明清时期山西蝗灾时空分布特征研究

2018-05-17 01:47刘晓晨
三门峡职业技术学院学报 2018年1期
关键词:飞蝗蝗灾蝗虫

◎刘晓晨

(太原师范学院 历史地理与环境变迁研究所,山西 晋中 030600)

蝗虫,俗称“蚂蚱”,属直翅目,广泛分布在中低纬度,尤其是以农业为主的地区[1]。山西作为中国历史上农业开发较早的地区,有关蝗灾的记载史不绝书,其描述常以“飞蝗食稼”[2]“流亡甚多”[2]“尽食禾苗,人民卖妻鬻子,道殣相望”[2]“大饥”[2]为主,可见其危害程度之深,是我们研究中国蝗灾史的重要区域。但灾害史中有关蝗灾的研究主要集中在黄淮海平原[3—5]。目前,有关山西蝗灾的研究,主要有王宏宇《山西历史蝗灾发生规律及灾情分析》[6],笔者以公元前129年至公元1911年为时间段,分析山西蝗灾的时空分布情况与造成的影响,认为蝗灾主要集中分布在山西中部盆地,旱灾是诱发蝗虫成灾的主导因素;王建华《山西灾害史》(上下册)[7],先生以公元前800年至公元1949年山西八类灾害(旱灾、水灾、雹灾、雪灾、风灾、地震、农作物病虫害、疫灾)为研究对象,从不同时间段探究灾害发生的特征、原因、影响及社会救助。其中,在明、清时段上,先生统计出农作物病虫害各79、88次;王庆伟《明代晋东南和晋南地区的自然灾害比较》[8],作者运用比较分析法,对两地的自然灾害进行对比,统计得出蝗灾共22次;王国棉《明清时期晋东南地区自然灾害与区域粮价探索》[9],作者从粮价这一视角出发,分析明清时期晋东南地区粮价波动影响因素,在概述自然灾害一章中,病虫害统计共83次。张青瑶《明清晋北蝗灾统计特征及灾情分析》[10],在基于史料的基础上,对公元1368年至公元1911年晋北地区蝗灾发生时间与空间进行研究,并对1536年、1647-1648年、1836年三个个案进行描述与分析。

综上所述,有关明清时期山西蝗灾的专题研究较少。一是主要集中于自然灾害整体性研究,对蝗灾这一生物灾害关注不够;二是研究成果主要集中在山西局部地区,尤其是晋东南地区,缺乏山西全局研究。因此,在基于史料的基础上,本文运用arcgis软件、matlab软件和origin8.0软件对明清时期山西蝗灾的等级分布特征、时空分布规律进行探索,以便为现代山西蝗灾监测与预防提供借鉴意义。

一、资料来源及研究方法

(一)资料来源

明清时期被称为方志期,地方志中灾害类记载自明弘治年间以后开始普遍[11],其中有关蝗虫成灾的记载十分丰富。因此本文以明清时期为时间段,资料来源于山西省史志研究院编的《山西通志》(清·雍正)[2]、王轩纂修的《山西通志》(清·光绪)[12],并结合张杰编的《山西自然灾害史年表》[13]以及宋正海等著的《中国古代自然灾异动态分析》[14]对其补充。

(二)研究方法

笔者研究对象为蝗灾,对历史文献中蝗虫入境但不为害的史料均不作为研究对象,其次参考李钢先生总结的历史上蝗虫不同记载名称,将“蝻”[2]“螽”[2]“蝝”[15]“螣”[2]“蚮”[15]“蝗”[2]作为研究对象;时间段为公元1368年至公元1911年,共543年,统计标准以发生年为基本单位,但具体到发生频次统计、发生月分析时依次以县(散州)、月份作为基本统计单位。

二、明清时期山西蝗灾等级分布

明清时期山西共发生95个蝗灾年。依据《蝗灾·气候·社会》[15]一书中的蝗灾四等级划分方法,结合明清时期山西蝗灾持续时间、受灾地数量、受灾程度,本文将其划分为3个等级。即1级:一年中一地发生蝗灾,对农作物危害程度较轻,文字记载为“蝗”[12]“蝻”[2]“飞蝗食稼”[2]“蝗伤稼”[12];2 级:一年中多地发生一代或两代蝗灾,对农作物危害较重,出现政府赈济,文字描述为“飞蝗蔽天,食稼殆尽”[2];3级:一年中多地多次发生蝗灾或连续数年发生蝗灾,造成农作物绝收,常伴随饥荒现象,文献记载多为“飞蝗蔽日,食禾至尽,民大饥相食”[2]、“蝗食禾,大饥”[2]。

根据上述蝗灾等级标准,对其等级进行结果统计,具体情况如下:

从表1中得出,明代山西共有49个蝗灾年,平均18年发生一次,以1级蝗灾为主,占51%,2级与3级各占27%、22%;清朝山西共有46个蝗灾年,平均17年发生一次,以1级蝗灾为主,占46%,2级与3级各占26%、28%,呈现出1级与2级比重下降、3级比重上升的现象,说明清朝蝗灾危害较明朝严重。这可能是因为耕作面积的扩大,造成了抗灾能力的削弱和灾害风险的增加。

从图1中可以看出,明清时期山西蝗灾以1级为主,64%的2级蝗灾主要集中在明朝后期与清朝中后期,83%的3级蝗灾集中分布在明朝后期与清朝前期和中期,2级与3级蝗灾具有时间连续性特征,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、清山西蝗灾等级表

图1 1368年至公元1911年山西蝗灾等级变化

三、明清时期山西蝗灾时空分布

(一)明清时期山西蝗灾的空间分布

笔者采用《山西省历史地图集》[16]中的清光绪十八年山西地图为底图,以县、散州为单位对发生次数进行统计分析并绘制成图2。

1.蝗灾的受灾县差异

从图2蝗灾受灾县分布图上可知,蝗灾分布具有显著的临水性特征,尤其集中在汾河流域一带。这一特征的形成是由山西季节性河流分布格局所决定的,因为河流两岸地势低洼,洪水泛滥后易形成荒滩,为蝗虫繁衍创造了适生地。此外该地区易生长喜湿性芦苇,为蝗虫生存提供充足的食物供应,有利于蝗灾大爆发。

2.蝗灾的区域差异

因明朝与清朝行政区划不同,故将山西划分为晋北区、晋中区、晋东南区与晋南区。在受灾区分布图上,受灾区具有从南到北递减的次数差异性特征。蝗灾易发区为晋南区,其次为晋中区,晋北区发生次数最少。这种从南到北递减的规律与山西气候特征相吻合。山西温度从南到北逐渐降低,晋南地区夏季高温多雨、热量充足,可满足夏蝗与秋蝗发育对温度的需求,易爆发蝗灾。而晋北地区冬季寒冷漫长,夏季短促,不利于蝗虫生长发育,蝗灾较少爆发。

图2 明清时期山西蝗灾空间分布

图3 明清时期山西蝗灾发生月分布

图4 明清时期太阳黑子起伏变化

(二)明清时期山西蝗灾的时间分布

1.月份分布与代次

《山西通志》[2][12]中有关蝗灾记载明确到月份的文献共49条,为探究明清时期山西蝗灾的月份差异,对其进行统计分析并绘制图3。

根据图3可知,蝗灾呈现出显著的月份差异性特点,阴历6、7月为高发期,占73.7%,阴历3、4、5月为中发期,阴历八月至次年2月为少发或不发生期。分析得出:阴历6、7月为一年中山西温度最暖期,正处于东亚飞蝗生存、发育最适宜温度范围内,据郭郛先生研究提出东亚飞蝗在适宜温度范围内,温度与发育时间成反比,即温度越高发育时间越短[17]。阴历6、7月以后温度开始下降,低温灾害增多,东亚飞蝗成灾率逐步降低,呈现出单高峰起伏。

东亚飞蝗代次在我国可最多分为4代,一般呈现出纬度地带性特点,但因受局部地区雨热组合、食物丰歉程度影响,也会出现非地带性现象。例如,洪泽湖与杭州东亚飞蝗发生代数相同(+2)[17]。因此,笔者在《山西通志》[2][12]基础上,确定明清时期山西蝗灾代次数,研究其代次特征。其代次划分标准依据《中国飞蝗生物学》书中表4-1东亚飞蝗生活史[17],进行代次划分,可知明清山西蝗虫为两代,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%,夏秋连蝗仅占4.8%,但其危害程度远远大于夏蝗,其描述多为“死亡载道,闾里皆空”[2]“父子相食”[12]。

2.周期分析

小波分析是继Fourier分析之后发展起来的信号解析工具,它可以在时(空)、频(波)两域同时给出系统演化的信息[18]。笔者采用复数形式的Morlet小波分析方法对明清时期山西蝗灾发生次数进行处理。

分析发现明清时期山西蝗灾频次存在40年至41年和24年、12年的长周期,2年和6年的短周期。根据宋正海先生划分的太阳黑子强度定级标准[19],笔者对1368年至1911年处理后的太阳黑子进行起伏期判读(见图4),因起伏期是周期的一种显示[19],可得出平均周期变化,利用origin8.0软件拟合求出方程式y=136-33In(x+7.8),经计算可知,明清时期山西蝗灾40年至41年的长周期变化与太阳活动平均周期一致。因此,明清时期山西蝗灾与太阳活动有关。

四、结论

笔者对明清时期山西蝗灾的等级分布、时空分布特征进行分析,其结果如下:

(1)在等级方面,明清时期山西蝗灾以1级灾害为主,2级与3级蝗灾主要发生在明朝后期与清朝中前期,并具有时间连续性。

(2)在空间分布方面,明清时期山西蝗灾具有显著的地域差异性特征,受灾县具有临水性特征,尤其集中在汾河流域一带;区域尺度上具有从南到北递减的次数差异性特征,晋南地区为高发区,晋北地区为低发区。

(3)在时间上,通过月份和代次的分析,明清时期山西蝗灾为夏、秋蝗两代,以夏蝗为主,并具有显著的月份差异性特征,以阴历6、7月为主。在小波分析中,明清时期山西蝗灾周期长短不一,存在40年至41年蝗灾长周期与太阳活动平均周期一致现象,说明蝗灾与太阳黑子有关。

参考文献:

[1]王杰臣,倪绍祥.国内外蝗虫研究发展动向初探[J].干旱区研究,2001(3):36-41.

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

[3]李庆勇.明代山东蝗灾应对措施研究[J].农业考古,2014(6):114-117.

[4]李庆勇.明代山东蝗灾危害分析[J].农业考古,2014(4):149-151.

[5]郝文.试论明代山东蝗灾中的政府行为[J].农业考古,2012(1):290-292.

[6]王宏宇.山西历史蝗灾发生规律及灾情分析[J].科学之友,2012(13):160-162.

[7]王建华.山西灾害史(上下册)[M].太原:三晋出版社,2014.

[8]王庆伟.明代晋东南和晋南地区的自然灾害比较[J].黑龙江史志,2014(19):130-131.

[9]王国棉,王建华.明清时期晋东南地区自然灾害与区域粮价探究[J].经济问题,2016(5):108-112.

[10]张青瑶,初建朋.明清晋北蝗灾统计特征及灾情分析[J].干旱区资源与环境,2009(5):185-188.

[11]满志敏.中国历史时期气候变化研究[M].济南:山东教育出版社,2009.

[12]王轩.山西通志(光绪)[M].太原:三晋出版社,2015.

[13]张杰.山西自然灾害史年表[M].太原:山西省地方志编纂委员会办公室,1988.

[14]宋正海.中国古代自然灾异动态分析[M].合肥:安徽教育出版社,2002.

[15]李钢.蝗灾·气候·社会[M].北京:中国环境出版社,2014.

[16]山西省地图集编纂委员会.山西省历史地图集[M].北京:中国地图出版社,2000.

[17]郭郛.中国飞蝗生物学[M].济南:山东科学技术出版社,1991.

[18]陈彦光.基于Ma tlab的地理数据分析[M].北京:高等教育出版社,2012.

[19]宋正海.中国古代自然灾异动态分析[M].合肥:安徽教育出版社,2002.

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