综述:气候变化背景下友好过敏城市种植的建议

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Allergo Journal International

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  本综述指出气候变化加剧城市花粉暴露与过敏问题,树木花粉(如桦树、桤木等)与空气污染物协同作用加重症状。建议城市种植优先选非 / 低致敏树种,分三类(禁种、慎种、友好)推荐,并强调需结合气候适应与生物多样性。

  

气候变化与城市过敏问题的关联


气候变化正改变温度模式与花粉暴露情况,尤其在城市中。夏季气温升高影响城市居民健康,而合理种植可部分缓解这一影响。城市中花粉暴露更易导致致敏和过敏症状,花粉过敏者(尤其是对树木如榛子、桤木、桦树、白蜡树及草花粉过敏者)因花粉与空气污染物的相互作用,症状更严重。

城市独特的空气污染状况可能加剧过敏问题。空气污染物可与花粉相互作用,影响过敏原和免疫介质的释放,增强植物的致敏潜力。例如,空气污染物可能促进桦树花粉主要过敏原 Bet v 1 的致敏性,高温也可能进一步刺激花粉粒释放过敏原,这些相互作用会影响致敏过程和过敏症状的严重程度。

此外,城市常出现 “热岛效应”,局部温度升高加上城市环境中较高的 CO?浓度,可能促进致敏物种的植物生长和花粉产生。大城市中 “热天”(日最高气温≥30°C)和 “热带夜”(日最低气温≥20°C)更为频繁,密集的城市中心区域发生频率可达农村地区的三倍。

城市树木的作用与挑战


树木对城市居民的整体健康有重要作用,包括增强城市环境的美观、通过遮荫和蒸散作用调节温度、净化空气污染物、提供多种社会和健康益处(如减轻压力、改善心理健康)等,甚至对城市或市政有积极的财政效应,如通过提高公共空间质量促进旅游。

然而,城市中的树木也面临挑战,如热胁迫或水资源短缺,气候变化进一步加剧了这些问题。此外,树木可能对公共健康和城市环境构成风险,如风暴中树枝断裂、果实和树叶 littering 街道,或产生致敏花粉。

致敏花粉与城市致敏率差异


在德国,重要的致敏花粉来源包括榛子、桤木、桦树、白蜡树等树木的花粉,以及甜草、黑麦的花粉和艾蒿、豚草等草本植物的花粉。这些花粉类型由德国花粉信息服务基金会系统监测,并纳入花粉预报。

大城市中对树木和草花粉的致敏率高于农村或小城镇地区。其原因尚不明确,讨论认为农村地区致敏率较低可能归因于 “卫生理论”,如儿童早期通过在牛棚停留等方式频繁接触多种细菌;未加工牛奶和牛棚灰尘中的 β- 乳球蛋白也可能抑制致敏;农村地区更大的生物多样性也可能具有抗过敏保护作用。

相反,在大城市中,吸入空气传播的花粉过敏原和空气污染物(如柴油颗粒和 / 或颗粒物)可能刺激特异性 IgE 抗体的形成。柏林空气中 PM??颗粒物中检测到 Bet v 1,说明花粉过敏原可与细颗粒物结合,深入上、下呼吸道。

城市树木致敏潜力分类


为应对树木花粉致敏增加的问题,公共空间应避免新种植高致敏潜力的树木和植物物种。根据致敏率等因素,将城市公共空间中的树木和灌木的致敏潜力分为以下类别:

  • 类别 1(严禁种植):从过敏学角度看,这些植物具有高过敏潜力(根据致敏率判断,普通人群中 > 15%),应紧急停止重新种植,并尽可能减少其数量,如臭椿、桤木属所有物种、桦树、榛子等。
  • 类别 2(尽可能避免种植):这些物种具有中等但仍显著的致敏潜力,普通人群中致敏率在 5-15% 之间,一般应避免新种植,除非该地点无其他可行选择,如鹅耳枥、美国红栎、柳树等。

相比之下,表 4 列出了在公共和私人空间种植几乎没有或没有过敏学反对意见的树木和灌木物种,根据物种自身的习性要求,它们是当前知识状态下过敏学上合理的种植替代方案,但种植必须遵守关于入侵物种的法律要求,尤其是欧盟关于预防和管理入侵外来物种引入和传播的第 1143/2014 号法规,以及联邦自然保护法下对外国和入侵物种的现有授权要求。

其他过敏相关考虑与建议


从过敏学角度看,理想情况下,城市绿化可使用非致敏或极低致敏的草,但目前尚无可靠数据。与草花粉相关的是,绿色屋顶因其环境和温度调节效益日益受到推广,最近已发布关于此类城市种植最佳实践的建议。观赏草如蒲苇也越来越多地种植在城市地区和私人花园中,这些物种可能促进与普通草花粉过敏原的交叉过敏,并在秋季和冬季为霉菌孢子提供宿主。

城市地区对致敏植物物种的了解和考虑对适应气候变化很重要,未来应不再种植已知具有致敏潜力的树种,这并非要砍伐现有致敏树木,而是将未来的种植实践转向过敏学上更安全和更多样化的物种,这是一项长期项目,必须考虑个人健康和更广泛的社会需求及情况。

应提高公众对友好过敏的城市树木景观重新设计的理解和认同,为此,有必要让相关组织(如德国过敏和哮喘协会、德国过敏学家医学协会、欧洲过敏研究基金会等)、机构(植物保护和绿地管理部门、园艺办公室、学校等)和媒体参与或合作。一个特殊的挑战可能在于城市花园古迹的改造,例如柏林的 Onkel-Tom-Siedlung 通常会重新种植桦树,这一做法因健康原因值得质疑。

鉴于这些考虑,建议由城市树木工作组制定的修订后的 “未来树木” 街道树列表应纳入致敏潜力评估,这种整合将支持城市做出友好过敏的决策,既促进环境可持续性,又促进呼吸健康。

致敏性分类的挑战与展望


对不同植物花粉的致敏潜力进行分类是困难的,取决于多个因素。根据 Thommen 的旧定义(Thommen 假设),植物必须满足以下条件才能被视为 “致敏性”:其花粉必须(a)含有导致花粉热的过敏原,(b)大量产生,(c)远距离传播,(d)由频繁出现的植物产生。除花粉数量外,过敏原蛋白质的质量和浓度在确定致敏性方面也起着关键作用,因此,不同物种的过敏症状差异很大,从非致敏到高度致敏反应不等。

基于这种 “过敏学” 基础,许多作者利用花粉引发的过敏症状的严重程度对致敏性进行分类。一些作者将植物分为 “致敏” 或 “非致敏”,而另一些作者则根据中欧的致敏频率使用三(低、中、高)、四或五分类。然而,许多这些系统依赖于有症状患者队列的数据,与基于人群的流行病学数据相比,其普遍性有限。

在美国,经常使用 Ogren 植物过敏量表(OPALS),该量表基于 130 个个体因素,对约 3000 个植物分类单元的过敏原潜力进行 1-10 分制评估(1 为最低,10 为最高致敏性),这特别推荐用于 “无过敏原园艺”,并包括几个与致敏性无关(皮肤感觉、毒性、对蜜蜂友好等)或未记录的因素。

花粉季节的长度、过敏原的交叉反应性或植物的频率等因素也可用于衡量致敏性。Magyar 等人对已发表的缩放系统进行了全面总结,尽管有这些努力,但目前尚无普遍接受的分类模型完全符合科学标准或过敏知情城市规划的操作需求,大多数系统受到数据空白或方法不一致的限制。

本综述提出的树木致敏性分类及其在城市中的使用基于普通人群中致敏和 / 或呼吸道过敏(如鼻炎、鼻结膜炎和 / 或哮喘)的患病率,这种基于人群的方法优先考虑致敏暴露的临床相关性,在可行的情况下,可使用来自国家或地区的流行病学数据,分为 “肯定不可种植”(“在任何情况下”)、“尽可能不种植”(“除非不可能”)和 “可接受”(“目前无危险”),为实践应用创造了一定的范围。

然而,局限性仍然存在,对于许多树种,缺乏关于人群水平致敏或过敏率的可靠数据,数据的缺乏并不一定意味着低致敏潜力,它可能只是反映了该物种目前在该地区的稀有性,随着气候带和种植偏好的变化,这种情况可能会改变,因此,这种分类必须被视为一个动态框架,随着新证据的出现不断修订。

因此,必须反复质疑和修正本综述提出的分类,但目前可将其视为实际工作基础,此外,过敏学考虑必须与城市规划要求相结合,选择适合城市的树种时,还必须考虑物种多样性、耐旱和耐热性、温度调节能力、低 littering 潜力、减少臭氧和结构稳定性等因素,过敏学家、生态学家、城市规划师和公共卫生部门在地方层面的协作方法将为实际实施提供坚实的基础。

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