《Scientific Reports》：Possible implications of the variability of the most allergenic plant pollen seasons in Poland
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随着气候变化日益加剧，植物的花粉季节动态已成为评估其影响的敏感指标。本研究针对波兰五种主要致敏植物（桤木、榛木、桦木、禾草和蒿草），在八个站点分析了长达20年（2001-2020）的花粉数据与气温的关系。结果显示，冬季（特别是12月）的持续升温导致早花树木的花粉季起始时间提前且变化增大，而夏季高温干旱影响了禾草和蒿草花粉的产量与季节长度。研究揭示了气候变化通过影响花粉季节参数，进而改变过敏性人群的暴露风险，为未来花粉症的预测和健康管理提供了重要的科学依据。
随着全球气候变暖的脚步不断加快，我们身边的世界正发生着微妙而深远的变化。你是否注意到，春天似乎来得更早了，夏日的炎热也愈发难耐？这些变化不仅影响着我们的日常生活，也在悄然改变着大自然的节律，尤其是那些肉眼难以察觉、却能引发无数人打喷嚏、流眼泪的“隐形颗粒”——植物花粉。在波兰，高达40%的人口受过敏性疾病困扰，其中过敏性鼻炎在成人和儿童中的发病率分别超过23%和24%。然而，气候变化如何精确影响这些致敏花粉的释放时间、持续长短和强度，进而加剧或改变过敏人群的健康风险，仍是一个亟待解答的科学与公共健康问题。为此，一组研究人员在《Scientific Reports》上发表了一项深入的研究，系统揭示了波兰五种最常见致敏植物花粉季节在二十年间（2001-2020）的变异性及其与气温的紧密联系。
为了探究上述问题，研究团队在波兰境内选择了八个具有代表性的城市监测点，包括克拉科夫（Kraków）、弗罗茨瓦夫（Wroc?aw）等。他们收集了2001年至2020年间五种主要致敏植物——桤木（Alnus spp.）、榛木（Corylus spp.）、桦木（Betula spp.）、禾草（Poaceae）和蒿草（Artemisia spp.）的气传花粉数据，采集设备采用符合欧洲标准的赫斯特型（Hirst）体积孢子捕集器。花粉季节的参数（如起始日、结束日、持续时间、最大日浓度、季节性花粉积分等）采用临床法进行计算，该方法由欧洲过敏与临床免疫学学会推荐，能更好地反映高浓度持续暴露期。同时，研究获取了同期各站点的月均气温数据，并利用更长时段（1961-2020）的数据通过线性回归分析气温变化趋势。统计分析主要采用了非参数检验（如克鲁斯卡尔-沃利斯检验、斯皮尔曼等级相关）和线性回归模型，以检验不同站点间的差异、花粉参数与气温的相关性以及长期变化趋势。
研究结果揭示了以下关键发现：
花粉季节动态
波兰的花粉季始于榛木和/或桤木花粉的出现，二者起始时间变异性极高。相比之下，桦木花粉季的起始时间则稳定得多，变异系数低于10%。禾草和蒿草等草本植物的花粉季在时间上相对稳定，禾草花粉季平均始于5月7日，而蒿草花粉季则几乎恒定地从7月16日左右开始。不同站点间的比较显示，禾草和蒿草的所有季节参数均与其他物种有显著差异。
季节特征趋势
趋势分析表明，桤木、榛木和桦木的花粉季有提前开始的趋势，其中桦木花粉季平均每十年提前约12天。早期授粉树木的花粉季不仅开始得更早，持续时间也略有延长，且强度增加。禾草花粉的季节性花粉积分在多个站点呈现下降趋势。蒿草花粉季则在显著缩短，平均每十年缩短5.5天，在索斯诺维茨和克拉科夫尤为明显。此外，超过波兰过敏学标准阈值的天数分析显示，克拉科夫和卢布林的桤木花粉高浓度天数，以及弗罗茨瓦夫的禾草花粉高浓度天数有增加趋势。
气温对花粉季节变异性的长期影响
基于1961-2020年的数据分析，所有研究城市的年平均气温均呈现明显上升趋势，其中弗罗茨瓦夫（西南部）增幅最高，卢布林（东南部）增幅最低。气温上升主要受1月、4月、7月、8月和12月升温的影响。相关分析显示，桤木和榛木花粉季的起始时间与1月和/或2月的平均气温呈极强的负相关，即气温越高，花粉季开始得越早。桦木花粉季的起始则与3月（有时是4月）的气温强相关，温度越低，开始越晚；而3月均温越高，最大日浓度出现得越早。
研究还确认了桦木花粉强度存在明显的两年周期循环，即一年高强度，次年低强度，该模式在全国八个站点表现一致。然而，在2002、2004、2017和2018年，这个周期在所有站点均被打乱。
对于禾草，5月的气温影响其花粉季起始，气温越高，起始可能反而推迟。蒿草花粉的季节性花粉积分与夏季气温关系复杂：在波兰南部和西南部，6月气温升高伴随积分下降；而在北部、西部和中部，7月气温升高则与积分上升相关。模型显示，波兹南和弗罗茨瓦夫7月气温每升高1°C，蒿草花粉积分分别下降138.1和230.2 花粉粒/立方米。
结论与讨论归纳
本研究清晰表明，波兰所有研究城市的年平均气温在1960-2020年间显著上升，这直接影响了致敏植物的花粉季节特征，主要结论可归纳为五点：第一，早花树木（桤木、榛木）花粉季起始时间高度可变，且与冬季（特别是12月）气温持续升高密切相关。波兰气候中，即使无霜冻的漫长温暖冬季也越来越常见。第二，由于4月平均气温的上升趋势，桦木花粉在波兰出现得更早。同时，全国范围内确认了桦木花粉强度存在两年周期，并在2004、2017和2018年出现“紊乱”。第三，禾草在波兰南部最早开始散粉，但其季节长度未变。温暖潮湿的夏季有助于提高禾草花粉积分，而温暖干燥的夏季则不影响季节强度。第四，由于6月和7月气温相对较低，蒿草花粉季正在变短。第五，仅桤木超过阈值浓度的天数有所增加；而对于禾草和蒿草，日花粉浓度超过阈值的情况则较少被检测到。
讨论部分进一步阐释了这些发现的深层意义。研究表明，波兰冬季气温的波动范围仍然很大，但21世纪初频繁出现的暖冬和早春天气，促进了春季树木的早期开花。蒿草花粉季节变短、强度降低可能与6、7月气温较低有关，但同时也需注意外来物种（如豚草 Ambrosia）入侵和本地蒿属植物晚花物种可能带来的二次暴露风险，这会延长过敏原暴露时间。此外，禾草花粉产量的下降趋势，可能与波兰永久性草地面积减少以及热浪频率增加导致的植物干旱胁迫有关。
综上所述，这项研究系统阐明了气候变化背景下，波兰主要致敏花粉季节参数的具体变化模式及其驱动因素。这不仅为理解区域生物物候对气候变暖的响应提供了实证，更重要的是，为预测未来花粉暴露风险、指导过敏性疾病的临床诊断、治疗时机选择以及公共卫生策略制定提供了关键的科学依据。随着气候变化的持续，此类监测与研究对于保障易感人群健康、应对环境健康挑战将变得愈发重要。
