衆所周知,年輪能夠反映樹木年齡的大小。年輪圈數越多,意味着樹木年齡越大。可你知道年輪是怎麼形成的嗎?難道年輪隻能告訴我們樹木的年齡嗎?帶着這些的問題,今天小編就來和大家說一說,你所不知的那些年輪的秘密。
樹木枝幹的橫截面會有一圈圈同心的紋理
年輪是指樹木的木質部橫截面中存在的層層同心、不規則的圓形結構。通俗的說,年輪就是我們平時在樹樁上看到的那種一圈圈的紋理。
枝幹橫截面的結構
樹木的形成層有個特性,它對環境的變化是十分敏感的。當溫度、水分、光照等因素都比較适宜的時候,樹木的形成層就會快速、大量地分裂細胞。而當周圍的環境幹燥、寒冷的時候,樹木的形成層就會減慢細胞分裂的速度,甚至于停止分裂。
樹木形成層的這個特性,在一年四季的變化中就會出現以下的現象。春天到來以後,溫度升高、降水量增多,形成層分裂的速度較快,分裂出的細胞體積相對較大。這時候形成的木質部顔色相對較淺,質地相對較軟。秋天以後氣溫降低、光照和降水減少,這時形成層就會降低細胞的分裂速度,分裂細胞的體積也比較小。此時形成的木質部顔色相對較深,質地相對比較堅硬。到了第二年的春天,形成層又會加速分裂,如此反複就形成一圈一圈、深淺交替的年輪。
其實,赤道附近的熱帶地區,由于季節變化不是十分明顯,樹木的形成層分裂的細胞大小差别不大,無法形成明顯的年輪。隻有溫帶和寒帶地區,由于四季變化鮮明,樹木有顯著的成長周期,所以我們可以看到年輪。
寬窄不一的年輪
之所以同一棵樹出現寬窄不同的年輪,也是因為樹木的形成層對環境變化十分敏感。溫度、水分、光照、地理位置、南北朝向等等都會影響形成層的分裂速度。比如,幹旱的年份形成的年輪,相對來說較窄;而溫度适宜,空氣濕潤的年份,形成的年輪就比較寬。此外,不同樹種的年輪寬度也是不同的,比如楊樹的年輪就比較寬,而松樹的年輪就比較窄,所以松木的質地相對來說比楊木要堅硬一些。
我們了解了什麼是年輪,也知道了年輪形成的原因。那麼,年輪到底隐藏着哪些秘密呢?
每一圈年輪代表植物的一個生長周期
注意我的用詞,是“大體”,而不是“一定”。如果你認為樹木有多少圈年輪,它就有多少歲,那麼你就錯了。樹木的年輪,反映的是樹木的生長狀況。但在一些特殊的情況下,樹木也會停止生長,這時候年輪就不會發生變化。例如,十分幹旱的環境、嚴重的地質災害和某些疾病,都會讓樹木停止生長。還有一種情況,某些樹種一年會經過幾輪生長,年輪也無法反映植物的真實年齡。例如柑橘屬的樹種一年會經過三輪生長,形成三個年輪。此時難道還能用年輪來判斷樹木的真實年齡嗎?
南、北半球,年輪指示的方向相反
在野外如果其他條件都不具備時,你可以利用樹木的年輪來為你指引方向。在沒有遮擋的情況下,樹木向南的一面總是要比向北的一面長勢好,這是因為向南的一面會受到更多的光照。所以在北半球,年輪比較稀疏的一側是南方,年輪比較密集的一側是北方,而在南半球恰恰與之相反。
通過年輪的寬度能知道當時氣候的變化
前面說過,即使同一棵樹木的年輪寬度也是不同的,這和當時的光照、溫度和降水等因素有關。研究表明,幹旱少雨地區的樹木對水分特别敏感,在降雨比較充沛的年份,它們的長勢要比幹旱時好很多;而降水充沛地區的樹木,對溫度的變化特别敏感,在平均溫度較高的年份要比在平均溫度較低的年份長勢好很多。所以,我們就可以根據樹木年輪的寬窄逆推出氣候環境的變化。例如,幹旱地區樹木的年輪,如果某一圈比其它圈寬得多,就說明那一年的降水量可能比較充沛。
年輪可以預測樹木長勢
通過測量一個地區樹木的年輪,可以大體知道這個地區的生态環境,從而預測未來樹木的長勢情況。進而可以大體估算出,相對合理的樹木種植數量和砍伐數量的信息。專業人員可以根據這些信息,制定出林地的管理和使用計劃。
5.年輪有助于天文研究
碳14的濃度和太陽輻射有關
科學研究表明,空氣中的碳14含量,與太陽耀斑爆發有關。衆所周知,植物的光合作用是吸入二氧化碳排出氧氣。所以科學家們隻要測定年輪中的碳14含量,就可以知道該年空氣中的碳十四濃度,進而推算出太陽耀斑爆發的規律。這隻是年輪在天文學上的一個應用而已。
此外,樹木的年輪還對研究曆史、火山噴發、地震、彗星造訪、超新星爆發、環境變化和地方病等有一定的幫助,這裡就不贅叙了。
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