1526～1530年我国群聚性灾害的地理特征与气候背景分析

王会娟,李 钢,孔冬艳,汪宇欣

西北大学 城市与环境学院,陕西 西安 710127

1526～1530年我国群聚性灾害的地理特征与气候背景分析

王会娟,李 钢*,孔冬艳,汪宇欣

西北大学 城市与环境学院,陕西 西安 710127

近年来从地理学视角的历史灾害研究重点关注空间分布、时间序列及个案复原，相对而言个案复原亟需加强。本文针对1526～1530年间我国重大的旱、蝗、涝等群聚性灾害，以旱灾、蝗灾为主线，复原灾异的时空演化过程及其相互关联，探讨其社会影响，揭示其气候背景。结果表明：1）三大灾害所波及的县次随着时间都有所波动，差别在于蝗灾呈现单峰倒勺特征与“缓升速降”的演变态势，峰值年份为1529年；旱灾呈现双峰台阶特征，峰值年份为1528年；而涝灾呈现三峰轻微波动特征，无极端峰值年份；2）旱灾广泛分布于我国东部地区，且南北分异明显，南方主要位于长江流域，北方主要位于黄淮海流域，河北、河南受灾最重；蝗灾的发生区域相对集中，核心区域位于华北地区，河南、河北、山东受灾最重；涝灾分布则相对分散，以长江中下游为主；3）就灾异的时空联系而言，饥荒、瘟疫与三大灾害存在一定的空间关联性与时间承继性，蝗灾与旱灾具有极大的空间关联性与时间承继性；4）蝗蝻分布区与蝗灾发生区可以良好指示蝗灾的源地与扩散区，且分布与水系格局有关，蝗虫的迁移方向以北方路径为主，且表现出距离衰减特征，存在北部边界，这可能与同期华北地区盛行风向及蝗虫自身喜干恶湿的特性有关；5）三大灾害群聚性地发生于1525厄尔尼诺年的次年与1531厄尔尼诺年的前年，气候背景冷期内相对温暖。

群聚性灾害;蝗灾;地理特征;气候背景

研究历史上发生过的重大群聚性灾害，尤其是那些严重程度为近百年所未见的灾害，探究其时空特征及相互关联，在全球变化的大背景下具有重要的参考价值。水灾、旱灾、蝗灾自古就并称我国历史上的三大自然灾害，三大灾害在时间和空间上的群聚性值得探究，其内部关联值得解析。已有众多学者针对极端旱灾和涝灾进行了个案统计与复原研究。例如，有的研究注重宏观统计，指出960～1900AD期间我国历史上出现了15例重大干旱事件[1,2]。也有不同的学者选择不同时段的个案进行分析，例如张德二等[3,4]和刘倩等[5]分别重建了发生于1784～1787、1876～1878年和1637～1643年的历史旱灾事件，探讨其伴生灾害、发生的气候背景及与太阳黑子和厄尔尼诺等影响因子的关系；郝志新等[6]复原了发生于1876～1878年的华北大旱，定量解析此次干旱事件的降水异常幅度问题，并分析了它对农业收成的影响，最后探讨其发生的气候背景。在极端雨涝方面，张德二等[7]复原了1755年东部极端雨涝事件发生过程，探讨了其伴随灾害、气候背景及外界可能的影响因子。对于近代灾害的研究，瞿汶等[8]针对发生在甘肃省内1994～2001年间的极端干旱的时空分布特征及对农业、水资源和生态环境等的影响做了分析；董安祥等[9]探讨了针对发生在黄河流域1922～1932年间特大旱灾的特点、伴随灾害及对生态环境和农业的影响。在这些极端事件中，学者较多关注旱灾或涝灾，三大灾害的关联和极端干旱背景下蝗灾暴发特征却较少涉及。鉴于16世纪处于明清小冰期由相对寒冷向相对温暖阶段的过渡期，而1526～1530年则处于冷期内的相对温暖的阶段[10]，因此对该时段开展研究具有特殊的意义。

本研究拟聚焦1526～1530年间我国重大的旱、蝗、涝等群聚性灾害与饥荒、瘟疫、战争等社会危机，借助地理学的分析方法，以旱灾、蝗灾为主线，复原灾异的时空演化过程及其相互关联，探讨其社会影响，揭示其气候背景，有望发掘行新的史实与规律，为历史灾害研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

研究资料主要源于《中国三千年气象记录总集》[11]（以下简称《总集》）和相关年份地方志等资料，并结合章义和所著《中国蝗灾史》[12]对蝗灾记录进行校核补充，得到1524～1531年间旱灾、水涝、蝗灾、饥荒、瘟疫事件的相关记录。经系统收集，剔除重复记录后，建立我国1526～1530年的灾害数据库，包含持续时间、涉及的省县、发生等级等项目，共计280条蝗灾记录，320条旱灾记录，187条涝灾记录，294条饥荒记录和40条疫灾记录。

1.2 灾害等级

在已有的历史灾害研究中，利用历史文献的文字描述来确定灾害等级已被广泛应用[13,14]。《中国近500年旱涝分布图集》中根据文献记录评定五个旱涝等级，后有学者进行更为细致的划分[15,16]。本文借鉴相关的研究成果[17]，全面解读和判定，定性和定量对照，根据灾害的持续时间（如蝗灾是一代蝗还是连代蝗，单年蝗还是连年蝗）和波及范围（局地小范围还是多地大范围）、对农业生产的破坏程度及对人类的影响（减产、饥荒、人相食、赈灾、流民等）将水、旱、蝗灾害统一划分为四个等级层次，即I级轻灾，Ⅱ级中灾，Ⅲ级大灾，IV级重灾，各自划分标准详见表1、表2、表3。

表1 历史旱灾等级划分标准Table 1 Historical drought division standard

表2 历史水灾等级划分标准Table 2 Historical flood division standard

表3 历史蝗灾等级划分标准Table 3 Historical locust plague division standard

1.3 研究时段

如图1所示，三大灾害波及的县次均呈波动变化态势，差别在于蝗灾呈现单峰倒勺的“缓升速降”态势，1529年蝗灾最为严重；旱灾呈现双峰阶梯特征，1528年受旱范围最为广泛，而涝灾呈现三峰轻微波动特征。在1527～1529年间旱灾及蝗灾最为严重，综合考虑前后各推一年确定本研究的核心时间段为1526～1530年。

图1 1524～1531蝗旱涝受灾县次图Fig.1 Numbers of counties suffering from locust plague drought and flood during 1524～1531

2 灾害时空演化过程

2.1 旱灾演化过程

由1526～1530年旱灾县次分布图（图2）可知各年份的灾情分布与演变特征：

1526年，旱灾较为严重，主要分布在长江流域尤其是长江以南的华中及华东地区，受灾最严重的省份是浙江和福建，分布范围较广，受灾程度以II级为主。

1527年，旱灾发生的范围较小，零散分布，主要发生在黄淮海地区,旱灾等级以I级和III级为主，其中以河北、安徽、河南三省旱灾较为严重，受灾县次在6～12之间，其中IV级程度的干旱只见于河南境内。

图2 1526～1530年旱灾县次分布图Fig.2 Distribution of counties experiencing drought during1526～1530

1528年，受灾县域明显增加，发生范围最为广泛，同时受灾程度都很严重，黄河流域和长江流域均广泛分布，旱灾等级以III级和IV级为主，其中以山西、陕西、甘肃、河南、湖北、四川境内尤甚，受灾县次在11～27之间，最为严重河南省和湖北省分别有27和24个县次受灾。河南境内27个县域发生旱灾，其中11个县域发生III级干旱，13个县域发生IV级干旱，在湖北省境内，共有24个县域发生旱灾，其中14个县域发生III级干旱，5个县域发生IV级干旱。综上，1527～1528，旱区从北方迅速扩大至长江上中下游地区，旱区中心位于华北地区，以III级干旱为主。

1529年，受灾范围明显减少，主要集中在华北地区，受灾程度以I级和III级为主，其中以河北受灾县域最多，共有28个县次，IV级旱灾主要发生在河北境内。

1530年，是旱灾消亡的阶段，大部分地区旱情解除，北方区域的旱灾不管是受灾范围还是程度都已大大下降，南方小部分区域存在较严重的旱情，受灾程度以III级为主，广东省内受灾县域最多，有8个县域发生旱灾，且旱情严重。

综合看来，在1526～1530干旱事件中，1528年受旱范围最大，以河南、河北受灾最为严重，受灾县域在30个以上，其次是广东、湖北、江苏、四川，受灾县域在20个以上，最后是陕西、山西、山东、安徽、贵州，受灾县域在15个以上。1527-1528年，旱灾的发生区域由北方地区扩至长江中下游地区，1529年除山东、河北之外，其他省份的旱情得到缓解，1530年除广东外河北、山东等大部分地区的旱情基本解除。

2.2 蝗灾演化过程

1526～1530年同时也是蝗灾大发时段，史称“明嘉靖大蝗”。由绘制全国和黄淮海平原及其毗邻地区（包括相邻区域即京津冀鲁豫皖苏秦晋）的蝗灾分布图（图3）可知，蝗灾爆发的核心区是黄淮海平原地区，与旱灾的发生区域较为一致。

图3 1526～1530黄淮海及其毗邻地区蝗灾分布图Fig.3 Locust plague distribution in Huang-Huai-Hai Plain and its adjacent areas during 1526～1530

1526年是此次蝗灾事件的酝酿阶段，只有零散的分布，等级以II级为主。1527年是蝗灾事件的初始阶段，蝗灾的受灾区域较小，主要是发生在河北、陕西、山东、江苏、安徽、河南等地，河北和山东尤甚，蝗灾等级以II级为主。1528年，是蝗灾事件的发展阶段，较之1527年，受灾县域明显增加，蝗灾等级以II级和III级为主，大多分布在黄淮海地区，主要是河北、山西、山东、江苏、河南五省，受灾县次在10～21之间，其中河南和山东最为严重，受灾县次分别为21和19。1529年是蝗灾事件的最严重阶段，蝗灾等级以III级为主，受灾区域明显向西部与南部扩散，分布于华北及周围区域，涉及河北、山西、陕西、甘肃、山东、江苏、浙江、河南八省，受灾县次在10～36之间，其中河南、河北和山东最为严重，受灾县次分别为36、35和23。1530年是蝗灾事件的消亡阶段，受灾县域大幅度减少，主要发生在河北、河南、安徽、江苏等地,蝗灾等级以II级为主。

绘制1526～1530年旱蝗涝县次分布叠置图（图4），进一步解析蝗灾时空演化特征，可知旱灾与蝗灾有极大的空间关联性与时间继承性，蝗灾较之旱灾有一定的滞后性，涝灾与蝗灾之间无论是时间上还是空间上都无明显关联。

图4 1526～1530年旱灾、涝灾与蝗灾的叠加图Fig.4 Overlay map of counties experiencing drought,flood and locust plague during 1526～1530

2.3 饥荒、瘟疫与战争时空特征

在1526～1530年间，我国西部部分地区、华东、华中和华北地区皆发生旱灾，同时伴随发生蝗灾，致使粮食歉收，进而发生严重饥荒。根据1526～1530的饥荒记录，其中饥荒发生范围较广的年份是1528和1529年，分别有112和109个县次发生饥荒，对应旱蝗较重的两个年份。需要指出，饥荒本质上是粮食供应不足所致，粮食产区的灾害势必会引发灾区饥荒，同时也将饥荒“传递”至与产区存在供应依赖关系的其他地区。此次饥荒主要发生在河北、河南、陕西、山西等省。

1526～1527年并没有大的疫灾发生，伴随饥荒的日渐增加，疫灾逐渐出现并蔓延，1528年有3个县次发生疫灾，1529年有22个县次发生疫灾，主要发生在湖北、四川境内，随着旱灾蝗灾的消退，疫灾县次开始减少，1530年有15个县次，主要发布在河北、河南境内。

在1526～1530年期间，共发生7次战争，大部分是外族侵犯或者是官吏起事，主要位于云南、广西和宁夏等边境地区。5年当中，仅1528年一年发生4次战争，且在山西境内发生2次。其中一次为起义战争，规模颇大，描述为“众数万人，据险立寨，出击晋南豫北州县，屡败官兵，屡杀官吏”[18]，此次起义起于二月，终于十月。同年，鞑靼侵犯山西，始于三月，终于十二月。由此可见，1526～1530年的极其严重的旱灾与蝗灾在一定程度上对应了战争频发，尤其是这五年，国家既面临强敌又遭遇灾害，可以说是内忧外患不断。

3 旱涝蝗对比分析

自古以来，便有“旱极而蝗”的说法，旱灾从根本上来讲，是降水量的过少，而另外一个与降水相关的灾害便是涝灾，三者之间存在的时空关联值得解析。

3.1 旱涝蝗空间自相关分析

测量基于要素位置和属性值的空间自相关，即研究空间中，某个空间单元与其周围的单元之间的某种特征，通过统计方法，进行空间相关性程度的计算，以分析这些空间单元在空间上分布现象的特性。也就是说，空间自相关研究的是不同观察对象的同一属性在空间上的相互关系。其计算式如下：

I的取值范围在-1～1之间，I＜0时，代表负相关；I＞0时，代表正相关，I=0时，表示无相关。I=-1（或1）时，表示有很强的负（或正）相关性。

相应的检验公式为：

检验公式中的Z即为检验统计量，当Z＞0时，代表空间对象呈聚集模式；Z=0时，呈独立随机模式；Z＜0时，呈空间分散模式。

在全国空间视域下，借助ArcGIS对旱灾、涝灾与蝗灾的空间分布进行空间自相关分析。通过表4可以看出旱灾、蝗灾和涝蝗的Moran指数均为正数，说明三种灾害的空间分布均为集聚趋势，而蝗灾的Z得分远远高于旱灾与涝灾的Z得分，说明三者相比，蝗灾发生的聚集趋势最为显著。

表4 旱灾蝗灾涝灾空间自相关分析得分Table 4Autocorrelation analysis of drought locust plague flood

3.2 旱涝蝗叠加分析

结合图5可知旱蝗同时发生的县域要远远高于涝蝗同时发生的县域，说明蝗与旱的联系更为紧密，先前的有关研究也证明了这一点[19-21]。

图5 旱蝗相交与涝蝗相交图Fig.5 Overlay map between flood and locust plague and overlay map between drought and locust plague

3.3 旱蝗省域对比分析

图6 1526～1530省级旱蝗县次对比图Fig.6 Collation map between provinces experiencing drought and provinces experiencing locust plague during 1526～1530

从图6可以看出，蝗灾发生最严重的省份是河南和河北，其次为山东，旱灾最严重的省份同样为河南和河北，旱灾和蝗灾高发区空间重叠明显，二者之间存在良好的空间关联性和时间承继性。

3.4 蝗灾迁移特征

蝗虫的三个发育阶段分别是蝗卵、蝗蝻（若虫）、蝗虫（飞蝗）。蝗蝻是飞蝗的幼虫阶段，这个阶段的蝗蝻只能跳跃而不能飞行，因此出现蝗蝻的地区[22]，可认为是蝗灾的首发地（指示蝗区源地），之后向周围迁飞扩散。统计1526～1530年间出现过蝗蝻记录的县域，并采用明朝时期标准水系图，通过ArcGIS制图表达（图7），可以看出蝗蝻区与蝗灾区呈现核心-边缘环绕分布特点，蝗蝻区主要分布在黄河中下游、京杭大运河、淮河及洛水等河湖水系周边，可见蝗虫的发生基地与水系存在关联[20]。

图7 蝗灾与蝗蝻发生区Fig.7 Occurrence areas of nymph grasshopper and locust plague

将旱灾与蝗灾的发生区进行对比分析（图8），“有蝗无旱区”代表仅发生蝗灾且没有发生旱灾的区域，“有旱无蝗区”代表仅发生旱灾没有发生蝗灾的区域。1526～1530年间，只发生蝗灾的区域集中在华北地区，越过了华北地区则罕见蝗灾的出现，体现了蝗虫迁飞的距离衰减性；同时出现迁飞的北部边界，这可能与东亚飞蝗是一种变温动物有关，地理分布受温度影响具有北限[23]。

图8 蝗灾发生区与旱灾发生区对比图Fig.8 Comparative analysis between maps of occurrence areas experiencing locust plague and occurrence areas experiencing drought

尽管干旱环境更适于蝗灾的发生，但在我国发生旱灾较多的西部和南部地区发生蝗灾却较少，发生蝗灾的整体区域为长江以北，可说明飞蝗的迁飞方向具有选择性。这可能与风向有关，发生蝗灾的月份一般为5～8月份[24]，此时的风向为偏南风，蝗灾大多顺风迁飞。从生物学角度推测，蝗虫是一种怕潮湿而喜欢干燥的一种昆虫[25]，长江以南降雨较多且空气潮湿，所以致使蝗灾的迁移主要是北向迁移。

4 气候背景分析

4.1 温度背景分析

根据张德二复原的上海500年温度曲线[26]，对照历史文献记录可以看出1526～1531年处于500年冬温复原曲线的上升阶段，总的来说1526～1530年处于近500年温度变化内的相对温暖的阶段。1320，s-1910，s是我国东部过去2000年冬温变化的冷期，在此期间冷暖震动幅度相对较大，1500，s～1550，s则是相对偏暖阶段[10]。蝗灾与气候的关系，学者由于研究尺度的不同，观点也不尽相同。此次个案研究绘制我国北方中心温度序列[27]和EL nino3*10指数序列来考察此次蝗灾事件的温度背景（图9），从中可以看出，1526～1530年的温度都处于冷期的相对温暖的阶段，说明相对温暖的气候更加有利于蝗灾的暴发。

图9 10 a尺度上的我国北方中心温度序列和EL nino3指数序列Fig.9 The temperature series of north-central china and Nino3 index series at 10-year scale

4.2 降水背景分析

“旱极而蝗”的说法历来已久，已有众多研究证明较高的温度对蝗虫有利，但干旱创造出更多适宜蝗虫生存繁衍的环境才是蝗灾暴发的关键因素[28]。本文通过构建蝗灾序列与降水序列[27]来考察此次群聚性灾害的降水背景。如图10所示，1526～1530年，降水量极少，且随着降水量的减少，蝗灾县次增加，反之则减少。降水量最少的年份为1528年，蝗灾最为严重的年份为1529年，说明蝗灾与旱灾的发生在时间上存在一定的偏差和承继性，即蝗灾的发生要滞后于旱灾的发生。

图10 1524～1531年蝗灾序列与中国北方降水指数序列Fig.10 Locust plague series and precipitation index series of north-central china during 1524～1534

4.3 遥相关分析

厄尔尼诺事件与我国降水的关系一直是研究的热点议题，已有研究指出厄尔尼诺事件通常致使我国东部夏季降水减少[29]，厄尔尼诺年冬季我国东部出现暖冬的概率占74%[30]。暖冬的出现提升了蝗卵的成活率，干旱的出现为蝗虫提供了适宜的生存环境，二者的双重影响增大了蝗灾大发的几率。根据厄尔尼诺历史年表记录[31]，旱蝗大发的1527～1529年分别处于1525厄尔尼诺年的次年和1531厄尔尼诺年的前2年，可见蝗虫大发与厄尔尼诺现象之间存在一定程度的遥相关。

5 结论

本文复原了1526～1530年旱涝蝗等群聚性灾害事件的时空演化过程，重点关注了蝗灾与旱灾、涝灾的关联，最后分析了此次群发灾害事件发生的气候背景。得出如下初步认识：

1）时间上，三大灾害所涉及的县次数量随时间的变化而变化，但三大灾害具体的演变态势各有不同，差别在于蝗灾呈现单峰倒勺特征和“缓升速降”的演化趋势，1529年蝗灾最为严重；旱灾呈现双峰阶梯特征，1528年受旱范围最广；涝灾呈现三峰轻微波动特征，无极端峰值年份。

2）旱灾广泛分布于我国东部地区，且南北分异明显，南方主要位于长江流域，北方主要位于黄淮海流域，河北、河南受灾最重；涝灾分布则相对分散，以长江中下游为主；蝗灾的发生区域相对集中，核心区域位于黄淮海地区，河南、河北、山东受灾最重。蝗灾与旱灾具有极大的空间关联性与时间承继性。

3）就灾异的时空联系而言，饥荒、瘟疫与三大灾害存在一定的空间关联性与时间承继性，旱灾与蝗灾的大发致使粮食歉收，发生严重饥荒，主要发生在河北、河南等地；伴随饥荒的日渐增加，疫灾逐渐出现并蔓延，主要分布在河北、河南境内。

4）蝗蝻分布区与蝗灾发生区可以良好指示蝗灾的源地与扩散特征，蝗蝻主要分布在黄河中下游、京杭大运河、淮河及洛水等河湖水系周边，蝗蝻的分布与水系格局有关，蝗灾的迁移方向以北方路径为主，且表现出距离衰减特征，存在北部边界，这可能与同期华北地区盛行风向及蝗虫自身喜干恶湿的特性有关。

5）三大灾害群聚性地发生于1525厄尔尼诺年的次年与1531厄尔尼诺年的前年，气候背景冷期内相对温暖，相对温暖的气候更加有利于蝗灾的爆发，随着降水量的减少，蝗灾县次增加，反之则减少，旱灾与蝗灾的发生在时间上存在一定的偏差，且蝗灾的发生要滞后于旱灾的发生。

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GeographicFeaturesandClimaticBackgroundAnalysisofClustering DisastersinChinaduring1526～1530

WANG Hui-juan,LI Gang*,KONG Dong-yan,WANG Yu-xin
College of Urban and Environmental Sciences/Northwest University,Xi’an 710127,China

In recent years,historical disasters study focuses on the spatial distribution,time series and case recovery from the perspective of geography,relatively speaking,case recovery needs to be strengthened.According to historical records of drought,locust plague,flood and other disasters during 1526-1530 in China,with drought and locust plague as the main line, this paper aims to restore its spatial and temporal evolution process and correlation,to explore the social impacts and reveal the climatic background.The results show that:1)The counties affected by this three disasters fluctuated over time,the difference was that locust plague presented a feature of“single peak like a spoon upside down”characteristics and“slowly rise and sharply decline”evolution trend,the disaster reached a peak in 1529;drought showed a feature of double peak like stairs,and reached a peak in 1528;however,flood took on a feature of slight fluctuation and without extreme peak every year. 2)Drought was widely distributed in the eastern part of China,and the north-south differentiation was obvious,the south area was mainly located in the Yangtze River basin,while the north area was located in the Huang-Huai-Hai River basin,Henan, Hebei were the hardest hit.Locust plague distribution was relatively concentrated,and the core area was located in Northern China,where Henan,Hebei and Shandong were the worst-hit areas.Flood distribution was relatively dispersed,mainly in the middle-lower Yangtze River;3)In terms of the disaster temporal and spatial relation,famine,plague and three disaster existed spatial correlation and time continuity,locusts and drought had the great connection.4)The nymph grasshopper distribution area and the locust plague area indicated the source and diffusion zone of the locust disaster was related to drainage pattern,locust migration direction was mainly toward north,with the distance attenuation,northern limit line existed for locusts,which could be related to the prevailing wind direction of North China at that time and the locust itself likes dry, sick of dampress.5)The three disasters occurred on the transitional phase on the next year of El Nino in 1525 and the year before last El Nino in 1531,the climate was relatively warm during the cold period.

Clustering disasters;locust plague;geographic feature;climatic background

K901.9

:A

:1000-2324(2017)03-0405-09

2016-12-19

:2017-03-08

国家自然科学青年基金项目:我国东部季风区历史蝗灾时空演变过程及气候适应机理(41201190);教育部人文社会科学研究青年基金项目:气候变化背景下东部季风区历史灾害群发期蝗灾动态与社会发展研究(10YJCZH069);西北大学“仲英青年学者”支持计划(2016)

王会娟(1992-),女,硕士研究生.主要从事灾害地理与犯罪地理研究.E-mail:wghuijuan@126.com

*通讯作者:Author for correspondence.E-mail:lig@nwu.edu.cn