通过数年轮的方法,可以大致判断树木的年龄,但要精确定年,还需要借助专业的“交叉定年”方法。
在树木的横断面上,常常会见到许多深浅相间的同心圆环,这就是年轮。
年轮,是树木形成层细胞进行有规律的生长和变化而形成的。在万物复苏的春季,树木形成层会快速分裂出细胞大、细胞壁薄的早材细胞,形成颜色较浅的春材。到了北雁南飞的秋天,形成层细胞停止分裂,晚期形成的木质部细胞个体小、细胞壁厚,形成颜色深的秋材。春材和秋材,共同构成一个完整的年轮。
许多人可能认为,树木的年轮,一圈就代表一年。其实,这个说法并不完全准确。树木的年轮并不是每年都有,有时不会产生,有时一年会形成多轮。当光热水肥充足时,形成层细胞分裂较快较多,容易形成宽轮;当气候环境条件不利、树木生存艰难时,就会形成窄轮。在极端干旱或寒冷的年份,会影响树木形成层的细胞分裂,就会“缺轮”。树木正常生长过程中,如果突遇寒流或短期干旱,形成层细胞分裂有时会短暂停止后又恢复,这样一年内就会形成多轮,称作“伪轮”。
通过数年轮的方法,可以大致判断树木的年龄,但要精确定年,还需要借助专业的“交叉定年”方法,即通过大量生活在相似生境、有共同生长时期的年轮样品间的相互交叉验证,才能确定“缺轮”和“伪轮”。“交叉定年”方法不仅能帮助精确定年,还能通过比对年轮的特征,将活树、死树与古木样品(通常来自古墓、古建筑、沉船等)产生的年轮序列进行交叉验证与时间“拼接”。通过这种方法,国际上已“拼接”了超过一万年的树木年轮记录。在我国,也有长达6700年的树木年轮记录,就是利用采自青藏高原东北部柴达木盆地边缘的祁连圆柏活树与死树年轮“拼接”所产生的。
气候环境能影响树木年轮的形成与宽窄变化,树木年轮也可以反映过去的气候环境状况。在没有详细气象观测记录的历史时期,年轮可以作为替代气象资料,帮助我们追溯过去的气候变化。通过树木年轮,我们还原了过去千年甚至万年的气候记录,科学家就可以将当前的全球气候变暖进程置于历史背景中,判断目前气候变化是否属于正常范围。同时,树木年轮记录还可以为气候模型提供量化、精确的背景参数,使科学家能更可靠地模拟未来的气候变化。
年轮,不仅可以反映过去的温度、降水、干旱等气候变化情况,还能记录火山喷发、虫害、火灾、山体滑坡、雪崩、太阳活动等极端事件,以及冰川进退、土壤侵蚀、大气污染等环境变化。考古遗址中的古木年轮,能用于确定墓葬或遗址的年代,并帮助判定不同族群的迁徙历史。即便是炭化的木材,也能帮助我们了解人类木材利用以及用火的历史。
由此可见,树木年轮是大自然最忠实的记录者,将气候、环境与历史像刻录唱片一样,一圈一圈地记录下来,为我们保存了最原始的气候记忆。我们应该心怀对自然的敬畏,加大力度爱护树木、保护森林。
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