《Urban Forestry & Urban Greening》：Climate drives variability in pollen emission and tree growth: Linking aerobiology and dendrochronology in urban forests
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气候驱动着花粉释放与树木生长的变异性：结合大气生物学与树木年轮学方法探究城市森林。研究人员对城市森林中4个树种的花粉和树木年轮数据进行了31年（原文为31-year，正文实际为1993–2024共32年，以摘要为准）的分析。河岸树种与高地树种对气候的响应呈现明
气候驱动着花粉释放与树木生长的变异性：结合大气生物学与树木年轮学方法探究城市森林。研究人员对城市森林中4个树种的花粉和树木年轮数据进行了31年（原文为31-year，正文实际为1993–2024共32年，以摘要为准）的分析。河岸树种与高地树种对气候的响应呈现明显差异。前一年的气候条件主导了花粉释放。生长与花粉之间的联系则受气候变异性驱动。
论文解读
**研究背景、存在问题与研究意义**
由风媒树种产生的空气悬浮花粉所引发的过敏性疾病，已成为日益严峻的公共卫生问题，尤其在城市环境中，植被与人群密切共存，花粉暴露风险更为突出。过敏性鼻炎和花粉症的全球患病人数超过4亿，成人患病率约为10%–30%，儿童则超过40%。花粉监测作为量化致敏风险的核心手段，已在欧洲等地区通过标准化大气生物学网络运行了数十年。然而，长期监测数据的利用仍不充分，尤其是将花粉排放这一繁殖投入指标与树木径向生长相结合的研究十分匮乏。气候既直接驱动花粉释放，也影响树木的光合同化、碳储备和径向生长，但繁殖与生长之间是否存在资源权衡，以及气候如何同时调节二者，目前仍缺乏长期评估，城市环境下的研究尤为不足。
针对上述问题，研究人员构建了一个整合大气生物学与树木年轮学的分析框架，以西班牙西北部奥伦塞市为研究区，选取了白蜡（Fraxinus angustifolia）、欧桤木（Alnus glutinosa）、夏栎（Quercus robur）和海岸松（Pinus pinaster）四个树种，利用1993–2024年期间的花粉监测数据和树木年轮资料，旨在：(i) 检验花粉生产和生长的主要气候驱动因子；(ii) 探究气候变异性、花粉排放与树木生长之间的关联。这项研究为理解气候变化背景下城市树木繁殖动态与生长响应之间的耦合关系提供了新视角，也为花粉–生长权衡假说提供了实证检验。
**主要研究技术方法**
研究区位于西班牙西北部奥伦塞市，属于欧西伯利亚与地中海生物地理区的过渡地带。河岸低地样点（海拔约100 m）分布着欧桤木和白蜡，高地城市周边林地（海拔约400 m）分布着海岸松和夏栎。花粉数据采用Hirst型体积式花粉采样器（Lanzoni VPPS 2000）进行监测，采样器安装于20 m高度处。主花粉季使用逻辑斯蒂方法结合中等导数方法确定。基于主花粉季定义了季节性花粉总量（SPIn）、峰前花粉积分、花粉峰值浓度、峰后花粉积分等指标。树木年轮样品在每个样点选取15棵成熟优势木，使用生长锥在胸高1.3 m处采集5 mm直径的树芯，经固定、打磨、扫描后，用CDendro-Coorecorder软件测量年轮宽度，并采用COFECHA软件进行交叉定年检验。年轮序列使用样条函数去除趋势和竞争影响，通过自回归模型预白化获得残差年表（RES），并与保留低频变异的标准化年表（STD）共同用于分析。气候数据来自MeteoGalicia官方气象站，涵盖月平均最高、最低气温，累积降水量，相对湿度及风速风向。统计分析包括Mann–Kendall趋势检验、Pearson相关分析和多元线性回归，并通过方差分析（ANOVA）比较模型、方差膨胀因子（VIF）检验多重共线性。
**研究结果**
**气候趋势**：1993–2024年间，最高气温在5月、7月、8月和10月呈显著上升趋势，最低气温在7月、8月和9月显著上升；降水无显著趋势。更长时段（1977–2024）的记录显示增暖信号属于长期趋势的一部分，且各年代增温强度存在波动，4月增暖在1980年代最强，10月增暖在1990年代最强。
**空气花粉动态的年际和季节模式**：四个树种的授粉期、持续时间和强度差异明显。白蜡和欧桤木在冬季开花，海岸松和夏栎为春季开花，其中夏栎花期最长（76.81 ± 24.09 DOY）。夏栎的花粉季节总量最高（5966 ± 4077 花粉·m?3），其次是海岸松（4344 ± 1791 花粉·m?3）、欧桤木（2159 ± 1416 花粉·m?3）和白蜡（486 ± 396 花粉·m?3）。夏栎的峰前花粉占比超过总花粉量的一半。花粉生产具有显著的年际变率，以夏栎和海岸松最为突出。
**树木生长数据**：成功建立了四个树种的年轮宽度年表，白蜡最短（1963–2024），夏栎最长（1937–2024）。树木平均年龄在41年（欧桤木）至113年（夏栎）之间。年轮宽度以海岸松最大（5.01 mm），夏栎最小（2.02 mm）。一阶自相关（AR1）值介于0.60（白蜡）和0.72（夏栎）之间，表明存在中度的年际生长持续性。平均敏感度（MS）范围为0.27（海岸松）至0.41（欧桤木）。所有年表的表现群体信号（EPS）均高于0.80，表明年表能可靠代表群体水平的生长信号。
**气候变量与花粉负荷、生长指数之间的关系**：花粉与当年开花季气候的相关性总体较弱，夏栎的花粉季节总量与降水呈显著负相关（r = ?0.48）。峰前、峰值、峰后各阶段则出现物种特异性响应。相比之下，前一年气候对花粉的影响更一致：四个树种的花粉季节总量均与前一年10月最高气温呈显著正相关，其中白蜡最强（r = 0.72），欧桤木（r = 0.52）、夏栎（r = 0.48）和海岸松（r = 0.45）次之。白蜡和欧桤木的SPIn还与4月最高气温正相关，夏栎与3月最高气温负相关，海岸松与4月降水负相关。生长方面，河岸树种（欧桤木、白蜡）对冬春湿润条件和温和温度响应较强，欧桤木与2月降水正相关，白蜡与前一年秋季降水和最低气温正相关；高地树种中，海岸松与1月最低气温、3月降水正相关，但受前一年秋季降水和7月最高气温影响，夏栎与4月最高气温正相关。
**空气花粉与径向生长的关系**：花粉指数与生长指数的相关性总体较低至中等，且仅在使用标准化年表时达到显著，使用残差年表后相关关系消失或不显著。四个树种中，仅夏栎的花粉生产与径向生长存在显著负相关，花粉季节总量与前一年（r = ?0.415）和当年（r = ?0.361）的STD年表显著负相关。进一步的回归分析显示，在剔除气候变量影响后，当年花粉–生长的关联不再显著；但前一年生长与当年花粉的负关联仍显著，且加入SPIn显著改善了仅含气候变量的模型（F = 5.63，p = 0.026，β = ?1.95 × 10??）。
**讨论与结论总结**
讨论部分指出，前一年春、秋季气候条件通过影响雄花原基的分化和成熟，对当年花粉排放具有重要调控作用，这在冬季开花的白蜡和欧桤木中表现尤为突出，而秋季10月高温对所有树种花粉生产的一致正相关表明，秋季温度在生殖准备中具有普遍意义。生长–气候关系体现了物种典型的生态位分化：河岸物种受益于冬季和早春的湿润条件，而高地物种在春季温暖条件下生长良好，但易受夏季高温抑制。花粉–生长耦合仅在夏栎中显著，且该关联主要体现在标准化年表所包含的低频变率上。当年花粉与当年生长的负相关可归因于气候对两者的共同驱动，而前一年生长与当年花粉的负关联在气候调整后仍显著，提示存在跨年携带效应而非直接繁殖–生长权衡。结论部分认为，区域性增温趋势显著改变了关键物候期的热力条件；花粉排放和径向生长受不同的气候窗口控制，应作为树木响应气候变化的互补指标。将长期大气生物学与树木年轮学数据整合于城市及城郊监测网络，将为评估气候变化对森林生产力、繁殖动态和空气花粉暴露的复合影响提供有效途径，有助于改进未来花粉相关健康风险预测。
