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Acta Geographica Sinica >

2021 , Vol. 76 >Issue 8: 1976 - 1996

DOI: https://doi.org/10.11821/dlxb202108012

Urban and Human Health

Spatiotemporal characteristics and influencing factors of the epidemic disasters for the past 3000 years in China

  • GONG Shengsheng , 1 ,
  • LI Zimo 2 ,
  • XIE Haichao 3 ,
  • WANG Xiaowei 4 ,
  • ZHANG Tao 1 ,
  • SHI Guoning 1 ,
  • CHEN Fahu 3
Expand
  • 1. College of Urban and Environmental Sciences Research Institute of Sustainable Development, Central China Normal University, Wuhan 430079, China
  • 2. School of Tourism and Economic Management, Nanchang Normal University, Nanchang 330032, China
  • 3. Group of Alpine Paleoecology and Human Adaptation, State Key Laboratory of Tibetan Plateau Earth System, Resources and Environment, Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
  • 4. Tourism School, Shandong Woman's University, Jinan 250300, China

Received date: 2020-06-05

  Request revised date: 2021-07-08

  Online published: 2021-10-25

Supported by

National Natural Science Foundation of China(41171408)

National Social Science Foundation of China(12&ZD145)

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Copyright reserved © 2021
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Abstract

Epidemics are one of the most severe events in the human disaster network. On the basis of establishing the epidemic sequence by using historical epidemic data, and using the methods such as historical section analysis, factor correlation analysis, and time sequence analysis, this article examines the spatiotemporal characteristics and causes of the epidemic disasters for the past 2720 years (770 BC-AD 1949) in China. The results show that: (1) The frequency and intensity of epidemic disasters in China have a long-term upward trend, with troughs in the warm periods and peaks in the cold periods. (2) The epidemic prevalence in China generally occurred mainly in summer and autumn, but varied with time, so that since the 1450s, the seasonal difference tended to be less significant due to the increase of the kinds and frequency of epidemics. (3) China's epidemic fluctuation cycles are mainly 620-610 a, 320-310 a, 230-220 a, 170 a, 90 a, etc., which confirms the existence of "Twelve Earthly Branches" cycle and the significant impact of sunspot activity on the epidemic cycles. (4) For the past 3000 years, within the China's territory, the Epidemic Widespread is 93.51%, which indicates the percentage of the number of affected counties to the total number of counties, and the Epidemic Thickness is 16.86 layers, which represents the ratio of cumulative affected counties to the total number of administrative counties. The epidemics in the southeast half of China occurred much more frequently and severely than those in the northwest half. (5) The expansion of the epidemic prevalent areas in China is synchronized with the areal land exploration. The change of the epidemic centers of gravity is obviously affected by the spatial changes of the economic centers of gravity. The centers shifted from north to south before the Southern Song Dynasty, and moved from east to west after that. The import of foreign infectious diseases has a great impact on the distribution pattern of epidemics in China. (6) The prevalence of epidemics is not only a natural phenomenon, but also a sociocultural phenomenon. The change in the spatiotemporal distribution of epidemics reflects the change of human-environmental relationship. The densely populated areas, the areas along the traffic line, the surrounding areas of the capital city, the natural foci areas and the disaster-prone areas are all epidemic-prone areas. (7) The geographical environment has a basic impact on the spatial distribution of epidemics, that is, low altitude, warm and humid areas are prone to the prevalence of epidemics. Natural disasters can induce epidemics, so the disaster-prone area is also the epidemic-prone area, and the disaster-prone period is also the epidemic-prone period. Climate change has impacts on epidemic fluctuations, so epidemics are more frequent in the cold periods than in the warm periods. The land excessive development and the conflict between human and land resulting from population growth intensified the epidemic prevalence. Moreover, epidemics always follow wars, that is, the frequent periods of war are also the frequent periods of epidemic.

Key words： epidemic disaster; spatiotemporal characteristics; impact factor; epidemic cycle; historical period; China

Cite this article

GONG Shengsheng , LI Zimo , XIE Haichao , WANG Xiaowei , ZHANG Tao , SHI Guoning , CHEN Fahu . Spatiotemporal characteristics and influencing factors of the epidemic disasters for the past 3000 years in China[J]. Acta Geographica Sinica, 2021 , 76(8) : 1976 -1996 . DOI: 10.11821/dlxb202108012

疫灾是瘟疫灾害的简称,是急性、烈性传染病大规模流行所致的灾害。疫灾直接导致大量人口死亡,是人类灾害链网中最顶级的灾害。传染病古代统称为“疫”,是由病毒、细菌、寄生虫等病原生物引起的一类疾病。疫灾的致灾体和受灾体都是生物体,本质上属于生物灾害。从发生学上看,疫灾既可以是病原体异常繁殖所导致的原生灾害,也可以是自然灾害和人类活动诱发的次生灾害。
人是环境的产物,健康与环境关系是最基本的人地关系。进入21世纪以来,随着全球环境的变化,在自然与社会因素综合作用下,传染病流行风险日益增高[1,2,3]。历史是现实的镜子,总结历史可以更好把握未来。中国文明历史悠久,有近3000年疫灾记录史,保留了世界上最长的疫灾时间序列[4,5]。自20世纪90年代历史医学地理学研究兴起以来[6],中国历史上的疫灾受到广泛关注。先秦两汉[7]、魏晋南北朝[8]、隋唐五代[9]、两宋金元[10,11,12,13,14]、明清[15,16,17]、中华民国[18],乃至整个历史时期[19,20,21]的疫灾时空分布都有学者进行研究,历史时期江南、岭南、山西、湖北地区的疫灾尤受关注[22,23,24,25,26,27]。疫灾流行的自然因素和社会因素也受到历史地理学者和环境史学者的重视,研究发现自然因素如地理环境对疫灾空间分异格局影响显著[28,29,30],自然灾害常会诱发疫灾的发生[31,32],气候的冷暖变化和干湿条件与疫灾流行关系密切[33,34,35],社会因素如土地开发促使瘴域范围发生变迁[36],战争动乱是疫灾爆发流行的重要原因等[37]。
我们从20世纪90年代开始倡导“中国历史医学地理学”研究,同时开始对“中国历史疫灾地理”进行系统研究,并于2003年在《地理学报》发表“中国疫灾的时空分布变迁规律”一文。该成果是初步的,但其基本结论总体仍然正确。不过,随着疫灾史料的进一步发掘,研究的时空尺度和范围都有待进一步细化。为此,本文特结合历史地理学和现代地理学的研究方法,从疫灾流行的时间变化、空间分异、影响因素三方面,对中国自春秋战国以来至1949年中华人民共和国成立的近3000年（770 BC—AD 1949）的疫灾地理规律进行梳理。

1 数据、概念与方法

1.1 数据来源

疫灾史料数据全部源自《中国三千年疫灾史料汇编》第一卷至第四卷[5]。据不完全统计,该书全文280万字,引用历史文献8931种,其中正史、别史、野史类110种,诏令、奏疏、实录类17种,类书、丛书、汇编类57种,地记、方志、专志类8012种,医籍、文集、论著类433种,报告、公报、报刊类302种（连续出版的报纸、杂志和大型类书、丛书均只算1种）,辑录自先秦商周以来至1949年中华人民共和国建立近3000年的疫灾史料34000多条,是迄今为止最完备、最详尽的中国疫灾史料数据库。地理要素数据,包括抽样站点（县治）的年均气温、年降水量、平均海拔、行政区划等,主要来自国家地理数据中心。自然灾害数据,主要据正史“灾异志”与现代灾害史料汇编进行系统整理。其他气候变迁、土地开发、战争动乱等因子的序列数据,除参考文献特别注明者外,全部来自研究团队以往的系列研究成果。

1.2 疫灾概念

（1）疫灾序列（Sequence of Epidemic）。指按时间先后排列、具有数据一致性、疫情信息齐全、可进行时空比较的疫灾时间序列。本文据以分析的疫灾序列,时间为春秋战国到1949年中华人民共和国成立,历时2720年;空间为中华人民共和国版图,行政区划以2010年为准,共计2435个县域单元;时间分辨率为“季”,空间分辨率为“县”。
（2）疫灾年数（Years of Epidemic）。只要某年有一个县域或者一支军队发生过疫灾,不论疫灾流行的范围,也不论疫灾延续的时间,即确定该年为“疫灾之年”（Ye）。一定时段内累积的疫灾之年的个数,就是该时段的“疫灾年数”（Ney）,用以反映疫灾发生的频数。
（3）疫灾县数（Counties of Epidemic）。只要某县在一年之中被疫灾侵袭过,不论疫灾在年内流行的时间长短,也不论疫灾在境内蔓延的空间广狭,即确定该县为“疫灾之县”（Ce）。特定时段、特定区域内疫灾之县的个数,就是“疫灾县数”（Nec）。“县”是中国历史上最稳定的行政区划单元,疫灾县数可直接用“县”的个数来度量,也可用疫灾流行区的国土面积即“疫灾面积”（Se）来度量。
（4）疫灾频度（Frequency of Epidemic）。疫灾频度（Fe）是指特定区域内某时段的疫灾年数（Ney）与该时段持续年数（Nty）的百分比,用以反映疫灾的频繁程度。
（5）疫灾广度（Widespread of Epidemic）。疫灾广度（We）是指特定时段内疫灾流行范围占研究区域范围的百分比,用以反映疫灾流行的广泛程度和广阔程度。有两种度量方法：一种是疫灾县数（Nec）与政区县数（Ndc）的百分比,称为“疫灾广泛度”（Wec）;一种是疫灾面积（Se）与研究区国土面积（Sl）的百分比,称为“疫灾广阔度”（Wes）。
（6）疫灾厚度（Thickness of Epidemic）。疫灾厚度（Te）是指特定区域在某时段累积的疫灾面积（∑Se）或疫灾县数（∑Nec）与该区域国土面积（Sl）或政区县数（Ndc）的比值,用以反映疫灾的严重程度,单位为层。Te值越高,表明疫灾越频繁,也越严重。
（7）疫灾密度（Density of Epidemic）。疫灾密度（De）是指特定区域在某时段所有疫灾之年累计的疫灾县数（∑Nec）与该区域国土面积（Sl）的比值,用以反映疫灾在空间上的密集程度,单位为个/万km2。
（8）疫灾等级（Level of Epidemic-year）。疫灾等级（Ley）是指疫灾之年的疫灾流行的强度,用以反映疫灾的惨烈程度,主要根据疫灾县数（Nec）和疫死人数（Ned）的多寡来分级。史料著录存在远略近详和标准不一的缺陷,大体而言,正史从全国着眼,所载疫灾等级较大,地方志从地方着眼,所载疫灾等级较小,报刊杂志所载疫灾更琐细。为了消除疫灾史料的不规则影响,本文根据疫灾县数和疫死人数将疫灾之年的疫灾分为7个等级,其中“微疫”受疫灾史料丰富程度的影响较大（表1）。分级以自然断裂点分级为基础,两个条件中以满足较高等级的来确定疫灾等级,如某年疫灾县数只有3个,但疫死人数达到1万,则该年疫灾为4级。
表1 中国3000年疫灾等级划分标准

Tab. 1 Division standard of epidemic levels for the past 3000 years in China

定性描述 微疫 小疫 中疫 大疫 巨疫 特大疫 超大疫
Le 1级 2级 3级 4级 5级 6级 7级
Nec (个) 1~3 4~29 30~50 51~190 191~419 420~644 645~833
Ned (人) ≤ 2000 2000~5000 5000~10000 10000~30000 30000~50000 50000~100000 > 100000
（9）疫灾指数（Index of Epidemic）。疫灾指数（Ie）是等间隔时间序列数据,有3种表达式：① 连续10 a内发生疫灾的年数（Iey）,用以反映疫灾频度的长期变化;② 连续10 a内各疫灾之年累加的疫灾县数（Iec）或疫灾面积（Ies）,用以反映疫灾广度的长期变化,长时段、大范围内的Iec序列与Ies序列的变化过程高度一致[12],故一般分析Iec序列即可;③ 连续10 a内各疫灾之年累加的疫灾等级数（Iel）,用以反映疫灾烈度的长期变化。

1.3 研究方法

（1）多维尺度分析。地理事物或现象的时空特征具有尺度敏感性,需要从不同的时空尺度进行分析才能全面认识其时空特征。时间尺度上,文中最小分析单位是“季”,基本统计单位是“年”,在此基础上将疫灾时点序列转化为疫灾时期序列进行趋势性与周期性分析。空间尺度上,文中最小分析单元是“县”,基本统计单元也是“县”,在此基础上进行省域、地带、全国3个尺度的疫灾格局变化和重心变迁分析。
（2）时间断面分析。研究时跨近3000年,疫灾格局变化和重心变迁不便进行等时间间隔的分析,只能将历史时期分成多个时间断面。文中分析疫灾格局变化时,分汉唐时期（含春秋战国、秦、两汉、三国魏晋南北朝、隋唐五代）、宋元时期（含南宋、北宋、辽、金、西夏、大理）、明代时期、清代时期、中华民国时期5个时间断面;描述疫灾重心变迁时,分先秦两汉、魏晋南北朝、隋唐五代、宋元、明代、清代、民国7个时间断面。
（3）时间序列分析。时间序列分析主要是对数据序列的趋势变化、循环变化、季节变化、随机变化等进行分析,时间序列分时点序列和时期序列[38]。文中主要采用10 a间隔的时期序列（Iey,Iel,Iec）,同时也采用时点序列（Ley）。文中主要进行趋势变化和循环变化分析,趋势变化分析主要采用滑动平均、线性趋势、多项式趋势进行函数拟合;循环变化分析主要采用小波分析获取主周期,均在MATLAB软件中完成。
（4）因子相关分析。相关分析用以判断疫灾与影响因子之间的相关性。空间相关用以分析站点疫灾分布与地理要素（气温、降水、海拔）、自然灾害（水、旱、震、蝗、饥）的空间关系,站点以“县治”为标准,通过网格法选取,不同时间断面选取的站点数并不相同,总共1393站点。时间相关用以分析疫灾变化与气候变化、自然灾害变化、人类活动变化的趋势关系。相关系数计算公式为：
r xy = ∑ i = 1 n ( x i - x ̅ ) ( y i - y ̅ ) ∑ i = 1 n ( x i - x ̅ ) 2 ∑ i = 1 n ( y i - y ̅ ) 2
式中：rxy表示要素x与要素y的相关系数。文中进行空间相关分析时,xi是各站点的疫灾年数;yi是对应站点的气温、降水、海拔等地理要素的值,或水、旱、震、蝗、饥等自然灾害的年数;i为空间站点数;时间相关分析时,xi是各时点或时段的疫灾指数,yi是对应时点或时段的气温指数、干湿指数、气温距平、年降水量、人口总数、耕地面积、战争指数等,i为时间节点或时段数。r取值范围为 - 1,1, r > 0为正相关, r < 0为负相关。r绝对值越趋近于1,表示相关性越高;r绝对值越趋近于0,表示相关性越低。通过显著性检验的r才具有统计意义。文中相关分析在SPSS软件中完成。

2 中国3000年疫灾流行的时间特征

2.1 疫灾的朝纪变化

（1）朝代变化。据770 BC—AD 1949年的疫灾时间序列统计,过去近3000年,中国共有890个“疫灾之年”,疫灾频度为32.72%,不考虑疫灾等级大小,从全国范围来看,平均每3年就有1年发生疫灾。其中,春秋战国（770 BC—221 BC）约61 a一遇;秦汉时期（220 BC—AD 220）约8.7 a一遇;魏晋南北朝（220—581年）约4.7 a一遇;隋唐五代（581—960年）约6.6 a一遇;北宋时期（960—1127年）约2.8 a一遇;南宋时期（1127—1279年）约1.9 a一遇;元代（1279—1368年）约1.7 a一遇;明代（1368—1644年）约1.3 a一遇;清代（1644—1911年）几乎一年一遇;中华民国时期（1912—1949年）完全是一年一遇。连缀起来看就是疫灾频度呈阶梯状上升,仅隋唐五代有所降低（图1a）。
图1 中国3000年疫灾频度的朝代变化(a)和世纪变化(b)

Fig. 1 Changes of frequency of epidemic disasters in dynasities (a) and in centuries (b) for the past 3000 years in China

（2）世纪变化。在世纪尺度上,中国3000年来的疫灾频度总体上也呈波动上升趋势：第一波从公元前8世纪—公元前5世纪,第二波从公元前5世纪—公元8世纪,第三波从公元8世纪—13世纪,第四波从13世纪—20世纪40年代。值得注意的是,几个疫灾低谷期的形成：公元前5世纪的低谷期可能是由于史料缺失的缘故,8世纪的低谷期处于“盛唐暖期”,13世纪的低谷期处于“中世纪暖期”,18世纪的低谷期要从疫灾等级图才看的明显,该世纪虽然疫灾频度也很高,但5级以上的大疫灾仅2次,远远低于之前和之后的世纪（表2）,当时正是“康乾盛世”（图1b）。这说明气候温暖的时期疫灾相对少发,也相对较轻。
表2 中国3000年各世纪的疫灾等级结构表

Tab. 2 The structure of levels of epidemic disasters for the past 3000 years in China

世纪 BC7 BC6 BC5 BC4 BC3 BC2 BC1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 小计
1级疫灾 1 4 0 1 1 3 4 2 1 11 8 5 10 3 4 4 10 10 16 14 14 19 12 12 14 1 0 184
2级疫灾 0 0 0 0 0 1 0 0 9 5 6 9 4 8 0 4 2 16 17 18 22 24 58 62 69 36 0 370
3级疫灾 0 0 0 1 1 0 0 3 1 3 5 4 0 1 0 3 1 6 9 2 0 6 8 15 5 13 0 87
4级疫灾 0 0 0 0 0 1 2 5 1 3 0 1 2 2 2 3 2 4 1 1 2 7 6 3 7 15 5 75
5级疫灾 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 1 0 0 2 1 1 0 1 2 3 2 5 6 1 1 13 8 49
6级疫灾 0 0 0 0 0 0 3 0 2 2 2 0 3 2 0 2 1 0 1 1 5 4 2 0 1 10 13 54
7级疫灾 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 1 0 0 1 1 0 5 5 4 2 3 5 5 0 12 24 71
合计 1 4 0 2 2 5 9 12 15 26 22 20 19 18 8 18 16 42 51 43 47 68 97 98 97 100 50 890

注：20世纪的疫灾为1900—1949年的疫灾,即仅半个世纪的疫灾。

2.2 疫灾的季节变化

（1）总体的季节性特征。中国过去近3000年890个疫灾之年中,除去疫灾季节不详的,疫灾发生在春季的424年次,占24.68%;发生在夏季的527年次,占30.68%;发生在秋季的458年次,占26.66%;发生在冬季的309年次,占17.99%。据此来看,疫灾主要在夏、秋季节流行（图2a）。这是不考虑疫灾流行范围的情况。宋代以后,史料记录的范围可以分辨到县域,可以结合疫灾广度来分析疫灾的季节性。据统计,在北宋至中华民国（960—1949年）的近千年里,累计疫灾县数为19277个,其中春季4088个,占21.21%;夏季6744个,占34.98%;秋季6481个,占33.62%;冬季1964个,占10.19%。同样是夏、秋季节的疫灾严重,春、冬季节次之。中国疫灾之所以主要流行于夏、秋季节,一是因为夏秋炎热多雨,高温、高湿有利于致病微生物、寄生虫等病原体的繁殖,二是因为水、旱、蝗等自然灾害多发于夏、秋季节,它们容易诱发疫灾流行。至于春季疫灾相对多于、重于冬季,主要是因为春季处于青黄不接之时,由饥馑引发的疫灾较多的缘故。疫灾季节性差异的形成,还与流行的疫病种类有关。一般而言,冬、春季主要是伤寒、猩红热流行,春、夏季主要是天花、脑膜炎流行,夏、秋季主要是霍乱、疟疾、痢疾流行;北方鼠疫多在冬、春季流行,南方鼠疫多在春、夏季流行。东汉晚期至西晋末的疫灾之所以主要在冬、春季流行,是因为当时主要是伤寒流行;东晋南北朝至唐朝中期的疫灾之所以主要在夏季流行,是因为当时主要是天花流行;两宋前期疫灾之所以主要在夏秋流行,是因为当时主要是疟疾流行。13世纪的宋元之际,中国开始有鼠疫流行;19世纪的嘉道之际,中国开始有霍乱流行。越到近世,导致疫灾的疫病种群越多,疫灾的季节性差异就越不明显。
图2 中国3000年疫灾的季节变化

Fig. 2 Seasonal changes of epidemic disasters for the past 3000 years in China

（2）阶段的季节性特征。在不同历史阶段,疫灾流行有着较大的季节差异（图2）。11世纪30年代以前,疫灾频度低,每10 a的季节频数只有1~2个;在11世纪40年代—14世纪90年代之间,每10 a的季节频数很不稳定,有的1~2个,有的2~3个,有的3~4个;进入15世纪以后,疫灾频度高,疫灾季节性向均衡化发展,每10 a的季节频数达4个,季节多样性特征明显。其中,15世纪初—19世纪70年代间,虽然每个季节都有疫灾发生,但季节频数差别较大,而在19世纪80年代—20世纪40年代间,不仅每个季节都有疫灾发生,而且季节频数基本相同。这说明在连续10 a的时间间隔里,自15世纪初的明中叶以来,随着疫病种群的增多和疫灾频度的提高,疫灾的季节性差异趋于淡化。到了19世纪80年代以后的晚清民国时期,不仅每个10 a间隔都有疫灾流行,而且每个10 a间隔四季都有疫灾分布（图2b）,且各季节疫灾广度的变化趋于一致。
除了季节频数的变化,疫灾流行的主要季节也有阶段性差异。这里,“疫灾流行的主要季节”是指疫灾频数占主导地位的季节。在10 a间隔里,如果只有一个季节,则该季节为主要季节;如果有两个季节,且它们的频数相等（即各占1/2）,则两个都视为主要季节,不相等则以频数多的为主要季节;如果有3个季节,且它们的频数相等（即各占1/3）,则3个季节都视为主要季节,其余以频数最多的季节为主要季节;如果有4个季节,且它们的频数相等（即各占1/4）,则4个季节都视为主要季节,其余以频数最多的季节为主要季节。根据这样的方法,对中国近3000年疫灾流行的主要季节进行阶段划分（图2a）,9世纪10年代—80年代（唐后期）,疫灾主要在春季流行;4世纪30年代—9世纪初（东晋至唐朝中期）、9世纪90年代—10世纪50年代（五代十国）、12世纪初—20年代（北宋晚期）、12世纪90年代—13世纪40年代（南宋中期）,疫灾主要在夏季流行;10世纪60年代—11世纪900年代（北宋前期）、12世纪30年代—80年代（南宋前期）,疫灾主要在秋季流行;680 BC—AD 120（先秦至东汉中叶）、13世纪80年代—19世纪70年代（元朝至清晚期）,疫灾主要在夏、秋季节流行;3世纪30年代—4世纪20年代（东汉晚期至西晋末）、13世纪50年代—70年代（南宋末年）,疫灾主要在冬、春季节流行;19世纪80年代—20世纪40年代（晚清民国时期）,疫灾流行呈多样性特征,基本上没有了季节差异。

2.3 疫灾的长期变化

（1）疫灾流行的阶段性。阶段性是长时间序列的重要特征。综合Iey和Iel两个序列变化看,中国3000年疫灾的流行可分为5个差异性明显的阶段（图3）。
图3 中国3000年疫灾的长期变化

注：虚直线为线性趋势线,虚曲线为六阶多项式趋势线,细实线为10年指数波动线,粗线为50年滑动平均线。

Fig. 3 Long-term changes of the epidemic disasters for the past 3000 years in China

第一阶段（Ⅰ）：770 BC—220 BC,先秦时期,当时人口稀少,人口流动性弱,因此疫灾不常发生,疫灾指数Iey很低,最高只有2,平均仅0.20;疫灾指数Iel也不高,最高只有4（大疫）,平均仅0.25,属于“微疫”以下。
第二阶段（Ⅱ）：220 BC—AD 1000,秦汉、三国、魏晋南北朝、隋唐五代时期,疫灾指数Iey先波动上升,3世纪70年代—4世纪20年代间达到高峰,成为中国历史上的第一个疫灾频繁期,之后又波动下降,在8世纪初—8世纪50年代间的盛唐时期形成整个中世纪的疫灾最低谷。与第一阶段相比,该阶段疫灾流行的频度和强度明显上升,Iey平均1.56,最高达到5,Iel最高达到7（超大疫）,平均为1.90,接近于“小疫”。
第三阶段（Ⅲ）：1000—1450年,两宋金元到明代中叶,疫灾指数Iey呈锯齿状波动升高,再无连续10 a没有疫灾发生的情况,平均为4.96,最高达到9。疫灾指数Iel也呈锯齿状波动,且上升趋势明显。Iel最高达到7（超大疫）,平均为2.58,介于“小疫”和“中疫”之间。
第四阶段（Ⅳ）：1450—1850年,明代中叶至清代前期,疫灾频繁,灾情严重,Iey最低为7,平均高达9.60,几乎年年都有疫灾发生,16世纪80年代、17世纪40年代、19世纪20年代的疫灾流行范围极广,Nec分别达543、654、570个。虽然Iel平均只有2.44,比前阶段还略低,但振幅很大,有不少巨大疫、特大疫和超大疫发生。
第五阶段（Ⅴ）：1850—1949年,清代后期至中华民国时期,疫灾极为频繁,灾情极为严重,Iey全部达10,即年年都有疫灾流行,疫灾等级几乎全部是大疫以上的巨大疫、特大疫和超大疫,疫灾等级指数呈陡坡状攀升,Iel平均高达5.52,介于“巨大疫”和“特大疫”之间。
（2）疫灾流行的周期性。周期性作为时间序列的循环分量,是自然世界变化和人类社会运动的普遍现象。过去3000年中国疫灾流行也具有明显的周期性。中国疫灾史料的丰富程度大体以公元960年为界,之前时段疫灾史料相对稀少,之后时段疫灾史料相对丰富,为了消除疫灾史料的不规则影响,本文分别对全时段、前时段、后时段的疫灾周期进行分析,各指数序列的周期分析结果如表3所示。从全时段来看,Iey和Iel两个时期序列有一个共同周期620 a,Ley时点序列的周期612 a与之接近,可能更精确;从前时段来看,除Iel和Ael两个等级序列周期250 a、260 a比较接近外,无相同周期,Ley序列周期为72 a;从后时段来看,Iey和Ael两个序列的230 a周期和Iel序列的220 a周期很接近,Iel和Ael两个等级序列的周期90 a与Ley序列的周期96 a很接近。从同一时间序列来看,Iey序列因为后时段地方志（明清以来）和报刊杂志（晚清民国）的兴起,许多微小疫灾也被记录无遗,周期变化可能有所失真,为此,再用考虑疫灾广度的Iec序列进行修正,因Iec序列原始数值变幅过大,故将其对数平滑后再小波分析,得到主周期为310 a、170 a,与前时段320 a、170 a的结果几乎一致;Ley序列属于时点序列,疫灾周期最精确,虽然前、后、全时段的周期都不一样,但是有一个十分重要的共同特征,就是它们的周期都是“纪”（中国古代干支纪年将“十二地支”轮回一次称为1纪）的倍数,即12的倍数,说明疫灾有“地支轮回”周期的存在;Iel和Ael两个序列的前、后、全时段的周期也大都不一样,说明影响其周期性变化的因素复杂多样（表3）。综合所有序列的分析,中国3000年疫灾变化的主周期从长到短排列,有1330~1300 a、960 a、910 a、620~610 a、560 a、410 a、390 a、370 a、320~310 a、260~250 a、230~220 a、170 a、90 a、70 a等多种类型。从出现频数看,620~610 a、320~310 a、230~220 a、170 a、90 a等周期较常见,这些周期都有一个共同的特点,就是它们都接近于太阳黑子活动周期（11.2 a）的倍数,这说明,从千年尺度来看,中国疫灾流行的周期性主要受太阳黑子活动周期的制约。
表3 中国3000年疫灾流行的主周期

Tab. 3 Main cycles of epidemic prevalence for the past 3000 years in China

疫灾指数序列 全时段(770 BC—AD 1949) 前时段(770 BC—AD 960) 后时段(AD 960—AD 1949)
疫灾年数指数序列Iey 910 a、620 a、220 a 320 a、170 a 610 a、370 a、230 a;310*a、170*a
疫灾等级时点序列Ley 612 a 72 a 96 a
疫灾等级指数序列Iel 1300 a、620 a 410 a、250 a 220 a、90 a
疫灾等级平均序列Ael 1330 a、960 a、590 a 960 a、390 a、260 a 560 a、90 a、230 a

注：*为Iec对数序列周期;除Ley为即年的时点序列外,其余均为10 a间隔的时期序列。

（3）疫灾流行的趋势性。趋势性是时间序列的首要分量。过去3000年中国疫灾流行具有长期的上升趋势。Iey序列呈显著的长期上升趋势（k = 0.039）,即疫灾流行的频度是逐渐上升的（图3a）。Iel序列也呈较显著的上升趋势（k = 0.1219）,说明疫灾流行的等级也是逐渐上升的（图3b）。疫灾长期上升趋势的形成,是长期气候变迁和多种人类活动共同作用下形成的,其中,在960年以前的时期,疫灾频度和疫灾等级的变化主要受气候变化的影响,在960年以后的时期,疫灾频度和疫灾等级的变化主要受人地关系演变（人口增加、土地开发）的影响（图4）。但是,中国疫灾流行的线性上升趋势并不是单调上升的,而是波动抬升的,因此,Iey、Iel两个疫灾序列都可以通过六阶多项式进行很好的拟合（R2分别为0.8624,0.7787）,表现为2个1300 a左右的波动周期,这也说明中国3000年的疫灾流行有显著的周期性特征。
图4 中国3000年疫灾年数县域尺度的空间分布

注：基于自然资源部标准地图服务网站GS(2019)1817号标准地图制作,底图边界无修改。

Fig. 4 Spatial distribution on the county scale of epidemic years for the past 3000 years in China

3 中国3000年疫灾流行的空间特征

3.1 疫灾分布的总体特征

每次疫灾流行都有一定的空间范围,为便于比较,本文将每次疫灾范围加以考证,并转换到2010年中国分县政区图上（含港澳台,全国共2435个县域单元）,绘制汉唐、宋元、明代、清代、中华民国和整个历史时期的疫灾空间分布图（图4）,并以“沈兰西弧线”[39]为界,将现今中国版图分为东南、西北两个半壁来进行论述。
（1）汉唐时期。全国疫灾广泛度达49.57%,即近半数的县遭到了疫灾侵袭;疫灾厚度为2.10层,相当于全国被疫灾席卷了2次多。所有疫灾县中,97.02%分布于东南半壁;累计疫灾县次中,99.28%分布于东南半壁。很显然,东南疫灾重于西北,其中北方疫灾又重于南方（表4、图4a）。
表4 中国历史时期各时间断面的疫灾空间分异

Tab. 4 Spatial differentiation of epidemic disasters in different sections of Chinese historical period

区域范围 政区县数(个) 项目 汉唐时期 宋元时期 明代时期 清代时期 中华民国时期 历史时期
全国版图 2435 Nec (个) 1207 1499 953 1754 2201 2277
∑Nec (县次) 5116 4903 3019 10480 17546 41064
Wec (%) 49.57 61.56 39.14 72.03 90.39 93.51
Te (层) 2.10 2.01 1.24 4.30 7.21 16.86
东南半壁 1927 Nec (个) 1171 1495 937 1558 1854 1911
∑Nec (县次) 5079 4898 2994 9711 15148 37830
Wec (%) 60.77 77.58 48.62 80.85 96.21 99.17
Te (层) 2.64 2.54 1.55 5.04 7.86 19.63
西北半壁 508 Nec (个) 36 4 16 196 347 366
∑Nec (县次) 37 5 25 769 2398 3234
Wec (%) 7.09 0.79 3.15 38.58 68.31 72.05
Te (层) 0.07 0.01 0.05 1.51 4.72 6.37
（2）宋元时期。全国疫灾广泛度为61.56%,疫灾厚度为2.01层。所有疫灾县中,99.73%分布于东南半壁;累计疫灾县数中,99.90%分布于东南半壁。与汉唐时期相比,东南疫灾重于西北疫灾的格局没有变,但南北格局发生逆转,南方疫灾开始多于北方（表4、图4b）。
（3）明代时期。全国疫灾广泛度为39.14%;疫灾厚度为1.24层。所有疫灾县中,98.32%分布于东南半壁;累计疫灾县数中,99.17%基本分布于东南半壁。与宋元时期相比,东南疫灾重于西北、南方疫灾重于北方的总体格局维持不变（表4、图4c）。
（4）清代时期。疫灾严重程度继续提升,全国疫灾广泛度高达72.03%。所有疫灾县中,东南半壁占88.83%;累计疫灾县数中,东南半壁占92.66%。与明代时期相比,东南疫灾重于西北的程度有所降低,但疫灾广泛度进一步提升,东南半壁达到80.85%,西北半壁达到38.58%（表4、图4d）。
（5）中华民国时期。疫灾严重程度前所未有,短短38年间,疫灾广泛度高达90.39%,只有约一成地方免受疫灾侵袭,就是以前疫灾相对稀少的西北半壁,其疫灾广泛度也达到了68.31%;疫灾厚度高达7.21层,相当于全国被疫灾席卷了7次多。该时期继续保持东南疫灾重于西北、南方疫灾重于北方的分布格局。所有疫灾县数中,84.23%分布于东南半壁;累计疫灾县数中,86.33%分布于东南半壁。与清代相比,东北地区的疫灾显著增多（表4、图4e）。
（6）历史时期。就整个过去的2720年而言,全国疫灾广泛度高达93.51%,疫灾厚度高达16.86层。其中,西北半壁疫灾广泛度为72.05%,疫灾厚度为6.37层;东南半壁疫灾广泛度为99.17%,疫灾厚度为19.63层。东南半壁疫灾比西北半壁严重得多（表4、图4f）。以上疫灾总体分布特征是从县域尺度进行的分析。在省域尺度上,除东南、西北分异外,还有非常明显的东、中、西地带性分异,东部江浙一带疫灾最为严重,中部其次,西部又次（表4、图5）。
图5 中国3000年来各省区各朝代疫灾年数的分布变化

Fig. 5 Distribution of epidemic years on the provincial scale for the past 3000 years in China

3.2 疫灾分布的一般规律

通过对中国不同阶段、不同地域的疫灾空间分布的一系列研究[4, 7-12, 14-16, 22-24,26-27],发现中国历史时期疫灾的空间分布具有以下一般性规律：
（1）人口稠密区是疫灾高发区。疫病流行具有密度依赖性,疫灾是一种密度依赖型灾害,人口密度对疫灾分布具有基础性影响,是疫灾流行的“启动器”。因此,无论在何时期,也无论在何地域,人口稠密地区的疫灾多于人口稀疏地区,疫灾的重灾区域与人口的稠密区域基本相吻合。这与其他自然灾害有着显著的不同,也是疫灾流行的可怕之处。
（2）交通沿线区是疫灾频发区。疫灾与其他自然灾害的最大区别是疫灾具有空间蔓延性,在甲地发生的疫灾可以蔓延到乙地,有时一场疫灾可以席卷全国甚至全球,这是其他任何自然灾害所不具备的。人口流动是疫病流行的主要传播途径,人口流动也是疫灾流行的“加速器”,历史上的疫灾蔓延基本上都是通过人口流动（军士、难民、移民）来实现的。交通线是人口流动的载体,因此,交通沿线地区的疫灾重于偏僻地区,疫灾的多发地带与交通干线基本相契合。
（3）城市周边区是疫灾重灾区。易感人群是疫病流行的三大要素之一,易感人群集中的京畿地区总是疫灾频发的易感地带。城市是人口汇聚之中心和交通连接的结点,不仅人口密度高,人口流动性强,而且在战争或者灾荒发生时,还是难民、灾民、兵士、流民等易感人群麇集的地方,因此,城市地区的疫灾重于乡村地区,而人口规模最大、易感人群最多的都城及其周边地区疫灾尤其频发和严重。
（4）自然疫源区是疫灾多发区。导致疫病流行的病原体是生命有机体,它们的繁殖力和致病力都与生态环境有着密切的关系。总体而言,热湿气候有利于瘟疫流行,因此,夏秋季节的疫灾多于冬春季节,热湿地区的疫灾多于冷干地区。除此之外,有的病原体适宜于在特定的生境条件下繁衍,久而久之便形成了自然疫源地,从而使得疫病流行具有地方性,因此,自然疫源区大多为疫灾高发区。
（5）灾害频繁区是疫灾频繁区。疫灾既可以是微生物、寄生虫等病原体异常引起的原生性灾害,也可以是而且更多地是其他灾害诱发的次生性灾害,从而成为人类灾害链网中的顶级灾害。历史上有“大灾之后必有大疫”的说法,主要灾害链有水—疫、旱—疫、蝗—疫、震—疫、饥—疫、兵—疫,甚至旱—蝗—饥—疫等,因此,自然灾害频繁的地区一般也是疫灾的多发区。

3.3 疫灾分布的变迁特点

（1）疫灾重灾区的拓展。过去3000年中国疫灾流行区域的拓展与区域开发同步,疫灾分布区域总体上是从黄河中下游地区向外逐渐扩展。先秦两汉时期,疫灾重灾区位于黄河中下游的地区;魏晋南北朝时期,疫灾重灾区向南迁移到江淮之间;隋唐五代至北宋时期,长江三角洲地区成为新的疫灾重灾区;南宋金元时期,长江三角洲地区、闽赣及鄂东地区、北京周边地区为疫灾重灾区;明清至中华民国时期,长江三角洲及其南北两翼成为连片的疫灾重灾区,长江中游的鄂、湘地区,长江上游的川、黔、滇地区,其疫灾频度也有大幅的提高（图5）。这个过程,和中国区域土地开发基本是同步的。最近500年来的明清迄中华民国时期,是中国自然干扰程度加深、生态破坏程度加重的时期,其间不仅导致疫灾流行的疫病种类不断增多,如霍乱、脑膜炎（流脑）、黑热病、猩红热等疫病,几乎都是这个时期才流行的,而且疫灾的破坏性也不断增强,主要表现为疫灾流行的频度不断攀升和每次疫灾流行的范围不断扩大。
（2）疫灾重心点的迁移。过去3000年中国疫灾重心随疫灾分布区域的变化而变化,总体上是由北向南、由东向西迁移。其中,宋元以前,中国疫灾重心由北向南迁移,此阶段正是中国区域土地开发和经济重心由北向南迁移的时期。具体而论,先秦两汉时期的疫灾重心分布在今豫东北地区,魏晋南北朝时期疫灾重心南移至南北分界线的淮河之滨,隋唐五代时期疫灾重心继续南移,迁到江淮之间的合肥附近,宋元时期疫灾重心进一步南移至皖江之畔。宋元以后,中国疫灾重心变迁发生重大转折,开始由东向西迁移,这一点与该阶段中国区域土地开发由东向西拓展的趋势一致。整个历史时期的疫灾重心与明代、清代、中华民国的疫灾重心比较靠近,说明最近500年是奠定中国3000年疫灾总体格局的主体时期（图6）。中国疫灾重心变迁与经济重心变迁的轨迹基本一致,这说明疫灾重心的变迁受经济重心的牵引,在很大程度上,人类活动的空间格局制约着疫灾流行的空间格局。
图6 中国3000年省域疫灾流行年数分布及县域疫灾重心变迁

注：基于自然资源部标准地图服务网站GS(2019)1817号标准地图制作,底图边界无修改。

Fig. 6 Distribution of epidemic years and change of epidemic centers of gravity for the past 3000 years in China

（3）疫灾地方性的建立。过去3000年疫种输入对中国疫灾空间格局产生了重大影响。就中原王朝而言,中国法定传染病中的3种烈性传染病都是外来输入的。天花现在已被消灭,历史上多次被输入,如南齐建武年间（494—498年）由北魏拓跋部军队带入南阳盆地,但直到唐朝初年,天花尚未在中原建立地方性。鼠疫是一种古老的自然疫源性疾病,有人认为古典时期《黄帝内经》就记载了鼠疫的症状,中世纪的鼠疫据说源于蒙古部落,元朝蒙古军队在征服南宋的过程中将鼠疫带到云南,很快就在云南建立了地方性,以后又从云南蔓延两广、福建,形成了中国南方的鼠疫自然疫源地。霍乱则在1819年传入中国,之后便迅速在江南水乡建立了地方性,中华民国时期上海几乎年年都有霍乱流行,以致被称为“传染病之城”。黑热病也是输入性疫病,1900年由八国联军中的德国士兵带入,之后很快就在鲁西、苏北、皖北、豫东四省毗连区建立了地方性。疫病地方性的建立,意味着新的疫灾高发区的形成,随着时间的推移,进而会对疫灾的空间格局产生重大影响。

4 中国3000年疫灾流行的影响因素

4.1 地理环境与疫灾流行

自然地理环境对疫灾空间分异具有基础性影响。这是因为,气温、降水、湿度、土壤、海拔等可通过对病原体、宿主、媒介的影响,进而影响不同种类疫病的流行。比如,不同的气候区有不同的疫病类型,有些病原体依赖特定的气候和动物群落而生存在特定的地区,使得依赖动物宿主和昆虫媒介的疾病仅在特定地区繁荣[40],等等。假使历史时期自然地理环境变迁具有空间一致性,即环境变化不改变其宏观分异格局,我们就可以用一定数量的空间站点的历史疫灾年数与现代年均气温、年降水量、平均海拔等进行相关分析,从而获取地理环境与疫灾流行关系的认识。如表4所示,经不同历史阶段共计1393个站点县的相关分析,发现各空间站点的疫灾频度与其年均气温、年降水量呈显著的正相关性,与平均海拔呈显著的负相关性,说明中国疫灾流行具有显著的“暖池、水窝、洼地”效应,即高温、高湿、低海拔地区疫灾相对多发。温暖气候条件有利于疫灾流行,这与17世纪意大利鼠疫流行的情形相似[41]。

4.2 自然灾害与疫灾流行

自然灾害对疫灾流行具有诱发机制。这是因为,自然灾害会恶化生存环境,降低灾民对疫病的抵抗力,产生大量易感人群。中国历史上绝大多数疫灾都是由其他自然灾害诱发的次生灾害,只有极少数疫灾是细菌、病毒、寄生虫等病原体异常引起的原生灾害。疫灾之所以成为人类面临的顶级灾害,除直接导致人类生命健康损失外,还因为它与其他灾害叠加产生雪上加霜的破坏作用。如表5所示,从空间站点相关看,在不同历史阶段里,所有站点的疫灾年数与其水、旱、蝗、震、饥等的灾害年数都呈显著正相关,说明自然灾害频繁的地方也是疫灾频繁的地方。从时间序列相关看,在10 a时间尺度上,各历史阶段的疫灾指数与各类灾害指数也大都具有显著的正相关性（唯独汉唐时期的相关性不高,主要是灾害史料的时空分辨率较低的缘故）,说明自然灾害频发的时期,也是疫灾频繁的时期。正因为如此,中国古代才有“大灾之后,必有大疫”之说。
表5 中国3000年疫灾与地理环境、自然灾害、气候变迁的相关系数

Tab. 5 Correlation coefficient of epidemic disasters with geographical environment, natural disasters and climate change for the past 3000 years in China

分析阶段 历年数(a) 站点数(个) 时空关系 年均气温/
气温指数		 年均降水/
干湿指数		 平均
海拔		 旱灾 水灾 蝗灾 地震 饥荒
汉唐时期
200 BC—AD 959		 1160 63 空间站点相关 0.55*** 0.48*** -0.37** 0.82*** 0.65*** 0.61*** 0.64*** 0.64***
时间序列相关 -0.37*** -0.14 - 0.09 0.15 0.17 0.24*** 0.18**
宋元时期
960—1396年		 410
454 空间站点相关 0.29*** 0.29*** -0.16*** 0.16*** 0.19*** -0.12** 0.22*** 0.21***
时间序列相关 -0.28* -0.32** - 0.18* 0.41*** 0.23 0.44*** 0.33**
明代时期
1360—1649年		 290
238 空间站点相关 0.16** 0.07 -0.44*** 0.66*** 0.68*** 0.56*** 0.39*** -
时间序列相关 -0.61*** -0.35* - 0.86*** 0.74*** 0.68*** 0.64*** -
清代时期
1640—1909年		 270
638 空间站点相关 0.05 0.09 -0.40*** 0.54*** 0.52*** 0.43*** 0.40*** 0.51***
时间序列相关 -0.09 -0.19 - 0.18 0.40** 0.39** 0.34* 0.35**

注：***表示显著水平为0.01,**表示显著水平为0.05,*表示显著水平为0.1。表中相关系数系对原始数据进行归一化处理后计算所得。

4.3 气候变迁与疫灾流行

气候变迁与人类文明演进有着十分密切的关系[42]。气候变迁对疫灾流行的影响具有尺度敏感性,一般而言,在大空间、长时间尺度上,气候变化对疫灾流行的影响比较明显[43]。有人认为疫病流行是一种生物现象,极端气候影响瘟疫频率,正是气候变化的作用导致了瘟疫周期性的形成[44]。对中国近3000年的疫灾指数与气温距平、干湿指数进行时间序列的相关分析,结果也表明,无论是近3000年、近2000年、近1000年（表6）,还是不同历史阶段（表5）,疫灾指数与气温指数、干湿指数、降水量都呈负相关,说明寒冷、干燥时期疫灾相对多发,温暖、湿润时期疫灾相对少发,尤其是处于“小冰期”的明代,疫灾与气温的负相关程度最高（r = -0.61）。把近2000年来中国疫灾指数变化与气温、降水变化绘制到一幅图上（图7）,疫灾频度的波动与气温、降水的波动具有比较明显的反向特征。这是因为中国属于季风性气候,温暖时期也是多降水的湿润时期,寒冷时期也是少降水的干旱时期。
表6 中国3000年疫灾变化与气候变迁、土地开发、战争动乱的相关系数表

Tab. 6 Correlation coefficient of epidemic disasters and climate change, land development and war/disturbance for the past 3000 years in China

相关分析区间 温度距平 降水量 尘暴指数 人口总数 耕地面积 战争指数
近3000年疫灾指数 (840 BC—AD 1949) -0.31*** -0.79*** 0.10* 0.65*** 0.99*** 0.25***
近2000年疫灾指数 (0—1949年) -0.31*** -0.71*** 0.17** 0.64** 0.92** 0.15**
近1000年疫灾指数 (960—1949年) -0.60*** -0.51*** 0.27** 0.54*** 0.82*** -0.21**

注：疫灾指数和战争指数为本文所得,温度距平序列引自文献[45];降水量序列引自文献[46];尘暴指数序列和人口总数序列引自文献[47];战争指数序列统计自文献[48];耕地面积序列引自文献[49]。***表示显著水平为0.01,**表示显著水平为0.05,*表示显著水平为0.1。表中相关系数系对各时间序列进行极差法归一化处理后计算所得。

图7 中国3000年疫灾与自然因素和人文因素的时间序列对比

注：各时间序列均进行极差法归一化处理,故人口、耕地、降水、温度均不标原始单位。其中,a.战争指数统计自文献[48];b.尘暴指数、c.人口引自文献[47];d.耕地面积引自文献[49];e.华北降水引自文献[46];f.温度引自文献[45]。除c、d外,图中粗线均为50年滑动平均值。

Fig. 7 Comparison of time series between epidemics and natural or human factors in the past 3000 years in China

4.4 土地开发与疫灾流行

过去3000年中国的疫灾流行区域是不断扩展的,而且这种扩展是与区域土地开发同步的。可以这样说,人类开发土地的脚步迈到哪里,疫灾就会跟随到哪里,如南方地区瘴疫（主要是恶性疟疾）的流行,在土地开垦的初期最明显,随着土地开发的不断南扩,瘴疫流行区的北界也不断南迁[50]。
农业经济时代,人口由土地承载,人口和耕地都是反映土地开发程度的重要指标。关于人口增长与疫灾流行的关系,对近2000年来的人口总数序列与疫灾指数序列进行相关分析,结果表明两者之间有着显著的高度正相关性,说明随着人口总数的增加,疫灾的流行也越来越频繁（图7c）。关于耕地变化与疫灾流行的关系,无论是过去2000年还是最近1000年,两者都有显著的正相关性。最近300年来的清代也是如此,时间上清代各帝朝耕地面积与其疫灾县数呈显著正相关（r = 0.46）,空间上清代各省耕地垦殖指数与疫灾强度指数呈显著正相关（r = 0.83）[16]。土地开发既伴随着人口迁移和流动,以及人口密度的增加,也伴随着人类对自然生态的干扰,并进而导致疫灾分布格局的变化,使得历史时期中国内地省份疫灾流行较早且多,边疆省份疫灾流行较晚且少。
中国北方地区沙尘暴的发生与土地开发有着十分密切的关系。本来,寒冷期干旱少雨,有利于沙尘暴的发生,沙尘暴发生的频率应该较高,而温暖期降水较多,不利于沙尘暴的发生,沙尘暴发生的频率应该较低。但是,事实恰恰相反,在人类活动影响下,温暖时期（如汉代、唐代、中世纪的暖期）由于农牧分界线的北移,中国北方半干旱半湿润地区由于土地利用方式由草地变为耕地,沙尘暴反而较寒冷时期（如魏晋南北朝冷期、明清小冰期）还要多得多,这说明人类垦殖活动超过自然气候因素成为了中国北方沙尘暴变化的主要因素[47],即沙尘暴的发生主要是耕地垦殖的土地开发的结果。对近2000年的疫灾指数序列与尘暴指数序列进行相关分析,发现它们之间呈正相关关系（表6）,尤其是北宋以来的近1000年里,疫灾指数的波动与尘暴指数的波动有着很好的一致性（图7b）。这从侧面说明疫灾流行与区域土地开发和土地利用方式也有着密切关系。

4.5 战争动乱与疫灾流行

战争动乱是社会环境变迁的典型表征。战乱一般被视为“人祸”,但同疫灾一样,战乱也可以由其他自然灾害引发。有研究表明,旱涝灾害是历史时期中国内乱的重要驱动因素[51]。在人类历史上,疫灾与战争总是如影随形,两者叠加形成危害极为巨大的兵疫灾害,所谓“大兵之后,必有大疫”,就是历经战乱和瘟疫之痛的古代人们对这两种人类顶级灾害关系的总结。其实,不仅中国如此,世界各国也莫不如此。早在1916年,就有人系统分析了历史时期欧美地区战争与瘟疫的关系,据其提供的历次战争的死亡数据,我们计算得出,在战争期间死亡的人口中,至少64%是死于战争中的瘟疫[52]。中国军事专家也指出,“瘟疫是华夏战乱最大的杀手”,“国外战史上最可怕杀手不是刀枪而是疫病”[53]。过去3000年来,中国在北部农牧交错带、中部南北分界线、南部海陆交汇带形成了3个兵疫灾害密集带[54]。对中国过去3000年来的战争指数序列与疫灾指数序列进行相关分析（图7a）,结果表明,战争指数的波动和疫灾指数的波动在1—17世纪间有着很强的相似性,而且疫灾的滞后性特征也相当明显。两者的相关分析表明,疫灾与战争有着显著的低度正相关性,说明总体上战争频繁的时期也是疫灾频繁的时期,战争稀少的时期也是疫灾稀少的时期。

5 结论

（1）中国从春秋战国到中华人民共和国建立（770 BC—AD 1949）的2720年间,共有890年的疫灾流行。魏晋南北朝为第一个疫灾高峰期,北宋以来为第二个疫灾高峰期。气候温暖期形成疫灾低谷期,气候寒冷期形成疫灾高峰期。
（2）中国历史疫灾主要在夏、秋季节流行;疫灾频度和疫灾强度具有长期上升趋势;先秦时期疫灾罕见,汉唐时期疫灾稀少,北宋至明中叶疫灾较频繁,明中叶至中华民国疫灾极频繁。疫灾时期序列（10 a间隔）周期以620~610 a、320~310 a、230~220 a、170 a、90 a为常见,太阳黑子活动对这些周期的形成有重要影响;疫灾时点序列周期前时段为72 a,后时段为96 a,全时段为612 a,证实了“十二地支”周期变动的存在。
（3）过去近3000年里,中国累积的疫灾广泛度为92.85%,疫灾厚度达15.82层。东南半壁的疫灾比西北半壁的频繁得多、严重得多。中国历史疫灾分布的一般规律是：人口稠密区是疫灾高发区;交通沿线区是疫灾频发区;城市周边区是疫灾重灾区;自然疫源区是疫灾多发区。
（4）中国疫灾分布变迁有3个重要特征：① 疫灾重灾区从黄河中下游地区逐渐向外扩展,疫灾区域拓展与区域土地开发同步;② 疫灾重心点在宋元以前由北向南迁移,在宋元以后由东向西迁移,疫灾重心变迁受经济重心变迁的牵引,人类活动空间格局制约着疫灾流行空间格局;③ 外来疫种输入及其“地方性”的建立,对中国疫灾空间格局产生重大影响。
（5）疫灾流行既是自然生态现象,也是社会文化现象。地理环境对疫灾分异具有基础性影响,低海拔、高温、高湿地区疫灾相对多发;自然灾害对疫灾具有诱发作用,灾害频繁区也是疫灾频发区,灾害频繁期也是疫灾频繁期;气候变迁影响疫灾波动,寒冷、干燥期疫灾多发,温暖、湿润期疫灾少发;人口增加以及由此带来的土地开发和人地关系紧张,加剧疫灾的流行;疫灾与战争如影随形,战乱频繁的时期也是疫灾频繁的时期。

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