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事实揭露 揭密真相
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年轮指的是树木由于周期性季节生长速度不同,而在木质部横切面上形成肉眼可分辨的层层同心轮状结构[1]。当我们把树干打横锯开,露出一个横切面,会看到面上满布一个个同心圆的环,那就是年轮了。我们可以数环数找出树龄,每一环代表一年。

树皮与木质之间,有一层细胞形成层

冬季,天气干燥,形成层细胞处于睡眠状;春夏,气温高,水份充足,形成层细胞活跃,分化的导管分子多,直径大,管壁薄,木材质地疏松,被称为“早材”或“春材”;

秋季,气温逐渐变冷,形成层细胞活动逐渐减弱,分化的导管分子相应减少,且直径小,管壁也厚,木纤维多,木材质地紧密,称之为“晚材”或“秋材”。

同一年中的早材和晚材合起来形成圈,叫做年轮[2]

除日照方向影响年轮纹路疏密之外, 若是树干因风或其他外力等原因而稍微倾斜, 倒向边的最年轻的年轮会长得较厚 (反应木), 以求回直. 结果, 这一层年轮的中心看来是偏向一边的。

研究

木匠从久远的时代起,就知道树干里面有年轮,有了年轮,木材上才出现了纹理。据我们所知,亚里士多德的同事就曾提到过年轮,不过到达·芬奇时才第一次提出年轮是每年增加一圈的。今天已经众所周知:春回大地,万象更新,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;以后细胞生长减慢,壁更厚,体积缩小,颜色变深,这被称为后期木,树干里的深色年轮就是由后期木形成的。在这以后,树又进入冬季休眠时期,周而复始,循环不已。这样,许多种树的主干里便生成一圈又一圈深浅相间的环,每一环就是一年增长的部分。

树是活档案,树干里的年轮就是记录[3] 。。它不仅说明树木本身的年龄,还能说明每年的降水量和温度变化。年轮上可能还记录了森林大火、早期霜冻以及从周围环境中吸取的化学成分。因此,只要我们知道了如何揭示树的秘密,它就会向我们诉说从它出世起,周围发生的大量事情。可以告诉我们有文字记载以前发生过的事情,还可以告诉我们有关未来的事情。树中关于气象的记录可以帮助我们了解促成气象的那些自然力量,而这反过来又可帮助我们预测未来。

运用

树的年轮如今已成为科学家研究的一个重要领域。通过年轮,人们不仅可以测定许多事物发生的年代,测知过去发生的地震火山爆发和气候变化,而且还可以推断未来。

我们把美国西南部周围年轮的数据收集起来,同100年来的气象记录进行比较,就会看出年轮如何反映出气候。因此,对于没有气象记录的时期,我们从一环年轮形成的情况可以推断出当时的气候。弗里茨就这样把美国西部和太平洋北部的气象图编制到大约公元1600年。

年轮专家还研究了酸雨对美国东部森林的影响。哥伦比亚大学的戈登·雅各比解释说,随着树越长越老,年轮也变得越来越薄。这是正常的老化过程。因而可以得出结论:酸雨对树起着相反的作用。我们还必须比较气象数据以排除树生长减慢的其他可能原因。要证实酸雨的影响,必须找出正常条件以外的生长受阻情况。雅各比新英格兰州周围的12个圈定地区中看到有3个地区受酸雨影响,其余9个地区没有受酸雨影响[4]

然而,在某些情况下,年轮也可以用来非常惊人地证明环境污染的影响。例如,亚利桑那大学一个研究小组发现,加拿大不列颠哥伦比亚省特莱尔一家铅矿冶炼厂对美国华盛顿州的树木生长发生了影响。那家工厂开工时,树木生长比正常情况相差很多。但是几年后工厂关门,树木生长情况恢复正常了。

年轮还记录了火山爆发。像圣海伦斯火山爆发时,大量灰尘和气体进入同温层,遮住大片阳光。这会使温度降到冰点以下,给树内留下一道叫做霜轮的特殊标记。亚利桑那大学的瓦摩尔·拉马舍及其同事们不久前研究了刺果松上的霜轮,发现其中有不少符合大火山爆发的情况。东印度群岛坦波拉火山爆发曾使1816年成了“没有夏天的一年”,那次火山爆发不仅给刺果松留下了霜轮,而且在南非的树上也发现有这种霜轮。公元前1626年出现了特别突出的霜轮,拉马舍认为这些霜轮可能是一次火山爆发造成的,那次火山爆发使爱琴海桑托林岛一度消失。神秘的大西洲沉沦海中的故事,也可能是起源于那次火山爆发。拉马舍提出的年代,虽然有些考古学家还有争议,但它是迄今最确切的年代。用碳14法对那次火山爆发覆盖的工艺品测定的年代,与拉马舍提出的年代也一致。

年轮科学家开始认真研究的另一种短暂现象是地震。地震可以给树造成损害,使树在以后的一些年中产生较薄的年轮。哥伦比亚大学的戈登·雅各比让我看了一棵松树的树心横切面,它的薄年轮长得不规则,而且挤在一起,但以前它一直长得很好。1857年,一次大地震震撼了加利福尼亚州南部的旷野,那棵树正好长在那儿。这样,那棵树就可以告诉我们,那段断层是什么时候处于活动时期的[5] 。。

视频

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参考文献