明清時期山西蝗災(zāi)時空分布特征研究

◎劉曉晨

（太原師范學(xué)院 歷史地理與環(huán)境變遷研究所，山西 晉中 030600）

蝗蟲，俗稱“螞蚱”，屬直翅目，廣泛分布在中低緯度，尤其是以農(nóng)業(yè)為主的地區(qū)[1]。山西作為中國歷史上農(nóng)業(yè)開發(fā)較早的地區(qū)，有關(guān)蝗災(zāi)的記載史不絕書，其描述常以“飛蝗食稼”[2]“流亡甚多”[2]“盡食禾苗，人民賣妻鬻子，道殣相望”[2]“大饑”[2]為主，可見其危害程度之深，是我們研究中國蝗災(zāi)史的重要區(qū)域。但災(zāi)害史中有關(guān)蝗災(zāi)的研究主要集中在黃淮海平原[3—5]。目前，有關(guān)山西蝗災(zāi)的研究，主要有王宏宇《山西歷史蝗災(zāi)發(fā)生規(guī)律及災(zāi)情分析》[6]，筆者以公元前129年至公元1911年為時間段，分析山西蝗災(zāi)的時空分布情況與造成的影響，認(rèn)為蝗災(zāi)主要集中分布在山西中部盆地，旱災(zāi)是誘發(fā)蝗蟲成災(zāi)的主導(dǎo)因素；王建華《山西災(zāi)害史》（上下冊）[7]，先生以公元前800年至公元1949年山西八類災(zāi)害（旱災(zāi)、水災(zāi)、雹災(zāi)、雪災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震、農(nóng)作物病蟲害、疫災(zāi)）為研究對象，從不同時間段探究災(zāi)害發(fā)生的特征、原因、影響及社會救助。其中，在明、清時段上，先生統(tǒng)計出農(nóng)作物病蟲害各79、88次；王慶偉《明代晉東南和晉南地區(qū)的自然災(zāi)害比較》[8]，作者運用比較分析法，對兩地的自然災(zāi)害進(jìn)行對比，統(tǒng)計得出蝗災(zāi)共22次；王國棉《明清時期晉東南地區(qū)自然災(zāi)害與區(qū)域糧價探索》[9]，作者從糧價這一視角出發(fā)，分析明清時期晉東南地區(qū)糧價波動影響因素，在概述自然災(zāi)害一章中，病蟲害統(tǒng)計共83次。張青瑤《明清晉北蝗災(zāi)統(tǒng)計特征及災(zāi)情分析》[10]，在基于史料的基礎(chǔ)上，對公元1368年至公元1911年晉北地區(qū)蝗災(zāi)發(fā)生時間與空間進(jìn)行研究，并對1536年、1647-1648年、1836年三個個案進(jìn)行描述與分析。

綜上所述，有關(guān)明清時期山西蝗災(zāi)的專題研究較少。一是主要集中于自然災(zāi)害整體性研究，對蝗災(zāi)這一生物災(zāi)害關(guān)注不夠；二是研究成果主要集中在山西局部地區(qū)，尤其是晉東南地區(qū)，缺乏山西全局研究。因此，在基于史料的基礎(chǔ)上，本文運用arcgis軟件、matlab軟件和origin8.0軟件對明清時期山西蝗災(zāi)的等級分布特征、時空分布規(guī)律進(jìn)行探索，以便為現(xiàn)代山西蝗災(zāi)監(jiān)測與預(yù)防提供借鑒意義。

一、資料來源及研究方法

（一）資料來源

明清時期被稱為方志期，地方志中災(zāi)害類記載自明弘治年間以后開始普遍[11]，其中有關(guān)蝗蟲成災(zāi)的記載十分豐富。因此本文以明清時期為時間段，資料來源于山西省史志研究院編的《山西通志》（清·雍正）[2]、王軒纂修的《山西通志》（清·光緒）[12]，并結(jié)合張杰編的《山西自然災(zāi)害史年表》[13]以及宋正海等著的《中國古代自然災(zāi)異動態(tài)分析》[14]對其補(bǔ)充。

（二）研究方法

筆者研究對象為蝗災(zāi)，對歷史文獻(xiàn)中蝗蟲入境但不為害的史料均不作為研究對象，其次參考李鋼先生總結(jié)的歷史上蝗蟲不同記載名稱，將“蝻”[2]“螽”[2]“蝝”[15]“螣”[2]“蚮”[15]“蝗”[2]作為研究對象；時間段為公元1368年至公元1911年，共543年，統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)以發(fā)生年為基本單位，但具體到發(fā)生頻次統(tǒng)計、發(fā)生月分析時依次以縣（散州）、月份作為基本統(tǒng)計單位。

二、明清時期山西蝗災(zāi)等級分布

明清時期山西共發(fā)生95個蝗災(zāi)年。依據(jù)《蝗災(zāi)·氣候·社會》[15]一書中的蝗災(zāi)四等級劃分方法，結(jié)合明清時期山西蝗災(zāi)持續(xù)時間、受災(zāi)地數(shù)量、受災(zāi)程度，本文將其劃分為3個等級。即1級：一年中一地發(fā)生蝗災(zāi)，對農(nóng)作物危害程度較輕，文字記載為“蝗”[12]“蝻”[2]“飛蝗食稼”[2]“蝗傷稼”[12]；2 級：一年中多地發(fā)生一代或兩代蝗災(zāi)，對農(nóng)作物危害較重，出現(xiàn)政府賑濟(jì)，文字描述為“飛蝗蔽天，食稼殆盡”[2]；3級：一年中多地多次發(fā)生蝗災(zāi)或連續(xù)數(shù)年發(fā)生蝗災(zāi)，造成農(nóng)作物絕收，常伴隨饑荒現(xiàn)象，文獻(xiàn)記載多為“飛蝗蔽日，食禾至盡，民大饑相食”[2]、“蝗食禾，大饑”[2]。

根據(jù)上述蝗災(zāi)等級標(biāo)準(zhǔn)，對其等級進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計，具體情況如下：

從表1中得出，明代山西共有49個蝗災(zāi)年，平均18年發(fā)生一次，以1級蝗災(zāi)為主，占51%，2級與3級各占27%、22%；清朝山西共有46個蝗災(zāi)年，平均17年發(fā)生一次，以1級蝗災(zāi)為主，占46%，2級與3級各占26%、28%，呈現(xiàn)出1級與2級比重下降、3級比重上升的現(xiàn)象，說明清朝蝗災(zāi)危害較明朝嚴(yán)重。這可能是因為耕作面積的擴(kuò)大，造成了抗災(zāi)能力的削弱和災(zāi)害風(fēng)險的增加。

從圖1中可以看出，明清時期山西蝗災(zāi)以1級為主，64%的2級蝗災(zāi)主要集中在明朝后期與清朝中后期，83%的3級蝗災(zāi)集中分布在明朝后期與清朝前期和中期，2級與3級蝗災(zāi)具有時間連續(xù)性特征，即公元1535年至公元1537年、公元1587年至公元1588年、公元1615年至公元1618年、公元1635年至公元1637年、公元1639年至公元1641年、公元1646年至公元1648年、公元1672年至1673年、公元1690年至公元1692年、公元1823年至公元1825年、公元1836年至公元1837年、公元1856年至公元1857年、公元1862年至公元1863年。

表1 明、清山西蝗災(zāi)等級表

圖1 1368年至公元1911年山西蝗災(zāi)等級變化

三、明清時期山西蝗災(zāi)時空分布

（一）明清時期山西蝗災(zāi)的空間分布

筆者采用《山西省歷史地圖集》[16]中的清光緒十八年山西地圖為底圖，以縣、散州為單位對發(fā)生次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析并繪制成圖2。

1.蝗災(zāi)的受災(zāi)縣差異

從圖2蝗災(zāi)受災(zāi)縣分布圖上可知，蝗災(zāi)分布具有顯著的臨水性特征，尤其集中在汾河流域一帶。這一特征的形成是由山西季節(jié)性河流分布格局所決定的，因為河流兩岸地勢低洼，洪水泛濫后易形成荒灘，為蝗蟲繁衍創(chuàng)造了適生地。此外該地區(qū)易生長喜濕性蘆葦，為蝗蟲生存提供充足的食物供應(yīng)，有利于蝗災(zāi)大爆發(fā)。

2.蝗災(zāi)的區(qū)域差異

因明朝與清朝行政區(qū)劃不同，故將山西劃分為晉北區(qū)、晉中區(qū)、晉東南區(qū)與晉南區(qū)。在受災(zāi)區(qū)分布圖上，受災(zāi)區(qū)具有從南到北遞減的次數(shù)差異性特征。蝗災(zāi)易發(fā)區(qū)為晉南區(qū)，其次為晉中區(qū)，晉北區(qū)發(fā)生次數(shù)最少。這種從南到北遞減的規(guī)律與山西氣候特征相吻合。山西溫度從南到北逐漸降低，晉南地區(qū)夏季高溫多雨、熱量充足，可滿足夏蝗與秋蝗發(fā)育對溫度的需求，易爆發(fā)蝗災(zāi)。而晉北地區(qū)冬季寒冷漫長，夏季短促，不利于蝗蟲生長發(fā)育，蝗災(zāi)較少爆發(fā)。

圖2 明清時期山西蝗災(zāi)空間分布

圖3 明清時期山西蝗災(zāi)發(fā)生月分布

圖4 明清時期太陽黑子起伏變化

（二）明清時期山西蝗災(zāi)的時間分布

1.月份分布與代次

《山西通志》[2][12]中有關(guān)蝗災(zāi)記載明確到月份的文獻(xiàn)共49條，為探究明清時期山西蝗災(zāi)的月份差異，對其進(jìn)行統(tǒng)計分析并繪制圖3。

根據(jù)圖3可知，蝗災(zāi)呈現(xiàn)出顯著的月份差異性特點，陰歷6、7月為高發(fā)期，占73.7%，陰歷3、4、5月為中發(fā)期，陰歷八月至次年2月為少發(fā)或不發(fā)生期。分析得出：陰歷6、7月為一年中山西溫度最暖期，正處于東亞飛蝗生存、發(fā)育最適宜溫度范圍內(nèi)，據(jù)郭郛先生研究提出東亞飛蝗在適宜溫度范圍內(nèi)，溫度與發(fā)育時間成反比，即溫度越高發(fā)育時間越短[17]。陰歷6、7月以后溫度開始下降，低溫災(zāi)害增多，東亞飛蝗成災(zāi)率逐步降低，呈現(xiàn)出單高峰起伏。

東亞飛蝗代次在我國可最多分為4代，一般呈現(xiàn)出緯度地帶性特點，但因受局部地區(qū)雨熱組合、食物豐歉程度影響，也會出現(xiàn)非地帶性現(xiàn)象。例如，洪澤湖與杭州東亞飛蝗發(fā)生代數(shù)相同（+2）[17]。因此，筆者在《山西通志》[2][12]基礎(chǔ)上，確定明清時期山西蝗災(zāi)代次數(shù)，研究其代次特征。其代次劃分標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《中國飛蝗生物學(xué)》書中表4-1東亞飛蝗生活史[17]，進(jìn)行代次劃分，可知明清山西蝗蟲為兩代，即夏蝗、秋蝗。其中夏蝗37次，秋蝗23次，夏秋蝗3次，夏蝗占58.7%，夏秋連蝗僅占4.8%，但其危害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于夏蝗，其描述多為“死亡載道，閭里皆空”[2]“父子相食”[12]。

2.周期分析

小波分析是繼Fourier分析之后發(fā)展起來的信號解析工具，它可以在時（空）、頻（波）兩域同時給出系統(tǒng)演化的信息[18]。筆者采用復(fù)數(shù)形式的Morlet小波分析方法對明清時期山西蝗災(zāi)發(fā)生次數(shù)進(jìn)行處理。

分析發(fā)現(xiàn)明清時期山西蝗災(zāi)頻次存在40年至41年和24年、12年的長周期，2年和6年的短周期。根據(jù)宋正海先生劃分的太陽黑子強(qiáng)度定級標(biāo)準(zhǔn)[19]，筆者對1368年至1911年處理后的太陽黑子進(jìn)行起伏期判讀（見圖4），因起伏期是周期的一種顯示[19]，可得出平均周期變化，利用origin8.0軟件擬合求出方程式y(tǒng)=136-33In（x+7.8），經(jīng)計算可知，明清時期山西蝗災(zāi)40年至41年的長周期變化與太陽活動平均周期一致。因此，明清時期山西蝗災(zāi)與太陽活動有關(guān)。

四、結(jié)論

筆者對明清時期山西蝗災(zāi)的等級分布、時空分布特征進(jìn)行分析，其結(jié)果如下：

（1）在等級方面，明清時期山西蝗災(zāi)以1級災(zāi)害為主，2級與3級蝗災(zāi)主要發(fā)生在明朝后期與清朝中前期，并具有時間連續(xù)性。

（2）在空間分布方面，明清時期山西蝗災(zāi)具有顯著的地域差異性特征，受災(zāi)縣具有臨水性特征，尤其集中在汾河流域一帶；區(qū)域尺度上具有從南到北遞減的次數(shù)差異性特征，晉南地區(qū)為高發(fā)區(qū)，晉北地區(qū)為低發(fā)區(qū)。

（3）在時間上，通過月份和代次的分析，明清時期山西蝗災(zāi)為夏、秋蝗兩代，以夏蝗為主，并具有顯著的月份差異性特征，以陰歷6、7月為主。在小波分析中，明清時期山西蝗災(zāi)周期長短不一，存在40年至41年蝗災(zāi)長周期與太陽活動平均周期一致現(xiàn)象，說明蝗災(zāi)與太陽黑子有關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王杰臣,倪紹祥.國內(nèi)外蝗蟲研究發(fā)展動向初探[J].干旱區(qū)研究,2001(3）:36-41.

[2]山西省史志研究院.山西通志（清·雍正）[M].北京：中華書局出版社，2006.

[3]李慶勇.明代山東蝗災(zāi)應(yīng)對措施研究[J].農(nóng)業(yè)考古,2014(6）:114-117.

[4]李慶勇.明代山東蝗災(zāi)危害分析[J].農(nóng)業(yè)考古,2014(4）:149-151.

[5]郝文.試論明代山東蝗災(zāi)中的政府行為[J].農(nóng)業(yè)考古,2012(1）:290-292.

[6]王宏宇.山西歷史蝗災(zāi)發(fā)生規(guī)律及災(zāi)情分析[J].科學(xué)之友,2012(13）:160-162.

[7]王建華.山西災(zāi)害史（上下冊）[M].太原：三晉出版社，2014.

[8]王慶偉.明代晉東南和晉南地區(qū)的自然災(zāi)害比較[J].黑龍江史志,2014(19）:130-131.

[9]王國棉,王建華.明清時期晉東南地區(qū)自然災(zāi)害與區(qū)域糧價探究[J].經(jīng)濟(jì)問題,2016(5）:108-112.

[10]張青瑤,初建朋.明清晉北蝗災(zāi)統(tǒng)計特征及災(zāi)情分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2009(5）:185-188.

[11]滿志敏.中國歷史時期氣候變化研究[M].濟(jì)南：山東教育出版社，2009.

[12]王軒.山西通志（光緒）[M].太原：三晉出版社，2015.

[13]張杰.山西自然災(zāi)害史年表[M].太原：山西省地方志編纂委員會辦公室，1988.

[14]宋正海.中國古代自然災(zāi)異動態(tài)分析[M].合肥：安徽教育出版社，2002.

[15]李鋼.蝗災(zāi)·氣候·社會[M].北京：中國環(huán)境出版社，2014.

[16]山西省地圖集編纂委員會.山西省歷史地圖集[M].北京：中國地圖出版社，2000.

[17]郭郛.中國飛蝗生物學(xué)[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

[18]陳彥光.基于Ma tlab的地理數(shù)據(jù)分析[M].北京：高等教育出版社，2012.

[19]宋正海.中國古代自然災(zāi)異動態(tài)分析[M].合肥：安徽教育出版社，2002.