在树木的横断面上,常常会见到许多深浅相间的同心圆环,这就是年轮。
年轮,是树木形成层细胞进行有规律的生长和变化而形成的。在万物复苏的春季,树木形成层会快速分裂出细胞大、细胞壁薄的早材细胞,形成颜色较浅的春材。到了北雁南飞的秋天,形成层细胞停止分裂,晚期形成的木质部细胞个体小、细胞壁厚,形成颜色深的秋材。春材和秋材,共同构成一个完整的年轮。
许多人可能认为,树木的年轮,一圈就代表一年。其实,这个说法并不完全准确。树木的年轮并不是每年都有,有时不会产生,有时一年会形成多轮。当光热水肥充足时,形成层细胞分裂较快较多,容易形成宽轮;当气候环境条件不利、树木生存艰难时,就会形成窄轮。在极端干旱或寒冷的年份,会影响树木形成层的细胞分裂,就会“缺轮”。树木正常生长过程中,如果突遇寒流或短期干旱,形成层细胞分裂有时会短暂停止后又恢复,这样一年内就会形成多轮,称作“伪轮”。
通过数年轮的方法,可以大致判断树木的年龄,但要精确定年,还需要借助专业的“交叉定年”方法,即通过大量生活在相似生境、有共同生长时期的年轮样品间的相互交叉验证,才能确定“缺轮”和“伪轮”。“交叉定年”方法不仅能帮助精确定年,还能通过比对年轮的特征,将活树、死树与古木样品(通常来自古墓、古建筑、沉船等)产生的年轮序列进行交叉验证与时间“拼接”。通过这种方法,国际上已“拼接”了超过万年的树木年轮记录。
年轮,不仅可以反映过去的温度、降水、干旱等气候变化情况,还能记录火山喷发、虫害、火灾、山体滑坡、雪崩、太阳活动等极端事件,以及冰川进退、土壤侵蚀、大气污染等环境变化。考古遗址中的古木年轮,能用于确定墓葬或遗址的年代,并帮助判定不同族群的迁徙历史。即便是炭化的木材,也能帮助我们了解人类木材利用以及用火的历史。
据人民网