为什么树木年轮密度不均匀?
树木年轮简介
树木年轮是树干韧皮部中的一圈形成层。在一年中,形成层细胞分裂的速度随季节而变化。春夏两季气候最适合树木生长,因此形成层的细胞非常活跃,分裂快,生长快,形成的木质部细胞大,薄壁,纤维少,输导水分的导管多。
秋季,形成层细胞的活动逐渐减弱,因此形成的木质部细胞较窄、较厚,纤维较多,导管较少。春夏质地宽松,颜色较浅;秋季质地较密,颜色较暗。不同季节的深浅组合成一个年轮,是树木在一年中形成的木材,也就是年轮。年轮的模式与气温、气压和降水有关。
二、树木年轮的形成因素
树木被砍伐后,在树桩上可以看到许多同心的年轮,植物学上称之为年轮。树木年轮是在树木生长过程中受季节影响而形成的,每年都会产生一个年轮。每年春季气候温和,雨量充沛,树木生长迅速,形成的细胞体积大、数量多,细胞壁薄,材质疏松,颜色浅,称为早材或春材;秋季气温渐冷,雨量稀少,树木生长缓慢,形成的细胞体积小,数量少,细胞壁厚,材质致密,颜色深,称为晚材或秋材。同一年的春木和秋木统称为年轮。第一年的秋材和第二年的春材之间有一条明显的线,成为年轮线,标志着材木年生长交替的转折点。所以,从树干基部的年轮数,就可以知道树的年龄。?
树木年轮的产生是因为从春天到夏天,树皮中的形成层细胞迅速增加;从秋季到冬季,细胞的增长速度减慢。因此,植物生长在春夏之间的部分是柔软而大方的;秋冬之间生长的部分又窄又硬。随着树木一年比一年长得粗壮,年轮就形成了。
生长在雨季和旱季交替的温带和热带地区的树木有年轮,而生长在四季气候变化不大的地区的树木没有明显的年轮。树木年轮包含了大量关于气候、天文、医学和环境的历史信息。同时,树木年轮在历史考古、林业研究、地质学和公安破案中也发挥着重要作用。
在历史上,树木年轮常被用来推算某些历史事件的具体年代。比如茫茫大海中,有历代沉没的大小船只,造船的树种可以根据木船的花纹(年轮)来确定;根据材料的腐蚀情况,确定沉船的年代以及与这个年代有关的一些历史事件。?
而且由于中国处于北半球,日照在南方,树木年轮往往是“南稀北密”的现象,所以在野外,树木年轮也成为了我们辨别方向的方式之一。
三、树轮气候试验
在气象学中,我们可以通过年轮的宽度来了解每一年的气候情况,利用年轮上的信息可以推断出几千年的气候变化。年轮的宽度表明当年阳光充足,天气良好;如果年轮窄,说明当年气温低,雨量少,气候恶劣。如果某地的气候已经有了一定的周期性,那么在年轮中也会表现出相应的宽度和宽度的周期性变化。
美国科学家通过对树木年轮的研究,发现美国西部草原每11年发生一次干旱,并应用这一规律正确预测了1976年的干旱。我国气象学家研究了祁连山一棵古柏的年轮,在不同的生长阶段进行了科学的修正。经计算,中国近千年的气候以寒冷为主,17年的20世纪20年代至19年的70年代是近年来干旱年份中最长的寒冷期,持续了250年。
四、树木年轮年轮的测定
人们已经认识到,树木年轮记录着大自然千变万化的痕迹,是极其珍贵的科学资料。为了观察年轮,人们可以用一种特殊的钻孔工具从树皮上钻入树芯,然后取出一片薄薄的,上面有所有年轮的薄片。这样不用砍树就能知道树的年龄,从而为科学家提供研究材料。
日本开发了一种观察树木年轮的新方法——CT扫描。这种方法不仅可以观察树木的生长情况,还可以了解古建筑和雕刻的内部情况。