北京市密云區(qū)2015—2019年空氣花粉濃度特征分析

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胞，具有體積小、數(shù)量多、不易氧化等特點，常以風為媒介散落在空氣中[1-3]?；ǚ圻^敏癥是特異性個體對花粉的一種過敏反應性疾病，具有明顯的季節(jié)性，多出現(xiàn)在春秋兩季，一般花粉會使易敏人群表現(xiàn)出流淚、鼻癢、打噴嚏等癥狀，近年來已經成為危害人體健康的常見疾病[4-5]。目前我國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、?？啤⑶{科、懸鈴木科等[6]。目前，國內已經開展了對植物花粉的一系列探究，如學者分別對北京市、天津市、石家莊市花粉濃度特征進行了分析研究[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)花粉易敏人群防護提供參考。

1 材料與方法

1.1 采樣點概況

采樣地點位于密云區(qū)氣象局院內，周圍環(huán)境開闊，無高大建筑物遮擋，通風良好，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。

1.2 花粉采樣與統(tǒng)計方法

密云區(qū)花粉觀測期為每年3 月1 日至10 月15 日，跨越春、夏、秋3 個季節(jié)，觀測時間持續(xù)229 d，約占全年總日數(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)院進行讀數(shù)，判別花粉種類，統(tǒng)計花粉數(shù)量，花粉濃度單位為粒/1 000 mm2。

2 結果與分析

2.1 密云區(qū)空氣花粉種類和數(shù)量

本次密云區(qū)花粉研究是對2015—2019年花粉觀測期逐日花粉數(shù)據(jù)進行分析，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)量占比達到2%及以上的有柏科、菊科、松科、?？啤⒂芸啤⒑铱?、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

2.2 密云區(qū)空氣花粉數(shù)量年變化分析

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 年觀測期內花粉數(shù)量大致相等，2015年花粉數(shù)量偏多，2019年觀測到的花粉數(shù)量明顯偏多。

分別計算2015—2019 年密云區(qū)4 種主要花粉（柏科、菊科、松科、桑科）數(shù)量占比，結果見表2?？梢钥闯?，密云區(qū)柏科花粉數(shù)量占比基本保持不變，?？苹ǚ蹟?shù)量占比近年來呈下降趨勢，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)量異常偏高導致的。

表2 2015—2019年密云區(qū)空氣主要花粉數(shù)量占比 單位：%

2.3 密云區(qū)空氣花粉濃度季節(jié)變化分析

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)，花粉觀測期內皆有花粉飄落，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 個花粉濃度高峰期一般出現(xiàn)在3—5月，該時期花粉種類以柏科、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)量占觀測期內花粉總量的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 個花粉濃度高峰期一般出現(xiàn)在8—9月，該時期花粉種類以?？?、菊科、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)量占觀測期內花粉總量的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）。

3 結論與討論

密云區(qū)2016 年、2017 年、2018 年觀測期內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自柏科、菊科、松科和?？?，數(shù)量占比之和達到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]。本次研究地點位于北京市東北部郊區(qū)，研究結果顯示密云區(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，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)桑科花粉主要來源植物——葎草多生長在荒田中，隨著本地區(qū)城區(qū)建設范圍的不斷擴大，野生葎草逐漸被清除，密云區(qū)桑科花粉數(shù)量占比也在逐年降低。未來伴隨生態(tài)環(huán)境的改善，密云區(qū)各類花粉濃度結構還可能出現(xiàn)波動調整。

通過探究密云區(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間跨度不長，有待增加樣本時間跨度以開展進一步研究。后期可繼續(xù)探究空氣花粉濃度變化與氣象條件的關系，為密云區(qū)空氣花粉預報提供參考。