上海地区气传花粉的监测

黄建花，王幼芳，沈春琳，吕森林

（1．华东师范大学 生命科学学院，上海 200062；2．上海市疾病预防控制中心，上海 200336；3．上海大学 环境与化学工程学院，上海 200444）

0 引 言

诱发季节性过敏鼻炎和哮喘的主要因素是气传花粉．近年来，随着城市绿化的速度加快，栽种的植物种类和数量都发生了很大的改变，气传花粉的种类和数量也随之改变，花粉过敏的患病率呈上升趋势［1］．目前，全国主要城市均已开展气传花粉的研究工作，逐步完善全国性气传致敏花粉监测网．陈彦卓1979年报道了1962～1965年上海地区3年内气传花粉的种类［2］；张金谈曾和北京协和医院合作进行致敏孢粉的调查，并于1984年报道了广西南宁的调查结果［3］；随后武汉、哈尔滨和湖北等地区陆续报道了各地的气传致敏花粉［4－6］．自陈彦卓研究报道后，上海部分片区的气传花粉的研究也有陆续报道，如张玉兰和蒋辉1992年对上海东北部空中孢粉进行了初步研究［7］，计淼淼在2001年对上海中心城区气传花粉进行了研究［8］，王班等于2009年对上海市西南部空中花粉进行了调查［9］．本研究由上海疾病控制研究所立项和组织，在各区疾病控制中心科技人员的帮助下，在同一时间段设置6个监测点，进行为期一年的气传花粉监测，揭示了上海市气传花粉的种类、数量和飘散规律，旨在为致敏花粉的研究与花粉过敏的预防和诊断提供科学依据．

1 研究地区概况

上海市位于长江入海口三角洲冲积平原，地处北纬30°89′—31°73′，东经121°10′—121°76′，北控长江口，南临杭州湾，东濒东海，西与江苏、浙江两省毗邻，平均海拔高度约4m，具有典型的亚热带湿润季风气候的特点，四季分明，降水充沛［10］．

2 材料与方法

2．1 物种调查

对上海各大公园、路边绿化带和社区等植物种类较丰富的绿地进行植被调查．掌握上海市的绿地植物种类、数量以及分布情况，并采集全年开花植物的花粉制作花粉形态图谱，为气传花粉的鉴定提供第一手参考资料．

2．2 气传花粉收集方法

根据各城区的功能特点、主导风向和植物分布等因素，选择在宝山区（宝山区疾控中心）、松江区（立信会计学院）、徐汇区（徐汇区疾控中心）、普陀区（华东师范大学）、浦东新区（浦东新区气象局）和闸北区（上海大学延长路校区）共设了6个监测点（见图1）．每个监测点安置一个Cour风标仪花粉收集器［11］．取样高度除徐汇区安放在7m高度（2层楼顶），其余5个点均设置在20m高（约6～7层楼顶），四面通风，无高楼遮挡的地方．

每周取样1次，更换过滤网纱布，自2009年10月始，为期52周．每次更换的滤网在实验室进行处理［12］．

2．3 气传花粉鉴定方法

经处理获得的200mL液体样品分别取1．5mL于离心管中，离心沉淀，取沉淀液镜检，重复6次．参照自制花粉图谱和出版的花粉形态图谱［12，13］等书籍，在光学显微镜下进行气传花粉的形态鉴定．

2．4 数据分析

利用Microsoft Excel 2003和Spss 13．0软件对原始数据进行统计分析．

图1 上海市6个气传花粉监测点的分布图Fig．1 Map of the six monitoring sites in Shanghai

3 结 果

3．1 花粉种类和数量

进行为时一年的气传花粉收集后，6个监测点共收集气传花粉5 324 164粒，其中普陀区监测点花粉数量最多，为2 013 176粒，其次是松江、闸北、浦东、徐汇和宝山，宝山监测点花粉数量最少，为258 142粒．在所有花粉中，裸子植物花粉共1 474 053粒，占花粉总数的27．7%；被子植物花粉3 850 111粒，占花粉总数的72．3%．6个监测点全年监测到气传花粉32科27属种，其中裸子植物3科1种；被子植物29科26属种．其中松江监测点花粉种类数最多（28科20属种），徐汇监测点最少（21科16属种）．6个监测点主要气传花粉（数量占各监测点花粉总数的百分比大于10．0%）各不相同，松江区监测点主要气传花粉为葎草（34．56%）、松科（13．20%）、禾本科（11．66%）和杉科（10．62%）；普陀区监测点主要气传花粉为悬铃木属（26．7%）；闸北区监测点以葎草（15．44%）、杉科（14．10%）、松科（13．40%）和蒿属（10．17%）为主；浦东新区监测点以葎草（18．15%）、松科（15．71%）、禾本科（11．79%）和柳属（10．18%）为主；宝山区监测点以松科（15．87%）、禾本科（15．39%）、悬铃木属（14．01%）和杉科（11．40%）居多；而徐汇区监测点以蔷薇科（28．55%）、黄杨科（16．40%）和松科（10．66%）居多．6个监测点全年花粉飘散量均出现两次高峰，春季的3～4月和秋季9月，普陀区、松江区、徐汇区和宝山区的春季高峰期在4月，闸北区和浦东新区的春季高峰期在3月，6个监测点秋季高峰期均在9月（见图2）．

3．2 主要花粉种类

6个监测点出现次数多，含量占花粉总量1．0%以上的有：葎草、悬铃木属、松科、杉科、禾本科、榆属、蒿属、柳属、菊科、柏科、茜草科、蔷薇科、藜／苋科、十字花科、银杏、黄杨科、桦木科、枫杨和棕榈．这19种植物花粉数量占全年花粉总数的98．0%，为上海地区优势花粉，其中葎草、悬铃木属、松科、杉科和禾本科这5种植物花粉数量占全年花粉总数的65．5%（见表1）．

葎草花粉：是被子植物中数量最多的花粉，共985 159粒，占所有花粉总数的18．5%，松江监测点分布最多，宝山监测点最少．葎草花粉7月开始出现，可飘散至次年2月，高峰期在9～10月．

表1 上海地区6个监测点优势花粉数量（占花粉总数百分比≥1%）Tab．1 Quantity of airborne pollen grains in six sites of shanghai

悬铃木属花粉：是被子植物主要气传花粉之一，数量仅次于葎草，共732 087粒，占所有花粉总数的13．8%．华东师范大学监测点最多，徐汇监测点最少．悬铃木属花粉4～5月有分布，高峰期在4月．

松科花粉：是裸子植物花粉中数量最多的花粉，共664 534粒，占所有花粉总数的12．5%，是6个监测点共有的优势花粉之一，松江区监测点最多，徐汇区监测点最少．松科花粉全年均有分布，高峰期在4～5月．上海春季松科花粉主要是黑松和五针松等，冬季松科花粉主要是雪松．

杉科花粉：是次于松科的裸子植物花粉，共567 826粒，占所有花粉总数的10．7%，华东师范大学监测点杉科花粉最多，徐汇监测点最少．杉科花粉主要分布在1～4月，高峰期在2～3月．上海春季杉科花粉主要为水杉和柳杉等．

图2 上海地区全年花粉数量分布图Fig．2 Quantity of airborne pollen grains each month in a total year

禾本科花粉：是被子植物数量排名第3的优势花粉，共533 868粒，占所有花粉总数的10．0%．松江监测点分布最多，徐汇监测点最少．禾本科花粉几乎全年均有分布，一年中9月禾本科花粉数量最多．

4 讨 论

4．1 植被分布对气传花粉监测的影响

本研究在上海地区设立6个监测点监测上海地区全年的气传花粉的种类、数量和飘散规律．通过一年的花粉监测显示上海地区共有59种气传花粉，26种气传花粉为6个监测点共有，其中花粉种类数最多的是松江区，为48种，徐汇区最少，为37种；花粉数量最多的是普陀区，为2 013 176粒，最少的是宝山区，为258 142粒．6个监测点有3个监测点的花粉收集装置均放置在大学校园内，植物种类和密度比较丰富集中，相应气传花粉的种类和数量也较多；而徐汇区地处商业中心，周围多居民楼，宝山区地处工业区，植物种类不丰富，从而导致两个监测点的气传花粉种类和数量均较少．

通过对每个监测点优势花粉统计发现，每个监测点都具有各自的优势花粉，其中悬铃木属、榆属、银杏、茜草科、棕榈和枫杨花粉数量在普陀区占明显优势；葎草、松科和禾本科花粉在松江区分布最多；蒿属和桦木科花粉在闸北区数量最多；杉科、菊科、藜／苋科和十字花科在普陀区、松江区和闸北区均分布较多；黄杨科和蔷薇科花粉在徐汇区数量占显著优势．其原因可能与普陀区华东师范大学监测点植被较为丰富有关，校园内栽种了大量的悬铃木和银杏树，离花粉收集装置不远处还有一片水杉林，是造成这些物种花粉数量优势的重要原因；而松江监测点属于郊区，农田和未开垦的荒地较多，适宜葎草和禾本科植物大量生长繁殖．

同时，每个监测点还具有各自独特的花粉，如楝科和荨麻科只在松江区监测到，臭椿只在浦东新区监测到等，但这些花粉的数量均较少，这与各区监测点附近栽种的植物有关．

4．2 不同城区气传花粉种类及散布规律比较

我国幅员辽阔，各地的地理环境、气候条件和植被分布导致各个地区的气传花粉构成有明显的地域差异．

本次研究显示6个监测点全年均出现两次花粉飘散高峰，春季3～4月和秋季的9月，主要的气传花粉为葎草、悬铃木属、松科、杉科、禾本科、榆属、蒿属、柳属、菊科、柏科、茜草科、蔷薇科、藜／苋科、十字花科、银杏、黄杨科、桦木科、枫杨和棕榈．与何海娟、王良录等在1997年至2007年的10年间于北京城区所做的研究［14］相比，主要气传花粉类型和飘散规律并不相同，北京主要气传花粉为蒿属、葎草属、白蜡属、柏科和杨属，而松科、禾本科和构属则相对较少，而全年秋季存在两个月（8～9月）的花粉飘散高峰．与海南省海口市气传花粉调查结果［15］也存在很大差异，海口市木麻黄花粉最多，禾本科花粉居第二，全年2～4月和9月出现两个花粉飘散的高峰期．

不仅全国不同城市主要气传花粉的构成存在差异，同一个城市的不同区域气传花粉优势种类并不相同．本研究显示，春季主要是树木类花粉为主，秋季主要是杂草类花粉为主，这与计淼淼和王班等对上海市中心城区和上海市西南部片区气传花粉调查结果［8，9］一致．此外，本次调查结果为秋季的杂草类花粉数量多于春季的树木类花粉，未监测到樟属的花粉，桑科和棕榈科花粉数量较少；而近年王班等对优势花粉的划分中，樟属和棕榈科等占较大比例［9］．

由此可见，虽然不同城市及同一城市不同地区之间气传花粉的种类差异较大，但气传花粉季节性分布特征非常明显，全年均存在春秋两个气传花粉高峰．

4．3 采样法对气传花粉收集的影响

花粉采集方法直接关系到花粉污染指标的科学性和客观性［16］．目前对于气传花粉的研究多常用的方法是重力沉降法，此方法操作简便，但收集面积较小，收集花粉数量较少．本研究采用风标仪法，以风力为动力，可连续采集花粉，使用周期较长，收集面积更大，受周围植被影响相对较低，能收集到较远处飘散而来的花粉，采集到的花粉种类更为全面．

此外，各个监测点放置的花粉采集装置的高度与采集结果也有着密切关系．不同植物的花粉具有不同的特点来促进其随风飘散，数量较多、体积较小、质量较轻且表面干燥光滑的花粉容易被花粉收集器收集到．此外，外表常具有助浮物比如气囊（松科和罗汉松科等）的花粉在空气中漂浮的时间和距离更长更远，这可能导致了本次调查中松科等花粉数量含量较高．普陀区、松江区监测点的花粉收集装置安放高度均在约20m高（6～7层楼顶），虽然取样高度较高，但每个监测点的气传花粉种类和数量受邻近植物的影响还是不可避免，而徐汇区的花粉收集装置安放在约7m高（2层楼顶），高度较低，一些飘散高度较低的虫媒花粉如蔷薇科花粉在徐汇区监测点收集量最大．

一般而言，取样点的位置离开地面较高的高度，更具有代表性，既能反映空中漂浮花粉的平均状况，又免受低层局部植被的直接影响［2］．花粉采样器放置在不同高度，收集的花粉种类构成有很大差别，徐汇监测点放置在2层楼顶，是人类活动较频繁的空气中，飘散有大量的虫媒花花粉，而人们对风媒花花粉的致敏性关注较多，建议医院应选择一些虫媒花花粉进行皮试试验，比如春季花粉数量较多的蔷薇科植物花粉，对花粉症的预防、诊断和治疗有着重要意义．

4．4 气传花粉与过敏性疾病

过敏性疾病在临床实践中非常普遍，已被WHO列为重要的健康问题．根据调查显示，中国约有10 000 000个花粉症患者，流行率为0．1%～0．5%，甚至在一些高发地区达到5%［17］．上海的优势花粉有悬铃木属、松科、柏科、榆属、柳属、葎草、菊科、禾本科和蒿属等，其中蒿属植物的花粉在我国北方是呼吸道过敏症的主要致敏花粉，不仅抗原性高，在空气中含量也较高．俞勤和张金谈的研究表明蒿属花粉的皮试阳性率较高，葎草的致敏性也较高［18］．本研究葎草和蒿属均是几个监测点的优势花粉，蒿属植物在我国广泛分布，是非常重要的草本致敏花粉［19］．本研究在7～12月之间，除了徐汇区监测点外，其它监测点均发现少量豚草花粉．豚草植物适应性广，野生蔓延迅速，形成的花粉量较大，致敏性较强，需引起一定的重视．而数量较高的松科植物的花粉的致敏性较低，对花粉污染程度影响不大．

［1］RMS．Changing prevalence of allergic rhinitis and asthma［J］．Ann Allergy Asthma Immunol，1999，82：233－248．

［2］陈彦卓，冯志坚，汪敏刚，等．上海地区1962～1965三年内空中花粉的初步观察［J］．华东师范大学学报：自然科学版，1979（1）：111－120．

［3］张金谈，陈克，莫广友，等．广西南宁空气中孢粉及其致敏性研究［J］．植物学报，1984，26（6）：567－573．

［4］张金谈，刘光辉，王逸冰，等．武汉地区空气中花粉调查研究［J］．武汉植物研究，1988，6（2）：151－156．

［5］满玉华，李汉卿，程敏．哈尔滨地区空中花粉与花粉过敏症［J］．黑龙江大学自然科学学报，1992，9（3）：80－86．

［6］刘光辉，祝戎飞，张威，等．湖北省气传花粉调查［J］．中华临床免疫和变态反应杂志，2007，1（1）：22－26．

［7］张玉兰，蒋辉．上海东北部空中孢子花粉的初步研究［J］．同济大学学报，1992，20（3）：305－312．

［8］计淼淼．上海中心城区气传花粉调查［J］．中华微生物学和免疫学杂志，2001，4（21增刊）：44－45．

［9］王班，高萍，刘洁，等．上海市西南部空气中气传花粉调查［J］．中华临床免疫和变态反应杂志，2010，4（3）：168－175．

［10］上海百科全书编辑委员会．上海百科全书［M］．上海：上海科学技术出版社，2010．

［11］PIERRE C．Nouvelles techniques de detection des flux et retombees polliniques：Etude de la sedimentation des pollens et spores a la surface de sol［J］．Pollen et Spores，1974，16（1）：103－141．

［12］王伏雄，钱南芬．中国植物花粉形态［M］．2版．北京：科学出版社，1997．

［13］乔秉善．中国气传花粉和植物彩色图谱［M］．北京：中国协和医科大学出版社，2005：1－377．

［14］何海娟，王良录，张宏誉．北京城区空气中花粉分析［J］．中华临床免疫和变态反应杂志，2008，12（3）：179－183．

［15］孟光．海南省海口市气传花粉调查［J］．中国中医结合耳鼻咽喉科杂志，2005，13（4）：233－235．

［16］李倩，靳颖，华振玲，等．空气致敏花粉污染研究进展［J］．生态学报，2005，25（2）：334－338．

［17］叶世泰，张金谈，乔秉善．中国气传致敏花粉［M］．北京：科学出版社，1988．

［18］俞勤，张金谈．沈阳地区气传致敏花粉探讨［J］．植物学报，1987，29（5）：556－564．

［19］LIU Z G，SONG J J，KONG X L．A study on pollen allergens in china［J］．Biomedical and Environmental Sciences，2010，23：319－322．