全 文 ：第 38卷 第 4期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vol.38 No.4
2010年 4月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Apr.2010
北京郊区蒿属植物花粉浓度时空变化规律 1)
　　　　　　　　 侯晓静　王　成　郄光发　　　王艳英
(中国林业科学研究院林业研究所 ,北京 , 100091)　　　　(北京林业大学)
　　摘　要　采用重力法研究典型天气情况下城市郊区空气中蒿属花粉的时空变化规律 , 初步结论:1d内上午至
中午时段蒿属花粉浓度较高 , 蒿属植物的生理散粉时段为早 6:00— 8:00,下午 16:00之后到凌晨 4:00之间蒿属花
粉浓度较低且无明显变化。受花粉来源的影响 ,花粉源中心花粉浓度呈显著的单峰型规律 , 散粉时段浓度最高;非
花粉源地区 , 气象要素影响明显 ,中午前后花粉浓度较高。垂直分布方面 ,花粉源中心蒿属花粉在 1.5m及以下高
度上的花粉分布较多;非花粉源地区在 3m以上分布较多。 垂直分布差异主要表现在上午散粉时段 ,下午 14:00
时之后蒿属花粉的垂直分布逐渐均匀。
关键词　蒿属;花粉浓度;日变化;垂直变化
分类号　X503
TemporalandSpatialChangesofAirbornePolenConcentrationofArtemisiaintheSuburbsofBeijing/HouXiao-jing, WangCheng, QieGuangfa(ResearchInstituteofForestry, ChineseAcademyofForestry, Beijing100091, P.R.
China);WangYanying(BeijingForestryUniversity)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2010, 38(4).-77 ～ 79ThegravitationalmethodwasusedtostudythetemporalandspatialchangesofairborneArtemisiapollenconcentration
inthesuburbsofBeijing.Resultsshowedthatthepollenconcentrationwashigherinthemorningandatnoon.ThepeakofArtemisiapollenemissionalwaysappearedbetween06:00-08:00am, butpollenconcentrationwaslowandnoobvious
changescouldbefoundbetween16:00and04:00.Thechangeinpollenconcentrationinthecentreofthepolensourceareacouldbedescribedbyasingle-peakcurveduetoairflow, andthepolenconcentrationwasthehighestduringthepol-
lenemissionperiod.Inthenon-polenresourcearea, pollenconcentrationwasthehighestbeforeandafternoonduetotheefectofmeteorologicalfactors.Intheverticaldistribution, Artemisiapolenconcentrationwashighatorbelow1.5minthe
centerofpollensourceandatorabove3minnon-polensourcearea.Thediferenceintheverticaldistributionofpollenconcentrationsmainlyappearedinthemorningduringthepolenemissionperiod, anditgradualytendedtodisappearafter
2:00 oclockintheafternoon.Keywords　Artemisia;Polenconcentrations;Diurnalchanges;Verticalchanges
　　蒿属(Artemisia)植物为 1、2年或多年生草本 ,稀灌木 , 产
于亚洲 、欧洲及北美洲的温带 、寒温带及亚热带地区。我国有
186种 44变种 , 遍布全国 , 多生于荒坡 、旷野及路旁 [ 1]。 此
外 , 蒿属植物的适生性强 , 城市裸地上 、道路旁以及公园里也
常有该类植物的分布 ,部分种类 , 如黄花蒿等 , 有明显的伴生
性 , 在人类活动的区域分布广泛。
蒿属的花粉为直径大多数在 19 ～ 25μm之间的粒球形或
近球形 , 能结合人体特定免疫细胞并激发其产生组胺分子 , 最
终刺激到眼鼻等器官 ,从而引起过敏反应。医学研究表明:单
独蒿属花粉的致敏阳性率在 73%左右 [ 2] ,另外蒿属花粉与豚
草 、油菜 、蒲公英 、黄菊等花粉之间存在交叉致敏 [ 3-5] ,对人群
影响严重。根据相关调查 , 蒿属植物花粉已经是我国贵阳 、西
安 、武昌 、北京 、禹城 、扬州 、重庆 、老河口等城市和地区夏秋季
节主要气传花粉种类之一 [ 6-12] 。西班牙的一项研究表明蒿
属花粉日变化呈双峰规律 , 分别出现在上午 11:00时和下午
15:00时 [ 13] 。就我国而言 , 目前此项研究尚属空白。本文通
过对比自然情况下不同样地环境内蒿属花粉的时空变化研
究 , 旨在对过敏人群提出合理建议。
1)国家科技部科研院所社会公益研究专项(2004DIB1J031)和国
家 “十一五 ”科技支撑计划重大项目(2006BAD03A06)。
第一作者简介:侯晓静 ,女 , 1983年 11月 , 中国林业科学研究院
林业研究所 、国家林业局森林培育重点实验室,硕士研究生。
通信作者:王成 ,研究员 , E-mail:wangcheng@caf.ac.cn。
收稿日期:2009年 10月 9日。
责任编辑:潘　华。
1　研究区概况与研究方法
本试验共选择 2块样地。 1号样地隶属于华北电力大
学 ,面积为 300hm2 ,是闲置 5a之久的荒地 , 其中蒿属植物极
少 ,视为非蒿属花粉源地区;2号样地位于北京门头沟三家店
河滩 ,属于永定河段 ,南北河面宽近 400m, 近些年河水断流 ,
河床上长有大量杂草 , 其中以蒿属植物为主要建群种 ,监测点
位于花粉源中心。具体样地情况见表 1。在每块样地中心整
理出面积为 5 m×5m的空地和一条专门用来进出的通道。
监测杆放置在空地中央 , 分别设立距离地面高度为 0、1.0、1.
5、3.0、5.0、7.0m的 6个监测点。
在蒿属植物花期内进行采样 , 具体时间为 2007年 8月
18— 19日和 8月 30— 31日 ,天气为晴朗软风。为降低实验准
备活动对空气花粉浓度可能造成的影响 , 晚 18:00左右进入
样地开始准备 , 20:00时正式开始监测。监测方法为重力法 ,
采样介质为涂有凡士林的载波片。所有监测点每隔 2h监测
1次 ,每次 3个重复 ,每次监测持续 2h。空气温度 、湿度及风
速的监测与采样同步 , 在每次监测的前 10min进行。
挑取适量的碱性品红甘油胶放在采完样的载玻片中部 ,微
火熔化后加盖 20mm×20mm干净的盖玻片。静置一段时间后 ,
在显微镜下数出盖玻片范围内所有蒿属花粉的总粒数 n。蒿属
花粉浓度计算公式为 N=(n×2.5)/2,单位为 10-3粒· mm-2。
2　结果与分析
2.1　日变化规律
花粉源中心。综合所有监测样高度的花粉浓度 , 花粉源
中心蒿属花粉日变化表现为单峰规律 , 高峰期出现在 6:00—
8:00之间 , 下午 14:00之后和夜间花粉浓度较低。不同时段
之间花粉浓度统计学差异显著(F=22.895)。 α=0.01水平
上 , 早 6:00— 8:00的蒿属花粉浓度极显著的高于其他时段 ,
10:00— 12:00花粉浓度次之 ,其余时段花粉浓度差别不大 ,
且均较低(表 1)。不同高度的日变化规律基本一致 , 其中 0
和 1.0m的最高峰出现在上午 8:00, 1.5、3.0、5.0、7.0m的最
高峰均出现在早 6:00。
空气中的花粉浓度一般由花粉来源和所处的环境所决定
的。花粉源中心 , 花粉主要来自于监测点周围 , 植物的生理作
用影响更为明显。从表 1中可以看出:早上 6:00太阳升起 ,
空气温度开始升高 、空气相对湿度逐渐下降 ,使得蒿属植物的
花粉囊由湿变干并逐渐开裂 、花粉溢出 ,另外从风速可以看出
6:00— 8:00空气流动相对较大 ,使得这段时间内花粉浓度急
剧增加并达到高峰。随着 1d内植物散粉结束 , 外源补充明
显降低 ,花粉在空气中不断漂浮 、搬运或者沉降从而导致花粉
源中心局部浓度逐渐减少。下午 16:00之后 , 空气中的花粉
浓度趋于稳定 , 16:00之后到凌晨 4:00时之间蒿属花粉浓度
没有明显的时间差异。
表 1　花粉源中心蒿属花粉日变化规律
时刻 花粉浓度 /10-3粒· mm-2
0m 1.0m 1.5m 3.0m 5.0m 7.0m 平均浓度
显著性水平
0.05 0.01
最高温
度 /℃
最低湿
度 /%
平均风速 /
m· s-1
20:00 15.00 　8.33 　32.92 　7.92 　 4.17 　 5.42 12.29 e C 22.7 83.8 0
22:00 13.33 16.67 22.50 14.58 10.42 18.33 15.97 e C 20.7 86.8 0
0:00 18.33 16.25 17.50 17.50 24.17 21.67 19.24 de C 19.4 91.5 0.5
2:00 34.58 57.50 26.25 16.67 33.75 19.17 31.32 de C 18.6 93.1 0
4:00 75.83 126.67 107.92 68.75 67.50 64.17 85.14 de C 18.5 90.4 0.8
6:00 234.58 417.50 1662.08 846.25 672.08 343.75 696.04 a A 18.3 91.4 0.6
8:00 856.25 789.58 938.75 491.67 345.42 178.33 580.07 b A 26.0 62.8 0.6
10:00 232.92 497.08 386.25 240.42 131.67 136.25 270.76 c B 38.6 36.8 0.5
12:00 326.25 426.25 428.33 240.42 162.08 106.67 281.67 c B 41.4 30.1 0.6
14:00 99.17 243.75 134.17 57.08 62.92 78.33 112.57 d C 41.4 27.8 0.6
16:00 105.83 160.00 115.42 100.00 46.25 24.17 91.94 de C 37.1 30.8 0.4
18:00 23.33 16.67 18.75 7.50 5.83 6.67 13.13 e C 29.8 45.8 0.4
　　注:同列数据后不同字母表示差异显著 ,小写字母表示 α=0.05,不同字母间差异显著;大写字母表示 α=0.01,同字母间差异极显著。
　　非花粉源地区。 没有蒿属植物的明显分布 ,所监测到的
花粉主要是从其他地方飘散过来的。从不同高度花粉浓度的
平均值(表 2)可知:该地蒿属花粉在中午到下午时段的浓度
比较高 , 14:00的浓度值最大。不同时段之间花粉浓度差异
显著(F=4.342), 12:00— 16:00浓度明显高于其他时段。就
对不同高度的日变化规律而言:1.0和 1.5m高度花粉浓度
没有明显的变化规律;3.0和 5.0 m高度的日变化为双峰型 ,
首次高峰分别出现在 8:00和 6:00, 次高峰均出现在 14:00;0
和 7.0m高度的日变化为单峰型 ,最高峰出现在 14:00。
综上所述 , 蒿属花粉在非花粉源地区日变化规律的最大
特点是全天最高峰浓度推迟 , 其原因大致有以下 2点:①由于
监测点远离花粉源 , 花粉粒从散发点到接受点之间的长距离
搬运减弱了植物生理散粉作用的时间特征 , 使得上午的高峰
时段表现不明显。早上 6:00— 8:00之间仅 3.0和 5.0m高
度上花粉浓度较高 , 其余高度的浓度值均未受到明显影响。
②中午前后空气温度和相对湿度分别达到 1d内的最高值和
最低值 ,空气流动相对较快 ,这样的气象状况可以增强花粉运
动 ,由此造成 14:00前后花粉浓度升高。 也就是说非花粉源
地区花粉粒的搬运过程减弱了植物散粉作用的影响 , 同时气
象要素的影响大于散粉作用 , 二者共同作用使得高峰时段延
后。
表 2　非花粉源地区蒿属花粉的日变化规律
时刻 花粉浓度 /10
-3粒· mm-2
0m 1.0m 1.5m 3.0m 5.0m 7.0m 平均浓度
显著性水平
0.05 0.01
最高温
度 /℃
最低湿
度 /%
平均风速 /
m· s-1
20:00 0 　 0.62 0.62 0 　 0 0.62 0.31 e D 28.5 52.0 0
22:00 0.62 0 0.62 0.62 0 0 0.31 e D 24.3 98.0 0
0:00 0 0.62 0 0 0.62 1.88 0.52 de CD 21.2 100.0 0.2
2:00 0 1.88 0 0.62 0.62 0 0.52 de CD 21.0 100.0 0
4:00 0.62 3.12 1.25 1.88 0.62 0.62 1.35 bcde BCD 22.0 98.0 0
6:00 0.62 0 0.62 0.62 4.38 0.62 1.15 cde BCD 23.4 89.0 0.5
8:00 1.67 0 0 7.08 1.67 0 1.74 bcd BCD 35.17 54.0 0.6
10:00 0.62 4.38 3.12 1.25 1.25 0.62 1.88 bcd BCD 41.57 44.0 0.5
12:00 1.88 1.25 5.00 1.88 1.25 5.00 2.71 ab AB 44.07 29.0 0.6
14:00 3.75 2.50 2.50 3.75 5.62 6.88 4.17 a A 44.53 27.8 0.6
16:00 1.25 0.62 5.00 2.50 3.12 1.88 2.40 bc ABC 40.00 33.0 0.3
18:00 0.62 0 0 0 1.25 0.62 0.42 de CD 32.20 45.0 0.3
　　注:同列数据后不同字母表示差异显著 ,小写字母表示 а=0.05,不同字母间差异显著;大写字母表示 а=0.01,同字母间差异极显著。
2.2　垂直分布特征
花粉源中心。从 1 d内的平均值看 , 花粉源中心蒿属花
粉的垂直分布梯度为 1.5>1.0>3.0>0>5.0>7.0m, 在日
变化分析中知道蒿属花粉的垂直分布差异主要集中出现在 6:
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00— 12:00花粉浓度较高的时段, 6:00植物生理散粉作用旺盛 ,
1.5m高度具有明显的优势, 其花粉数量占同时段花粉总数的
39.80%, 3.0m花粉数量次之 。 8:00左右 1.5m的数量稍有
下降 , 1.0和 1.5m的花粉浓度增加。 12:00之后花粉的垂直
分布逐渐均匀。整个监测时段内 ,蒿属花粉在 1.5m以下(含
1.5m)的数量始终大于 3.0m以上 , 见表 3。
由于监测点位于花粉源中心 ,其所接受到的花粉绝大部
分是来自周围散粉植物 ,这决定了花粉源中心散粉高度附近
的花粉浓度必然最多。花粉进入空气后一边在受重力作用下
沉 ,一边在气流带动下进行水平搬运 ,甚至上升。 6:00— 8:00
之间 ,散粉高度源源不断地有花粉溢出 , 由于爆发性散粉 , 花
粉的溢出速度远高于周围空气的分散能力 , 因此散粉时段散
粉高度附近 1.0 ～ 1.5 m的花粉浓度最大。花粉在空气中不
断运动 ,大多数花粉沉积在距离植物体不远的地面 ,花粉源中
心散粉时段 1.5m以下的花粉数量较多。 散粉结束后 , 空气
中花粉的绝对增量减少 , 在空气中的垂直分布也趋于均匀。
表 3　典型时段蒿属花粉垂直分布 /10-3粒· mm-2　
时间 花粉源中心
0m 1.0m 1.5m 3m 5m 7m
非花粉源中心
0m 1.0m 1.5m 3m 5m 7m
06:00 234.58 417.50 1662.08 846.25 672.08 343.75 0.62 0 0.62 0.62 4.38 0.62
08:00 856.25 789.58 938.75 491.67 345.42 178.33 1.67 0 0 7.08 1.67 0
10:00 232.92 497.08 386.25 240.42 131.67 136.25 0.62 4.38 3.12 1.25 1.25 0.62
12:00 326.25 426.25 428.33 240.42 162.08 106.67 1.88 1.25 5.00 1.88 1.25 5.00
14:00 99.17 243.75 134.17 57.08 62.92 78.33 3.75 2.50 2.50 3.75 5.62 6.88
　　非花粉源地区。从 1d内的平均值看 ,蒿属花粉在非花粉
源地区的垂直分布梯度为:3.0>5.0 >7.0 =1.5>1.0>0m。
尽管其垂直差距不显著(α=0.05;F=0.591),但与花粉源中心
相比 ,非花粉源地区 1.5m以下的花粉分布减少 , 3.0m以上的
花粉数量明显增加。从不同时段的垂直对比看(表 3):6:00时
5.0m高度上的花粉数量占绝对优势;随着时间推移, 花粉沉降
作用明显 , 8:00时 3.0m高度的花粉数量占到同时段花粉总数
的 67.95%;到 10:00时 , 1.0和 1.5m的花粉数量得到明显增
加。 6:00— 10:00之间 ,花粉数量表现出随时间推移而逐渐下
沉的迹象。 12:00— 14:00之间随着气流运动的增强 ,不同高度
上的花粉数量逐渐均匀。
总体上 ,非花粉源地区蒿属花粉在 3.0m以上的数量要多
于 1.5m以下(包含 1.5m),散粉时段内表现尤为突出。造成
蒿属花粉如此分布的原因有 3个层次:首先 , 受花粉来源的影
响 ,非花源地区 1.0～ 1.5m之间不存在散粉高度优势 ,所接受
到的花粉大多数在克服地面障碍之后从别的地方搬运至监测
点的;其次 ,当花粉搬运至监测点附近时 ,监测点周围的植物群
落会截留部分花粉使得最终地面附近的花粉数量降低;此外 ,
蒿属花粉本身小而轻 、不易下沉。因此非花粉源地区蒿属花粉
在 1.5m以下分布较少 ,而且在出现时间上有所推迟。
3　结论与建议
1d内受花粉来源的影响 , 蒿属花粉日变化规律有所不
同。花粉源中心花粉浓度呈显著的单峰型规律 ,受植物的生
理散粉作用的影响。 非花粉源地区花粉来源复杂 , 气象要素
变化是花粉浓度时段的主要影响因素。垂直分布方面 ,花粉
源中心蒿属花粉在 1.5 m及以下高度上的花粉分布较多 , 在
非花粉源地区则在 3m以上分布较多。垂直分布差异主要表
现在上午散粉时段 , 14:00时之后蒿属花粉的垂直分布逐渐
均匀。气象要素对蒿属花粉的时空变化具有一定的影响 , 且
在非花粉源地区影响明显。
北京郊区蒿属植物的花期集中在 8月中旬到 9月中下
旬 , 在此期间过敏症患者应该减少户外活动时间 , 避免在花粉
浓度较高的时段 6:00— 14:00出行 , 可以将外出时间安排在
早上 6:00之前和下午 16:00之后;在出行目的地选择上 , 应
尽量选择蒿属植物生长较少的地方 , 避免在郊区荒地进行长
时间逗留;可以选择湿度比较大 , 有流动水体的附近进行活
动。另外过敏患者还应该避免暴露在与蒿属花粉有交叉反应
的变应原 , 如葵花 、豚草等。
从城市绿化管理的角度讲 , 应尽可能地控制蒿属植物及
其雄性花絮的形成。首先应该做好裸露土地的管理 , 及时覆
盖或进行绿化 , 避免蒿属植物大量生长;对于公园 、绿地内的
植物可以在其开花前剪掉花序或者个别拔草的方式进行管
理。对于城郊森林公园等地 , 可以在路缘 、林缘等蒿属植物容
易生长的地方人工种植适当观赏植物 , 以占据蒿属植物的生
长空间 ,这样既可以减少空气中的蒿属花粉又可以起到美化
环境的效果。
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