Assessment of Salix spp. pollen availability to insects based on aerobiological investigations

Elżbieta Weryszko-Chmielewska, Krystyna Piotrowska-Weryszko, Aneta Sulborska, Beata Żuraw, Marta Dmitruk, Krzysztof Stępniewski, Magdalena Pogorzelec, Kateryna Voloshchuk

Abstract


Pollen and nectar produced by flowers of species from the genus Salix are an important source of food for various insect groups in early spring. Most willows are entomophilous species; however, substantial amounts of airborne Salix pollen can be noted. The aim of the study was to evaluate the content of pollen of this taxon in the air of Lublin (central-east Poland) in 2001–2016 and to identify the period of its greatest availability to insects. In 2015, we compared the course of the Salix pollen season in Lublin (51°14'37" N; 22°32'25" E) and in the Roztoczański National Park (50°34'57" N; 23°04'24" E), Poland. We found that the date of the pollen season onset fluctuated greatly between March 16 and April 17. The greatest availability of Salix pollen to insects was noted from the end of the first 10-day-period of April to the first 10-day-period of May. The mean annual sum of airborne Salix pollen grains was 833. In Lublin, Salix pollen accounted for ca. 1.25% of the total airborne pollen content of different plant taxa. The investigations have demonstrated a 2-year cycle of Salix pollen abundance. The comparison of the pollen seasons in Lublin and in the Roztoczański National Park indicates that considerably greater amounts of pollen occur in the urban area than in the air of the Roztoczański National Park.

Keywords


bioaerosol; pollen seasons; dynamics; annual sum; Lublin; Salix spp.

Full Text:

PDF

References


Seneta W, Dolatowski J. Dendrologia. 3rd ed. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2007.

Argus GW. Infrageneric classification of Salix (Salicaceae) in the New World. Ann Arbor, MI: The American Society of Plant Taxonomists; 1997. (Systematic Botany Monographs; vol 52).

Skvortsov AK. Willows of Russia and adjacent countries. Taxonomical and geographical revision. Joensuu: University of Joensuu; 1999. (University of Joensuu Faculty of Mathematics and Natural Sciences Report Series, Biology; vol 39).

Horland E, Florineth F, Hadacek F. Weiden in Öterreich und angrenzenden gebieten. Wien: Universitat für Bodenkultur; 2000.

Białobok S. Wierzby. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe; 1990. (Nasze Drzewa Leśne: Monografie Popularnonaukowe; vol 13).

Maurizio A, Grafl I. Das Trachtpflanzenbuch. Nectar bund Pollen die wichtigsten Nahrungsquellen der Honigbiene. Band 4. München: Ehernwirth Verlag; 1969.

Szweykowska A, Szweykowski J. Słownik botaniczny. Warszawa: Wiedza Powszechna; 2003.

Rutkowski L. Klucz do oznaczania roślin naczyniowych Polski niżowej. 2nd ed. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2004.

Zając A, Zając M, editors. Atlas rozmieszczenia roślin naczyniowych w Polsce. Kraków: Pracownia Chorologii Komputerowej Instytutu Botaniki Uniwersytetu Jagiellońskiego; 2001.

Podbielkowski Z, Sudnik-Wójcikowska B. Słownik roślin użytkowych. Warszawa: Powszechne Wydawnictwo Rolnicze i Leśne; 2003.

Larsson S. Commercial breeding of willows for short rotation coppice. Asp Appl Biol. 1997;49:215–218.

Hanley S, Karp A. Genetic strategies for dissecting complex traits in biomass willows (Salix ssp.). Tree Physiol. 2013;34(11):1167–1180. https://doi.org/10.1093/treephys/tpt089

Kugler H. Blütenökologie. Jena: Veb Gustav Fischer Verlag; 1970.

Lipiński M. Pożytki pszczele. Zapylanie i miododajność roślin. Warszawa: Powszechne Wydawnictwo Rolnicze i Leśne; 2010.

Peeters L, Totland Ø. Wind to insect pollination ratios and floral traits in five alpine Salix species. Can J Bot. 1999;77(4):556–563. https://doi.org/10.1139/b99-003

Stawiarz E. Spektrum pyłkowe miodów gminy Lipnik (woj. Świętokrzyskie). Acta Agrobot. 2006;59(1):251–256. https://doi.org/10.5586/aa.2006.025

Stawiarz E. Pollen spectrum of rapeseed honey from the Sandomierska Upland area. Journal of Apicultural Science. 2008;52(1):83–91.

Weryszko-Chmielewska E, editor. Aerobiologia. Lublin: Wydawnictwo Akademii Rolniczej; 2007.

Weryszko-Chmielewska E, Piotrowska K. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Lublina w latach 2001–2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Pyłek roślin w aeroplanktonie różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Akademii Medycznej, Lublin; 2006. p. 105–115.

Ribeiro H, Oliveira M, Ribeiro N, Cruz A, Ferrira A, Machado H, et al. Pollen allergenic potential nature of some trees species: a multidisciplinary approach using aerobiological, immunochemical and hospital admissions data. Environ Res. 2009;109:328–333. https://doi.org/10.1016/j.envres.2008.11.008

Fijałkowski D. Flora roślin naczyniowych Lubelszczyzny. Lublin: Lubelskie Towarzystwo Naukowe; 1994.

Kielar M, Watach D, Lorenc K. Projekt budowlano-wykonawczy rewaloryzacji Ogrodu Saskiego w Lublinie [Internet]. 2010 [cited 2017 Jun 28]. Available from: http://bip.lublin.eu/bip/um/index.php?t=210&id=155249

Pidek IA. Preliminary results of pollen trapping in the region of the Roztocze National Park (SE Poland). Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, Sectio B. 2004;59(9):143–159.

Jäger S. The European Pollen Information System (EPI). Data bank (EAN), web sites and forecasting. Postepy Dermatol Alergol. 2003;20(4):239–243.

Emberlin J, Savage M, Woodman R. Annual variation in Betula pollen seasons in London 1961–1990. Grana. 1993;32:359–363. https://doi.org/10.1080/00173139309428965

Emberlin J, Detand M, Gehring R, Jäger S, Nolard N, Rantio-Lehtimäki A. Responses in the start of Betula (birch) pollen seasons to recent changes in spring temperatures across Europe. Int J Biometeorol. 2002;46:159–170. https://doi.org/10.1007/s00484-002-0139-x

Jabłoński B. Pożytki pszczele. In: Prabucki J, editor. Pszczelnictwo. Szczecin: Wydawnictwo Promocyjne “Albatros”; 1998. p. 838–851.

Koter M. Nektarowanie i wydajność pyłkowa wybranych gatunków i mieszańców wierzb (Salix L.). Pszczelnicze Zeszyty Naukowe. 1987;31:131–152.

Louveaux J, Maurizio A, Vorwohl G. Methods of melissopalynology. Bee World. 1978;59:139–157. https://doi.org/10.1080/0005772X.1978.11097714

Warakomska Z. Obraz pyłkowy wielokwiatowych miodów Lubelszczyzny Lublin. In: Book of abstracts: I Ogólnopolska konferencja naukowa “Biologia kwitnienia, nektarowania i zapylania roślin”; 1997 Nov 13–14; Lublin, Poland. Lublin: Wydawnictwo Lubelskiego Towarzystwa Naukowego; 1997. p. 170–177.

Wróblewska A. Rośliny pożytkowe Podlasia w świetle analizy pyłkowej produktów pszczelich. Lublin: Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Lublinie; 2002. (Rozprawy Naukowe; vol 264).

Wróblewska A, Stawiarz E. Pollen spectrum of some honeys from Opatów vicinity. Journal of Apicultural Science. 2004;48(2):23–33.

Persano Oddo L, Piana L, Bogdanov S, Brntabol A, Gotsiou P, Kerkvliet J, et al. Botanical species giving unifloral honey in Europe. Apidologie. 2004;35:S82–S83. https://doi.org/10.1051/apido:2004045

Šaulinė I, Šukienė L, Noreikaite-Merkeliene A, Pileckas V. The comparison of pollen abundance in air and honey samples. Acta Agrobot. 2015;68(4):391–398. https://doi.org/10.5586/aa.2015.036

Latałowa M, Miętus M, Uruska A. Seasonal variations in the atmospheric Betula pollen count in Gdańsk (southern Baltic coast) in relation to meteorological parameters. Aerobiologia. 2002;18:33–43. https://doi.org/10.1023/A:1014905611834

Pidek I, Weryszko-Chmielewska E, Piotrowska K. Czy istnieje dwuletni rytm obfitego pylenia brzozy i olszy? Alergologia Immunologia. 2008;5(2):61–65.

Beug HJ. Leitfaden der Pollenbestimmung für Mitteleuropa and angrenzende Gebiete. München: Verlag Dr. Fredrich Pfeil; 2004.

Kasprzyk I. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Rzeszowa, 2001–2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Pyłek roślin w aeroplanktonie różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Akademii Medycznej; 2006. p. 91–103.

Puc M. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Szczecina, 2001–2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Pyłek roślin w aeroplanktonie różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Akademii Medycznej; 2006. p. 49–57.

Malkiewicz M. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Wrocławia w latach 2003–2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Pyłek roślin w aeroplanktonie różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Akademii Medycznej; 2006. p. 71–79.

Majkowska-Wojciechowska B, Balwierz Z, Wojciechowski Z, Jarzębska M, Kowalski ML. Analiza stężenia ziarn pyłku w aeroplanktonie Łodzi w sezonach 2003–2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Pyłek roślin w aeroplanktonie różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Akademii Medycznej; 2006. p. 81–92.

Stach A. Pyłek wybranych taksonów roślin w powietrzu Poznania, 2001–2005. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Pyłek roślin w aeroplanktonie różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Akademii Medycznej; 2006. p. 31–47.

Melgar M, Trigo MM, Recio M, Docampo S, Gracía-Sánchez J, Cabezudo B. Atmospheric pollen dynamics in Münster, north-western Germany: a three-year study (2004–2006). Aerobiologia. 2012;28:423–434. https://doi.org/10.1007/s10453-012-9246-2

Ščevková J, Dušička J, Chrenová J, Mičieta K. Annual pollen spectrum variations in the air of Bratislava (Slovakia): years 2002–2009. Aerobiologia. 2010;26:227–289. https://doi.org/10.1007/s10453-010-9163-1

El-Ghazaly G, El-Ghazaly P, Larsson K, Nilsson S. Comparison of airborne pollen grains in Huddinge and Stockholm, Sweden. Aerobiologia. 1993;9:53. https://doi.org/10.1007/BF02311371

Rizzi-Longo L, Pizzulin-Sauli M, Stravisi F, Ganis P. Airborne pollen calendar for Trieste (Italy), 1990–2004. Grana. 2010;46(2):98–109. https://doi.org/10.1080/00173130701302826

Garcia-Mozo H, Pérez-Badia R, Fernández-González F. Galán C. Airborne pollen sampling in Toledo, central Spain. Aerobiologia. 2006;22:55–66. https://doi.org/10.1007/s10453-005-9015-6

Gioulekas D, Papakosta D, Damialis A, Spieksma F, Giouleka P, Patakas D. Allergenic pollen records (15 years) and sensitization in patients with respiratory allergy in Thessaloniki, Greece. Allergy. 2004;59:174–184. https://doi.org/10.1046/j.1398-9995.2003.00312.x

Levetin E, Dorsey K. Contribution of leaf surface fungi to the air spora. Aerobiologia. 2006;22(1):3–12. https://doi.org/10.1007/s10453-005-9012-9

Spieksma FThM, Corden JM, Detandt M, Millington WM, Nikkels H, Nolard N, et al. Quantitative trends in annual totals of five common airborne pollen types (Betula, Quercus, Poaceae, Urtica, and Artemisia), at five pollen-monitoring stations in Western Europe. Aerobiologia. 2003;19(13):171–184. https://doi.org/10.1023/B:AERO.0000006528.37447.15

Weryszko-Chmielewska E, Piotrowska-Weryszko K. Charakterystyka sezonów pyłkowych wybranych taksonów roślin w Lublinie w latach 2001–2013. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Ziarna pyłku i zarodniki grzybów powietrzu różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Norbertinum; 2014. p. 138–150.

Malkiewicz M. Dynamika sezonów pyłkowych drzew (Alnus, Corylus, Betula) i roślin zielnych (Ambrosia, Artemisia, Poaceae) w powietrzu Wrocławia w latach 2003–2013. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Ziarna pyłku i zarodniki grzybów powietrzu różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Norbertinum; 2014. p. 63–80.

Myszkowska D, Ziemianin M, Piotrowicz K, Stępalska D, Szczepanek K, Czarnobliska E. Analiza sezonów pyłkowych wybranych taksonów roślin w Krakowie w latach 2001–2013. In: Weryszko-Chmielewska E, editor. Ziarna pyłku i zarodniki grzybów w powietrzu różnych regionów Polski. Lublin: Wydawnictwo Norbertinum; 2014. p. 27–46.

Ostaff DP, Mosseler A, Johns RC, Javorek S, Klymko J, Ascher JA. Willows (Salix spp.) as pollen and nectar sources for sustaining fruit and berry pollinating insects. Can J Plant Sci. 2015;95(3):505–516. https://doi.org/10.4141/CJPS-2014-339