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树木年轮的秘密

2020-07-02 08:53 栽培技术

  树木伐倒后,在树墩上我们可以看到有许多同心圆环, 植物学上称为年轮。年轮是树木在生长过程中受季节影响形成的,一年产生一轮。每年春季,气候温和,雨量充沛, 树木生长很快,形成的细胞体积大,数量多,细胞壁较薄,材质疏松,颜色较浅,称为早材或春材;而在秋季,气温渐凉,雨量稀少,树木生长缓慢,形成的细胞体积小,数量少,细胞壁较厚,材质紧密,颜色较深,称为晚材或秋材。同一年的春材和秋材合称为年轮。第一年的秋材和第二年的春材之间,界限分明,成为年轮线,表明材木每年生长交替的转折点。因此从主干基部年轮的数目,就可以了解这棵树的年龄。

  生长在温带地区和有雨季、旱季交替的热带地区的树木才有年轮,而生长在四季气候变化不大的地区的树木则 年轮不明显。在树木的年轮上,蕴含着大量的气候、天文、 医学和环境等方面的历史信息。同时,在历史考古、林业研究、地质和公安破案等方面,年轮也起着重要的作用。

  历史学上,常用年轮推算某些历史事件发生的具体年代。如在浩瀚的大海里,有历代沉没的大小船只,根据木船的花纹(年轮)可确定造船的树种;根据材质腐蚀状况确定沉船遇难的时代,及与该时代有关的某些历史事件。

  气象学上,可通过年轮的宽窄了解各年的气候状况,利用年轮上的信息可推测出几千年来的气候变迁情况。年轮宽表示那年光照充足,风调雨顺;若年轮较窄,则表示那年温度低、雨量少,气候恶劣。如果某地气候优劣有过一定的周期性,反映在年轮上也会出现相应的宽窄周期性变化。美国科学家根据对年轮的研究,发现美国西部草原每隔11年发生一次干旱,并应用这一规律正确地预报了1976年的大旱。我国气象工作者对祁连山区的一棵古圆柏树的年轮进行了研究,并对不同的生长阶段予以科学的订正,推算出我国近千年来的气候以寒冷为主,17世纪20年代到19世纪70年代是近干年来最长的寒冷时期,一共持续250年。

  在环境科学方面,年轮可以帮助人们了解污染的历史。 德国科学家用光谱法对费兰肯等3个地区的树木年轮进行研究,掌握了近120~160年间这些地区铅、锌、锰等金属元素的污染情况,经过对不同时代的污染程度的对比,找到了环境污染的主要原因。

  在医学上,年轮对探讨地方病的成因有一定的作用。如在黑龙江和山东省一些克山病发病地区,发病率高的年份的树木年轮中的铂含量低于正常年份。这与目前地球化学病因的研究结果非常一致。

  森林资源调查中,依据年轮的宽窄来了解林木过去几年的生长情况,预测未来的生长动态,为制订林业规划、确定合理采伐量、采取不同的经营措施提供科学依据。

  近年来,美国又将年轮引入地震的研究中。他们认为,地震造成地面移动倾斜后,年轮上留下了树干力图保证笔直生长所做出努力的痕迹;又如根系横越断层或位于断裂附近,由于生长受到阻碍,该年形成的年轮就比较小。依此可以了解到当时地震的时间和强度,并能揭示地震史及周期,从而可以开展地震的预测预报。

  年轮记录了大自然千变万化的痕迹,是一种极珍贵的科学资料,这一点已为人们所公认。为了观察年轮,人们可以用一种专用的钻具,从树皮宜钻入树心,然后取出一 薄片来,上面就有全部的年轮。这样不用砍倒树木,就可以知道树木的年龄,从而为科学家提供了研究的材料。近年来,日本又研制出一种观察年轮的新方法--CT扫描法。这种方法不但可用来观察树木的生长情况,而且还可以对古代建筑和雕刻等木材的内部状况了如指掌。

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