民国时期四川省霍乱流行的时空规律及驱动因素

闫晋博, 张 涛*, 龚胜生

(1.华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室, 武汉 430079;2.华中师范大学可持续发展研究中心, 武汉 430079)

霍乱是由霍乱弧菌引起的急性消化道传染病,是我国法定的两种甲类传染病之一.自19世纪以来全球暴发了7次霍乱大流行,是威胁全球人类健康的重大公共卫生问题.据史料记载,霍乱于清朝嘉庆末年(1820年)传入我国[1],在医疗水平落后、卫生意识薄弱的晚清、民国时期,霍乱流行让百姓的生活雪上加霜.历史健康地理学关注历史时期疾病的时空扩散规律和人地相关性,针对历史时期的传染病、疫灾等的研究已取得显著成果[2],包括3 000年来我国总体、朝代和区域疫灾时空规律和影响因素研究[3-5]及灾害链分析[6].晚清、民国时期的疫病研究更加细化,更多关注疫病的传播与防控措施[7-10].具体到霍乱,李孜沫[11]认为清代霍乱在中国的适生区为东部沿海地带,疫病分布自东向西递减、南方高于北方,具有明显的流行分界;张萍分析了1932年陕西霍乱传播与环境扰动的关系[12],张萍[13]、孟文科等[14]、单丽[15]进一步探究了霍乱及防控对地区近代化的影响;李玉尚等探究了商业型聚落[16]、战争起义[17]与霍乱疫情的关系;李春晓等探究了民国时期重庆霍乱的主要传播因素以及政府的应对和控制模式[18].霍乱与地理环境之间的关系错综复杂,温度、降水、海拔和到海岸线的距离对霍乱的分布有显著影响[19-20].霍乱是民国时期四川省发生次数最多、影响最广的疫病,常常朝患夕亡[21]、全家尽数死绝[22].从历史健康地理学视角出发,基于疫灾史料和环境资料,对民国时期四川省霍乱的时空规律及驱动因素进行分析,可为烈性传染病的防控提供历史经验.

1 研究区域、数据来源与研究方法

1.1 研究区域

四川省位于中国西南腹地,青藏高原和长江中下游平原间的过渡地带,地势西高东低,中东部的四川盆地为其主体区域,西部为川西高原.以亚热带湿润气候为主,川西高原山地区为高原山地气候.地处长江上游,主要河流包括雅砻江、岷江、大渡河、嘉陵江等.1925年四川省共辖5道146县,包括西川道31县、东川道36县、建昌道28县、永宁道25县、嘉陵道26县(图1).自古以来四川省发生过大小战争数百次,随着国民政府的西迁,重庆成为陪都,四川省成为当时国家的战略大后方.

注:参照《四川省明细全图》(上海商务印书馆1927年版)和《中国分省新地图》(亚光舆地学社1947年版,第24、32-33页)改绘.图3～图7同.图1 民国时期四川省行政区划图Fig.1 Map of administrative divisions of Sichuan Province during the period of the Republic of China (1912-1949)

1.2 数据来源

基于《中国三千年疫灾史料汇编》(清代卷、民国卷(上)、民国卷(下))[23],以县为单位梳理统计民国时期四川霍乱疫情史料.由于记载偏差,民国时期四川省的部分痢疾疫情实质上也是霍乱,将郫县(1928年)[24]、平武县(1935年)[25]两次明确为霍乱的痢疾疫情纳入统计分析.霍乱流行的驱动因素包括自然环境和人文环境两方面,自然环境考虑气候、地形、水源、洪涝灾害等因素,人文环境考虑人口、交通、战乱等因素.影响因素数据中,使用当前自然环境数据模拟[26]民国时期四川省的自然地理环境,气象数据来源于国家气象信息中心,海拔、河道数据来自四川省及重庆市DEM数据提取和全国五级河道数据提取,洪涝灾害数据来自《四川省两千年洪灾史料汇编》[27].人口数据来自《民国人口户籍史料汇编》[28],交通数据来自《中国分省精图》[29],战乱资料来自《中国三千年疫灾史料汇编》,在霍乱疫情史料中进一步梳理兵疫霍乱信息参与分析,具体见下述表1.

1.3 研究方法

时间分析中,基于霍乱疫情史料建立流行年表,参考前期研究[30-33],使用霍乱县数、面积、频度、广度、厚度、趋势、周期、季发率等指标,分析霍乱的总体流行特征、年际变化和季节变化趋势.霍乱频度指霍乱流行年数与历经年数的百分比.霍乱广度指霍乱流行的县数或土地面积,也可用霍乱县数与区域总县数的百分比来表示.霍乱厚度指霍乱多年累计波及的土地面积与该区域土地总面积的比值.霍乱季发率指发生霍乱的季节与该时段总的霍乱季节数的百分比.空间分析中,使用空间自相关分析方法分析疫情空间集聚性特征.驱动因素分析中,以斯皮尔曼相关性分析筛选出具有显著相关性的霍乱流行驱动因素,采用地理加权回归分析明确影响因素的空间异质性,采用地理探测器探测影响因素之间的交互作用.以上步骤在Excel 2019、ArcGIS 10.7、SPSS 22.0中完成.

地理加权回归模型(GWR)可以考虑变量的空间异质性,反映处于不同地理位置时,变量对该区域的影响程度.其计算公式为:

(1)

式中,yi和xij(j=1,2,…,k)分别为点i处的因变量和自变量;(ui,vi)指点i的空间坐标,β0(ui,vi)为截距项,βj(ui,vi)指回归系数;系数符号表示正负相关性质,大小表示相关程度的强弱.

地理探测器可用于分析地理事物背后的驱动因素,因素间的交互作用探测是其特色功能[34].通过q统计量比较,如下式:

(2)

2 民国时期四川省霍乱流行的时空规律

民国时期,四川省共发生大小疫灾1 000余次,其中发生在夏季、秋季以及贯穿夏秋两季的疫灾最多,占近80%;各种疫灾累计波及全域880县次,其中排在前三的疫灾依次是霍乱(434县次)、天花(182县次)、伤寒(108县次).

2.1 四川省霍乱流行的时间分布特征

2.1.1 霍乱流行的总体特征 统计结果显示,在研究时间范围内,四川省共有39年发生过霍乱,霍乱的流行频度高达97.50%;四川省146个县中共有121个县遭受霍乱波及,霍乱的流行广度为82.88%;在四川省41.86万km2国土中,霍乱流行区累计面积达68.36万km2,霍乱流行厚度为1.63层.从总体流行特征而言,民国时期四川省霍乱流行十分严重.

2.1.2 霍乱流行的年际变化 从霍乱流行的县数与流行面积来看,民国时期四川省霍乱疫情县数呈现十分明显的上升趋势,说明了霍乱流行的范围不断扩大,霍乱疫情越来越严重(图2).霍乱的趋势变化与所有疫灾的趋势变化相吻合.自20世纪30年代开始,霍乱县数较民国前期明显上升,所有疫灾的区县数也呈现明显增长,这与自20世纪30年代开始的日本侵华战争造成社会动荡、大西迁密切相关.从流行周期来看,霍乱爆发的时间周期为3～5年,前后共出现四个明显的霍乱流行高峰,即1916年、1920年、1939年和1945年,也与所有疫灾峰值年份相符,进一步验证霍乱在四川省疫灾中占主导地位.

图2 1910-1949年四川省疫灾及霍乱变化趋势图Fig.2 Trend of epidemic disasters and cholera in Sichuan Province in 1910-1949

2.1.3 霍乱流行的季节分布 霍乱疫情往往来源于食物和饮用水的污染变质,对于季节环境变化十分敏感.据明确记载季节的史料统计,研究时段159个季节中霍乱流行的季节有67个,霍乱流行的季发率为42.14%,其中:流行于春季4次,占5.97%;夏季36次,占53.73%;秋季26次,占38.80%;冬季1次,占1.49%;夏、秋两季总共占比92.54%.从季发率来看,霍乱高发于夏、秋两季.从霍乱流行县次的季节状况来看,具有明确记载的329个霍乱县次里,有320县次分布在夏季、秋季或是贯穿夏秋两季数月,占比高达97.26%.霍乱流行于夏、秋季节,或与四川省夏、秋季节高温多雨的气候条件相关.

2.2 四川省霍乱流行的空间分布规律

2.2.1 霍乱流行的地域演变 以1910—1919年、1920—1929年、1930—1939年、1940—1949年每十年为一段,统计每十年各县霍乱流行年数和全省累计霍乱县数,分析民国时期四川省的霍乱灾情的空间分布状况.结果显示,四川省全域霍乱的流行频度和广度都呈现出波动上升的特点.

1) 1910—1919年,霍乱流行区域相对分散,呈斑块状散布(图3a):以川西北、川东和川中部永宁道内部辖县为主要疫灾县.此时全域霍乱流行年数维持低位,以遂宁县流行频度最高,十年内有3次流行.

2) 1920—1929年,霍乱流行的区域有所收束,出现条带斑块状分布(图3b):川西边陲的懋功、芦山、天全、雅安、荥经、峨眉、乐山7县连成一片,集中在大渡河及其支流青衣江流域;川北由南江、苍溪开始,沿嘉陵道中部的阆中、盐亭、蓬溪,向川内腹地形成带状霍乱分布,与川中地区的乐至、安岳、富顺、泸县等县连片;东川道仍呈散布态势,达县霍乱流行频度有所上升.

3) 1930—1939年,霍乱流行区域呈现集中连片态势,出现明显的流行频度高值区(图3c):十年内分别形成了川中以内江、资中两县为核心以及川东北以宣汉、达县两县为核心的两个西北-东南连片延展霍乱流行板块.总体而言,霍乱发生地更加向四川省中部集中.首次出现霍乱年数达5的县(内江、江北),即平均每隔一年便会遭受一次霍乱侵袭.1930年代相对前两个十年段而言,累计霍乱县数激增近30个,说明霍乱波及范围越来越广.

4) 1940—1949年,霍乱流行区域在四川省中部集中连片,霍乱流行频度和广度都达到空前规模(图3d):霍乱流行频度高值区以资中、内江、富顺、荣县等地为核心,形成沿沱江至长江分布的高频度带.富顺和江北的流行频度高达6次.

图3 民国时期四川省霍乱流行空间变化Fig.3 Spatial change of cholera epidemic in Sichuan Province during the period of the Republic of China (1912-1949)

四个时段,四川省累计霍乱年数分别为57、105、103、169,累计霍乱县数分别为50、53、80、92.从霍乱年数看,十年间发生4次及以上的疫灾县由0个增加到10个,高频度区域范围不断扩大;从霍乱县数可知,民国时期四川省霍乱流行的范围总体呈现扩大趋势,由早期的斑块分散状到中后期逐渐集中连片扩展.

2.2.2 霍乱流行的空间集聚 民国时期,霍乱在四川省的绝大部分县皆有流行(图4a).146县只有盐源、会理、峨边、秀山、巫山等25县未出现过霍乱流行,绝大部分位于川西南、川南、川东边陲地区.从霍乱流行频度来看,以永宁道内部各县最为严重,建昌道则相对最轻.

对民国四川省霍乱进行空间自相关分析.全局空间自相关以莫兰指数衡量地理事物的空间集聚态势,结果显示Moran’sI值为0.06(z=3.84,p=0),由此可知民国时期四川省的霍乱在空间上呈现出显著集聚态势.通过局部空间自相关分析明确霍乱在空间上的集聚区,从结果来看(图4b),霍乱疫情的高值集聚区处于川中丘陵及成都平原的部分地区,即永宁道、嘉陵道、东川道交界地带.疫情的低值集聚区处于川西南的盐边、昭觉及川东南的酉阳等县.

图4 民国时期四川省霍乱总体空间分布与集聚区域图Fig.4 Overall spatial distribution and agglomeration area of cholera in Sichuan Province during the period of the Republic of China (1912-1949)

3 民国时期四川省霍乱流行的驱动因素

3.1 霍乱流行与环境因素的相关性

3.1.1 自然环境驱动因素

1) 气候因素.气候决定的水热条件是自然环境中各类生物活动的基础.气候对人类活动产生多阶复合、连环的作用.气候的冷暖干湿变化对疫病的流行成灾具有重要影响.在霍乱流行年数与年均温、年降水量的相关性分析中,虽然两者未通过显著性检验,但从霍乱流行年数与年平均温度、年平均降水量的耦合图(图5a)来看,霍乱的主要流行区位于年均温17 ℃的四川盆地中南部,同时霍乱流行的重灾区主要位于年雨量1 000～1 200 mm的地区.一般而言,湿热环境十分有利于霍乱弧菌的繁殖,进而易爆发大规模的霍乱疫情.通过民国时期四川省霍乱流行的季节性分析可知,霍乱在夏秋两季的季发率非常高,一定程度上说明了湿热气候条件能够驱动霍乱疫情的暴发.

2) 地形因素.地形起伏影响水热条件、水系特征,进一步影响其它自然及人文环境.从高程与霍乱流行年数的相关性分析结果来看,高程与霍乱流行年数呈现显著的负相关(r=-0.306,p≤0.01).将霍乱流行年数与四川省地形图叠合(图5b),霍乱的流行区多为广袤平原或低矮丘陵,而在高海拔的山地则较少发生.平原内部地势平坦,河网密集,河水流速相对较缓,流动性差,污染物容易积聚,极易滋生细菌,诱发霍乱.此外,平原或丘陵地区优越的水热条件使得人类活动丰富多样,极易促成疫情传播扩散.《什邡县志》载:“县治方亭镇地处平坝,但环境卫生差,人口密集,流动频繁,都是导致霍乱流行因素.永兴、灵杰、双盛、马井、禾丰等沿河一带,当年因遭水灾,亦易霍乱蔓延”[35].

3) 水源因素.霍乱的水体传播性,使得受污染的井水、河水往往是其扩散的重要媒介.《威远县志》载:“(1939年)6月,城北铺子湾发生霍乱,病源顺河而下,迅速蔓延,县城及沿河居民先后死亡数百人”[36].选取河道长度、河网密度、县治距河道的最近距离(包含五级河道)、县治距主要河道的最近距离(仅取四级及以上河道)四组数据与霍乱流行年数进行分析,结果显示县治距河道的最近距离(r=-0.230,p≤0.01)、县治距主要河道的最近距离(r=-0.183,p≤0.05)与霍乱流行年数呈负相关,河道长度、河网密度相关性未通过显著性检验.将四级及以上河道分别作3 km和10 km缓冲区再与霍乱流行年数叠合(图5b),霍乱流行年数大于9的高频度县位于3 km缓冲区内的占66.7%,所有霍乱发生县中有53.4%位于10 km缓冲区范围内.

4) 洪涝灾害.遭受洪水侵袭的地区往往生灵涂炭,伤亡惨重,病菌也极易四散传播.《射洪县志》载:“(1945年)8月30日至31日,涪江及各支流洪水同时暴涨,沿河城乡淹死2 000余人,灾后疫病(霍乱)流行”[37],又如《彭山县志》载:“(1947年)秋,洪水泛滥,沿江一带霍乱流行”[38].从洪涝灾害数与霍乱流行年数的相关性分析结果来看,洪涝灾害数与霍乱流行年数呈现显著的正相关(r=0.303,p≤0.01).将霍乱流行年数与四川省地形图叠合(图5c),岷江和沱江流域洪涝灾害频发,民国时期四川省霍乱的主要流行区也多位于洪灾频度较高的地带.

图5 民国时期四川省霍乱流行与地理环境的耦合Fig.5 Coupling of cholera epidemic and geographical environment in Sichuan Province during the period of the Republic of China (1912-1949)

3.1.2 人文环境驱动因素

1) 人口分布.人口作为人地系统中最为活跃的要素,人口集聚对于任何传染病而言都是疫情蔓延的催化剂,“人口流动是疫灾流行的加速器”[39].人口数量(r=0.409,p≤0.01)、人口密度(r=0.355,p≤0.01)与霍乱年数呈现显著的正相关.将人口密度做等值线再与民国全历史时期四川省的霍乱疫情频数分布重叠(图5d),可以发现人口集聚的地区,霍乱疫情相对更为严重.

2) 交通因素.交通发展在带来便利的同时很大程度上促进了各类传染病的蔓延.尤其近代以后,伴随铁路交通的发展,各类传染病实现沿铁路线长距离快速扩散,其中1932年沿陇海铁路深入关中一带,造成西北地区暴发的大规模霍乱疫情便是很好的印证[40].《资中县志》载:“(1947年秋)霍乱流行,交通沿线尤烈”[41].从四川省各县交通线总里程、各县治与主要交通线的距离与霍乱流行年数的相关性来看,交通线总里程与霍乱流行年数呈显著正相关(r=0.323,p≤0.01),县治与主要交通线的距离与霍乱流行年数呈显著负相关(r=-0.293,p≤0.01),结合交通线分布状况来看(图5d),霍乱流行度较高的地区普遍为主要交通线沿线地区,交通通达性较高.

3) 战乱因素.霍乱疫情经常伴随行军、驻军、战乱出现.通过梳理史料发现(表1),四川省的霍乱疫情常从军队内部爆发并向外传染,这与行军的艰苦条件以及驻军内部卫生意识和条件较差密切相关.1916—1920年的霍乱高发期或与当时的军阀混战相关,如《四川军阀史料》记载:“(1917年)2月起,土匪数踞古宋城,军阀互用匪势倾轧……战后,疫疠(霍乱)大作,传遍数区,死亡3 000余人,全家灭绝者200余户,加上流亡转徙,宋人殆减少大半”[42].当时军阀行军、交战主要位于阆中、梓潼、成都、简阳、古宋等县,这些县也是当时霍乱疫情较为流行的地区.此外,战乱带来的社会动荡与难民潮也会对霍乱疫情蔓延起到推波助澜的作用.《巫山县志》载:“是年,日军占领宜昌,大量难民及国民党军队涌入巫山,一时瘟疫(疑似霍乱)大发”[43].

表1 民国四川省兵疫霍乱史料

3.2 霍乱驱动因素的交互作用及其影响的空间异质性

3.2.1 霍乱驱动因素的交互作用 地理环境作为一个有机整体,自然环境因素和人文环境因素相互叠加、相互作用形成疫病的适生条件[33],各种社会、经济、政治、气候、技术和环境因素可以塑造并影响疾病在人群中的出现模式[44].在环境驱动因素相关性分析的基础上,剔除未通过显著性检验的影响因子,运用地理探测器的因子探测和交互探测探究各影响因子对霍乱疫灾空间异质性的作用强度,所有影响因子均在95%或99%水平上显著.

就单因子作用而言,影响因子作用强度从大到小排列依次为:人口数量>人口密度>交通线里程>高程>洪涝灾害>县治与主要交通线距离>县治与最近河道距离.单因子的作用中,人文社会环境因子的影响普遍强于自然环境的作用,对霍乱流行影响贡献最大的因子都来源于人口的集聚分布,再次验证人口集聚之地更容易疫病流行.交通线里程及交通线距离的影响,也印证了交通要素对传染病的扩散作用,与史料及相关研究结论一致.洪灾与河道距离也对霍乱流行具有重要影响,霍乱作为经水传播的疫病,民国时期四川省居民的饮水主要来源于井水或河水,在洪涝灾害之后,污秽腐物进入水体,病菌在水中大量滋生,极易通过饮水等途径进入人体导致疫灾爆发.

从影响因子的交互作用的结果来看,任意两个影响因子之间的交互作用均为非线性增强或双因子增强.自然环境因子与人文环境因子的交互增强效果尤为明显,其中以洪涝灾害次数与人口数量的交互作用最为强劲,p值由分别作用的0.105和0.270上升至交互作用的0.560.邻水地带依托水源发展耕作和交通运输,人口集聚、经济发展,邻水聚落迅速兴旺,交通条件进一步改善,人口流动进一步增强.但与此同时,霍乱等疫灾爆发和传播的风险随之增大.大灾之后必有大疫,当经历洪涝之灾后出现霍乱疫情,在多种环境要素的叠加作用下,上述地区更容易成为霍乱重灾区.民国时期的泸县、富顺县和江北县等霍乱疫灾高发区都存在以上特点.地理探测器结果进一步验证了自然和人文环境的交互作用对于霍乱流行具有强大的推动作用.

表2 地理探测器运算结果

3.2.2 霍乱驱动因素的空间异质性 通过相关性分析和逐步回归分析,筛选出通过0.01显著性检验和共线性诊断的驱动因素,即人口数量、洪涝灾害次数,进一步与霍乱流行年数在ArcGIS软件中进行地理加权回归分析.从结果来看,人口数量对霍乱流行的影响呈正相关,相对呈现纬向递变,影响强度由四川省内东南向西北递减(图6a).人口数量对霍乱流行影响作用较大的地区主要是川中及川东南地区,这与民国时期四川省的人口分布大体吻合,再次验证人口集聚之地更容易促发疫病流行.川南的古宋、兴文、筠连一带,川西南的盐边、昭觉、雷波等地人口数量回归系数较高,但其人口数量相对较少,可能是因为这些地区较为偏远,民众卫生防疫观念较为落后,一定程度上导致对霍乱流行更加敏感.洪涝灾害的影响同样呈正相关,强度具有从西北向东南递增.洪涝灾害对霍乱流行的推动作用在四川省东南部较为强烈(图6b).结合主要河流的分布,川内的渠江、嘉陵江、沱江、岷江等偏南北向河流皆向东南注入长江,在河流下游及交汇处容易爆发洪涝灾害,成为大规模霍乱流行的导火索.

图6 民国时期四川省霍乱流行驱动因素的空间分异情况Fig.6 Spatial differentiation of driving factors of cholera epidemic in Sichuan Province during the period of the Republic of China (1912-1949)

4 结论与讨论

4.1 结论

1) 从时间规律来看,民国时期四川省的霍乱疫情在波动中发展,霍乱流行频度达97.50%,广度达82.88%,出现1916年、1920年、1939年、1945年四个明显高峰,20世纪30年代开始疫情加重,霍乱季发率为42.14%,高发于夏秋两季.

2) 从空间规律来看,霍乱的疫灾面积总体呈现扩大趋势,由早期的斑块分散状到中后期逐渐集中连片扩展,高发地区不断增多,四川盆地内部的川中丘陵及成都平原的部分地区为霍乱主要流行区,川西南及东南的部分县则较少遭受霍乱侵袭.

3) 霍乱与自然环境和人文环境都具有较强的相关性.部分驱动因素存在显著的交互作用,人口数量、洪涝灾害因素具有明显的空间异质性.气候、地形、水文、洪灾等自然环境因素和人口、交通、战乱等人文环境因素相互交织,对霍乱的产生和发展具有强大推动.

4.2 讨论

研究表明,霍乱流行的频度与河道的分布间具有明显的距离衰减性,体现出霍乱的水体传播特性,与霍乱适生度分析结果相吻合[11],但河道长度与河网密度因素与霍乱流行的相关性并不显著,还需进一步验证.从相关性分析及空间耦合状况来看,民国时期四川省霍乱多流行于低海拔及湿热地带,相关研究也发现低海拔地区往往有更多的霍乱病例,霍乱发病率随降水和气温的升高而上升[19].洪涝灾害对霍乱流行的重要推动作用,但旱灾与霍乱的关系还需进一步研究,关于1932年陕西霍乱的研究[12]及相关史料表明极端干旱可能也与霍乱爆发有关,如《乐至县志》载:“(1920年)6—7月,天旱,驻军遍驻民房,各街马粪马尿横流,秽气薰蒸,引起疫病,麻脚瘟流行.秋凉下雨,疫情缓解”[45],又如《江油县志》载:“(1935年)冬,久旱无雨,井塘干涸,人畜多饮用脏水,霍乱等疾病流行,大堰、东兴一带发病甚多”[46].后续研究可综合多源历史环境数据,深入探究霍乱流行的驱动因素及机制.