樹木年輪氣候志

根據樹木年輪重建的過去氣候序列而得到的氣候志，即根據樹木年輪的相關數據來記載和總結某一特定地區氣候的一般狀況和變化情況的書冊。它是在整理和分析多年氣象資料的基礎上作出的，是進行氣候服務的主要手段之一。現代氣候志不僅描述氣候要素的時空分布特徵和作用，而且分析氣候成因和總結氣候變化規律，為生產建設和軍事活動廣泛使用。而樹木年輪氣候志除了可以描述氣象的變化,還可以邦助人們了解污染歷史，還對探討地方病的成因有一定的參考價值。

中文名稱	樹木年輪氣候志
英文名稱	dendroclimatography
定　　義	根據樹木年輪重建的過去氣候序列而得到的氣候志。
套用學科	大氣科學（一級學科），氣候學（二級學科）

基本介紹

• 中文名：樹木年輪氣候志
• 外文名：dendroclimatography
• 套用學科：大氣科學（一級學科）

基本定義

根據樹木年輪重建的過去氣候序列而得到的氣候志。

內容介紹

隨著生產的發展，科學技術的進步人類已逐步掌握氣候的分布和變化規律，在合理利用氣候資源、有效防禦氣象災害等方面取得成就，並開始在改善氣候方面作出努力，氣候學的研究也有了長足的發展，並形成物理氣候學、天氣氣候學、綜合氣候學、套用氣候學、衛星氣候學、年輪氣候學等分支學科。

年輪記載了樹木逐年的生長歷史,利用年輪可以重建不同尺度上干擾的時空格局,具有重建歷史長、定年準確和材料容易獲得的優點，是森林動態歷史研究不可替代的資料。干擾對樹木個體的影響可以分為傷害干擾和生長干擾兩種類型。不同類型干擾的特點和對樹木的生長影響不同所以重建方法也不同，對樹幹造成直接傷害的干擾可以利用樹幹的疤痕重建，如火災和土石流等;生長干擾對樹木的生長勢造成影響，可以通過識別年輪中的生長抑制和釋放發生和持續時間來確定干擾的時間和強度。但是對破壞性的干擾事件要通過群落中個體的建成時間高峰來判斷。歐洲和北美地區利用樹木年輪重建森林干擾歷史的研究已經很廣泛,主要包括火災、蟲災、地質災害和氣象災害等干擾類型。

樹木年輪的寬窄，便可以推斷古代氣候變化的情況。利用樹木年輪，是研究古代氣候變遷的一種有效途徑。如果我們把一系列按照採樣要求取得的樹木年輪寬度年表編為資料，相當於一部可靠的氣候編年史，特別是能較好地反映大旱、低溫等異常氣候。由於同一地區的樹木、它都應當有相當的年輪寬窄變化，這就奠定了利用樹木年輪來推斷古氣候變化和計算年代的基本原理。

年輪氣候學是根據樹木年輪的變化推論過去氣候、研究氣候變遷的方法性學科。除熱帶外，在氣候有明顯年變化的地區，樹木一般每年形成一個生長層，即年輪。年輪的寬度與氣候條件有密切關係。在溫暖、濕潤的年份，樹木生長快，年輪較寬；在寒冷乾旱的年份，樹木生長慢，年輪較窄。因此，分析樹木年輪寬度的差異，可以取得有關過去氣候的信息，推論出某些氣候要素的變化狀況，彌補儀器觀測的氣候資料年代短暫的不足。除了年輪寬度外，植物組織結構也與氣候有密切關係，也可作為推論過去氣候的依據。

標本採集

在記錄樹木年輪氣候志時，需要對相關的樹木年輪的標本資料做一些整理，同時在收集標本資料時也要保證其科學性，所以需要對樹木年輪的標本採集和年代計算方法的注意以下事項。

利用樹木年輪進行氣候分析和年代計算，最重要的是選擇理想的園盤標本。一般說來：針葉樹和硬質闊葉樹年輪比較清楚，作年輪分析標本較為合適，如白皮松，馬尾松，扁柏，檢樹和銀杏等。而軟質闊葉樹的年輪不明顯，不適宜作年輪分析標本。

取樣要求

在採伐標本之前，最好先通過實地調查，應儘量選擇：

1、受人類活動影響小的；

2、保持其自然生長特徵；

3、樹令儘量大些；

4）離水源較遠的樹木，其所需的水分主要靠自然降水，而且所在地區的降水率變化要大。因為生態環境影響樹木對降水因子反應可能更為靈敏。

取樣部位

一般在樹幹基部取較好，根據觀察表明，在距地表30~50厘米較為合適，它與降水量關係最好。中部次之，接近樹冠部分的年輪變化最不靈敏。

測量方法

藉助於放大鏡（10~25倍）測量，其精度為1/10一1/50毫米即可滿足氣候分析對樹木年輪的要求。

測量樹木年輪寬窄的方法，通常採用通過髓心到樹皮作直線，沿直線讀取各年輪的寬度。為了避免主觀性，可以通過髓心多作幾條直線，求其平均值。在測量讀數中，要注意剔除偽年輪的影響，因為往往在秋季溫度較高雨量增加，可能形成偽年輪，結果混淆了年輪數目，影響計算。

年輪計算

一棵樹木生長的年代總是很有限的，一般幾十年，一、二百年，個別的達到千年以上。如果一棵樹一棵樹的逐段連線起來，就可以達到幾千年以上。目前世界上最長的樹木年輪記錄已推到距今8000年左右，其原理和計算方法比較簡單。

弗里特樹木年輪計算法

對於砍伐年代不詳的樹木，要用C¹⁴方法測定其最外層木質部分的年代，再和已知年代的樹木相接。在樹木用來延長年輪記錄過程中，須由今到古逐段延長，中間不可脫節，另外一個關鍵是古木和現代樹木或古木與古木的年輪之間須有一定的年輪相重疊的部分，以便於識別和比較。

注意之點

應該指出，不是所有地方生長的樹木都可以作年輪分析，而是要加以選擇的。

1、生長在房前屋後，池塘、河邊的樹木不宜選用，通常要作取祥地點氣候代表性分析。因為生態環境不應對其生長太為有利，否則就難以反映氣候變化狀況。

2、為了研究樹木年輪寬窄與氣候變化的關係，首先要把樹木本身的支配生長的因素（年令趨勢）去掉，要進行生長量的訂正。訂正後的新序列，可以認為它的變化主要是受氣候因子所控制。

在不同的地區，特別是乾旱地區和濕潤地區年輪的區別可能很不同，作比較時應當注意。

3、在數樹木年輪時，有時遇到若干年的年輪的厚度都差不多相等，有時也有前後幾年中年輪差的很多，這樣往往容易弄錯，讀數時必須仔細查找和對比。有時也會遇到這種情況，在一年生長時期中，忽然停止了一個短時期，這種情形也要弄清楚，以免造成一年之差。在硬質木材上，上述情況比軟質木材常見。另外當遇到一層年輪特別薄時，切記勿被忽略。

4、採集樹木年輪標時，一定要詳細記錄產地，採集日期和周圍自然環境條件。如果採用剝去外層樹皮的樹木時也要加以注意。

樹木年輪寬度示意圖輪寬度的測量方法

樹木年輪寬度就是兩個相鄰年輪外邊界之間的是從樹木髓心開始到靠近樹皮的最後一個完整年輪之時要以髓心為出發點，測量的方向視年輪圖像的具體，通常有四種方式：第一種是以樹木圓盤髓心為中心進行測量讀數；第二種是針對樹木生長實際狀態的東，這種方法需要採樣時進行方向的標記；第三種較為變形的方向就可作為測量方向；第四種方法是先作通作為兩個測量方向，再通過該直徑線的中點作垂線，髓心連線後得到兩條方向線。本文中根據樹輪樣本圖輪寬的測量方向。測量是在經相關圖像技術處理後的結果圖像上利用的距離查詢功能和對象捕捉功能，實現各年的年輪寬。

運用與影響

樹輪異常結構包括霜輪、淺輪、偽輪、畸形木材反應木、樹脂道、火疤等。這些異常年輪結構與溫度、降水、光照等氣候因子有著複雜的相關關係。溫度對年輪異常結構的影響主要表現在低溫對形成層生長的抑制作用,從而形成霜輪、淺輪。生長期內乾旱,形成層生長時間短,甚至使形成層生長減慢或停止,從而形成偽輪。高強度的光照會引起高溫少雨,加劇旱情的發生,從而導致偽輪。另外,通過對樹輪異常結構的分析,可用這些特徵來重建森林干擾的歷史,如火山噴發、火災、冰災、蟲害、旱災、地震等。

人們不僅可以根據年輪知道過去的氣候情況，還可以根據年輪的規律來預測未來幾年的氣候．比如什麼時候需要修築堤壩．什麼時候需要蓄水抗早等等。

樹木年輪除了可以了解氣象的變化,還可以邦助人們了解污染歷史，還對探討地方病的成因有一定的參考價值。