动物的年轮

年轮并非树木独有,许多动物也有年轮。哺乳动物,如马、牛、羊、骆驼、骡子等在牙齿钙化的过程中都留下了年轮。所以农村许多有经验的老农只要一看牛、马等的牙齿,就可以准确地看出其年龄。爬行动物,如龟、鳖等的年轮“刻”在背部的甲壳上。腔肠动物如珊瑚的年轮则在它们的表壁上,由不同粗细的规则形条纹来辨别。鱼类的年轮在鳞片上。由于春夏季节水的温度高、鱼饵足,鳞片就长得快,形成宽阔的同心圆;秋冬时节,水的温度低、鱼饵少,鳞片生长慢,只留下窄窄的同心圆。宽窄同心圆之间便出现了明显的年轮界线。但是,并非所有鱼的年轮都长在鳞片上,…     

年轮:自然的沉淀

太阳耀斑是太阳表面的爆发现象。耀斑存在的时间短则5分钟,长则几小时。由于地球高层大气中的氮14发生核反应,会使大气中的碳14增加,碳14和氧作用形成的二氧化碳,被植物所吸收,结果,树木年轮中的碳14便会相对增加。切开一段木头,我们会发现,在它的横截面上,有许多像圆规画出来的同心圈,人们称之为“年轮”。年轮,一年长一轮,真实地记录了树木的年龄。树木的生长是树皮内层的形成层分生的结果。由于春秋两季气候的显著差别,造成细胞分裂的速度和强度有所不同,色浅而疏松的春材与色深而致密的秋材相间排列,形成了不同的环纹——年轮。树木年轮的形成与变异,除受树木本身的遗传因子控制外,还要受环境因子的制约,例如降水量、湿度、病虫害、水灾等。因此,利用树木年轮资料可以评估过去的森林病虫害、火灾、水位、环境污染等演变的过程,为环境研究提供丰富的材料。     

利用树木年轮资料恢复祁连山地区近700年来气候变化

<正>祁连山位于我国西北部,气候较为干旱,海拔3200m以上出现林带,海拔4000m以上存在有永久性冰雪覆盖.自70年代起,在祁连山发现有树龄较长的老树,有的近千年,且与气候要素有较好关系,是我国利用树木年轮研究气候变化规律极有潜力的地区之一.同时,应该指出的是,早期在祁连山的树木年轮工作,由于样本量不足,达不到“复本”的基本要求,也因为量测与定年的误差,所建成的年表远不符国际树木年轮数据库(ITRDB)的规定.本文则按照树木年轮气候学的基本原理与概念,采用最新的分析程序,在该地区进行取样、建立年表,并通过研究年轮指数和温度降水的关系,重建了一条祁连山地区过去湿润指数变化序列,进而探讨该地区过去气候变化特征.     

鱼类生长的“录像带”——耳石

许多人都知道．树木可以通过年轮来鉴定年龄,但也许您并不知道,年轮并非树木独有,鱼的身体内也有“年轮”——耳石。     

黄河古渡口的张望

黄河是有年轮的，虽然它的水常新，虽然一季一枯荣的芳草在它身边没有留下什么痕迹，但是，黄河依然是有年轮的。它的岁月刻在了黄河石上，它的经历留在了河边的小村中，它的沧桑印在了那一个个的古渡口和摆渡老人深得舒展不开的皱纹里。     

利用树木年轮资料恢复祁连山地区近700年来气候变化

祁连山位于我国西北部,气候较为干旱,海拔3200m以上出现林带,海拔4000m以上存在有永久性冰雪覆盖.自70年代起,在祁连山发现有树龄较长的老树,有的近千年,且与气候要素有较好关系,是我国利用树木年轮研究气候变化规律极有潜力的地区之一.同时,应该指出的是,早期在祁连山的树木年轮工作,由于样本量不足,达不到“复本”的基本要求,也因为量测与定年的误差,所建成的年表远不符国际树木年轮数据库(ITRDB)的规定.本文则按照树木年轮气候学的基本原理与概念,采用最新的分析程序,在该地区进行取样、建立年表,并通过研究年轮指数和温度降水的关系,重建了一条祁连山地区过去湿润指数变化序列,进而探讨该地区过去气候变化特征.     

青海都兰地区1835a年轮序列的建立和初步分析

历史时期气候变化研究的一个重要方面,是获取高分辨率的古气候数据资料,弄清气候变化的事实,并建立历史气候的长序列.在我国,竺可桢利用物候资料和历史资料恢复了过去5000a来我国东部地区的温度变化曲线.吴祥定等在拉萨利用不同时期树木年轮资料衔接的方法,恢复过该地区2000a来的气候变化历史.姚檀栋等根据古里亚冰芯资料,给出了青藏高原近2000a来气候和环境变化的证据.本文将根据青海都兰地区树木年轮资料来讨论这一地区1835a间的气候变化趋势.本研究是我国目前在树木年轮气候研究方面资料较为完整和时间序列最长的一个.     

树木年轮δ~(13)C季节性变化及其气候意义

树木年轮稳定同位素组成作为一种高分辨率(年)的气候代用记录在重建几千年来的气候环境方面发挥着重要的作用.近年来,树轮稳定同位素研究向着更高分辨率的方向深入,即树轮稳定同位素季节性变化的研究.有关这方面的研究国外尚处在起步阶段,但已有的研究显示了可喜的前景.我国作为典型的季风气候国家,开展树轮稳定同位素季节性变化的研究结果具有特别重要的意义.为此,我们对生长于黄土高原的油松年轮做了季节性稳定碳同位素组成分析,获得了可喜的结果.     

通过树木年轮δ13C重建大气CO2浓度的可靠性探讨

为了探讨利用树木年轮碳同位素比及其模型重建历史大气ＣＯ２浓度的可靠性,对南亚热带条件下生长的几个主要树种的一些相关生理指标进行了测定。结果发现叶片光合速率Ａ和气孔导度ｇ的比值Ａ／ｇ和细胞间ＣＯ２浓度Ｃｉ随环境和树种特性有较大的变化,与前人对轩控制实验所取得的关于这两个值不变的结论不同,从而对以Ｃｉ恒定为前提通过树木年轮δ＾１３Ｃ重建大气ＣＯ２浓度的可靠性提出了怀疑。根据目前对Ｃｉ等值变化机理的认识     

树木年轮与地震

树木与地震，可谓风马牛不相及，然而科学家却从树木年轮的变化中，揭开了人类尚不可知的地震秘密，为人们了解过去的地震灾害事件积累了许多珍贵的资料……     

通过树木年轮δ13C重建大气CO2浓度的可靠性探讨

为了探讨利用树木年轮碳同位素比及其模型重建历史大气CO2浓度的可靠性, 对南亚热带条件下生长的几个主要树种的一些相关生理指标进行了测定. 结果发现叶片光合速率A和气孔导度g的比值A/g和细胞间CO2浓度Ci随环境和树种特性有较大的变化, 与前人对幼苗控制实验所取得的关于这两个值不变的结论不同, 从而对以Ci恒定为前提通过树木年轮δ13C重建大气CO2浓度的可靠性提出了怀疑. 根据目前对Ci等值变化机理的认识水平和大气CO2浓度变化幅度, 通过树木年轮δ13C的分析难以精确地重建区域性大气CO2浓度的变化.     

气候学光密度影响树木年轮的密度

旧金山州立大学研究员亚历山大·斯泰恩的一项新研究找到了树木生长过程中，光密度变化会引起树木年轮密度变化的证据。     

天山云杉树轮宽度对梯度水分因子的响应

长时间序列的树木年轮在空间尺度上的比较可以更好地反映自然条件下环境变化对树木生长的影响, 对于认识未来全球气候变化对森林生态系统产生的影响具有重要意义. 为了研究梯度气象因子条件下树木生长与环境条件的对应关系, 选取天山山脉中国境内自西向东沿降水逐渐减少的3个地区的天山云杉树木年轮样本, 利用COFECHA程序交叉定年, 运用ARSTAN程序建立了3个地区的树轮差值年表, 并用PRECON程序进行响应函数分析, 探讨了树木生长与降水、温度两个气候因子之间的关系. 结果表明: (ⅰ) 3个样地差值年表各项统计量均有很高的值, 并且从西到东, 依次增大, 年表中含有较大的信息量; (ⅱ) 3个地区年表的年轮指数变化各不相同, 但总体均呈增加趋势, 其中昭苏与小渠子及小渠子与伊吾的年表显著相关; (ⅲ) 3个地区树木生长受降水与温度的综合影响, 但仍以降水为主(从西部到东部随着水分的递减, 树木生长与温度的响应由正相关变为负相关, 对降水的响应以正相关为主). 为此, 在全球气候变化条件下, 随着降水的减少和温度的升高, 天山云杉的生长将减少, 但降水对生长的影响仍然最大. 这一结论为研究未来气候变化对天山云杉林生长的影响提供了依据.     

用天山雪岭云杉年轮最大密度重建新疆伊犁地区春夏季平均最高温度变化

为了研究新疆伊犁地区过去温度变化, 利用该区雪岭云杉6个样点的年轮最大密度年表(MXD)和年轮宽度年表(TRW), 分析了其年表特征和气候响应特点. 结果表明, 该地区不同样点的雪岭云杉树轮最大密度年表对气候变化有较为一致的响应, 与4~8月平均温度和平均最高温度均具有很好的正相关关系. 利用逐步回归分析方法筛选出的3个样点的树轮最大密度序列重建了该地区1848~2000年春夏季平均最高温度距平, 重建方程方差解释量达到56.2%, 且方程稳定. 重建结果揭示, 在伊犁地区, 20世纪50年代初到70年代初存在近153 a春夏季最显著的冷期, 并且在重建的时段内, 4~8月平均最高温度距平并没有表现出明显的上升趋势.     

西藏喜马拉雅冷杉年轮δ13C与气候意义

对采自青藏高原东南部林芝地区的喜马拉雅冷杉进行交叉定年后,分析了喜马拉雅冷杉年轮δ13C序列与气候要素之间的关系.去除大气CO2浓度升高导致大气CO2中δ13C下降和生长趋势的影响后,建立树轮δ13C值的残差序列△13C.利用附近林芝气象站的气象资料,分析了树轮△13C序列对气候要素的响应.结果表明: 冷杉δ13C的高频振荡与该地区前一年的9～11月降水和相对湿度存在较好的相关性,并存在强的滞后效应.通过建立回归方程重建了该区域的秋季(9～11)月相对湿度序列,解释方差达37.9%.重建相对湿度序列表明1800年前相对湿度变化周期较短、变幅较小,1800～2000年则相反.     

利用树轮宽度重建过去238 年来内蒙古喀喇沁年降水量

根据树轮气候学实验步骤, 经过精确交叉定年, 建立了内蒙古喀喇沁地区油松树木年轮宽度年表. 相关函数分析表明, 树轮宽度年表与上年8 月至当年7 月的降水总量显著相关,在此基础上设计转换方程, 重建了该地区1771~2008 AD 之间上年8 月至当年7 月的降水总量, 方差解释量达49.3% (调整自由度后为47.1%). 重建序列可与邻近赤峰-围场地区已有的树轮降水序列进行良好对比. 在1771~2008 AD 期间有8 个降水量较多的时期(高于多年平均值)和7 个降水量较少的时期(低于多年平均值), 分别反映了东亚夏季风较强和较弱的时期.功率谱分析检测出重建降水序列含有120, 80, 8 和2 a 左右的准周期.     

基于树木年轮信息的宝天曼不同径级华山松碳储量动态变化

基于树木年轮学方法,本文分3个不同径级研究了宝天曼自然保护区华山松碳储量的动态变化.研究发现:(1)随着径级的增大,小径级A(DBH?15 cm)、中径级B(15DBH?25 cm)和大径级C(DBH25 cm)华山松碳储量分别为2.757,9.211,15.408 t/hm2,它们年均增加的碳储量分别为0.0685,0.1535,0.136 t/hm2;(2)中径级华山松林分密度和径向生长量最大,其年均碳储量增长量大于大径级华山松和小径级华山松;(3)大径级华山松每年碳储量增长量决定着华山松林总碳储量的变化.个体死亡率是限制中小径级华山松碳储量增长的重要因素,树木生理生长的影响是限制大径级华山松碳储量增加的主要因素.研究结果表明,利用树木年代学序列能较好地探讨宝天曼华山松生长趋势和评估碳储量的动态变化.     

鲤鱼鳞片年轮的标志及其形成的时期

鉴定鱼类鳞片上的年轮,历来都是以坏片排列的疏密为依据。一般认为春夏季鳞片生长迅速,生成的环片排列较稀疏;秋冬季生长缓慢,生成的环片排列较紧密,当年排列紧密部份和次年排列稀疏部份之间的分界线就标志着年轮。(1952)在“鱼类年     

树轮所记录的公元1842年以来内蒙古东部浑善达克沙地PDSI的变化

利用浑善达克沙地东部新建立的4条油松和白扦年轮宽度序列, 重建了过去163 a来干旱变化的历史. 结果表明, 该区树轮序列具有明显的年际变化和较强的公共信号, 且树轮序列之间的变化比较一致, 是很好的区域气候代用资料. 通过对4个树轮宽度标准年表的平均而建立了一个区域年表 (RC), 并用其进行分析与气候重建. 树木的生长主要受2~3与6~7月份的低降雨量和5~7月份高温的限制. 由于PDSI考虑了前期干旱的积累效应, 因此RC与生长季及生长季之前的PDSI之间均存在显著的正相关关系; 响应函数的分析揭示, RC仅与6, 7月份(5月份也接近95%的置信水平)的PDSI之间存在显著的关系. 5~7月份是浑善达克沙地树木生长的关键时期, 因此我们采用RC重建了过去163 a来5~7月份平均PDSI的变化, 重建方程的方差解释量高达52%, 且方程稳定. 重建的5~7月份的平均PDSI序列与周边城市的平均旱涝指数的变化趋势比较一致, 并捕捉到了20世纪60年代中期以来东亚夏季风的明显减弱过程. 值得提出的是, 近40 a是过去163 a来浑善达克沙地比较干旱的时期. 与华北夏季降雨变化周期相同的是重建的5~7月份的平均PDSI序列也具有20 a的显著变化周期.     

若干西藏高原上树木年轮年表的建立

近年来,随着对树木年轮分析的逐步深入,年轮宽度变异对生态环境的响应已经成为重要构研究内容。经合适的取样和严格的定年的年轮年表,不仅是树木生长特性的依据,而且也是再现过去气候、水文、污染或其它环境因子变化的“代用资料”。