年轮的指示
2015-09-17联仑
联仑
温带地区和有雨季、旱季变化的热带地区,树木年复一年地生长,由于一年内季节和气候的不同,它所增生的木质部构造也有差别。从而形成界限分明的轮纹。人们往往观测树干茎部的年轮数,来计算出树木的寿命。
什么是年轮呢?就是树木干茎每年形成的圆形。木质茎的形成层细胞,在一年里分裂的快慢,随着季节变化而不同。从春到夏,气候最适宜树木生长,形成层的细胞分裂较快,生长迅速,形成的木质部细胞,腔大壁薄、纤维较少,输送水分的导管多,这叫春材或早材;到了秋天,形成层细胞的活动逐渐减弱,形成的木质部细胞,窄狭壁厚,纤维较多,导管较少,这叫秋材或晚材。
早材的质地疏松,颜色较淡;晚材质地紧密,颜色较深。早材和晚材,合成一圆形,这就是树木一年所形成的木材,叫“年轮”。年轮,一年一轮,有多少圈数,就知道这1株树多少岁了。
并不是所有的树木都有年轮,象单子叶植物由于没有形成层,也就没有年轮。在缺少季相变化的热带地区,形成层所产生的细胞差异很小,年轮往往不明显。有时,由于形成层有节奏地活动,每年也可以产生几个年轮,这叫假年轮,象柑橘一年可产生三个年轮。有时,由于气候反常,病虫害或其他灾害影响,也会产生一些假年轮。因此,根据年轮来推算树龄,还得除去假年轮,即使这样做,也只能得到一个近似的数据。
年轮——树木这种独特的、沉默的“语言”,不仅为人们提供了树木的年龄,还记录和揭示了气候同人类历史的某些有趣的现象。
古代,居住在亚利桑那州和新墨西哥州的印第安人,早已用松树年轮计算年份了。古希腊人已根据红杉树年轮的阔度来推测农作物的收获量。现代,一门新型的学科——树木年轮学崛起了。
美国树木年轮学家道格拉斯在亚利桑那州大学建立了世界上第一个系统研究树木年轮的实验室。经过长期观察研究,他们发现,美国西南部的松树对气候的变化特别敏感。在寒冷潮湿的年代,松树的年轮长得很狭窄。根据这一规律,可以推断出很久以前当地的气候状况。
人们还发现,年轮的图案同气温、气压、降水量有一定的关系。有人据此绘制了十七世纪以来北美洲历年的气象图,也有人绘制了20世纪以来的美国气象图。这些气象图同现代气象设备记录的结果很相似。
1849年,有一支矿藏勘测队横穿美国西部平原时,留下了一份日记,记录了当年他们遭到严寒和暴风雨的经过。有趣的是,根据当地树木年轮,也同样证实了这一异常气候的事实。树木年轮还默默无声地记录了本世纪美国东部的冬季,比前三个世纪要湿润的事实。1976年到1979年是本世纪来美国东部冬季最寒冷的年份,这一点也在树木的年轮中得到如实的记录。
最近,捷克斯洛伐克科学院天文学研究所的科学家们对一棵冷杉进行剖析,用切片年轮知道它在1505年出生,然后他们研究了1804年以来有关降水量的记载,1772年以来的气温记载,在过去的大事记和档案中查找了有关极光、地震、洪水和奇寒的记载,从而编制成前几个世纪的气候形势图,并同冷杉的年轮顺序作了对照。
太阳活动是按周期进行变化的,这在树木年轮的彩色和轮廊上得到反映。他们认为,根据特异年轮的顺序就能够预报今后二三十年一般的气候变化,并提出某些实际建议。例如,在哪段时间内是否需要修筑堤坝,是否需要排干沼泽地。endprint