树木年轮美之原理（树木年轮图） _年轮

树木是自然的产物。它们忠实地记录了大自然在成长过程中的变化。因此，它们被称为“活档案” 。一株株默默无闻的树，就像一部无字天书。如果你了解了它们，你就会知道很多大自然的秘密，这样我们不仅可以了解过去，还可以预见未来。

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何谓年轮在每个生长周期中，树木会在髓心周围形成一个同心木层，称为生长环。生长在温带和寒带的树木每年都有一个生长季节，只有一层木材从形成层向内生长。这种生长的年轮叫做年轮。多数树种的年轮在横切面上呈同心圆，少数树种的年轮呈不规则波状，如石斛、苦槠，栲树、榆树等。有些树的年轮，最古怪，多数偏心，似蚌壳的环纹，如蚬木等。

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年轮宽度随树种、树龄和生长条件而变化。例如，泡桐、臭椿、沙兰杨树的年轮很宽，黄杨、红豆杉、落叶松的年轮即使在良好的环境条件下也很窄。在同一棵树上，环宽的垂直分布是：离树基部越近，环越窄，离树尖越近，环越宽。同一树种在生长条件的影响下也存在差异，如在寒冷、干燥、土壤贫瘠或树木密度低的地区，树木生长速度慢，年轮较窄；在气候温和、土壤湿润肥沃的地方，树木生长快，年轮较宽。同时，年轮宽度随着树龄的增加而逐渐增大。达到一定年龄后，植物细胞分裂能力减弱，形成窄环。此外，孤立树木的年轮比封闭林分的年轮宽。

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年轮在林业上的应用树木年轮的确定及其反映的信息在林业研究中具有重要意义。使用一种特殊的钻子，可以从树皮上切下一块带有所有年轮的薄片，一直切到树的中心，这样就不需要砍倒树木来计算它的年龄。树木的年轮，越靠近髓质，越年轻，越靠近树皮。在树干的基部，年轮的数量可能代表了树木的年龄，但是幼苗也必须被添加以达到这一层的年龄。
在森林资源调查中指导林业生产，根据年轮的宽度，可以测量树木的生长情况。因为年轮的宽度易受光线的方向、气候和地理位置、地形的影响。人们还可以根据年轮的宽度了解树木过去几年的生长情况，预测未来的生长趋势，为制定林业规划、确定合理的采伐量、制定造林规划和采取不同的管理措施提供科学依据。
在某些情况下，它可以作为估计木材物理和机械性能的基础。一般情况下，1厘米以内的年轮数作为木材性能的初步指标。针叶树年轮均匀，强度高（指普通木材）；年轮过宽或过窄，木材强度降低。一般情况下，环材的强度随着年轮数的减少而增加。评价木材物理力学性能的一个重要因素是晚材率（晚材宽度与环宽的百分比）。晚材率高时，木材的物理力学指标一般较高；反之，晚材率低时，木材的物理力学指标也较低。
记录气候的变迁

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树的年轮是树的“时间表”的生活,这不仅记录树本身的年龄，而且记录等外部因素的影响树的生长环境和气候，如光、水、温度、土壤条件,生物和气候变化之间的互动。所有这些都是通过年轮的形状和结构的变化来记录的。因此，通过揭示年轮的秘密，它揭示了树木自诞生以来所发生的许多事情。因为每一种树都有自己的年轮特征，即使是同一种树也可能有不同的年轮。年轮的宽度和宽度与气候条件密切相关，人们可以通过年轮的宽度和宽度来了解每年的气候条件。如果在某个地方有一定的气候变化周期，它将反映在年轮上。
20世纪初，“树木年代学”就是在此基础上发展起来的。它的创始人是美国天文学家道格拉斯，他利用树木年轮的形成进行科学测定年代，测定年代的准确性长达数年。道格拉斯在亚利桑那大学建立了世界上第一个系统研究树木年轮的实验室。经过长时间的观察，美国西南部的松树被发现对气候变化特别敏感。

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在寒冷、潮湿的年份，松树的年轮变得狭窄。根据这一规律，我们可以推断出当地很久以前的气候状况。最后，科学家们发现地球的气候变化周期大约为200年。通过对1900 - 1960年年轮变化的研究，还发现在200年的年轮中存在33年、72年、92年和111年的小气候变化周期，大部分是11-11.5年周期的倍数。
通过研究年轮如何变化，以及了解年轮所在的气候，科学家可以开发超长时间的天气预报。通过对树木年轮的研究，美国科学家发现美国西部草原每11年就有一次干旱，运用这一规律准确预测了1976年的大旱。
反映太阳活动规律太阳活动是周期性的，对地球的温度有直接影响，这反映在树木年轮的颜色和轮廓上。研究人员发现，富集有碳十四的年轮的年代与太阳耀斑大爆发年代相吻合。当太阳耀斑爆发时，空气中会形成含有碳十四的二氧化碳。它被树木吸收，通过光合作用合成有机养分，然后进入木质部后。碳14的放射性逐渐衰减，半衰期为5,730年。通过测量古树样本，可以发现太阳耀斑的痕迹，其历史可以追溯到约9000年前。目前关于太阳耀斑的科学记录只有50年的历史。

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此外，太阳黑子强度的周期性变化在年轮上留下了印记，科学家据此计算出太阳黑子的活动周期为11.3年，这与科学观测结果一致。
告诉你过去的真相在考古工作中，使用树木年轮来确定一个事件的确切年龄是很常见的，甚至可以追溯到年份，甚至是某个季节。
在科罗拉多州西南部的梅萨费尔德国家公园里，有300多栋哥伦比亚印第安人的老房子。研究人员通过检查建造这些住宅的木头柱子后确定，在过去25年的13世纪，有严重的干旱持续了大约20年,最终这种恶劣的天气条件导致本地美国人住在那里撤离该地区。
【树木年轮美之原理（树木年轮图）】如果分析古墓葬中的木材质地，就可以确定这些木材的来源。现代人也可以根据木材侵蚀来确定坟墓的建造年代。
采用同样的方法，我们也可以得知某些木制古物的制作年代，以及沉船的罹难日期等。
火山喷发留下的印记

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树木年轮的研究可以确定大规模火山喷发的时候,比如圣海伦火山爆发在美国,当大量的烟雾进入平流层,挡住了太阳,导致地球上的温度低于冰点,反映在树上,然后形成了一个霜冻轮在树上。
亚利桑那大学的瓦摩尔?拉马舍及其同事们研究了刺果松上的霜冻轮，他们发现它们与强烈火山爆发的时期相吻合。东印度群岛的坦博拉火山爆发，使得1816年成为“没有夏天的一年”，那次火山喷发就给刺果松留下了霜冻轮。
在公元前1626年。刺果松树体内也出现了特别突出的霜冻轮，拉马斯推测这可能是火山爆发导致的，火山爆发摧毁了爱琴海的圣托林岛。“大西洲”神秘沉没的故事可能也起源于那次火山爆发。
对地震研究的启示年轮不仅可以用来确定火山爆发的时间，还可以用来进行地震研究，确定地震的时间和强度，揭示地震的历史和周期，从而开展地震预测和预报工作。
为什么树木年轮可以用于地震研究?

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这是因为地震会破坏树木的生长，导致它们在地震后的几年里形成更窄的年轮。哥伦比亚大学的戈登?雅各比（Gordon Jacobi）在研究1857年加州大地震时发现，在地震发生的地区生长的松树树干横截面上有长长的、不规则的、密集的年轮，但它们之前是有规律地生长的。从这些异常的年轮中，科学家可以推断出断层是何时活动的。
反映环境问题在环境科学中，年轮可以帮助人们了解水和空气污染的历史，因为年轮也是空气污染的信息“宝库” 。例如，采矿或金属冶炼产生的重金属粉尘会逐渐沉降到附近的土壤中，树木在生长过程中会不断地从土壤中吸收大量的重金属。通过光谱分析，现代科学家可以测量在年轮“记录”的年份中吸收的重金属量。
如果一棵松树即使被氟化氢破坏几周，它的年轮也会显示出生长不良的迹象。这些痕迹使科学家们能够确定当地氟化氢污染的程度。德国科学家利用光谱法研究了弗兰肯等三个地区的树木年轮，掌握了这些地区近120 ~ 160年的铅、锌、锰等金属元素的污染情况。通过对不同时期污染水平的比较，最终找出了造成当地环境污染的主要原因。
指出地方病真相在医学上，年轮在调查地方病的起因方面也起着作用。例如，在黑龙江、山东等克山病高发地区，研究人员发现树木年轮中的铂含量在高发年份比正常年份低。这与目前地球化学病因学的研究成果非常一致。这是因为树木从土壤中提取的金属在年轮中积累起来。树的年轮也给我们提供了很多关于地下资源地质勘探的信息，这取决于我们是否能读懂它的暗示与含义。