近日，兰州大学资源环境学院副研究员高琳琳关于大自然的“留声机”——年轮的科普文章登上《人民日报》。

“树木年轮为什么叫做大自然的留声机？”

“树木年轮，一圈就代表一年吗？”

高琳琳老师一篇文章为我们娓娓道来。

在树木的横断面上，常常会见到许多深浅相间的同心圆环，这就是年轮。早在15世纪末，画家达•芬奇就通过文字记载描述了这一特征。但你知道吗？年轮并不是每年都有，有时不会产生，有时一年会形成多轮。

年轮，是树木木质部细胞进行有规律的生长和变化而形成的。在万物复苏的春季，树木形成层会快速分裂出细胞大、细胞壁薄的早材细胞，形成颜色较浅的春材（早材）。到了北雁南飞的秋天，形成层细胞停止分裂，晚期形成的木质部细胞个体小、细胞壁厚、颜色深，叫做秋材（晚材）。春材和秋材共同构成一个完整的年轮。当光热水肥充足时，形成层细胞分裂较快较多，容易形成宽轮；当气候环境条件不利、树木生存艰难时，就会形成窄轮。在极端干旱或寒冷的年份，树木形成层可能一个细胞也不分裂，就会“缺轮”。树木正常生长过程中，如果突遇寒流或短期干旱，形成层细胞分裂有时会短暂停止后又恢复，这样一年内就会形成多轮，称作“伪轮”。

图片说明：针叶树年轮结构示意图

(图片来源：Fritts, H.C. 1976. Tree Rings and Climate. Academic Press, New York, 567pp)

通过数年轮的方法可以大致判断树木的年龄，但要精确定年还需要借助专业的“交叉定年”方法，即通过大量生活在相似生境、有共同生长时期的年轮样品间的相互交叉验证，才能确定“缺轮”和“伪轮”。交叉定年方法不仅能帮助精确定年，还能够通过特征年轮的比对，将活树、死树与古木样品（通常来自古墓、古建筑、沉船等）产生的年轮序列进行交叉验证与时间“拼接”。通过这种方法，国际上已“拼接”了超过一万年的树木年轮记录。在我国，也有长达6700年的树轮记录，就是利用采自青藏高原东北部柴达木盆地边缘的祁连圆柏活树与死树年轮“拼接”所产生的。

气候环境能够影响树木年轮的形成与宽窄变化，树木年轮也可以反映过去的气候环境状况。在没有详细气象观测记录的历史时期，年轮可以作为替代气象资料帮助我们追溯过去的气候变化。通过树木年轮，我们“还原”了过去千年甚至万年的气候记录，科学家们就可以将当前的全球气候变暖置于历史背景中，判断目前气候变化是否属于正常范围。同时，树木年轮记录还可以为气候模型提供量化、精确的背景参数，使科学家能够更可靠地模拟未来气候变化。

年轮，不仅可以反映过去的温度、降水、干旱等气候变化情况，还能够记录火山喷发、虫害、火灾、山体滑坡、雪崩、太阳活动等极端事件，以及冰川进退、土壤侵蚀、大气污染等环境变化。考古遗址中的古木年轮，能够用于确定墓葬或遗址的年代，并帮助判定不同族群的迁徙历史。即便是炭化的木材遗存也能够帮助我们了解人类木材利用以及用火的历史。由此可见，树木年轮是大自然最忠实的记录者，将气候、环境与历史像刻录唱片一样一圈一圈地记录下来.

四季轮回，岁月流转，大自然的“留声机”为我们保存了最原始的记忆。然而，全世界范围内的古树越来越珍稀。面对这些古老的大树，我们应该心怀对自然与生命的敬畏，加大力度爱护树木、保护森林。

兰州大学树木年轮研究：

由勾晓华教授领衔的兰州大学树木年轮团队主要致力于西北干旱半干旱区气候变化与森林生态系统研究，在青藏高原东北部过去千年干旱气候特征、黄河径流量变化规律、祁连山森林生态系统对气候变化响应与监测研究等方面取得了一系列成果。近几年团队在第二次青藏高原综合考察项目、国家重点研发计划项目等的支持下，利用森林样方调查、树木年轮采样、树木生长监测、遥感数据分析以及模型模拟等方法对祁连山地区的气候变化及生态系统响应进行了深入研究，出版了《祁连山生态绿皮书》、《祁连山生态系统变化科学考察报告》、《祁连山生态系统安全与适应性管理》等系列专著，形成了一支专业与创新的研究队伍。

高琳琳个人简介

高琳琳，兰州大学资源环境学院副研究员

主要从事树木年轮与全球气候变化、森林生态与水文学研究。2009年09月至2015年12月在兰州大学资源环境学院自然地理学专业进行硕博连读并获得博士学位；2016年至2018年在兰州大学资源环境学院从事师资博士后工作，并于2018年9月任职资源环境学院。曾获2021年度兰州大学“国家级大学生创新创业训练计划”优秀指导教师，2023年度第六届甘肃省高校青年教师教学竞赛二等奖。

目前已发表研究论文30余篇(H指数23)，主持两项国家自然科学基金项目，作为研究骨干参加国家重点研发计划、中科院青藏高原研究所A类先导等项目。作为编委参与撰写《祁连山生态绿皮书》、《祁连山生态系统变化科学考察报告》、《祁连山生态系统安全与适应性管理》等专著；作为项目组主要成员参与撰写《关于应对气候变化规避三北防护林衰退风险的建议》咨询报告(获中央领导批示)，为国家和地方生态环境保护与可持续发展建言献策。

内容来源｜兰州大学党委宣传部（融媒体中心）、资源环境学院

编辑｜冯伊蜓

责任编辑｜李晖