%朝西，朝東北和東南的各占17.39%；戰(zhàn)國時期，石城的坡向有北、東北、東、東南、西南、西北，坡向東南的占33.33%，坡向東北和東的各占19.05%。若分別合并東、東南、東北和西、西南、西北的數(shù)據(jù)，再比較四類坡向，可發(fā)現(xiàn)石城南、北坡向變化較為顯著，紅山時期南坡多于北坡，夏家店下層時期至戰(zhàn)國時期反之（圖5-2）。

圖5-2 石城坡向偏好

（五）河流緩沖區(qū)分析

敖漢旗降水有明顯的季節(jié)變化，普查數(shù)據(jù)中僅1座石城提及有井，因此推測河流仍是重要的生產(chǎn)生活用水來源。利用空間分析工具中的水文分析進行填洼、流向分析、流量分析，再利用地圖代數(shù)中的柵格計算器提取河網(wǎng)，最后用水文分析中的柵格河網(wǎng)矢量化提取河網(wǎng)矢量數(shù)據(jù)。

如圖6所示，紅山時期，距離河流1000米以上的石城占64.71%；小河沿時期，距離河流0～100米的石城和800～1000米的石城各1座；夏家店下層時期，距離河流1000米以上石城的占41.68 %，100～500米占35.87%；夏家店上層時期，距離河流100～500米的石城占39.13%，1000米以上的占34.78%；戰(zhàn)國時期距離河流100～500米的石城占61.90%。夏家店下層時期和紅山時期相近，石城多分布在距離河流1000米以上的地點，其次是100～500米范圍內(nèi)。夏家店上層時期和戰(zhàn)國時期，石城多分布在距離河流100～500米范圍內(nèi)?？傮w趨勢是距離河流越來越近。

圖6 石城與河流的距離

四、結(jié)果與討論

（一）敖漢旗先秦石城空間分布變遷

紅山時期，石城開始出現(xiàn)，不足20座，占聚落總數(shù)的比例不足6%，分布北界與聚落分布北界重合，石城之間趨于離散，海拔在400～900米，坡度多在3～6°，坡向多向南，與河流的距離多在1000米以上。

夏家店下層時期，石城數(shù)量劇增，約500座，占聚落總數(shù)的比例超過25%，分布北界南移并與聚落分布北界分離，石城之間開始呈集聚狀態(tài)，海拔分布在0～1100米，坡度多在3～6°，坡向開始以向北為主，多距離河流1000米以上。

夏家店上層時期，石城數(shù)量銳減，僅余20多座，占聚落總數(shù)的比例在15%以下，石城分布北界繼續(xù)南移，石城之間呈離散狀態(tài)，海拔在400～900米，坡度多在6～9°，坡向多向北，多距離河流100～500米。

戰(zhàn)國時期，石城數(shù)量及占聚落總數(shù)的比例與夏家店上層時期相近，石城分布北界繼續(xù)南移至燕長城以南，石城之間呈集聚狀態(tài)，海拔也在400～900米，坡度多在6～9°，坡向多向北，多距離河流100～500米。

綜合上述分析，石城數(shù)量及其占聚落總數(shù)的比例，大致呈現(xiàn)出從紅山時期至夏家店下層時期增加，夏家店下層時期之后逐漸降低的趨勢。石城的高程分布范圍，在夏家店下層時期向高、低海拔擴展，達到0～1000米，其他時期分布在400～900米范圍內(nèi)。聚集性的變化也呈現(xiàn)出和石城數(shù)量占比的相似變化，在夏家店下層時期之前趨于離散，夏家店下層時期開始呈集聚狀態(tài)，夏家店上層時期呈離散狀態(tài)，至戰(zhàn)國時期復歸集聚狀態(tài)。夏家店下層時期開始，石城坡向偏好由南轉(zhuǎn)向北。夏家店上層時期起，石城距離河流更近，坡度與之前相比稍有升高。

（二）石城空間分布與相關(guān)因素

1.相關(guān)因素提煉

已有研究多將石城與氣候變化、生業(yè)模式和區(qū)域互動相關(guān)聯(lián)。王惠德等人《陰河中下游石城的調(diào)查與研究》一文指出，比較發(fā)達的農(nóng)耕經(jīng)濟和作為補充的狩獵、畜牧，為石城的營建提供了物質(zhì)條件，同時使階級分化，階級矛盾加劇，對資源的爭奪加劇；氣候趨向干涼，更適合干涼氣候的畜牧經(jīng)濟不斷發(fā)展，農(nóng)耕經(jīng)濟收縮南遷，兩種經(jīng)濟形態(tài)對立也是石城營建的原因。他們認為，石城防御的有三個方面，一是階級之間的防御，二是爭奪土地和水源的農(nóng)業(yè)群體之間的防御；三是農(nóng)耕民族防御游牧民族。蘇秉琦和韓建業(yè)認為，石城是一個整體性的防御體系，防御的是北方游牧民族。胡巖濤也在《北方長城地帶史前城防遺存及其特征研究》一文中強調(diào)了石城組合式軍事防御色彩明顯。因此，下文分析石城空間分布的歷時性變化與氣候變化、生業(yè)模式變化和敖漢旗同周邊的關(guān)系三個方面的相關(guān)性。

2.與氣候的相關(guān)性

氣候影響石城與河流的距離以及坡度。如圖7所示，6450～2171aB.P.，全國境內(nèi)降水不斷減少，紅山時期至夏家店上層時期氣溫大致呈降低趨勢，至戰(zhàn)國稍有回升。石城與河流的距離越來越近，同降水日益減少的趨勢相合。氣候通過影響生業(yè)模式間接影響石城的坡度（見表1），依據(jù)坡度與耕種適宜度的關(guān)系（見表2，圖8），紅山時期至夏家店下層時期石城坡度多在3～6°，屬于較適宜耕種的范圍；夏家店下層時期至戰(zhàn)國時期，石城坡度多在6～9°，屬于可耕種的范圍。紅山時期至夏家店下層時期，生業(yè)模式中以農(nóng)業(yè)為主，對耕種適宜度要求高，石城選址在坡度較小的地點。而夏家店上層時期開始，生業(yè)模式中牧業(yè)比重上升甚至超越農(nóng)業(yè)的地位，對耕種適宜度要求較低但仍需滿足耕種要求，石城選址于坡度稍高仍適宜耕種的地點。

圖8 石城耕種適宜度

3.與其他因素的相關(guān)性

受生業(yè)模式和區(qū)域互動等因素的影響，石城的數(shù)量、分布范圍、坡向等分布特征與氣候變化不完全一致。

石城數(shù)量的變化趨勢有兩個值得關(guān)注的時間段。一是紅山時期石城的出現(xiàn)。當?shù)匾延袑⑹挠糜诮ㄖ慕?jīng)驗，趙寶溝文化時期出現(xiàn)了石質(zhì)建筑，至紅山時期出現(xiàn)石城。當然也可能是受到仰韶文化影響的結(jié)果。紅山文化和仰韶文化發(fā)展的階段、道路和水平具有相似性，紅山文化廣泛吸收仰韶文化的先進文化因素，出現(xiàn)了“壇廟?！焙汀坝颀堷P”等因素。這一時期出現(xiàn)了若干次高溫，且降水較為豐沛，農(nóng)業(yè)較之前有了進一步發(fā)展，聚落數(shù)量隨之增多，為保障生命財產(chǎn)安全，開始修建城墻。二是夏家店下層時期石城數(shù)量達到頂峰，和氣候變化相反。觀察氣溫和降水的變化，可以發(fā)現(xiàn)和紅山文化、小河沿文化相比，該時期氣溫有所下降，降水有所減少。石城數(shù)量未減反增，是因為農(nóng)業(yè)技術(shù)進步，由耜耕轉(zhuǎn)為鋤耕，農(nóng)業(yè)發(fā)展達到高峰。當時的氣候條件較為優(yōu)越，氣溫高于現(xiàn)代，聚落數(shù)量劇增，競爭加劇。石城數(shù)量因之增多，石城數(shù)量占聚落總數(shù)的比例在幾個時期中最高。為緩解生存壓力，向更高和更低海拔擴展。夏家店下層之外的幾個時期，石城數(shù)量的增減與氣候變化趨勢基本一致。

中國北方地處中原農(nóng)業(yè)文明與歐亞草原游牧文明之間。石城分布范圍和坡向等的變化，還受到與草原、中原關(guān)系的影響。石城分布北界在紅山至夏家店上層時期與氣候變化趨勢相合。而戰(zhàn)國時期氣候比夏家店上層時期稍有好轉(zhuǎn)，石城分布北界卻更加靠南。距今約4000年開始，草原文化不斷向東擴張，這一人口遷移給中國北方帶來了一定威脅。此時恰好是夏家店下層時期，石城分布北界開始南移，與聚落分布北界也開始呈現(xiàn)相互分離的趨勢。夏家店下層時期之前，石城的坡向尚集中于光熱條件較好的南坡，但從夏家店下層文化開始，石城更多分布于光熱條件欠佳的北坡。夏家店上層時期北側(cè)受到東胡的打擊，南側(cè)又面臨齊國等的討伐。聚落分布南界北移，少量聚落向北遷移，石城分布北界南移。戰(zhàn)國時期，燕國暴露在東胡的威脅之下，修建長城防御北側(cè)的東胡。燕長城北界在敖漢旗境內(nèi)約至北緯42.5°，石城分布在其南側(cè)，受其保護。夏家店上層時期和戰(zhàn)國時期聚落數(shù)量、石城數(shù)量、石城數(shù)量占比差別較小，但前者聚集性分析呈離散狀態(tài)，后者呈集聚狀態(tài)。因為兩個時期聚落分布南界相近，戰(zhàn)國時期比夏家店上層時期聚落分布北界更靠南，在更小的空間范圍內(nèi)分布著數(shù)量相近的聚落，聚落之間競爭程度比夏家店上層時期更高。

五、結(jié)語

本文梳理了敖漢旗先秦石城空間分布的變遷，并分析了其與氣候變化、生業(yè)模式、區(qū)域互動的相關(guān)性。得到如下結(jié)論：

根據(jù)目前已知的資料，敖漢旗石城產(chǎn)生于紅山時期，興盛于夏家店下層時期，夏家店上層時期開始走向衰落。夏家店下層時期，石城數(shù)量和占聚落總數(shù)的比例大幅升高，達到頂峰，向更高和更低海拔擴張，開始呈現(xiàn)集聚狀態(tài)，開始偏好北坡；夏家店上層和戰(zhàn)國時期石城數(shù)量和占比降低，海拔范圍收縮回400～900米，夏家店上層時期呈離散狀態(tài)，戰(zhàn)國時期為集聚狀態(tài)。石城分布北界逐漸南移，坡度略有升高，趨于靠近河流。

石城空間分布的歷時性變化特征中，與河流的距離、坡度大體與氣候變化趨勢一致。但是，在生業(yè)模式（尤其是農(nóng)業(yè)技術(shù)進步）和區(qū)域互動的影響下，石城數(shù)量、坡向、分布北界等特征從夏家店下層時期開始顯現(xiàn)出一定“異常”——夏家店下層時期，雖然氣候未達到紅山時期的水平，但農(nóng)業(yè)技術(shù)進步使石城數(shù)量劇增；草原北方勢力的擴張使石城分布北界不斷南移，石城坡向偏好也由光熱條件優(yōu)越的南側(cè)轉(zhuǎn)向北側(cè)，呈現(xiàn)出一定的防御姿態(tài)。

上述特征也提示了石城這一類建筑遺產(chǎn)的潛在研究價值。對北方石城的研究或可突破中原史觀的局限，揭示不同于中原土城的建筑體系和聚落體系，為中華文明起源、早期國家進程和歐亞草原－北方地區(qū)－中原互動關(guān)系的研究，提供新材料和新視角。

(除署名外，本文圖片均由作者繪制)