Evaluation of the effect of weather on concentrations of airborne Artemisia pollen using circular statistic

• Autorzy: Borycka K. , Kasprzyk I.

Warianty tytułu

PL

Ocena wpływu warunków meteorologicznych na stężenia ziaren pyłku Artemisia w powietrzu z zastosowaniem statystyki kołowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The diurnal pollen pattern of Artemisia seems to be similar in many regions in Central and Eastern Europe, with its highest concentration before noon. This research is a continuation of a preliminary study that was carried out in Rzeszów 10 years ago. The Spearman nonparametric correlation test and the angular-linear correlation were used to verify assumptions about the influence of meteorological parameters on daily and hourly variations of Artemisia pollen concentrations in the atmosphere. The results showed that the patterns of hourly and daily Artemisia pollen concentration in the air of Rzeszów did not differ significantly from the results obtained in previous years, except PI value which was significantly lower. The majority of Artemisia pollen grains appeared in the air before noon and in the early afternoon. However, on some days the peaks occurred around midnight. The hourly and daily Artemisia pollen concentrations were strongly influenced by temperature and relative humidity. Daily concentration was also influenced by radiation and sunshine duration. We do not exclude other factors, such as secondary deposition and long distance transport. We proposed circular statistics as an appropriate method of analysis of the relationship between meteorological parameters and hourly airborne pollen concentration.

PL

Dzienny przebieg występowania ziaren pyłku Artemisia w powietrzu jest podobny w różnych rejonach Europy Zachodniej i Centralnej. Najwyższe stężenia notuje się zwykle przed południem. Badania aerobiologiczne prowadzono w Rzeszowie w latach 2010–2013. Stanowiły kontynuację badań przeprowadzonych w Rzeszowie w latach 1997–2005. Ich celem było zweryfikowanie założenia, że cykl występowania pyłku bylicy w powietrzu w ciągu doby nie zmienił się. Korelacje pomiędzy dobowymi i dziennymi stężeniami a czynnikami meteorologicznych badano za pomocą nieparametrycznego testu Spearmana oraz za pomocą korelacji kątowo-liniowej. Stwierdzono, że godzinowy przebieg koncentracji pyłku Artemisia w Rzeszowie nie różnił się istotnie od wyników jakie uzyskano w latach wcześniejszych. Największe dobowe stężenia ziaren pyłku rejestrowano przed południem i wczesnym popołudniem. Jednakże, w niektórych dniach ich występowanie notowano około północy. Największy wpływ na godzinowe i dobowe stężenia pyłku Artemisia miała temperatura i wilgotność względna powietrza, a na stężenia dobowe również promieniowanie i usłonecznienie rzeczywiste. Zaproponowana metoda statystyki kołowej jest odpowiednia do oceny zależności między czynnikami meteorologicznymi a stężeniami ziaren pyłku w cyklu dobowym

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2014
• Tom: 67
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.3-14,fig.,ref.

Twórcy

autor

Borycka K.

• Department of Environmental Biology, Biology and Agricultural Faculty, University of Rzeszow, Zelwerowicza 4, Rzeszow, Poland

autor

Kasprzyk I.

• Department of Environmental Biology, Biology and Agricultural Faculty, University of Rzeszow, Zelwerowicza 4, Rzeszow, Poland

Bibliografia

• 1.Valles J, Garnatje T. Artemisia and its allies: genome organization and evolution and their biosystematic, taxonomic and phylogenetic implications in the Artemisii-nae and related subtribes (Asteraceae, Anthemideae). In:Sharma A, editor. Plant Genome: Biodiversity and Evolution. Vol. 1B. Phanerogams Enfield. M/S Science Publishers. 2005; p. 255-285.
• 2.Valles J, Garcia Gimenez S, Hidalgo O, Martin J, Pellicer J, Sanz M, et al. Biology, genome evolution, biotechnological issues and research inc-luding applied perspectives in Artemisia (Asteraceae). Adv Bot Res. 2011; 60: 349-419.
• 3.Erdogrul, OT. Antibacterial activities of some plant extracts used in folk medicine. Pharm. Biol. 2002; 40(4): 269-273.
• 4.Sharafati Chaleshtori R, Rokni N, Razavilar V, Rafieian Kopaei M. The Evaluation of the Antibacterial and Antioxidant Activity of Tarragon (Artemisia dracunculus L.) Essential Oil and Its Chemical Com-position. Jundishapur J Microbiol. 2013; 6(9): e7877.
• 5.Spieksma FThM, Corden JM, Detandt M, Millington W, Nikkels H, Nolard N, et al. Quantitative trends in annual totals of five common airborne pollen types (Betula, Quercus, Poaceae, Urtica, and Artemi-sia), at five pollen-monitoring stations in Western Europe. Aerobiologia. 2003; 19(3-4): 171-184.
• 6.Carinanos P, de la Guardia CD, Algarra JA, Delinares C , Irurita J M . The pollen counts as bioindicator of meteorological trends and tool for assessing the status of endangered species: the case of Artemisia in Sierra Nevada (Spain). Climatic Change. 2013; 1-15. DOI 10.1007/s10584-013-0751-2.
• 7.Mirek Z., Piękos-Mirkowa H., Zając A., Zając M. Flowering plants and Pteriophytes of Poland. A checklist. Kraków: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences; 2002.
• 8.Rutkowski L. Klucz do oznaczania roślin naczyniowych Polski niżowej. 2nd ed. Warszawa: PWN; 2007. p. 485-487.
• 9.Fijałkowski D. Flora roślin naczyniowych Lubelszczyzny. Vol. 1. Lublin: Lubelskie Towarzystwo Naukowe; 1994.
• 10.Oklejewicz K. The expansion of Artemisia biennis in Rzeszów. 8th International Conference on the Ecology and Management of Alien Plant Invasion, 5-12 September 2005, Katowice, Poland; 2005.
• 11.D’Amato G, Spieksma FThM. Allergenic pollen in Europe. Grana. 1990; 30(1): 67-70.
• 12.Giner MM, Garcia JSC, Selles JG. Aerobiology of Artemisia airborne pollen in Murcia (SE Spain) and its relationship with weather variables: annual and intradiurnal variations for three different species. Wind vectors as a tool in determining pollen origin. Int J Biometeorology. 1999; 43(2): 51-63.
• 13.Grewling Ł, Śikoparija B, Skjrth CA, Radisić P, Apatini D, Magyar D, et al. Variation in Artemisia pollen seasons in Central and Eastern Europe. Agr Forest Meteorol. 2012; 160: 48-59.
• 14.Latałowa M, Uruska A, Pędziszewska A, Góra M, Dawidowska A. Diurnal patterns of airborne pollen concentration of the selected tree and herb taxa in Gdańsk (northern Poland). Grana. 2005;44(3):192-201.
• 15.Chłopek K, Dąbrowska K. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Sosnowca, 2001-2005. Pollen of selected plant taxa in the air of Rzeszów, 2001-2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Plant pollen in aero-plankton of different regions of Poland. Lublin: Katedra i Zakład Farmakognozji AM w Lublinie; 2006. p. 59-69.
• 16.Myszkowska D. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Krakowa, 2001-2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Plant pollen in aeroplankton of different regions of Poland. Lublin: Katedra i Zakład Farmakognozji AM w Lublinie; 2006. p. 21-30.
• 17.Puc M. Ragweed and mugwort pollen in Szczecin, Poland. Aerobiologia. 2006; 22(1): 67-78.
• 18. Stach A. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Poznania, 2001-2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Plant pollen in aeroplankton of different regions of Poland. Lublin: Katedra i Zakład Farmakognozji AM w Lublinie; 2006. p. 31-47.
• 19.Kasprzyk I . Comparative study of seasonal and intra-diurnal variation of airborne herbaceous pollen in urban and rural areas. Aerobiologia. 2006; 22(3): 185-195.
• 20.Kapyla M. Diurnal variation of non-arboreal pollen in the air in Finland. Grana. 1981; 20(1): 55-59.
• 21.von Wahl PG, Puls KE. The emission of mugwort pollen (Artemisia vulgaris L.) and its flight in the air. Aerobiologia. 1989; 5(1): 55-63.
• 22.Kasprzyk I, Harmata K, Myszkowska D, Stach A, Stę palska D. Diurnal variation of chosen airborne pollen at five sites in Poland. Aerobiologia. 2001; 17(4): 327-345.
• 23.Kazlauskas M, Sauliene I, Lankauskas A. Airborne Artemisia pollen in Siauliai (Lithuania) atmosphere with reference to meteorological factors during 20032005. Acta Biologica Universitatis. 2006;6:1-2.
• 24.Śaulien e I, Gutauskaite V. Analysis of Diurnal Variation of Airborne Pollen in the Atmosphere. Cross -Border Cooperation in Researches of Biological Diversity. In: Barsevskis A, Sauliene I, editors. Acta Biol Univ Dau-gavp. 2007; Suppl.1: 54-60.
• 25.Myszkowska D, Jenner B. Charakterystyka dobowego rozkładu stężenia pyłku traw w sezonie pyłkowym. Fragm Flor Geobot Polonica. 2009; 16(2): 405-414.
• 26.Munoz AF, Silva I, Tormo R. Influence of me-teorological parameters in hourly patterns of grass (Po-aceae) pollen concentrations. Ann Agric Environ Med. 2010;17(1):87-100.
• 27.Peel RG, 0rby PV, Skjo th CA, Kennedy R, Schlunssen V, Smith M, et al. Seasonal variation in diurnal atmospheric grass pollen concentration profiles. Biogeosciences Discussions. 2013; 10.
• 28.Mullins J, White J, Davies BH. Circadian perio-dicity of grass pollen. Ann Allergy. 1986;57(5):371-374.
• 29.Norris-Hill J. The diurnal variation of Poaceae pollen concentrations in rural area. Grana. 1999; 38(5): 301-305.
• 30.Kruczek A, Puc M. Phenology of flowering and pollen release of selected herbaceous plants in Szczecin and Gudowo (Western Pomerania) and the risk of pollen aller-gy. Acta Agrobot. 2012; 65(4): 49-60.
• 31.Stach A, Garcfa-Mozo H, Prieto-Baena JC, Czarnecka-Operacz M, Jenerowicz D, Silny W, et al. Prevalence of Artemisia species pollinosis in Western Poland: impact of climate change on aerobiologi-cal trends, 1995-2004. J Investig Allergol Clin Immunol. 2007; 17(1): 39-47.
• 32.D’Amato G, Spieksma FThM, Licardi G, Jager S, Russo M, Kontou-Fili K, et al. Pollen related allergy in Europe. Allergy. 1998;53(6): 567-578.
• 33.Gadermaier G, Wopfner N, Wallner M, Egger M, Didierlaurent A, Regl G, et al. Array-based profiling of ragweed and mugwort pollen allergens. Allergy. 2008; 63(11): 1543-1549
• 34.Rapiejko P, Stankiewicz W, Szczygielski K, Jurkiewicz D. Progowe stężenie pyłku roślin niezbędne do wywołania objawów alergicznych. Otolaryngologia Polska. 2007; 61(4): 591-594.
• 35.Obtułowicz K, Szczepanek K, Radwan J, Grzywacz M, Adamus K, Szczeklik A. Correlation be-tween airborne pollen incidence, skin prick tests and serum immunoglobulins in allergic people in Cracow, Poland. Grana. 1991; 30(1): 136-141.
• 36.Kasprzyk I. Time-series analysis of pollen seasons in Rzeszów (SE Poland) in 1997-2005 with reference to phenology. Rzeszów: Wyd. Uniw. Rzeszow; 2011.
• 37.Ochrona Środowiska (2001-2002) GUS. Warszawa: Envi-ronment 2001. p. 95-96.
• 38.Niedźwiedź T, Obrębska-Starklowa B. Klimat. In: Dynowska I, Maciejewska M, editors. Dorzecze Górnej Wisły. Vol. 1. Warszawa, Kraków: PWN; 1991. p. 68-84.
• 39.Hirst JM. An automatic volumetric spore trap. Ann Appl Biol. 1952; 39(2): 257-265.
• 40.Frenguelli G . Basic microscopy, calculating the field of view, scanning of slides, sources of error. Post Dermatol Alergol. 2003; 20: 227-229.
• 41.Piotrowska K . Metody wyznaczania sezonów pyłkowych. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Plant pollen aeroplankton of different regions of Poland. Lublin: Katedra i Zakład Farmakognozji AM w Lublinie; 2006. p. 60-63.
• 42.Zar J H. Biostatistical analyses. Upper Saddle River, N.J.: Prentice-Hall; 1999. p. 591-613.
• 43.Malkiewicz M, Klaczak K, Drzeniecka-Osiadacz A, Krynicka J, Migała K. Types of Artemisia pollen season depending on the weather conditions in Wrocław (Poland), 2002-2011. Aerobiologia. 2013; 1-11. DOI 10.1007/s10453-013-9304-4.
• 44.Weryszko - Chmielewska E , Kaszewsk i B M , Piotrowska K. Pyłek bylicy (Artemisia L.) w aero-planktonie Lublina, 2001-2005. Acta Agrobot. 2006; 59(2): 121-130.
• 45.Rodriguez-Rajo FJ, Fdez-Sevilla D, Stach A, Jato V. Assessment between pollen seasons in areas with different urbanization level related to local vegetation so-urces and differences in allergen exposure. Aerobiologia. 2010; 26(1): 1-14.
• 46.Świę S. F.. Roślinność synantropijna miasta Rzeszowa. Lublin: Wyd. Uniq. Marii Curie-Skłodowska; 1993.
• 47.Perez CF, Gardiol JM, Paez MM. Comparison of diurnal variation of airborne pollen in Mar del Plata (Ar-gentina). 2.Arboreal pollen. Grana. 2003; 42(3): 161-167.
• 48.Spieksma FThM, van Noort P, Nikkels H. Influence of nearby stands of Artemisia on street-level ver-sus roof-top-level ratio’s of airborne pollen quantities. Aerobiologia. 2000; 16(1): 21-24.
• 49.Alba F., Dfaz de la Guardia D, Comtois P. The effect of meteorological parameters on diurnal patterns of airborne olive pollen concentration. Grana. 2000; 39(4): 200-208.
• 50.Puc M. Influence of meteorological parameters and air pollution on hourly fluctuation of birch (Betula L.) and ash (Fraxinus L.) airborne pollen. Ann Agric Environ Med. 2012; 19(4): 660-665.
• 51.Norris-Hill J, Emberlin J. Diurnal variation of pollen concentration in the air of north-central London. Grana. 1991; 30(1): 229-234.
• 52.Hidalgo PJ, Galan C, Domfnguez E. Male phenology of three species of Cupressus: correlation with airborne pollen. Trees. 2003; 17(4): 336-344.
• 53.Alcazar P, Galan C, Cari n anos P, Domfn-guez - Vilches E . Diurnal variation of airborne pollen at two different heights. Invest Allergol Clin Immunol. 1999; 9: 89-95.
• 54.Jato V, Rodrfguez-Rajo FJ, Alcazar P, De Nuntiis P, Galan C, Mandrioli P. May the de-finition of pollen season influence aerobiological results? Aerobiologia. 2006; 22(1): 13-25.

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.2014.015