基本介紹
- 中文名：樹輪年代學
- 外文名：Dendrochronology
- 又稱：樹木年輪學
- 創辦人：A. E. 道格拉斯
基本原理,均一性原理,限制因子定律,生態環境選擇原理,敏感性原理,交叉定年原理,複本原理,樹輪的分支學科,
基本原理
均一性原理
均一性原理，是自然科學研究中普遍適用的一個原理，是由JamesHutton於1785年最先提出，在古氣候研究中常被套用。例如，在過去出現過的氣候型，現代、今後有可能出現，現在出現過的氣候類型必定可以從歷史氣候中找到相似的類型。這種假設，是根據古今氣候有著同一屬性原理而定出的。這一原理，套用到樹木年輪氣候學中，是據現代氣象資料的分析研究，發現年輪生長與氣候的關係，有著較密切的物理、生物學過程。這一過程，同樣適用於過去。其根本依據是限制樹木生長的氣候條件在過去和現在是一樣的。若均一性被破壞，顯然年輪變化就不是氣候(水文)要素的變數函式。
限制因子定律
任何一種生物學過程，必須遵守一條生物學定律，即它進行的生物學過程、變化速度都不可能超過主要限制因子所允許的程度。若某個因子發生變化，不起限制作用，則某生物學過程速度就加快，直到出現另一個限制因子，或出現幾個限制因子時為止。任何一個生物過程，總受到外部環境或有機內部物理、化學過程的一個或幾個(一組)因子的限制。限制因子定律對樹木氣候學及其重要，因為只有在一個或多個環境要素強烈限制樹木生長並且持續足夠長的時間，造成較大地理範圍上許多樹木的年輪寬度或其它特徵以同一種方式變化時，樹木年輪才可以進行交叉定年。
生態環境選擇原理
這一定律實際上是限制因子定律的延伸，我們在樣本採集時，應挑選樹木生長的位置和地點在受限制因子最大的小區域內。由此也可以認為：在採取樣本時，儘量選擇氣候影響最大的那個地點上的樹木，以避免那些非氣候噪音的影響。生態環境選擇原理對指導野外工作尤其是採樣地點和採樣標本樹木的選擇十分重要。
敏感性原理
樹木年輪寬度的逐年寬窄變化是衡量氣候對年輪生長限制的一項很好的指標，樹木年代學研究中把這種寬窄變化作為樹木徑向生長反映氣候變化的平均敏感度（Mean Sensitivity）。平均敏感度的實際取值範圍為0<M.S.<2。但從實際統計情況來看，該值一般介於0.1－0.6之間。樹木年輪氣候學研究中，一般M.S.在0.2以上的序列比較適合用於氣候分析。
顯然，平均敏感度度量了相鄰年輪之間的輪寬變化情況，在樹輪氣候學研究中主要反應了氣候的短期變化或高頻變化。研究表明，平均敏感度大的樣本保持的氣候信息相對較多，相應的噪聲較少，樣本與氣候變化的關係較密切。
交叉定年原理
交叉定年原理是年輪分析中一個重要的原理。生長在同一生態環境下的樹木，由於受到同樣的限制因子作用，其年輪的寬窄變化應該是同步的。若兩組以上的序列，甚至同一株樹、不同方位採取的樣本，所測出年輪序列無法重疊，則將兩序列年輪寬度點在坐標帶上，畫出年輪變化曲線，可明顯看出它的錯位，若將其中偽、缺輪進行刪補，兩個或更多序列就能重合起來，即能正確的檢查出某序列每個年輪的正確年代。
我國的樹輪工作者結合我國樹木生長的實際情況，總結出“三步定年法”：即選樣目測定年—示意圖（骨架圖）定年—精確計算定年（電腦程式）。在交叉定年以及年輪寬度量測完成之後，還需要對交叉定年的準確性加以檢驗，一般藉助於COFECHA程式。
複本原理
利用樹木年輪分析氣候變化時，如果僅僅依靠一棵或幾棵樹建立起來的年輪序列來分析氣候變化，其結果往往是值得懷疑的。如果沒有足夠的樣本量，很難進行交叉定年，無法完全判定出一個採樣點存在的缺失年輪及偽年輪，。通過大樣本量可以消除讀數過程中個別樣本出現的偶然誤差，並判定個別樣本或某個時段內可能存在的若干非氣候因素造成的異常變化，從而可以將非氣候因子的影響減至最小，有利於更準確的推斷過去氣候變化。複本原理的具體做法，一方面要求在一個地點採集儘可能多的樣本，另一方面要在每棵樹的不同方向上取樣。在實際工作中，我們常常在一個採樣點採集20棵樹以上，每棵樹在不同位置取兩根樹芯。如果該地區沒有已有的樹輪年表作為參照，樣本量還應該相應的增加。
樹輪的分支學科
隨著樹輪學的發展，樹輪學的套用範圍越來越廣，分支學科越來越多，僅列舉如下
樹輪考古學
樹輪氣候學
樹輪生態學
樹輪水文學
樹輪地貌學
樹輪冰川學
樹輪火山學.
樹輪化學
樹輪火災學
樹輪災害學
