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樹木年輪方法論有哪些

發布時間:2022-05-21 20:43:30

A. 樹木的年輪是如何形成的有什麼作用樹木又是如何形成的

年輪的形成主要與形成層細胞分裂時的氣候條件以及水分、無機鹽等有關。春季,氣候溫暖,營養物質充足,這時,形成層細胞的分裂活動加快,所產生的木質部細胞體積大、細胞壁薄,所以,木材的顏色較淡,質地疏鬆。這部分木材叫作春材。

秋季,氣溫下降,營養物質減少,這時,形成層細胞分裂活動減慢,所產生的木質部細胞體積小,細胞壁厚,所以,木材的顏色較深,質地緻密。這部分木材叫作秋材。同一年內的春材和秋材之間,顏色是逐漸轉變的,中間沒有明顯的界限。

但是,前一年的秋材和後一年的春材之間,界限就十分明顯,形成了顯著的圓環,該圓環被稱為年輪。

通常根據樹木主幹上年輪的數目,可以推斷出這棵樹的年齡。但對熱帶喬木而言,此法不管用,因為熱帶喬木中年生長,多不具明顯得年輪。


(1)樹木年輪方法論有哪些擴展閱讀

生長在溫帶地區和有雨季、旱季交替的熱帶地區的樹木才有年輪,而生長在四季氣候變化不大的地區的樹木則 年輪不明顯。在樹木的年輪上,蘊含著大量的氣候、天文、 醫學和環境等方面的歷史信息。同時,在歷史考古、林業研究、地質和公安破案等方面,年輪也起著重要的作用。

歷史學上,常用年輪推算某些歷史事件發生的具體年代。如在浩瀚的大海里,有歷代沉沒的大小船隻,根據木船的花紋(年輪)可確定造船的樹種;根據材質腐蝕狀況確定沉船遇難的時代,及與該時代有關的某些歷史事件。

B. 除了把樹鋸開還能用什麼方法來觀察樹的年輪呢

從樹樁的橫斷面把樹木鋸開,自然很容易看到了年輪的變化,但是,這樣一來,這棵樹木也就死了。如果要進行廣泛的科學研究,如果遇到非常珍貴的樹木,條件不允許這樣觀察它們的年輪,該怎麼辦呢?為了解決這個問題,科學家發明了一種專用工具:鑽具。它能從樹皮一直鑽到樹心,然後取出一個薄片,如果它提供的信息不夠充分,我們可以再換一個角度,另取一片,這樣就不會影響樹木的壽命和生長,而又能了解樹木的年輪所包含的各種數據。近年來,日本科學家又把CT掃描方法用來觀察樹木的生長狀況,而且還可以對古代建築的木質結構和古代木雕進行科學研究。

C. 什麼叫年輪怎樣看出一棵樹的年齡

年輪(annual ring):維管形成層在一個生長期中所產生的次生木質部,構成一個生長輪。如果有明顯的季節性,一年只產生一個生長輪,就稱為年輪。

1測算古樹的年齡比較復雜,要採用碳14交叉定位的方法來測算:先用專業的儀器在古樹上取樣,測算出古樹的大致年代(由於用這種方式測算出來的時間誤差較大,還需要藉助一些輔助手段,將一些有文字記載的、樹齡准確的相同類別的樹木進行抽樣分析,包括樹木成長的環境、土壤、該地區的降水情況等等),在此基礎上,編寫出一定的公式,根據碳14的分析結果相互參照,最後計算出古樹的年齡。

2最簡單的方法:用年輪測樹齡是一種方法,但不能想知道樹多少年就砍了他吧,一個通常用的方法就是,看它的枝幹,從上往下看。一年生枝二年生枝,三年生枝,由此來推算主枝的年齡。由此推斷出樹的大概年齡。

3目前國際上通行的古樹測定方法有三種, 一是在樹幹上打眼,根據年輪測定樹齡; 第二種是CT掃描法,但CT是一種射線,對樹木有影響,而且設備貴, 測定成本高; 第三種是考古學上普遍採用的炭14測定法,也需要在樹木上打眼,而且誤差在20年以上

D. 樹的年輪有哪些秘密

我們都知道,人有年齡,那麼樹木呢?樹有年輪。樹在鋸倒之後,從樹墩上可以看到許多同心輪紋,一般每年形成一輪,故稱「年輪」。年輪是怎麼形成的?它具有怎樣的未解之謎?它又是怎樣把大自然的變化記錄在身的呢?

樹的年輪學問

植物生長由於受到季節的影響而具有周期性的變化。在樹木莖干韌皮部的內側,有一層細胞生長得特別活躍,分裂快,能形成新的木材和韌皮部組織,這一層被稱為「形成層」,樹干增粗全是它活動的結果。

春夏兩季,天氣溫暖,雨水充足,形成層的細胞活動旺盛,細胞分裂較快,向內產生一些腔大壁薄的細胞,輸送水分的導管多而纖維細胞較少,這部分木材質地疏鬆,顏色較淺,稱為「早材」或「春材」。夏末至秋季,氣溫和水分等條件逐漸不適於形成層細胞的活動,所產生的細胞小而壁厚,導管的數目極少,纖維細胞較多,這部分木材質地緻密,顏色也深,稱為「晚材」或「秋材」。每年形成的早材和晚材,逐漸過渡成一輪,代表一年所長成的木材。在前一年晚材與第二年早材之間,界限分明,成為年輪線。

年輪是樹木的獨特的語言,不僅能為人們提供樹木的年齡,還能記錄和提示很多自然現象。樹木每年的生長在很大程度上取決於土壤的濕度:水分越充分,年輪越寬。通過對同一地區樹木年輪的比較,可以分辨出每圈年輪的生長年代。然後,可以劃分出每圈年輪所代表的確切日期。

年輪記錄自然歷史

1899年9月,美國阿拉斯加的冰角地區曾發生過兩次大地震。科學家經過對附近樹木年輪的分析研究,發現樹木在這一年的年輪較寬,這說明樹木在這一年的生長速度較快。

科學家認為,這是由於地震改善了樹木的生態環境。另外,由地震造成的樹木傾斜、樹根網系的分崩瓦解等現象,也都在年輪上有所反映。此外,年輪還可以提供過去年代火山爆發的記錄。在樹木的生長期,當氣溫降到冰點以下時,霜凍會給樹體造成損害,年輪內就會出現疤痕。這種寒冷氣候常常與火山爆發有關。因此通過年輪內的疤痕還可以判斷出火山爆發的時間。

E. 樹的年輪是怎樣形成的

「年輪系指莖的橫切面上所見一年內木材和樹皮的生長層而言。」這是1957年國際木材解剖學家協會所發表的《木材解剖學名詞術語》中,有關「年輪「這個名詞的定義。至於年輪是怎樣形成的,這首先要從維管形成層的結構及其活動規律談起。
維管形成層(或稱形成層)是由原形成層發展而來的一種具有無限分生能力的次生分生組織。在植物的一生中,它不斷向外產生次生韌皮部,向內產生次生木質部。
形成層由紡錘狀原始細胞和射線原始細胞所組成。軸向伸長的紡錘狀原始細胞,兩端呈楔形,在橫切面上多成長方形,切向寬大於徑向寬,細胞的長度比寬度大數倍。
由紡錘狀原始細胞衍生出次生木質部和次生韌皮部的軸向系統。射線原始細胞的體積較小,幾乎成等徑或稍長。這類原始細胞衍生次生木質部與韌皮部的徑向系統。
上述兩類原始細胞雖然在外部形態上差別較大,但其超微結構基本相同。在形成層的活動期間,原始細胞中間具1—2個大液泡,周圍的細胞質中富含核糖體與高爾基體,以及發育良好的內質網等。休眠期的形成層原始細胞中,液泡變小,數目增多,高爾基體小泡及內質網也相應減少,細胞中還出現了較多的蛋白質體和油滴,這些儲藏物質往往在翌年生長季開始時被利用。
木本植物根或莖的徑向增粗,主要是通過紡錘狀原始細胞平周分裂的結果,這種有絲分裂的進程較慢,如在松柏類植物中,每分裂一次需4一6天(莖的頂端分生組織細胞只需8—18小時)。當一個紡錘狀原始細胞平周分裂成兩個子細胞時,其中一個衍生為木質部母細胞(或稱木質部原始細胞),或者衍生成韌皮部母細胞(或稱韌皮部原始細胞)。另一個仍保持紡錘狀原始細胞分生狀態。在形成層活躍期間,有的細胞已經分裂或正在分裂,有的尚處於分生組織狀態,這樣形成層就成了一個相當寬而尚未分化的細胞區。在這個區域中,有一層真正的形成層原始細胞,同時還包括未分化的衍生細胞。由於從細胞形態上難以區分上述各類細胞,為方便起見,人們將這些細胞統稱為形成層區(或形成層帶)。
從形成層區的切向切面看,形成層原始細胞排列方式大體分為兩種:一是在椴屬(Tilia)和刺槐屬(Robinia)等植物的形成層中,紡錘狀原始細胞幾乎排列在同一水平層,稱為疊生形成層。一是紡錘狀原始細胞的侵入生長,使縱向伸長的細胞末端相互交錯,而不排列在同一水平層上,故稱為非疊生形成層,如栗屬(Castanea)和胡桃屬(Juglans)等植物。
紡錘狀原始細胞為適應莖或根的徑向增粗,本身也進行細胞分裂,以增加原始細胞的數目,這種分裂特稱為增殖分裂。在不同的植物中,增殖分裂的方式也不一樣,如在具疊生形成層的植物中,多以徑向垂周分裂為主,而在非疊生形成層的松柏類和某些雙子葉植物中,常見為假橫向分裂,或稱斜向垂周分裂。從紡錘狀原始細胞經分裂形成射線原始細胞,這是一種普遍現象。射線原始細胞本身也進行橫向或垂周分裂,最後形成單列或多列射線。
在溫帶地區生長的木本植物,隨著季節性的氣候變化,也明顯地反映在形成層的周期活動上。冬季形成層原始細胞停止分化,翌年春季又開始恢復活動,到了夏秋逐漸減弱,而後停止活動。如此周而復始,年復一年。當形成層原始細胞恢復活動時,可分為兩個階段:(1)形成層原始細胞徑向伸展,徑向壁變得很薄,這時易受霜凍的傷害。(2)原始細胞開始分裂,這一階段往往比前階段晚1至數星期。生長在北京地區的樹種,形成層開始活動的時間,大體在每年四月的上、中旬。在大多數樹種中,當形成層開始分化時,韌皮部分子的分化往往先於木質部達一個月或更長,或兩者幾乎同時分化。形成層分化停止的時間,在不同生境和樹種中均有很大變化,生長在北溫帶地區的樹木,多集中在九月份。
春季,形成層恢復活動時,紡錘狀原始細胞迅速向內分裂的分化成大量的木質部分子,此時分化的管胞或導管分子的直徑較大,數目多,壁較薄,木纖維數量較少,因此材質顯得比較疏鬆,這部分木材稱為早材(或叫春材)。到了同年夏秋季節,形成層的活動逐漸減弱,原始細胞平周分裂的速度也相應的減慢,分化的細胞直徑較小,數量少,而木纖維的數量相應增多,這部分的材質比較緻密,稱晚材(或稱夏材)。在雙子葉植物的環孔材(如櫟樹和白蠟樹)中,早材部分的導管分子直徑明顯增大,而晚材的導管分子相當小。散孔材與裸子植物木材中,由早材至晚材的變化,一般是逐漸進行的,即沒有顯著界線。不過在上一個生長季的晚材與下一個生長季的早材之間卻存在著明顯的界線。從根與莖的木材橫斷面上看,這些界線成了一圈圈同心圓的環紋,每一個包括早材和晚材兩部分的圓環,稱為生長輪(或稱生長層)。生長在溫帶地區的木本植物,通常一年內只形成一個生長輪,特稱年輪。
它代表著一年內所形成的次生木質部的數量。在一株樹中,年輪的數目由樹干基部往上逐漸減少。
有時在一個生長季中可能出現兩個或多個生長輪,即雙輪或復輪。如柑桔屬(Citrus)莖中的形成層每年有三次活動高峰,因此一年能產生三個年輪。有些植物由於受到氣候的驟變,如變冷或轉熱,或長期乾旱或蟲害,以及強台風的侵襲等特殊自然災害的影響,也會出現多年輪的現象。有人將一年內形成幾個生長輪中最後一輪,稱為真正年輪,其餘各輪統稱假年輪或偽年輪。在有的生長季中若遇著霜凍,特別是晚期霜害,易使形成層原始細胞受到損傷,結果產生含有不規則的薄壁組織帶,即稱創傷年輪或霜輪。也有的樹木,因反常的氣候影響,使形成層不分化,直到生長環境適合時才又開始活動,形成年輪,這樣在木材橫切面上就會相應的出現缺失生長輪的現象。如在半乾旱森林邊緣的樹木,或者在某些老樹樹干基部的木材常有缺失生長輪的情況。
生長在熱帶或亞熱帶地區的木本植物,如桉樹等,由於一年內無明顯的四季之分,形成層的活動幾乎整年不停,這樣在木材中就難以看出生長輪或年輪的分界線。不過也有些樹種的木材,可藉助於顯微化學的方法來辨認生長輪的界線。
在同一生長季中,形成層的原始細胞除向內產生大量次生木質部分子以外,同時還向外分裂分化為次生韌皮部分子,這些分子也按一定的排列圖式進行。尤其在形成層區附近的次生韌皮部中,根據韌皮薄壁組織或厚壁組織的的次生韌皮部中,由於某些細胞體積的擴展,或有的細胞被擠壓變形,以及周皮的形成等原因,致使這部分的生長輪界線模糊不清。關於次生韌皮部,或形成層以外樹皮部分中生長輪或年輪的情況。
在木材年輪的形成過程中,許多內因和外因對其影響很大。例如在雙子葉植物的散孔材樹種中,當芽萌動以前,整個植株的形成層原始細胞內均無內源激素存在,只有在芽萌發後才產生生長素,這時形成層就開始活動於萌發芽的下側。隨著生長素向下移動,形成層的活動也逐漸向莖基部擴展。一般在葉片長到成熟時的一半大小時,莖基部的形成層剛剛蘇醒,但在一年生枝里,新的木質部分子卻早已分化出來,有的甚至細胞壁也已木質化了。由樹干頂端到基部,形成層活動的間隔有時可達8—10星期之久。相反,在環孔材中,形成層在整株各部位幾乎同時開始活動,由此可以推測,生長素的前體可能早就遍布形成層原始細胞內,一旦芽膨大後,生長素的前體即轉變為促使形成層原始細胞分裂的生長素。在大多數樹種中,新木質部分子的分化時間,均在葉子展開後的第3天至18天。此外植物體內的赤黴素和細胞分裂素等內源激素,對於形成層原始細胞的分裂、分化,木質部分子細胞壁的加厚,以及早材至晚材的過渡等都有密切關系。
除內源激素外,光合作用的產物碳水化合物也是影響年輪形成的因素之一。例如晚材中細胞壁顯著加厚,則與碳水化合物的供應增多有著密切的關系。
在影響年輪形成的外因中,有光照、氣溫、降雨量及礦質營養的供應等因素。如生長在長日照(光周期為18小時)的洋槐,不論氣溫高低,均產生大量早材分子。若在短日照(光周期為8小時)的條件下,則只產生少量直徑較小的導管或無導管。在松柏類植物中,木材管胞直徑的變化往往也與日照長短有關。同時還和氣溫的高低有直接關系。在生長季中,如果遇到降雨量甚少或乾熱的外界因子,不僅影響樹木的生長,而且還限制了形成層的活動,造成了狹窄的木材生長輪。有人比較了兩棵生長在不同生境的北美雲杉(Picea sitchensis),其中一棵長在乾旱貧瘠的岩石縫中,其樹齡為86年,而主幹直徑只有1.8厘米,年輪的平均寬度為0.1毫米。而另一棵生長在自然條件較好的地方,其若干年輪的平均寬度可達12毫米左右,兩者竟相差一百多倍。
眾所周知,生長在溫帶地區的木本植物中,莖干基部年輪的數目,往往能作為測定一棵樹的年齡依據。年輪的寬窄不僅反映了樹木的生長速度、材積的年生長量及材性的優劣等,而且也是衡量外界環境因子變化的重要指標。如在雨量充沛與溫暖的氣候條件下,樹木生長迅速,年輪的距離也較寬;相反地在寒冷與乾旱條件下,樹木生長緩慢,年輪就顯得較窄。樹木年輪的寬窄真實地記載了各年的氣候狀況,故通過年輪的分析,可獲得數百年乃至上千年的氣候演變規律,這對預測未來氣候的變遷,制定超長期氣象預報等也是一種比較可靠的方法。如人們對西藏高原樹木年輪的分析,初步了解到僅本世紀就有兩次大的降溫,目前該地區的氣溫正在明顯回升;在本世紀20年代前後,降雨量也達到高峰,以後顯著下降,目前又稍有增加。通過對年輪的分析還可以得出氣候變化的一般規律,大約二百年為一周期,其次還有110年、92年、72年以及33年的小周期變化。
樹木年輪的寬窄看來還受到太陽黑子周期活動的影響,這是由於當太陽黑子增多時,太陽的活動劇烈增強,發射出的光與熱也更多,從而大大促進了樹木的生長加快, 相應年輪的距離也增寬。通過年輪的分析也可發現,太陽黑子活動的平均周期為11年左右。 樹干主視線面年輪在分析年輪時,往往採用交叉定年法,即取幾棵樹上的年輪序列加以對比,並把一些特寬或特窄的年輪作為標記點,分析幾組年輪序列的同步性,這樣就可排除假年輪,或補進缺失的年輪,最後獲得每個年輪的正確生成年代。
樹木的年輪還是大氣污染的資料儲存庫。例如由開採金屬礦藏,或金屬冶煉加工中飛揚出來的重金屬塵埃,逐漸沉降到附近的土壤中,樹木在生長過程中,不斷從土壤中吸進大量重金屬,結果通過光譜分析,便可測出年輪中「記錄」下來的各年吸收重金屬的含量。當氟化氫氣體的污染侵害松樹只有幾星期,從年輪上即可表現出生長不良的痕跡來。因此,近年來,利用樹木年輪來了解大氣污染的情況也開始受到人們的關注。
從樹樁橫斷面上的年輪往往可以幫助辨明方向。因為在樹木生長過程中。樹干朝南一面受陽光照射較多,形成層原始細胞分裂也較迅速,徑向生長加快,結果莖干南面的年輪也較寬。而在莖干背陰朝北的一面,年輪則明顯狹窄。

F. 樹木年輪怎麼辨別方向

年輪稀疏的是朝南,年輪密集的是朝北。

樹木朝向南方的一面年輪稀疏,原因是朝南向陽,陽光與雨水都比朝北背陰的一面要豐富,因此朝南的樹木獲得更多的養分,長的更粗壯一些,故而年輪顯得稀疏;同理則朝北的一面因為背陰,吸收養分無南面充足而使年輪較為密集。

假如沒有找到被砍伐的樹木可以再觀察一下樹底,通常樹木背陰的一面容易長出青苔,那一面就是北邊了。

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其他辨別方向的方法:

1、觀察太陽

太陽東起西落,觀察日出日落一般可以看出一個大致的方向(例如,早晨6時,太陽從東方升起,一切物體的陰影都倒向西方;到中午12時,太陽位於正南,影子便指向北方;到下午6時,太陽到正西,影子則指向東方.因此,可用太陽和物體的陰影概略地測定方向。);

2、樹的枝葉

南側茂盛,北側稀疏;

3、立竿見影

在地上垂直樹立一根桿子,上午影子指向西北,下午影子指向東北,影子最短時是正中午,這時影子指向正北方;

4、觀察北極星

夜晚,在月暗星明的夜空下,我們總會找到形似勺子的北斗星座,在那勺端七倍距離處有一顆明亮的星,那就是北極星,它的正下方就是正北方,順時針即是東,南,西方;

G. 樹木年輪斷代的原理

這種方法根據的原理是﹕樹木生長﹐每年春長秋止﹐在樹干橫截面上木質疏密相間﹐顯出圓圈即所謂年輪。年輪的數目就是樹齡。年輪的寬窄與氣候條件密切相關。旱年生長受到限制﹐年輪就窄﹐雨量充沛﹑氣候溫潤的年份﹐生長繁茂﹐年輪就寬。同一氣候區中同種樹木的不同個體﹐在同一時期內年輪的寬窄譜是相似的。如果一棵活樹內層的一段年輪譜同死樹的外層年輪譜一致﹐就證明此死樹是前一階段生長的﹐與此活樹有過共同生長期﹐能互相銜接起來。如此死樹的內層年輪譜同更老的死樹的外層年輪譜一致﹐就又可以銜接起來。依此類推﹐只要找到適當的樹木﹐就可以一直銜接到史前時期﹐建立起本地區的主年輪序列。這相當於反應氣候變化的一部編年史。同一氣候區的考古木頭樣品的年輪譜﹐只要與上述主年輪序列對照﹐就可以定出非常准確的年代。

H. 樹的年輪是怎樣形成的

將樹伐倒時,在橫切面上總是能看到一圈一圈的環,而這些環被稱之為「年輪」。那麼,樹的年輪是如何形成的呢?


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I. 樹木年輪學方法論有哪幾種

一.樹木年輪學的研究意義
不可否認,科學界關於全球氣候的研究因此也早已成為一個重要的科研方向。由於樹輪定年准確, 解析度高, 指標值量測精確, 可靠性較高,因此,樹輪這一研究方法長期以來在全球氣候變化的相關研究中受到了高度的重視,其發展亦有長足的進步。
通過樹木年輪的一般狀況和變化特徵, 我們可以了解樹木所在地歷史時期氣候變化的特點和規律, 進而得出氣候變化對人類賴以生存的生態系統的影響, 從而為人類研究、預測、應對未來全球氣候等方面提供理論及實踐支持。由此可見, 樹木年輪對氣候變化的響應研究具有及其重要的生態學、環境學、社會學等多學科方面的意義。
而在樹輪種類繁多的研究方法中,樹木年輪的寬窄由於能夠真實地記錄下各年有利或不利的氣候因素,反映出當年氣候的特殊狀況,因此樹輪寬度在樹木年輪的相關研究方法中佔有不可忽視的地位。本文試圖對樹木年輪寬度研究方法成果進展以及中國地區樹輪寬度研究方法的不足和和未來方向等方面進行綜述, 以期為他人研究提供可能的參考。
二. 樹木年輪寬度與氣候因子的基本關系
年輪的形成是樹木形成層季節性活動的結果,每年年輪寬窄則受許多內外因素綜合制約。它不僅受樹木自身遺傳因素的影響,而且還受其生境中當年及生長前
期的氣候環境條件的制約。在這一過程中,由於溫度、降水、太陽輻射、CO2濃度等因素對土壤溫度、土壤濕度、樹木細胞活性等樹木生長的相關方面產生影響,進而導致木質層營養積累不同,樹木生長的速度與寬度由此出現差異,在樹輪寬度上就表現出寬窄、顏色等不同。同時,氣候對樹木年輪的影響是很復雜的, 受樹木種類、立地因子, 如土壤、污染、蟲害、風害, 地震、火災等因素的影響, 必須通過較長時間的不間斷資料, 對各個因子進行詳細的研究, 才能找出其主導因子及規律。也就是說, 在不同的環境下, 由於不同氣候因子的相關組合狀況的差異, 它們對年輪寬度的影響便存在不同。其中,對樹木正常生長起限製作用的某個或某些氣候因子稱為限制因子,在影響樹木年輪寬度生長的如光、溫度、水分、大氣成分等氣候因子中,溫度和降水是主要的限制因子。
1.樹木年輪寬度與溫度的關系
樹木生長需要一定的溫度范圍,適宜的溫度可以加強光合作用強度,當光合作用超過蒸騰作用時,樹木的營養物質才能積累,從而出現樹木的生長。而過高或過低的大氣溫度、不同的土壤溫度等樹木的生長具有抑製作用。在溫度對樹木年輪寬度影響的研究中,一般側重當年生長季(春、夏季)的溫度、前一年夏季和冬季溫度。其中後者在生理學上的作用被稱之為「滯後效應」。一般情況下適宜增高的生長季溫度能極大地促進樹木年輪的生長,延長生長期,形成寬輪。相反,過高的溫度使植物的蒸騰作用相對加快,同時降低樹木細胞活性和土壤濕度等;而較低的溫度(達不到光合作用臨界點的溫度)則使樹木的呼吸作用占據優勢,營養物質無法積累,不利於年輪生長,則表現為年輪形成窄輪。
樹木年輪寬度對溫度的反應在乾旱半乾旱地區表現的相對明顯。邵雪梅早期對秦嶺華山地區的華山松(Pinusarmandii Franch)研究時發現樹輪寬度指數與4月(生長季)溫度呈正相關,與6月溫度呈負相關。
4月份時,樹木剛開始生長,若溫度適宜或略有升高,則生長季時間段提前,相對延長了生長季,則樹木形成寬輪。
而袁玉江利用雲杉對天山地區樹木研究時發現樹木年輪與7月溫度呈負相關,很好的證明了生長季高溫對年輪的影響。後來袁玉江還指出在天山地區樹輪的生長還與上年12月甚至當年3月的溫度有很好的正相關關系,特別是與平均最低溫度的相關性更好,說明冬季較高的最低氣溫有利於下一年樹木的生長。
同時,在高海拔地區,樹木生長季前一年的冬季最低溫度也較好的反映出這個特點,較高的氣溫避免了葉組織凍傷,保證了下一年正常的生長活動。在其他溫度帶地區,相關的研究也早已展開。陳振舉在沈陽與千山兩個地區都發現油松的樹輪寬度指數與上年11月、當年1月的低溫有顯著正相關。在山東省沈長泗研究了沂山地區油松與氣候的關系,發現樹輪與6-8月的溫度均為負相關。
而宋慧明對九寨溝地區的樹輪研究時發現溫度是主要限制因子,當地上年11月到當年3月平均氣溫最顯著。王瑞麗等對北亞熱帶地區馬尾松自然分布北界的南鄭縣和河南省雞公山自然保護區為研究地點,在對樹輪寬度進行相關分析後指出,在南鄭縣,各月的平均氣溫與生長多為正相關,其中上年的6、7月,當年的1月、8月、9月與生長顯著正相關。但是雞公山地區多為負相關,只有5月的平均氣溫與生長顯著正相關。

總體而言,年輪寬度對溫度的響應較為復雜, 在不同緯度和不同海拔高度可能是正相關或負相關, 也可能不相關。
2.樹木年輪寬度與降水的關系
水分是樹木生長和繁殖的必須因子。降水量及其季節分配對樹木形成層分化、木質部細胞增長量、木質部和韌皮部增長比例、晚材形成以及年輪界線等都有較大影響。在乾旱、半乾旱地區, 降水對年輪寬度的影響較大。年降水量越少, 越不利於年輪生長。國內外的研究均發現, 生長季降水量與年輪寬度通常呈正相關。
這可能是由於植物生長期間充足的降水加快了光合作用產物的積累, 並加速植物的後期生長, 當年的年輪就更寬; 反之就窄。在青海省的阿尼瑪卿地區勾曉華發現年輪指數與5-6月降水呈正相關。秦寧生在對青海南部高原圓柏進行研究時,也發現樹輪寬度與當年4-6月的降水有較好的正相關關系。但當降水過多時, 降水甚至可能產生抑製作用,形成窄輪。這可能是喜光耐寒的植物在過多降水影響下,所接受的太陽輻射減少,同時受到土壤過於潮濕,根系呼吸不順暢的影響,樹輪的生長受到抑制。
「滯後效應」在降水對年輪寬度的影響上同樣有所體現。從生理學角度講, 生長季前長時間維持少雨, 光合作用會降低或者呼吸作用速度會加快, 造成生長季中樹木體內營養物質的減少,形成窄輪。而在適宜豐富的降水條件下,則下一年基本不出現窄輪。但是, 陳振舉在對沈陽福陵地區油松年輪研究後還指出冬季過多的降水,會降低樹木細胞過冬存活率,因而樹木在下一年會形成窄輪。
此外,刑秋茹對廣東陽春地區樟樹樹輪寬度進行研究後發現,在近30a來,EW方向樟樹樹輪寬度的峰值與當年秋季降水量有較好的對應關系,多數情況下,當年秋季降水達到峰值即沒有發生秋旱的年份樹輪指數偏高。因此,得出結論,在廣東地區,秋季降水是影響樟樹生長的重要因素。

在溫度和降水對樹木年輪寬度的綜合影響研究中,我們可以發現,在乾旱半乾旱地區,降水和溫度對樹木寬度的影響最為顯著。其中降水是主要的限制因子,夏季降水對年輪寬度的影響最為顯著,溫度則在春季時促進樹木的生長,夏季則對其寬度生長起抑製作用。其他在一定程度內,降水所起到得作用也最顯著。
其實,在溫度和降水之間又存在著相關關系, 它們之間是相互影響、相互制約的。葉瑋等研究發現伊犁地區的夏季降水與該季溫度呈負相關, 冬季降水與春季溫度呈顯著負相關。當降水高於某一值時, 隨著溫度的上升, 樹木的生長達到某一最高值, 而後隨溫度的增加樹輪寬度又有變窄的趨勢。溫度和降水共同影響的土壤濕度也在很大程度上影響著年輪寬度。因此, 氣候因子(溫度和降水)對年輪寬度的影響, 應通過濕潤指數、乾燥指數、乾旱日數等復合指標來度量氣候變化綜合分析, 以反映溫度和降水的綜合效應,克服單一因素的局限性,提高科學性和說服力。
3.樹木年輪寬度與太陽輻射
太陽輻射在一定程度上影響年輪的寬窄。這是由於在一定范圍內,光合作用隨光照強度的增加而增加,但是達到光飽和點後,在強烈光照和高溫下,植物自身的保護作用引起氣孔關閉,光照光合作用逐漸下降。同樣,弱光照環境下,光合作用不能完全進行,效率低下,弱光,便成為限制因子。此外,光質還影響植物莖葉的生長和形態特徵,表現出和植物自身所含色素共同對植物生長產生作用。光照的周期性變化同樣影響葉片和莖的生長。
一般情況下, 太陽輻射能量高常會導致高溫少雨。Rolland對濕地環境中生長的圓柏的年輪寬度進行研究後發現,在這種水份飽和的土壤狀態下,高溫和強烈太陽輻射會加快樹木的蒸騰作用。當這種蒸騰作用速率在一定程度超過吸水速率後,樹木的生長環境的蒸汽壓不連續,使水分無法滿足樹木生長,出現窄輪。
同樣,在不同海拔地區的相關研究很好的證明了這一點,在高寒濕地區,太陽輻射的變化對樹輪寬度的影響較為客觀。Alan Robock 等研究認為,在火山爆發後往往會增強漫反射和減少太陽輻射,造成「陽傘效應」,從而減少到達地面的太陽輻射,從而樹輪寬度在一定程度上可以反應當地太陽輻射的某些極端狀況。Rigozonr 等通過年輪資料利用微波分析方法, 研究了日照對樹木生長的影響; 康興成等研究發現日照百分率對青藏高原高海拔地區樹木的生長有影響作用。另外, Oberhuber等對山體的南北坡吸收的太陽輻射能量比較研究後,指出太陽輻射能量的高低還可能與坡度、坡向等環境因子有關。

4.樹木年輪與CO2濃度關系
現代地球環境中CO2濃度的升高已經是一個不爭的事實。而關於大氣CO2 濃度增高是否影響樹木年輪寬度, 目前尚有爭議。梁爾源等研究發現大氣CO2 濃度加倍與遼東櫟( Quercus liaotungensis) 次生木質部的生長具明顯的正效應。人工控制的溫室及田間試驗證明了CO2濃度的升高可加快高海拔地帶植物的徑向生長。
Mooney 等在實驗室的試驗則證明CO2濃度的降低可限制有些植物的徑向生長]。但以上實驗多是一些控制實驗且研究對象大部分是一年生植物, 對多年生植物的研究通常只限於很短時間的觀測。自然環境條件下的研究結果卻與之並不一致。Hattenschwiler 等研究發現, CO2 濃度升高沒有增加歐洲雲杉總的年輪寬度, 而只導致晚材比例的相應增加]。而Conroy 等在輻射松( Pinus radiata) 的研究中觀察到, CO2 濃度增高甚至對早晚材的比例也沒有影響。Jacoby 和 Darrigo則認為CO2 濃度升高對自然生態系統樹木徑向生長的施肥效應是非常有限的。
事實上,植物對氣候變暖和CO2 濃度升高的反應, 既與樹木品種的不同及降水量的多少有關, 也與樹木所處的海拔及土壤水分和土壤營養等環境條件密切相關 。因此, 研究自然環境條件下的CO2 濃度的增加及由溫室效應所導致的大氣溫度的升高對生態系統的影響應與溫度及降水變化結合起來綜合考慮其對樹木生長的影響, 將有望得出較好的結果

5. 樹輪寬度與其他因素的關系
其它研究還發現, 季風、火山爆發、地震等因素也會對年輪寬度的寬窄產生影響。在受季風影響的地區, 當年季風到來之前的氣候( 溫度和降水) 是樹木生長的主要限制因子, 樹木年輪寬度的增加與當年雨季的氣候變化關系不大。季風對樹木生長的影響也主要體現在由季風所引起的溫度和降水的變化對樹木生長發揮作用, 由溫度和降水共同決定的土壤濕度是決定樹木生長的主要限制因子。另外火山爆發會導致樹木產生「寒輪」。Yamaguchi等在地震後樹木的生長速度也會發生明顯變化。其實樹木種類的不同,樹輪寬度對氣候變化的響應也不相同。總之,年輪寬度的限制因子是多種多樣的, 在對年輪寬度與氣候變化相關關系進行研究時應綜合分析多種因子,進而提高數據准確性和研究結果可信性。

J. 怎麼從樹的年輪來辨別方向

通過看樹的年輪的緊密性來辨別方向。

樹墩的年輪,朝南的一半較疏,而朝北的一半較密;通常北半球朝南的一面較朝北的一面溫暖,所以朝南的一面年輪較寬。

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其他辨別方向的方法

1、利用指北針

當指北針的磁針靜止後,其N端(通常都有標志)所指的方向即為北方。

2、利用現代導航技術

隨著導航技術民用化普及,輕便/可充電的GPS將為野外地點的識別和求助提供更精確的幫助。

3、手錶測向「時數折半對太陽,12指的是北方」,一般在上午9時至下午4時之間可以很快地辨別出方向,用時間的一半所指的方向對向太陽,12時刻度就是北方。

參考資料來源:網路-野外辨別方向

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