李翔宇,吳 娟,徐柳溪
(北京市密云區(qū)氣象局,北京 101500)
花粉是種子植物用以繁衍后代的雄性生殖細(xì)胞,具有體積小、數(shù)量多、不易氧化等特點(diǎn),常以風(fēng)為媒介散落在空氣中[1-3]?;ǚ圻^(guò)敏癥是特異性個(gè)體對(duì)花粉的一種過(guò)敏反應(yīng)性疾病,具有明顯的季節(jié)性,多出現(xiàn)在春秋兩季,一般花粉會(huì)使易敏人群表現(xiàn)出流淚、鼻癢、打噴嚏等癥狀,近年來(lái)已經(jīng)成為危害人體健康的常見疾病[4-5]。目前我國(guó)主要致敏花粉植物種類有松科、菊科、楊柳科、禾本科、柏科、藜科、桑科、莧科、懸鈴木科等[6]。目前,國(guó)內(nèi)已經(jīng)開展了對(duì)植物花粉的一系列探究,如學(xué)者分別對(duì)北京市、天津市、石家莊市花粉濃度特征進(jìn)行了分析研究[7-9]。密云區(qū)地處北京市東北部,植被覆蓋率高,花粉種類多樣,對(duì)密云區(qū)花粉濃度特征的研究可為密云區(qū)花粉易敏人群防護(hù)提供參考。
采樣地點(diǎn)位于密云區(qū)氣象局院內(nèi),周圍環(huán)境開闊,無(wú)高大建筑物遮擋,通風(fēng)良好,附近均為居民小區(qū),距離城市主干道約50 m,屬于典型的城市區(qū)域,可以代表密云城區(qū)的平均狀況。
密云區(qū)花粉觀測(cè)期為每年3 月1 日至10 月15 日,跨越春、夏、秋3 個(gè)季節(jié),觀測(cè)時(shí)間持續(xù)229 d,約占全年總?cè)諗?shù)的63%。采用重力沉降法收集花粉,收集器為Durham 花粉采集器,設(shè)置在距地1.5 m 高度處,利用花粉的自然沉降原理,將制備好的涂有凡士林粘著劑的載玻片放置于取樣器上,每日19:00 時(shí)更換載玻片。將完成花粉采集的載玻片寄送至北京協(xié)和醫(yī)院進(jìn)行讀數(shù),判別花粉種類,統(tǒng)計(jì)花粉數(shù)量,花粉濃度單位為粒/1 000 mm2。
本次密云區(qū)花粉研究是對(duì)2015—2019年花粉觀測(cè)期逐日花粉數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,包括花粉種類與濃度。共制片1 145 張,采集到花粉64 089 粒,其中花粉數(shù)量占比達(dá)到2%及以上的有柏科、菊科、松科、???、榆科、胡桃科、楊柳科、藜科、樺木科、禾本科;2015—2019 年密云區(qū)具有代表性的主要花粉來(lái)自柏科、菊科、松科、桑科,數(shù)量占比之和為64.5%(見表1)。
表1 2015—2019年密云區(qū)空氣各類花粉數(shù)量及占比
2015—2019 年,密云區(qū)花粉數(shù)量分別為13 605粒、10 464 粒、10 755 粒、12 194 粒 和17 071 粒,即密云區(qū)2016 年、2017 年、2018 年觀測(cè)期內(nèi)花粉數(shù)量大致相等,2015年花粉數(shù)量偏多,2019年觀測(cè)到的花粉數(shù)量明顯偏多。
分別計(jì)算2015—2019 年密云區(qū)4 種主要花粉(柏科、菊科、松科、??疲?shù)量占比,結(jié)果見表2??梢钥闯觯茉茀^(qū)柏科花粉數(shù)量占比基本保持不變,??苹ǚ蹟?shù)量占比近年來(lái)呈下降趨勢(shì),2015年、2019年菊科花粉數(shù)量占比較2016 年、2017 年、2018 年明顯偏多。數(shù)據(jù)顯示,2015年和2019年花粉數(shù)量明顯偏高主要是菊科花粉數(shù)量異常偏高導(dǎo)致的。
表2 2015—2019年密云區(qū)空氣主要花粉數(shù)量占比 單位:%
分析2015—2019 年3—10 月密云區(qū)平均花粉濃度變化(見圖1),可以發(fā)現(xiàn),花粉觀測(cè)期內(nèi)皆有花粉飄落,但各月平均花粉濃度存在差異,花粉濃度季節(jié)變化均呈雙峰型分布,即在春季(3—5 月)和秋季(8—9月)出現(xiàn)兩個(gè)花粉濃度高峰期。
圖1 2015—2019年3—10月密云區(qū)空氣平均花粉濃度變化
密云區(qū)第1 個(gè)花粉濃度高峰期一般出現(xiàn)在3—5月,該時(shí)期花粉種類以柏科、松科、榆科等木本植物花粉為主。2015—2019年密云區(qū)3—5月花粉數(shù)量占觀測(cè)期內(nèi)花粉總量的49%~74%,日花粉濃度峰值分別出現(xiàn)在2015年3月27日(1 276粒/1 000 mm2)、2016年3 月27 日(1 210 粒/1 000 mm2)、2017 年3 月19 日(768粒/1 000 mm2)、2018年3月28日(1 482粒/1 000 mm2)和2019年3月20日(1 550粒/1 000 mm2)。
密云區(qū)第2 個(gè)花粉濃度高峰期一般出現(xiàn)在8—9月,該時(shí)期花粉種類以??啤⒕湛?、藜科等草本植物花粉為主。2015—2019年密云區(qū)8—9月花粉數(shù)量占觀測(cè)期內(nèi)花粉總量的23%~48%,日花粉濃度峰值分別出現(xiàn)在2015 年9 月2 日(780 粒/1 000 mm2)、2016 年9 月6 日(386粒/1 000 mm2)、2017年9月4日(430粒/1 000 mm2)、2018 年9 月5 日(322 粒/1 000 mm2)和2019 年9 月2 日(1 202粒/1 000 mm2)。
密云區(qū)2016 年、2017 年、2018 年觀測(cè)期內(nèi)空氣花粉總量大致相等,2015年花粉數(shù)量偏多,2019年采集花粉數(shù)量明顯偏多,具有代表性的花粉主要來(lái)自柏科、菊科、松科和桑科,數(shù)量占比之和達(dá)到64.5%;花粉濃度季節(jié)變化呈雙峰型分布,花粉濃度高峰期分別為春季(3—5 月)與秋季(8—9 月),且春季花粉濃度遠(yuǎn)大于秋季花粉濃度;春季花粉以柏科、松科、榆科等多年生木本植物為主,秋季花粉以菊科、桑科、藜科等草本植物為主;由于夏季開花植物少,夏季花粉數(shù)量較春、秋兩季明顯偏少。
花粉的種類和濃度與其所在地區(qū)植被分布有著直接關(guān)系。在北京市城區(qū)的花粉研究中,木樨科、楊柳科、懸鈴木科等木本植物花粉濃度高[7]。本次研究地點(diǎn)位于北京市東北部郊區(qū),研究結(jié)果顯示密云區(qū)柏科、松科、榆科等木本植物花粉濃度高。2015—2019年密云區(qū)部分種類花粉濃度有規(guī)律性波動(dòng),如桑科花粉占比由2016年的20.3%逐漸減小到2018—2019年的11.4%~11.7%。由于密云區(qū)??苹ǚ壑饕獊?lái)源植物——葎草多生長(zhǎng)在荒田中,隨著本地區(qū)城區(qū)建設(shè)范圍的不斷擴(kuò)大,野生葎草逐漸被清除,密云區(qū)??苹ǚ蹟?shù)量占比也在逐年降低。未來(lái)伴隨生態(tài)環(huán)境的改善,密云區(qū)各類花粉濃度結(jié)構(gòu)還可能出現(xiàn)波動(dòng)調(diào)整。
通過(guò)探究密云區(qū)花粉濃度特征,分析發(fā)現(xiàn)空氣中花粉種類和濃度與自然環(huán)境、植物分布、種植數(shù)量有著直接聯(lián)系,但是本次研究花粉樣本時(shí)間跨度不長(zhǎng),有待增加樣本時(shí)間跨度以開展進(jìn)一步研究。后期可繼續(xù)探究空氣花粉濃度變化與氣象條件的關(guān)系,為密云區(qū)空氣花粉預(yù)報(bào)提供參考。