摘要：通过树木的横截面我们可以很清楚地看到树木的年轮，又叫树轮，树轮揭示了构成树木的许多不同层次。每一层都可以告诉我们一些关于树木的生命和生长气候的信息。

本文共计2177字，阅读约5分钟

通过树木的横截面我们可以很清楚地看到树木的年轮，又叫树轮，树轮揭示了构成树木的许多不同层次。每一层都可以告诉我们一些关于树木的生命和生长气候的信息。

表皮：这一层保护树木免受昆虫和疾病、过热和过冷以及其他伤害。

内表皮：这一层将叶子或针叶中产生的糖分输送到树枝、树干和根部，在那里转化为树木生长所需的食物。

形成层：形成层是内皮内的一层或一个细胞区，只有一个细胞厚。形成层产生木质部和韧皮部细胞。直径生长发生在这里，年轮和内皮也在这里形成。

边材：这一层将树液（水加氮和矿物质养分）从根部输送回树叶。边材赋予树木力量。

生长轮：较浅的部分称为“早材”（因为它在春天生长），较深的部分称为“晚材”（在夏天生长）。它们一起代表一年的生长。我们可以通过数年轮来了解树木的年龄。

心材：心材随着树木年轮的增长而发育。它是不再携带树液的旧边材，为树干提供支撑和刚度。在许多种类的树木中，心材的颜色比边材深，因为它的输水管被堵塞了。

图源：IDAHO FOREST PRODUCTS COMMISSION

树木年轮可以揭示其生长环境的各种信息。

我们知道，通过计算树木年轮可以了解树木的年龄，但树木年轮的厚度和木材中的其他图案（如火烧痕迹）可以揭示树木生长的速度以及其生长可能受到干旱、火灾、雪崩、侵蚀或森林管理的影响。树的每个年轮都讲述了一个故事。

树木生长模式可以在树的年轮中检测到，因为木材的外观因树木形成时的生长方式而异。当树木快速生长时，细胞大而壁薄，木材看起来颜色较浅、质地更轻。当树木生长缓慢时，细胞小而密集，木材看起来更加晦暗而厚重。

这就是我们看到年轮的原因——生长季节和休眠季节的木材形成对比。当树木生长迅速且条件良好时，年轮看起来更宽；当条件恶劣时，如干旱或其他压力时期，年轮看起来更窄。

木材横截面显示树的年轮。摄影：Linda Wong ©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

在美国冰川国家公园，科学家通过树木年轮来了解气候如何影响雪崩。

虽然雪崩的威力足以杀死大树，但那些幸存下来的树木会在年轮上留下雪崩的痕迹。科学家可以观察到的一种模式是“反应木材”，树木在机械应力（如雪崩的影响）下不对称生长。如果雪崩使树木向下弯曲，树木在生长过程中会向上弯曲以恢复正常，这种生长模式会在其年轮中显示出来。

雪崩的压力也会导致生长缓慢，导致年轮变窄。被雪崩碎片（大雪、岩石或木头）伤害的树木也可能产生疤痕和创伤性树脂管，这些结构有助于树木对伤害做出反应，即使树木恢复很长时间后，木材上仍可见。

美国地质调查局的科学家在蒙大拿州冰川国家公园雪崩路径上的枯树上切割了数百块树的横截面，以了解该地区的气候如何影响雪崩。首先，他们使用树轮（以及活树的树芯）来创建公园雪崩的历史。

木材的年轮。摄影：Linda Wong ©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

然后他们将这段历史与气候记录联系起来。最终，他们能够了解雪崩频率和行为如何随着气候变化而变化，这些信息可以更好地帮助面临雪崩风险的人们和社区做好准备，保护自己、财产和基础设施。

在北美，树木的年轮记录了火灾、气候和人类活动的悠久历史。

其他美国地质调查局的科学家也在研究树木记录，以了解过去的气候变化并着眼于未来，但他们关注的不是雪和冰，而是火灾。长期以来，人类和气候一直共同影响着火灾活动，今天仍然如此，但弄清楚两者如何发挥作用以及它们如何相互作用可以帮助我们了解易发生火灾的生态系统是如何发展的，以及如何在当今最好地管理它们。

为了解决这个难题，美国地质调查局的科学家正在通过树木记录和其他树木年轮记录来构建人类和气候如何影响美国西南部火灾的长期历史，包括原住民使用火的悠久历史。

木材横截面。摄影：Linda Wong ©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

当树木在火灾中幸存下来时，火灾会破坏树皮下的活组织，留下火疤。树木年轮火疤提供了有关火灾发生的年份、季节、严重程度、频率、规模和火灾与气候关系的信息，这些火灾发生在现代记录之前的数百至数千年。科学家可以在树饼干中或通过从活树上切下小样本来观察火疤记录。

科学家收集了北美各地的树木年轮火疤记录。2022年，美国地质调查局的科学家将整个大陆所有已知的树木年轮记录汇编成北美树木年轮火疤网络，这有助于他们确定大陆火灾与气候的关系以及记录中存在空白的地区。

在中大西洋地区，树根的年轮可以帮助科学家检测河岸侵蚀情况。

不仅仅是树干蕴藏着过去的秘密——粗壮的木质根也有年轮，就像树年轮一样，科学家可以切割根的横截面来了解环境的变化。在中大西洋地区，美国地质调查局的科学家正在使用根年轮来检测河岸侵蚀情况。侵蚀使以前被埋住的活木质根暴露出来。

当根在河岸侵蚀后首次暴露在空气或水中时，新组织中会记录下压力的迹象，如木材孔隙度或颜色的变化、环偏心率（圆度）的变化或疤痕的存在。

（图文无关）根雕-新疆风光。摄影：郭利杰。©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组

科学家收集这些树根的横截面样本，并在显微镜下识别这些暴露迹象。然后，他们可以通过向内计数生长环到压力迹象开始出现的点来估计自根暴露以来已经过去了多长时间。

他们还测量了暴露在外的树根与当前河岸的距离，从而估算出自暴露以来土壤被侵蚀的程度。这两个数字用于计算该点的侵蚀率。科学家汇总了一条河流沿岸多个树根的数据，以测量特定河岸的侵蚀率。

THE END

海

湿

编译 | Daisy

审核 | Samantha

排版 | 绿叶

【参考资料】

1.https://www.usgs.gov/news/featured-story/dont-eat-cookie-we-need-it-science

2.https://www.idahoforests.org/content-item/tree-cookies/

海湿·往期相关报道

❁专家称，全球树木濒临灭绝，保护工作至关重要

❁发现新物种并不意味着生物多样性增加！| 评贵州发现树木新物种“荔波野桐”

❁

❁

❁

❁

红树林。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

海洋与湿地
全球环境治理

来源：中国绿发会