年轮是如何形成的?如何测量年轮?测量年轮的方法比较准确?优缺点如何?

作者&投稿:门耐 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
树的年轮是怎样形成的~

将树伐倒时,在横切面上总是能看到一圈一圈的环,而这些环被称之为“年轮”。那么,树的年轮是如何形成的呢?

当春天来临,万物复苏,到处都是一片绿意盎然,树木会长出很多绿色的嫩叶。充沛的雨水滋润着大地,各种树木更是得以茁壮成长,树木“身体”里的细胞不但数量多体积也大,薄薄的细胞壁,疏松的材质,浅浅的颜色,这类树木被称之为早材或春材;而到了秋天,天气转凉,干燥的气候导致树木生长缓慢,“身体”里的细胞变得又少又小,厚重的细胞壁,紧密的材质,深深的颜色,这类树木则被称之为晚材或秋材。同一年里的春材和秋材合在一起便叫做年轮。因秋材颜色较深而春材颜色较浅,所以第一年的秋材和第二年的春材之间会呈现出一条界限分明的线,而这条线便是“年轮线”。同一年的春材加秋材形成一道年轮,由此可见,通过年轮的数目便可得知树木的年龄了。

是不是所有的树木都有年轮呢?
前面提到了年轮的形成,它需要足够的雨水来形成春材,同时也需要干燥的秋季来形成秋材。那么,如果没有春秋季节呢?因此不难想象,只有在四季分明的温带和雨季、旱季交替的热带地区生长出来的树木才会有年轮,而在四季气候变化不大的地区所生长出来的树木,年轮则不明显。

有趣的是,树木的年轮还有着很多特征。中国处于地球的北半球,而日照又偏南方,所以树木的年轮会出现“南疏北密”的现象。而这一现象,恰恰给人们提供了辨别方向的便利。想象一下,如果你身处荒郊野外或迷失于深山密林,那么,不妨通过树木的年轮来辨别方向。
聪明的人类在早年前就能根据树木的年轮进行气候预测。人们通过观察树木年轮的宽窄,可以了解到当地每年的气候变化情况。年轮宽表示当年的气候较好,雨水充沛,光照充足;反之,年轮窄则表示当年气候恶劣,温度低于平常。通过观察年轮的宽窄,所反映出的周期性,便能预测出未来的气候变化。气象学家通过预测出来的气候变化,可以推测出未来的干旱及其它自然灾害,能够有效地进行及早预防。
通过年轮的研究,还能对环境进行测试。科学家们通过对树木年轮进行深入研究,可以检测出铅、锌、锰等金属元素对当地环境的污染情况。通过一系列数据分析,还能得出同一地区在不同年代的污染情况,最后依据这些研究成果得以查找出污染源头。
树木的年轮记录着大自然的“蛛丝马迹”,它的科研价值,可谓弥足珍贵。因此,科学家们也不断推陈出新,如利用CT扫描法、树心取木法等,既不用伐倒树木,又能取得珍贵的研究资料。同时,对树木的保护,严禁滥砍滥伐也早已成为国家森林法的重中之重。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创 转载时务请注明出处
更多精彩内容,敬请关注科学原理一点通官方网站
微信公众平台(ID:kxylydt)


年轮的形成:春季,形成层恢复活动时,纺锤状原始细胞迅速向内分裂的分化成大量的木质部分子,此时分化的管胞或导管分子的直径较大,数目多,壁较薄,木纤维数量较少,因此材质显得比较疏松,这部分木材称为早材(或叫春材)。到了同年夏秋季节,形成层的活动逐渐减弱,原始细胞平周分裂的速度也相应的减慢,分化的细胞直径较小,数量少,而木纤维的数量相应增多,这部分的材质比较致密,称晚材(或称夏材)。在双子叶植物的环孔材(如栎树和白蜡树)中,早材部分的导管分子直径明显增大,而晚材的导管分子相当小。散孔材与裸子植物木材中,由早材至晚材的变化,一般是逐渐进行的,即没有显著界线。不过在上一个生长季的晚材与下一个生长季的早材之间却存在着明显的界线。从根与茎的木材横断面上看,这些界线成了一圈圈同心圆的环纹,每一个包括早材和晚材两部分的圆环,称为生长轮(或称生长层)。生长在温带地区的木本植物,通常一年内只形成一个生长轮,特称年轮。
年轮的测量方法:
1.
测量显微镜的使用方法:树木年轮法的原理非常简单。树木每年春长秋止,并且在树干截面上形成疏密相间的圆圈,称之为年轮。每年一轮(或二轮),树木截面上的年代数目代表该树的年龄。轮与轮间的距离为轮距,而轮距并非均等,它与当时气候条件密切相关。气候温暖湿润,植物生长旺盛,轮距就宽,如果干旱少雨则轮就窄。而同一气候中同种树木的轮距及形状相似。如果一棵活树内层的一段年轮同死树的外层年轮谱一致,就说明死树是前一阶段生长的,两者可以衔接起来。死树又可以同更老的死树衔接,依次类推,衔接不同时间段轮距就可建立这一地区的主年轮序列(又称标准轮距序列、树木合成年轮表)。要说明的是,树木合成年轮表同一气候区内,由同一树种的树木年轮图谱衔接而成。美国加利福尼亚州建立的八千年来的标准序列,显然是用“互接”的办法完成。欧洲有些国家,建立了本地区某些年代范围内的标准序列。从实践来看,以该法测定的标准序列年谱和日历吻合。

  用考古发现的木头样品的年轮谱(只要其年轮数超过60-70圈)与建起的主年轮序列表对照,就可判定其生、死绝对年代,精确度可达数年之差。

  值得注意的是,树种的选取须满足标准年轮产生的条件,即一个生长季只增加一个年轮,且对限制生长因素敏感,最好选取寿命较长、分布较广的树种。美国选择松科针叶常绿树种,欧洲选择栎树,我国则选取柏树。采集时,视情况或采集木材圆盘,或采集木材钻心。接着用磨光机或砂纸打磨、擦磨样品,使其表面光滑。最后,用树轮测年系统进行测量显微镜。中国社会科学院考古研究所考古科技中心使用的是LINTAB树轮测量显微镜系统,由双目体视显微镜、水平移动平台和计算机组成。操作时,先将体视显微镜中一个带十字的目镜十字线对准要测的年轮,用手摇动手柄,使活动平台水平移动来带动平台上的样品移动,移动至十字线对准要测量显微镜的下一个年轮,按鼠标左键,如此这段水平距离由传感器转换为相当于这个年轮宽度的信号输入计算机,通过计算机的记录、保存年轮宽度数据,在计算机屏幕上就显示出年轮图谱。将所获的年轮图谱与已建立的标准图谱相比较,便可断定其年代。该单位对河北磁县湾漳墓木材进行了树轮分析,建立了该墓中柏木的177年的浮动年轮年表。
2.借助Photoshop图象处理软件量测和校正年轮宽度的新方法。将打磨好的年轮样芯扫描,在Photoshop软件帮助下,记录年轮坐标和年轮倾斜角,通过自行建立的年轮宽度测定模板,实现年轮宽度的准确计算。该方法实现了年轮倾斜的自动校正,其特点在于简便、易行,对于不具备专业年轮转度测量仪器的实验室,极为方便有效
3、树木年轮密度实验方法
树木年轮密度实验分为两大部分,首先是样品的前期处理以及对处理好的样品进行X射线照射成相,将树轮密度的变化转换成光强度的变化,最终得到用于测量的感光胶片;第二步是在密度仪上对转换于胶片上的光强度图像进行标定和测量,以及对测量的数据进行交叉定年处理。气候环境因子的变化会导致树木生长自 变化,并反映在树木年轮的生理结构变化上。经典的树轮学研究中,树轮宽度被认为是细胞总数和细胞径向大小的函数,树轮密度则是细胞总数、细胞径向大小和细胞壁厚度的函数。树轮轮内的细胞总数是细胞生长率的函数,而细胞生长率又是温度、土壤水分和光照条件等其它气候环境要素的函数(如下1、2式所示)。正是这个函数关系将树轮生长与外界气候环境要素间统计上的相关关系变成了因果关系,从而保证了利用相关关系对气候环境要素进行重建的可靠性。QD = f(QC、SC、 ), (1)式中:QD为树轮密度值;QC细胞总数量;
SC为细胞径向大小;TC为细胞壁厚度。
QC=f(Gr)=f(Gt、Ge、Gw), (2)式中:Gr为细胞生长率;Gt为温度变量;Ge为土壤变量;C,w为水分变量。
假定其它因子不构成限制生长的情况下,由温度、光照和土壤湿度独立决定的细胞生长率。由于受外界气候与环境变化的影响,年轮中材质不一,细胞直径和细胞壁厚度有明显差异,,从而造成年轮密度在年内与年际间的变化,使得树轮分辨率由年提高到生长季节


、年轮是怎样形成的?为何又称为生长轮?哪些植物有年轮?它是怎样反映...
春回大地之时,紧挨着树皮里面的细胞开始分裂,分裂后的细胞大而壁厚,颜色鲜嫩,科学家称之为早期木,树干里的深色年轮就是由早期木形成的。在这以后,树又进入冬季休眠时期,周而复始,循环不已。这样,树的主干里便生成一圈又一圈深浅相间的环。但不是所有树木都有年轮,这种年轮在针叶树中显著,在...

年轮如何形成?
年轮由形成层每年的活动而产生。在树木茎干韧皮部的内侧,有一层细胞生长得特别活跃,分裂快,能形成新的木材和韧皮部组织,这一层称为“形成层”,树干增粗全是它活动的结果。春夏两季,天气温暖,雨水充足,形成层的细胞活动旺盛,细胞分裂较快,向内产生一些腔大壁薄的细胞,输送水分的导管多而纤维...

年轮是如何形成的?如何测量年轮?测量年轮的方法比较准确?优缺点...
年轮的形成:春季,形成层恢复活动时,纺锤状原始细胞迅速向内分裂的分化成大量的木质部分子,此时分化的管胞或导管分子的直径较大,数目多,壁较薄,木纤维数量较少,因此材质显得比较疏松,这部分木材称为早材(或叫春材)。到了同年夏秋季节,形成层的活动逐渐减弱,原始细胞平周分裂的速度也相应的减慢...

年轮是如何形成的?
在一个生长季节内,早材和晚材共同组成一轮显著的同心圆环,代表树木一年中所形成的木材,习惯上把这环称年轮。但是有不少植物一年内正常生长中,不止形成一个年轮。如柑桔的茎,一年中可产生三个年轮,因此又称假年轮。气候的异常变化,虫害的影响和其它灾害的影响都可能形成假年轮。而在没有干湿季节变...

古树上一圈圈的年轮,藏着历史,年轮是如何形成的?
年轮就是树木与木质之间的细胞随着每年的活动而形成的圆圈。年轮的形成的条件。年轮的形成主要是形成层的细胞分裂,与水分和气候都有很大的关系,而春天形成层的细胞分裂活动很快,所产生的木质细胞之间的体积大,颜色也较淡,质地更是很疏松,这样就形成了春材,那与之相反的就叫做秋材,也就说,春材和...

树木的年轮是如何形成的?有什么作用?树木又是如何形成的?
年轮的形成主要与形成层细胞分裂时的气候条件以及水分、无机盐等有关。春季,气候温暖,营养物质充足,这时,形成层细胞的分裂活动加快,所产生的木质部细胞体积大、细胞壁薄,所以,木材的颜色较淡,质地疏松。这部分木材叫作春材。秋季,气温下降,营养物质减少,这时,形成层细胞分裂活动减慢,所产生的...

年轮是什么?怎么样形成的?
年轮在植物学上是指树木伐倒后,在树墩上可以看到有许多同心圆环即为年轮。年轮是树木在生长过程中受季节影响形成的,一年产生一轮。每年春季,气候温和,雨量充沛,树木生长很快,形成的细胞体积大,数量多,细胞壁较薄,材质疏松,颜色较浅,称为早材或春材;而在秋季,气温渐凉,雨量稀少,树木生长...

年轮是怎样形成的
年轮由形成层每年的活动而产生。春天,气候温和、雨量充沛,对树木的生长有利,这是形成层细胞分裂旺盛,新产生的细胞大而明显,导管又大又多,因此,木材就显得颜色淡,质地松软。入夏以后,随着气温增高。雨量减少,特别是到秋天,天气渐冷,雨量更少,形成层活动减弱,分裂出的细胞形状小,加上细胞壁厚...

年轮是怎么产生来的?
年轮是由形成层每年的活动而产生的。常见于温带的乔木与灌木,通常每年一轮。树木内的细胞和导管每年重复一次由大到小,材质由松到密的变化,从而就形成了色泽、质地不同的一圈圈环纹。春天气候温和、雨量充沛,对树木生长有利,形成层细胞分裂旺盛,新产生的细胞大而明显,导管又大又多,因此木材就显...

树的年轮有什么秘密
春夏季节,形成层活动旺盛,产生的木材组织较为疏松,颜色较浅,称为“早材”或“春材”。而夏末至秋季,形成层活动减缓,产生的木材组织致密,颜色较深,称为“晚材”或“秋材”。这两者逐渐过渡形成一轮,代表一年的生长。2. 年轮线如何出现?每年早材与晚材之间形成一条界限分明的年轮线,它标志着前...

赫山区13581648906: 年轮是怎么形成的 -
子车叶翁沥:[答案] 锯开的树木的横断面上长着一圈一圈的印痕,这就是树木的年轮,数一数大树横断面上有多少个圈,就能知道这棵树生长了多少年.大树是怎样在一年的四季里形成一圈年轮的呢?生物学上讲,在树皮和木质之间有一层细胞,这层细胞...

赫山区13581648906: 树木的第一圈年轮是如何形成的? -
子车叶翁沥:[答案] 简单说,气候气温降水的变化是产生年轮的主要原因. 年轮两边的宽窄不一样是朝向不同的原因.朝南向阳的一面温度相对高,树木生长旺,这边的年轮就相对宽些.

赫山区13581648906: 形成年轮的原因是什么?急 -
子车叶翁沥:[答案] 年轮的形成与形成层的活动状况有关.由于一年中气候条件不同,形成层由活动有盛有衰,这就使其所形成的细胞有大有小,细胞壁有薄有厚.因此,不同季节所形成的次生木质部的形态出现差异,因而出现年轮.必须至于,并非所有的植物都有年轮,...

赫山区13581648906: 年轮是怎样形成的 ? -
子车叶翁沥:[答案] 夏天的时候,雨水、养分充足,树就长得快,木质比较松,木头的颜色就比较浅;冬天的时候,雨水、养分都不够,树长得就慢,木质就比较密,木头的颜色就比较深. 另外,一棵树的南边朝阳,就比北边的长得快,所以年轮南边比北边的宽

赫山区13581648906: 植物的年轮是怎样形成的 -
子车叶翁沥:[答案] 说来话长 简单地说:维管形成层在一个生长期中所产生的次生木质部,构成一个生长轮.如果有明显的季节性,一年只产生一个生长轮.

赫山区13581648906: 树的年轮是怎么形成的?树的年轮为什么有宽有窄? -
子车叶翁沥:[答案] 年轮即木材上的纹理.春回大地之时,紧挨着树皮里面的细胞开始分裂;分裂后的细胞大而壁厚,颜色鲜嫩,科学家称之为早期木,树干里的深色年轮就是由早期木形成的.在这以后,树又进入冬季休眠时期,周而复始,循环不已.这样,许多种树的主...

赫山区13581648906: 什么是年轮?怎样看出一棵树的年轮 -
子车叶翁沥:[答案] 锯开的树木的横断面上长着一圈一圈的印痕,这就是树木的年轮,数一数大树横断面上有多少个圈,就能知道这棵树生长了多少年.一圈是一年. 大树是怎样在一年的四季里形成一圈年轮的呢?生物学上讲,在树皮和木质之间有一层细...

赫山区13581648906: 年轮是怎么产生的? -
子车叶翁沥:[答案] 能够次级生长的植物,到一定的生长阶段,根茎中的维管形成层开始活动,就是向外发展出韧皮,向内发展出木材.木材是维管形成层向内的发展出植物组织的统称,包括木质部和薄壁射线.每个生长季环境周期的变化使得木材的形态出现交替变化,...

赫山区13581648906: 年轮是如何确定的 -
子车叶翁沥: 年轮在植物学上是指树木伐倒后,在树墩上可以看到有许多同心圆环即为年轮.年轮是树木在生长过程中受季节影响形成的,一年产生一轮.每年春季,气候温和,雨量充沛,树木生长很快,形成的细胞体积大,数量多,细胞壁较薄,材质疏松,颜色较浅,称为早材或春材;而在秋季,气温渐凉,雨量稀少,树木生长缓慢,形成的细胞体积小,数量少,细胞壁较厚,材质紧密,颜色较深,称为晚材或秋材.同一年的春材和秋材合称为年轮.第一年的秋材和第二年的春材之间,界限分明,成为年轮线,表明材木每年生长交替的转折点.因此从主干基部年轮的数目,就可以了解这棵树的年龄.

赫山区13581648906: 年轮是怎样形成的?
子车叶翁沥: 夏天的时候,雨水、养分充足,树就长得快,木质比较松,木头的颜色就比较浅;冬天的时候,雨水、养分都不够,树长得就慢,木质就比较密,木头的颜色就比较深.另外,一棵树的南边朝阳,就比北边的长得快,所以年轮南边比北边的宽

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网