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年輪
來源:互聯網

年輪(英文名:Annual ring),又名生長輪,是指溫帶及其以北地區生長的樹木通常在每年的一個生長期中,由維管形成層產生一圈次生木質部,在木材橫切面上呈現明顯的同心輪狀結構。

年輪的形成源于樹木維管形成層的活動受季節變化的影響。一年中,形成層細胞的分裂與分化速度隨季節變動,春季至夏季氣候適宜樹木生長,形成層細胞活躍,分裂速度快,生成的木質部細胞體積大、細胞壁薄、導管多、纖維少,這部分次生木質部被稱為早材或春材;進入秋季后,形成層細胞活動減弱,形成的木質部細胞狹窄、細胞壁厚、導管較少、纖維較多,該部分次生木質部被稱為晚材或秋材。早材質地疏松、顏色較淡,晚材質地緊密、顏色較深,同一個生長季內的早材與晚材共同構成年輪。

第一年晚材與第二年早材之間界限清晰,被稱為年輪線,是木材年度生長交替的轉折點,通過樹木主干基部的年輪數目,可確定樹木的生長年齡。年輪可用于計算樹木年齡和了解氣候條件等。

定義

年輪是指溫帶及其以北地區生長的樹木通常在每年的一個生長期中,由維管形成層產生一圈次生木質部,在木材橫切面上呈現明顯的同心輪狀結構。

形成原因

年輪的形成是樹木維管形成層活動受季節影響的結果。在一年中,形成層細胞分裂、分化的快慢是隨著季節變化而變動。春天到夏天的氣候適宜樹木生長,形成層的細胞就非常活躍,分裂快,生長迅速,形成的木質部細胞體積大、細胞壁薄、導管多、纖維少,這部分次生木質部為早材或春材。到了秋天,形成層細胞的活動逐漸減弱,此時形成的木質部細胞就狹窄、細胞壁厚、導管較少、纖維較多。這部分次生木質部為晚材或秋材。早材質地疏松,顏色較淡,晚材質地緊密,顏色較深。同一個生長季的春材和秋材合稱為生長輪也稱為年輪。

第一年的秋材和第二年的春材之間,界限分明,稱為年輪線,表明木材每年生長交替的轉折點。從樹木主干基部年輪的數目,可以了解這棵樹的年齡。

分類

早材(春材)

指一個年輪中,靠近髓心部分的木材。在年輪顯明的樹種中,早材的材色較淺,一般材質較松軟,細胞腔較大,細胞壁較薄,密度和強度都較低。

晚材(夏材、秋材)

指一個年輪中,靠近樹皮部分的木材。材色較深,一般材質較堅硬,結構較緊密,細胞腔較小,胞壁較厚,密度和強度都較高。

急變

指一個年輪中,早材和晚材界限明顯,從早材過渡到晚材顏色突然變化,如云南松、馬尾松、鐵杉、落葉松等的木材都是這樣。

漸變

一個年輪中,早材和晚材界限明顯,從早材過渡到晚材顏色逐漸變化,如冷杉屬云杉的木材都是如此。

假年輪

木本植物的莖內,在一年內產生的多個年輪。假年輪的產生有屬于植物自身的特性,有由于外界環境的影響。前者如柑橘屬植物一年內可產生3個年輪,后者如氣候異常或蟲害發生,出現多次寒暖或葉落葉出的交替,使形成層活動有顯著起伏,造成多次生長的變化,形成多個同心環層。

影響因素

1)樹種的類屬:例如楊屬毛桐的年輪寬,黃楊山茱萸的年輪就非常窄。

2)樹木的年齡:樹木在生長初期所形成的年輪是越來越寬,但以后隨著樹齡的增加,就逐漸變窄。

3)生活環境條件:例如格林蘭北緯73度處的灌木樺,它的平均年輪寬度不超過0.05毫米,但在歐洲中部某一植物園中,同一種小樺的平均年輪寬度則為1.6毫米。

采樣方法

生長錐取樣

取活樹或死樹樹芯的一種工具。由錐柄、錐體和取芯勺3部分組成。錐柄既是鉆取樹芯的把手,又是存放錐體和取芯勺的容器;錐體為一前端帶有鋒利螺旋刃口的狹長形圓筒;取芯勺為一前端帶有細齒刃的半圓形通條。

樹芯取樣

圓盤取樣

樹輪圓盤采樣時,取樣人員應集中在樹根部,聽從鋸手指揮,注意樹干倒向和根部翹起方位,避開樹干倒向。

樣本的運輸與貯存

應用

計算樹木年齡

早材和晚材部分合起來成為一個較為明顯的圓環,這就是樹生長一年所形成的木材,稱為一年的年輪。也就是說,年輪一年只有一圈(包括早材和晚材)。因此,根據樹木的年輪(圈數)多少,就可知道一棵樹的年齡了。

了解氣候條件

樹干木質部的形成層通過周期性的細胞分裂、細胞增粗,在氣溫年較差較大的環境,由于每個季節的氣溫、降水等生態因子會影響到細胞分裂的速度、細胞的大小、細胞壁的厚度等生理過程,造成生長季早期及生長季形成的木質部細胞較大、細胞壁薄、密度小,肉眼或者顯微鏡下觀察顏色較淺;而生長末期期形成的木質部細胞較小、細胞含水量少、密度大,肉眼或者顯微鏡下觀察顏色較深,從而在樹干的截面上形成了肉眼可辯識的疏密相間的圓圈狀年輪。不同年份的氣溫和降水量不一致,影響到每年年輪的細胞數量、大小不一致,造成每年的年輪寬度不一致。氣溫、降水、光照方向、坡度、地貌等生態因子都會影響到每年年輪的寬窄。樹木年輪的寬窄能夠記錄樹木生境氣候變化。

衍生學科——樹木年代學

由于樹木在其生長過程中與自然界息息相關,它必須不斷從周圍環境吸取各類有機的和無機化合物的養分,因此,它的生長環境中的變化,包括氣溫、降水、太陽輻射、災害性天氣、土壤成份、水體成份、大氣成份、地殼變動情況等等,必然反映到樹木上來。年輪,就恰好象編年史一樣把這些情況一一忠誠地記錄下來,成為一部部珍貴的歷史文獻。為了揭示年輪的秘密,便產生了一門綜合植物學考古學歷史學氣象學環境科學等多學科的新興邊緣科學--樹木年代學。

參考資料 >

樹木年輪氣候研究樹輪采樣規范 .中國氣象局政府門戶網站.2025-12-18

年輪.年輪.2025-12-18

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