基于生物生存原理的传统器物地域适应树形模型的构建
在科学研究中，认识某类事物的基本方法是对该类事物进行类目分类，研究目的不同其分类方式也不同。考古学对文化的研究是依赖实物资料，包括遗迹和遗物两大部分。遗迹主要指村落、运道、墓葬等；遗物种类最多，按质料可分为石器、玉器、铜器、铁器、金银器、陶器、瓷器、骨器、角器、牙器、贝器、竹器、木器、漆器和丝棉制品等。考古学研究的遗物除按材料划分类型，还可按生活方式和生产方式分类，如艺术品（雕塑、壁画等），日常家用品、交通工具、农具、兵器等。[8]这种分类角度比较适合器具设计的研究，在王琥主编的《中国传统器具设计研究》中也将传统器具分为生产器具（21个种类）和生活器具（7个种类）两大类。
事物分类分析属于形式逻辑的范畴，这种逻辑关系不仅存在于相关事物之间，也存在于事物内部。在一个系统中若要弄清构成系统的各要素组成及其相互关系，首先进行因素的分类，然后进一步厘清各因素之间的关系。事物因素分解和分类是一个交互的过程，在因素分类和关系构建中，需要对系统进行优化完善。系统因素分类重点在于相关因素的提炼：一是根据研究目的和任务进行根目录的分类设置；二是进行各层级及其关系的建立，难点在于各层级的主要并列因素的提炼和名称确定，各层级因素之间的父子、并列等关系的梳理和构建。
通过环境决定论的分析，在特定地域中形成的文化犹如在特定自然环境下形成的生物品种。从进化论的角度来讲，这种生物品种从起源到进化都与周围的环境存在因果关系。从生态系统角度讲，某一生物品种从其生命诞生那天起直到发育成熟，都离不开所在环境的物质能量的代谢作用，也就是其与所在环境是相适应的生存关系。自然界的事物元素构成以树形结构存在的居多。为了能系统、形象地表达传统器物文化的地域适应因素关系，可以借用植物生长的组织结构，建立传统器物地域适应因素的树形系统模型。在数学上树形结构是指数据元素之间存在“一对多”的数据结构，是一类重要的非线性数据结构。数理统计中的树形结构主要用于有层次、从属及并列关系等多元素结构系统的表述，我们在这里所应用的是后一种树形概念，根据分析传统器物的地域性存在方式及构成传统器物文化的地域因素来完成树形结构图。树木有很多品种，各类品种有其特定的生长环境，这与传统器物的地域性相似。每棵树都包括地上和地下两部分，地上部分由树干、各级分枝及枝叶组成，从根颈到第一主枝（或第一分枝）的部分称为主干，主干以上的部分称为树冠。树根与树冠的结构一样，从大到小可分为主根、侧根、根毛，树根供给树冠营养，且树根与树冠处在同一垂直方向的两者相关性更大，不同根系吸收的营养优先供给同侧枝干，这一结构特征与传统器物文化的地域适应性因素构成类似，我们用树形结构原理予以表述则更为契合。
传统器物至少包含两类因素群，这两类因素群分别由地域自然环境和地域文化环境决定，其中地域自然环境占有基础地位。自然因素和相关文化因素是相互作用、相互影响的，我们可以从不同角度对产品地域性因素群成对描述，如自然环境→社会环境，自然适应→文化适应，生产方式→生活方式，天时地利因素→人和因素，形而下之器因素→形而上之道因素，等等。在这两类因素中，前者对后者起基础支撑作用，这好比植物的地下根部和地上茎叶的关系。在研究中我们以自然生态环境和社会文化环境作为传统器物的两大类适应环境，以此为基础构建传统器物地域适应性因素的系统树（图4-2）。自然生态环境直接提供器物的物质生产资源，它对传统器物的地域适应性影响主要在于气候条件、地域物质资源条件（矿产资源、动植物资源）、地域能源资源条件（水、风、畜力、化学燃烧能）和地理位置条件（交通等）；社会文化环境对传统器物的地域适应性影响主要在于文化因素，包括精神审美、生活方式、生产方式（传统工艺技术）、历史政治因素。每个层级的因素还可进行下级细分。
图4-2 传统器物文化的地域因素系统树分析
从器物文化地域适应生态树中可以看出，“地下”自然环境适应因素群对“地上”文化环境适应因素群有基础支撑作用，每个因素在上下和左右之间都有相互作用和联系，人类活动对自然环境也会产生影响。所以处在生态文明时期的造物设计研究应当从传统器物文化的地域适应性原理中发现规律，采用一种空间性或地缘性的视角，不仅要考察特定文化共同体的文化样式和主体性，更要考察特定的空间位量、地理形态和自然条件等对特定文化共同体所产生的生活方式、生产方式、审美心理等方面的影响。这些影响不仅反映在器物设计中，而且可以通过其实现对地域环境的适应。地缘是诸多因素综合作用的结果，它可能以山脉、河流、森林为界，也可能是地域综合因素影响下的空间限定区域。传统器物的地域因素系统树是特定地域综合环境作用下的结果，其中自然环境适应因素群对传统器物的影响主要体现在气候条件和自然地理所提供的生产、生活资源等要素方面。
地域自然环境因素是一个大集合，不仅包括地貌和地形，如山脉、丘陵、谷地、河流、海岸、沙漠、高原、平原、湿地等，也包括气候（其中降水量是否充足、降水是否大致均匀尤其重要）、水文、森林、草原、动物、植物资源等，更包括各种矿物资源。气候因素影响人们的生活方式，同时直接决定工、农、牧等相关产业的生产对象和生产方式。在生产、生活中，自然界是物质生活资料的唯一来源。在古代生活中，不论是石器时代的攫取性经济，还是后来的生产性经济，在不同的自然条件下要得到物质生活资料，生产工具的形式和功能必然也不同，生产、生活方式自然也不同。合理的生产方式是与地域自然环境“天时、地利”相适应，它们最终决定器物进化的自然属性。
自然环境是人类生存的基础，文化环境适应因素群是建立在自然环境因素群之上的。文化有相对的独立性，任何地区的人们首先要依赖于环境提供的物质资料的生存条件，自然环境的差异必将造成人们生产方式和生活习惯的不同，其次才能呈现通过物质表达的具有精神意义的生活方式，由此而产生的文化系统也就带有很强的地域特征。器物文化的顶层讲究的是“形而上之道”，传统器物将地域性生活习俗、政治历史、精神理念、文化符号、使用方式通过材料工艺、造型结构予以表述，满足人们对社会文化环境的适应，即器物在“人和”意义上的进化。在传统器物的文化环境适应因素群中，材料工艺等技术因素是手段，它决定生产方式，而文化习俗、历史政治因素是表现对象，它解释了特定地域人们的文化演变、审美态度等。
基于传统器物的地域适应现象的因素分析是一个多面性系统，由于各因素之间关系盘根错节，许多要素交织在一起，因此对传统器物的地域因素树进行细化构建与设计时，因研究问题的出发点不同，研究者的知识阅历、思维方式、当时情境不同等原因，树形模型构建的元素提炼、名称及形象表达方式不一定相同，但大体上可分为社会和自然两大适应因素群，都表达了传统器物的地域性系统适应原理。其中需要说明的是，作为人类能动活动的技术因素，既可以归在自然要素中，也可以归在人文要素中。图4-3为较详细的树形系统构建，旨在树立一种传统器物文化的地域适应性生态关系，各分支因素的分类、层级并列关系、名称界定等还有待进一步研究。
我国地域跨度大，地理环境复杂多样，民族众多，各地区文化差异鲜明，发展地域性、寻找特色是地区发展的制高点。创意和设计产业广阔的发展前景，要与文化旅游、生态农业建设融合发展，因此地域性设计研究对我国具有十分重要的意义。西北地区是我国最具特色的地区，面积最大，主体属温带干旱、半干旱大陆性气候，温差大，降水少，冬季较长，在长期的地质历史活动过程中形成了多种独具特色的地理区域。最典型的是黄土高原区沿黄地带和沙漠戈壁区，这里是我国传统文化积淀最深的地区之一，以丝绸之路为纽带形成了中华文明始祖文化、黄河文化、彩陶文化、敦煌文化等。所以对西北重要地区的地域特征及传统文化分析对西部大开发，特别是西部文化大开发，乃至对其他特色地区进行文化传承、创意设计和与相关产业融合具有思考意义。根据历史、人类活动成果，我们将西北地区以黄河为参照物分为三大块，分别是河东黄土高原区、沿黄地带和沙漠戈壁区。
图4-3 传统器物文化的地域因素系统树分析