高级测树学(李建华)-第5章 年轮测定及研究现状
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树木年轮分析系统的研究
东北林业大学硕士学位论文树木年轮分析系统的研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：森林经理学指导教师：***20070601４年轮图象处理及分析方法都是在０－１之间的随机数ｌ删。
我们把该矩阵用图象的方式显示出来就是图４－Ｉ所示。
图４－Ｉ图４－２对于彩色图象而言，我们知道ＲＧＢ颜色空间的彩色图是由红、绿、蓝三个通道组成，与三维的矩阵一一对应。
我们用同样的办法得到三个１００·ｌｏｏ的一维矩阵，将它们组成一个三维的矩阵，对应图舢２所示的图象【２３１。
了解了这些基本的知识后，我们就可以很轻松地将树木年轮的图象导入Ｍａｔｌａｂ，并得到相应的矩阵来做后期的操作。
下面的表格列出了Ｍａｎａｂ识别的图片格式，从中可以发现我们常用的ｂｍｐ、百ｆ、ｊＰｇ和证等格式【４３】。
表４－１Ｍａｔｌ曲支持的图象格式列表格式全称’ｂｍｐ’ＷｉｎｄｏｗｓＢｉｔｍａｐ（ＢＭＰ）’ｃｕｒ＇’ＷｉｎｄｏＷＳＣｕｒｓｏｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ（ＣＵＲ）’ｇｉｆＧｒａｐｈｉｃｓＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅＦｏｒｍａｔ（ＧＩＦ）．１ｌｄｒ’ＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌＤａｔａＦｏｒｍａｔ（ＨＤＦ）’ｉｃｏ’ＷｉｎｄｏｗｓＩｃｏｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓ（ＩＣＯ）Ｉｊｐ∥ｏｒ＇ｉｐｃｇ’ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ（ＪＰＥＧ）＇ｐｂｍ’ＰｏｒｔａｂｌｅＢｉｔｍａｐ（ＰＢＭ）’ｏｃｘｔＷｉｎｄｏｗｓＰａｉｎｔｂｒｕｓｈ（ＰＣＸ）。
ｐｇｍ＇ＰｏｒｔａｂｌｅＧｒａｙｍａｐｆＰＧＭ）ＮｅｔｗｏｒｋＧｒａｐｈｉｃｓ（ＰＮＧ）。
ｐｎｇ’Ｐｏｒｔａｂｌｅｔｐｎｎｌ’ＰｏｒｔａｂｌｅＡｎｙｍａｐ（ＰＮＭ）’ｐｐｍ’ＰｏｒｔａｂｌｅＰｉｘｍａｐ（ＰＰＭ）’ｒａｓ’ＳｕｎＲａｓｔｅｒ（ＲＡＳ）’ｔｉｆｏｒ＇ｔｉｉＴＴａｇｇｅｄＩｍａｇｅＦｉｌｅＦｏｒｍａｔ（ＴＩＦＦ）ｌｘｗｄ’ＸＷｉｎｄｏｗｓＤｕｍｐ（ＸＷＤ）还有一点值得注意的是，有的图片小到只有几十Ｋｂ，而有的有几ＭＢ，甚至十几ＭＢ。
树木年轮在环境监测中的应用进展ppt
研究的树种趋于多样化
应用于树木年轮分析的树种不断丰富多样，而 且普遍认为针叶树比阔叶树更适于年轮化学研究。 据不完全统计，30年来用于化学研究的阔叶和针叶 树种达50种以上，其中针叶树种有萌芽松、北美圆 柏、红云杉、东方雪松、日本柳杉、欧洲云杉、墨 西哥冷杉、欧洲落叶松、黑松和马尾松等；落叶树 种有欧洲七叶松、美国赤杨、北美鹅掌楸、北京杨、 白榆树和梧桐树等。
一、 基 本 原 理
一般来说，环境中各种元素，包括树木生长的 大量元素和微量元素都能在树木的生理活动作用下 通过植物组织的运输和积累在木质中。采集不同时 间断的生长轮，在定年的基础上分析逐个（或在某 个时间断内）年轮中的元素含量。便可获得树木生 长环境中元素浓度的年表记录。树木年轮化学的前 提条件是年轮形成当年的环境状况要部分或完全反 映在当年形成的年轮化学组成上。
有机污染物地推断 人工合成放射性元素污染地调查 可以推出气候地变化史
四、 研 究 展 望
从已有的研究来看， 利用树木年轮中多元素 分析方法研究过去和现 在的环境问题是很有潜 力的。今后树木年轮化 学有待深入开展的研究 领域如下：
树木逆境条件下生理特征的基础理论研究；
重视污染元素时空分异的研究；
?研究地域扩大内容丰富年轮化学研究的范围由原来的干旱半干旱区域拓展到温带湿润和半湿润地区研究内容涉及到污染元素在树木年轮中的径向分布模式元素进入年轮的途径元素含量在年轮中的时空变化年轮及其根部土壤化学元素含量演变的相关性元素污染历史的推演和重建采矿活动和工业污染对树木生长及年轮元素含量的影响等诸多领域
重视多学科交叉、年轮化学与其它环境信息
源之间的关联性研究；
水体和土壤重金属沉积的监测
年轮化学研究还用于监测土壤、沉积层和溪流 水体化学性质的历史变化。如Hupp用柳橡树年轮化 学性质的变化来监测美国加利福尼亚州的一条河流中 的金属的沉积，距城区最近处生长的树木近30年间形 成的年轮中Zn、Cu、Ni和Pb的浓度都有上升，沉积 层中金属浓度相应地也增加。Vroble sky和Yano sky 等通过一些树种地年轮化学分析，重建了地表水中 Ni、 Fe、Cl浓度地历史变化。
古树年龄的测定方法
古树年龄的测定方法摘要：一、古树年龄测定的重要性二、古树年龄测定的方法1.生长锥采样法2.碳十四测年法3.树木年轮法4.卫星遥感技术三、各种方法的优缺点及适用范围四、我国古树年龄测定案例介绍五、古树保护与传承的意义正文：古树年龄的测定方法一、古树年龄测定的重要性古树是自然界和人类历史的见证，它们的年龄反映了地球生态变迁和人类文明的发展。
准确测定古树的年龄对于研究古气候、古环境、生态演化以及历史文化等方面具有重要意义。
二、古树年龄测定的方法1.生长锥采样法生长锥采样法是一种常用的树木年龄测定方法。
通过对树木不同深度的木质部进行采样，观察年轮宽度、密度等特征，从而推断树木的年龄。
生长锥采样法操作简便，适用于各种树种，尤其在硬木树种中具有较高的准确性。
2.碳十四测年法碳十四测年法是一种基于放射性同位素的年龄测定方法。
通过对古树木材中的碳十四含量进行测定，结合树木生长速率等因素，推算出树木的年龄。
碳十四测年法适用于各种树种，准确性较高，但样品处理和测定过程较为复杂。
3.树木年轮法树木年轮法是利用树木年轮宽度、密度等特征来推断树木年龄的方法。
通过对年轮的观察和分析，可以了解树木生长的生理状况、气候环境变化等信息。
树木年轮法适用于具有一定生长历史的树木，尤其在硬木树种中具有较高的准确性。
4.卫星遥感技术卫星遥感技术利用遥感图像分析古树年龄。
通过对遥感图像中树木纹理、颜色等信息进行分析，结合地面实测数据，推断树木年龄。
卫星遥感技术具有空间分辨率高、覆盖范围广等优点，但受地形、植被覆盖等因素影响，准确性略有降低。
三、各种方法的优缺点及适用范围生长锥采样法、碳十四测年法和树木年轮法在古树年龄测定中具有较高的准确性，但各有优缺点。
生长锥采样法操作简便，适用于各种树种；碳十四测年法适用于各种树种，但样品处理和测定过程较为复杂；树木年轮法适用于具有一定生长历史的树木，尤其在硬木树种中具有较高的准确性。
卫星遥感技术具有空间分辨率高、覆盖范围广等优点，但受地形、植被覆盖等因素影响，准确性略有降低。
年轮学在气候环境变化中的研究与应用
年轮学在气候环境变化中的研究与应用第一章引言随着全球气候变化的不断加剧，科学家们迫切需要一种可以较准确地记录气候和环境变化的方法，以便更好地了解和预测未来的气候变化趋势。
年轮学是一种既古老又先进的科学方法，可以通过树木的年轮来研究气候和环境变化，是研究气候变化和环境变化的重要工具之一，也被广泛应用于自然资源管理、环境保护和气候预测等领域，具有重要的意义。
第二章年轮学基础知识年轮是指横截面上由浅及深排列的圆环状结构，由树木在不同季节内生长速度和细胞壁厚度不同所形成。
年轮学是通过对年轮结构、厚度、纹理等特征的分析和研究，来了解树木生长过程中所经历的气候和环境变化的一门学科。
所研究的树木包括硬木和针叶树，其中以树轮最为常见。
第三章年轮学在气候环境变化中的应用1. 气候变化研究年轮记录了树木生长过程中的气候和环境信息，可以通过对年轮宽度和色素含量的分析，来研究气候因素对树木生长的影响，并从中推断出过去几百年的气候条件，如温度、湿度、气压和降水等。
这在研究气候变化和预测未来气候变化方面具有重要的意义。
2. 环境变化研究年轮不仅反映了气候条件，还可以反映一些自然和人类活动对环境的影响。
例如，在森林砍伐、火灾、水灾等事件发生后，树木生长的速度和年轮结构可能发生变化，通过对年轮的研究可以了解这些事件对环境的影响。
3. 自然资源管理和环境保护年轮学可以通过对树木生长环境的研究，为自然资源的管理和环境保护提供科学依据。
例如，在森林经营、自然保护区的划定、土地利用和防荒治沙等方面，年轮学的研究可以提供重要的指导意见。
4. 气候预测年轮学在研究气候变化方面具有很高的效率和准确度。
通过对树木年轮的研究可以大大提高气候预测的精度和可靠性，为各个行业提供有力的决策依据。
第四章年轮学应用的案例分析1. 气候变化预测和应对近年来，各地出现了越来越多的极端天气现象，如严重的洪涝、干旱、暴风雨等。
年轮学在这方面具有比其他方法更为优越的预测效果，可以为应对极端天气事件提供科学依据。
测树学考研试题及答案
测树学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪项不是树木生长的主要特征？A. 年轮的形成B. 高度的增加C. 树干的增粗D. 叶绿素的合成答案：D2. 在测树学中，下列哪项是衡量树木生长状况的重要指标？A. 树高B. 胸径C. 冠幅D. 所有选项答案：D3. 树木的年轮宽度可以反映哪些信息？A. 气候条件B. 土壤类型C. 树木年龄D. 所有选项答案：A4. 树木的胸径测量通常在哪个部位进行？A. 地面B. 1.3米处C. 树干中部D. 树冠基部答案：B5. 下列哪项不是测树学中的测量工具？A. 测高仪B. 测距仪C. 测角仪D. 显微镜答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 树木的_________是树木生长的重要指标之一。
答案：年轮2. 树木的_________可以用于估算树木的年龄。
答案：年轮数3. 树木的_________是树木生长速度的直接反映。
答案：年轮宽度4. 树木的_________测量是确定树木体积的基础。
答案：胸径5. 树木的_________测量有助于了解树木的健康状况。
答案：叶绿素含量三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述树木年轮的形成过程及其在测树学中的意义。
答案：树木年轮的形成是由于树木在一年内生长速度的变化。
春季生长速度较快，形成的年轮较宽；秋季生长速度减慢，形成的年轮较窄。
年轮的形成与气候、土壤、水分等因素密切相关。
在测树学中，年轮的宽度可以反映树木生长的快慢，进而推断出当年的气候条件和树木的生长状况。
2. 描述树木胸径测量的步骤及其重要性。
答案：树木胸径测量的步骤包括：确定测量高度（通常为 1.3米处），使用卷尺或其他测量工具沿着树干水平测量胸径。
胸径测量的重要性在于，它是估算树木体积和生物量的重要参数，对于森林资源的管理和评估具有重要意义。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知某树木的年轮宽度分别为：第一年1.5mm，第二年1.2mm，第三年1.8mm，第四年2.0mm。
中班科学详案教案及教学反思《树的年轮》
中班科学详案教案及教学反思《树的年轮》一、教学内容本节课选自中班科学领域教材第四章《自然界的奥秘》第三节《树的年轮》。
详细内容包括：年轮的形成原理、年轮与树木年龄的关系、通过观察年轮了解树木生长环境以及树木年轮在实际生活中的应用。
二、教学目标1. 让学生了解年轮的形成过程，认识到年轮与树木年龄的关系。
2. 培养学生通过观察、分析年轮，了解树木生长环境的能力。
3. 培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
三、教学难点与重点教学难点：年轮的形成原理以及年轮与树木年龄的关系。
教学重点：观察和分析年轮，了解树木生长环境。
四、教具与学具准备教具：年轮模型、挂图、放大镜、视频资料。
学具：画纸、彩笔、剪刀、胶水。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）教师带领学生观察校园内的树木，请学生观察并描述树木的横截面。
教师引导学生关注树木横截面上的圆环，揭示课题：树的年轮。
2. 知识讲解（15分钟）教师通过年轮模型、挂图和视频资料，讲解年轮的形成原理、年轮与树木年龄的关系。
3. 例题讲解（10分钟）教师展示年轮图片，引导学生观察、分析年轮的宽窄、颜色等特征，了解树木生长环境。
学生回答问题，教师进行点评和讲解。
4. 随堂练习（10分钟）学生分组观察年轮模型，记录年轮的特征。
学生根据观察结果，推测树木的生长环境。
5. 动手操作（15分钟）学生分组，用彩笔、剪刀、胶水等学具，制作年轮画。
教师巡回指导，解答学生疑问。
学生展示制作的年轮画，分享观察和制作过程中的心得体会。
六、板书设计1. 树的年轮2. 内容：年轮形成原理年轮与树木年龄的关系年轮特征与树木生长环境七、作业设计1. 作业题目：观察身边的树木，记录年轮特征，推测树木生长环境。
2. 答案：根据观察，描述年轮的宽窄、颜色等特征，结合所学知识推测树木生长环境。
八、课后反思及拓展延伸1. 教学反思：本节课通过实践情景引入、知识讲解、动手操作等环节，让学生了解了年轮的奥秘。
但在教学过程中，部分学生对年轮的形成原理和树木年龄的关系理解不够深入，需要在今后的教学中加强引导。
树木年轮学
树木年轮学今年夏天，四组研究人员在美国宾夕法尼亚州西部的森林深处寻觅着一片古树。
其中一位科学家曾在40多年前找到过这些树木，但它们如今似乎不见了踪影。
正当这群人准备放弃，转头前往另一片森林时，他们遇见了一位开着吉普车的司机。
那是一位留着蓬松银发的魁梧男性。
他把研究团队指向了一丛看上去非常散乱的铁杉。
几个小时后，他们终于找到了那些古树。
这些研究人员所专注的科学领域被称为树木年代学或年轮学（dendrochronology）。
那天的搜索正是一个雄心勃勃的研究项目的一部分。
他们在寻找美国东北地区一些最古老的树木，并为其取芯。
研究树木年轮的颜色和大小，为科学家提供了对历史的一瞥，让他们能够看到树木和森林对极端气候事件的反应，比如过去发生的旱灾或者晚春出现的霜冻。
大尺度的森林干扰在生态学中，干扰指的是在不同空间和时间尺度上偶然发生的、不可预知的事件，它们直接影响着生态系统的演变过程，并可能具有破坏性。
对温带森林而言，它们在大尺度上基本上处于平衡状态。
小型的干扰发生在个体承受的层面上，但总体而言，在很长一段时间内，比如几个世纪甚至几千年中，成分基本可以维持非常稳定。
大约十年前，已经有研究发现，情况并非总是如此。
一些证据表明，250年前的干旱和严酷的春季霜冻，影响了美国东南地区数百千米的不同森林。
这些干扰突然杀死了一些树木，但也加速了其他树木的生长。
类似这种大尺度的森林干扰，很有可能代表了极端气候事件的发生。
随着气候的变化，这种极端事件在未来很有可能不断增加，因此了解更多关于它们在过去发生的频率，可能更能帮助我们认清现状。
为此，研究人员需要从年轮中寻找线索。
年轮中的隐藏信息年轮看上去有些类似镖靶上的同心圆，它展示了一棵树的年龄，并暗示着它所经历的故事。
比如简单来说，年轮的数目越多，树就越老。
浅色的年轮代表极端寒冷的年份。
非常薄的木材则表示干燥的环境，树木生长受阻。
科学家通常需要从树芯中提取“树的记忆”。
当旱灾来临，飓风到来，火灾侵袭，甚至昆虫到来时，树木无法像我们人类或者其他动物那样逃跑甚至躲藏起来。
中班科学活动教案树的年轮教案附教学反思
中班科学活动教案树的年轮教案附教学反思一、教学内容本节课选自幼儿科学启蒙教材第四章《大自然的奥秘》中的第二节“树的年轮”。
详细内容主要包括年轮的形成原理、年轮的特征及其与树木生长的关系。
二、教学目标1. 让幼儿了解年轮的概念，知道年轮的形成原因。
2. 培养幼儿观察、比较和分析问题的能力。
3. 增强幼儿对自然科学的兴趣，激发他们探索大自然的欲望。
三、教学难点与重点重点：年轮的概念、形成原理和特征。
难点：如何引导幼儿观察、比较和分析年轮的特点及其与树木生长的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：年轮模型、放大镜、图片、实物（树木切片）等。
2. 学具：画纸、彩笔、剪刀、胶水等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过带领幼儿观察幼儿园内的树木，让幼儿发现树木的横截面有圆圈的形状，引发他们对年轮的兴趣。
2. 例题讲解（10分钟）使用年轮模型和实物，向幼儿讲解年轮的形成原理、特征及其与树木生长的关系。
3. 随堂练习（10分钟）分组让幼儿用放大镜观察年轮实物，让他们通过观察、比较和分析，了解年轮的特点。
4. 课堂互动（10分钟）让幼儿用画纸、彩笔等学具，自己动手画出年轮的形状，加深对年轮的认识。
六、板书设计1. 树的年轮2. 内容：年轮的概念年轮的形成原理年轮的特征年轮与树木生长的关系七、作业设计1. 作业题目：观察身边的树木，找出它们的年轮，并记录下来。
答案：根据观察到的树木年轮，记录年轮的形状、颜色、宽窄等特点。
2. 作业题目：用自己的话向家长介绍年轮的形成原理和特征。
答案：根据课堂上所学知识，结合自己的理解进行介绍。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：通过本节课的教学，观察幼儿对年轮知识的掌握情况，反思教学方法是否适合幼儿的学习特点。
2. 拓展延伸：带领幼儿走进大自然，实地观察不同树木的年轮。
引导幼儿了解年轮在科学研究中的应用，如测定树木年龄、分析历史气候等。
重点和难点解析1. 实践情景引入的方式和时机。
树木年代学
树木年代学介绍树木年代学是一门研究利用树木年轮来探究地球历史和环境变化的学科。
树木年轮是树木主干横截面上形成的环状结构，每个环表示一年的生长周期。
树木年轮的宽度、密度、化学成分等特征包含了丰富的信息，可以用来推测过去的气候、地质事件以及人类活动等。
本文将全面、详细地探讨树木年代学的原理、方法和应用。
原理树木年轮的形成受到多种因素的影响，包括气候、土壤、光照、水分和病虫害等。
在适宜生长条件下，树木年轮的宽度较大，而在恶劣环境下，年轮的宽度较窄。
通过测量树木年轮的宽度和特性，可以推断出树木生长过程中的环境变化。
方法树木年代学主要使用以下几种方法来研究树木年轮：1. 树木取样研究人员需要选择合适的树木进行取样。
优秀的样本应该具备以下特征：树龄足够长、生长环境稳定、没有遭受人为破坏等。
2. 树木截取研究人员需要使用取样钻或手工工具将树木截取成圆柱形样本。
树木的截取位置通常是从树干底部向上截取。
3. 树木切片将树木截取得到的样本切割成薄片，通常厚度在0.1-0.2毫米之间。
切片过程中需要特别小心，以避免损坏或失去重要的年轮信息。
4. 年轮测量使用显微镜和专业软件对树木年轮进行测量。
主要测量参数包括年轮宽度、密度、纹理、颜色等。
通过这些测量数据，可以建立树木年轮序列。
5. 年龄模型构建根据树木年轮的测量数据，可以建立树木年龄和年轮特征之间的模型。
这样，在后续的研究中，只需测量年轮特征，即可推测树木的年龄。
应用树木年代学可以应用在各个领域，以下是一些典型的应用示例：1. 气候变化研究树木年轮可以提供气候变化的重要信息。
通过测量树木年轮的宽度和密度，可以推断出过去几百年的气候变化趋势。
同时，树木年轮也可以用来重建历史气候事件，如干旱、洪水和火灾等。
2. 地震和地质事件研究树木年轮的变异可以反映地震和地质事件对树木生长的影响。
研究人员可以通过分析年轮特征的变化，推测出历史上的地震和地质事件的强度和频率。
3. 考古学和历史研究在考古学和历史研究中，树木年代学可以用来确定古代建筑、文化遗址的年代。
树木年轮定年原理、取样方法和分析方法
树木年轮定年原理、取样方法和分析方法树木年轮定年原理、取样方法和分析方法 (2011-08-08 07:31:56)转载▼标签：杂谈定年是考古分析中的一个重要方面之一。
在考古领域有很多断代测年方法，而树轮定年是最精确的一种定年方法，可以精确到年，甚至到某个季节。
树轮年代学（Dendrochronology），也叫树轮定年（Tree ring Dating），是对树木年轮年代序列的研究，科学的树轮年代学是美国的天文学者道格拉斯（Douglass）博士于二十世纪初研究建立起来的。
他用树轮定年法测定了印第安人遗址中残留树木的树轮，明确了遗址的年代，于是这种方法在美国的史前年代学研究中得以确立。
自从科学的树轮年代学建立以来，树轮年代学有了长足的发展。
在建立长序列的年轮年表方面，很多国家已经建立了不同长度的年表，其中有两条长序列的年轮年表，一条是利用美国西南部考古遗址出土的木材样本，构建了这一地区的史前年代学框架，建立了上万年的刺果松（Pinus aristata）年轮年表，另一条是德国建立了不中断的可延续到整个全新世的年的栎树（Quercus）年轮年表。
利用长序列年轮年表不但对新石器时代的遗存进行了定年，对古建、古美术的木材样本进行定年，而且对14C 年代进行了校正，推测过往一些事件的年代，河流的改道，推测过往社会经济和文化状况，聚落的居住史和建筑史等。
总之，在考古学领域，树轮年代学主要有两方面的作用，一方面是利用树木年轮分析判定过往人类文化遗存的年代，另一方面是对过往天气（包括温度、降水）和环境进行重建和研究。
因此，为了尽快地建立长序列的年轮年表，有必要对树轮年代学的原理、分析方法和取样方法几个方面系统先容，使考古工作者了解和把握，以便取到比较理想的木材样本。
一树轮年代学的原理树木树干的形成层每年都有生长活动，春季形成层细胞***快，个大壁薄，在材质上表现疏松而色浅，称为春材；由夏季到秋季，形成层的活动渐次减低，细胞***和生长渐慢，个小壁厚，材质上致密而色深称为秋材。
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六、年表编制
经过交叉定年检验后,采用Arstan研制的程
序建立年表。虽然树木生长并非同步，但Arstan
能够将每个轮宽序列的内部扰动信息提取出来，
从而保留采点树轮样本共有的同步信息。年表一
般有两种，它们是：标准化年表 （STD ）和差 值年表 (RES）。
6.1标准化年表（STD） 是通过轮宽的标准化剔除与树龄有关的生长趋势以 及树木个体差异的影响，得出树木年轮指数，然 后再根据指数序列与主序列间的相关系数，剔除 与多数序列相关性差的标本，最后采用双权重平 均法合并得到的年表，它是常规意义上的树轮年 表。
四、树轮研究分支学科
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树轮年代学
树轮考古学 树轮气候学
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树轮生态学
树轮水文学 树轮地貌学 树轮冰川学 树轮化学 树轮火灾学 树轮灾害学
五、年轮采样、定年及测量
5.1采样
5.1.1截取圆盘法 圆盘标本易于观察，容易查找变异轮，利于全方位的进行 分析，同时还可以规避腐朽部位、偏心轮、连续缺轮等，可以 选择有利于读数测量的方面。但是利用圆盘标本成本较高，尤 其在边远地区采取样本时，受交通条件限制，木材下运困难。 5.1.2钻取木芯法 木芯样本采集省时、省力，运输较方便，易于保存，更为 重要的是可以为复本提供方便条件，一般采样时只需用生长锥 这一种工具，而采集圆盘时需要油锯、机油、锯手等配备。
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3.7 复本理论
复本理论是指：利用树木年轮分析气候变化时，仅依靠 一棵或几棵树建立起来的年轮序列来分析气候变化，其结果 往往是值得怀疑的。如果没有足够的样本量，很难进行交叉 定年，无法完全判定出一个采样点存在的缺失年轮及伪年轮。 通过大样本量可以消除读数过程中个别样本出现的偶然误差， 并判定个别样本或某个时段内可能存在的若干非气候因素造 成的异常变化，从而可以将非气候因子的影响减至最小，有 利于更准确的推断过去气候变化。复本原理的具体做法，一 方面要求在一个地点采集尽可能多的样本，另一方面要在每 棵树的不同方向上取样。在实际工作中，我们常常在一个采 样点采集20棵树以上，每棵树在不同位臵取两根树芯。如果 该地区没有已有的树轮年表作为参照，样本量还应该相应的 增加。
交叉定年的原理图
3.6交叉定年理论（续）
我国的树轮工作者结合我国树木生长的实际情况，总结 出“三步定年法”：即样木定年—示意图（骨架图）定年— 计算机定年（计算机程序）。在交叉定年以及年轮宽度量测 完成之后，还需要对交叉定年的准确性加以检验，一般借助 于COFECHA程序进行。
交叉定年骨架图的汇总
姜倩倩 以该年表为 基础研究了 徂徕山赤松 对气候的历 史响应情况 和适地适树 问题。
1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980
0.814 1.704 0.860 0.999 1.517 0.779 0.847 0.350 1.592 1.128
0.789 1.087 0.989 0.885 1.466 0.883 0.459 0.480 0.993 0.745
姜倩倩 2012.6
标准化年表 （std） 1.367 0.618 0.996 1.415 0.391 0.684 0.801 1.632 1.248 1.144 差值年表 （res） 1.310 0.749 1.092 1.483 0.304 0.868 0.844 1.114 1.109 1.274
2.2国内方面
① 这方面的研究主要集中于新疆、内蒙等西北干旱、半干旱地区。
② 范敏杰等用树木年轮重建了伊犁南天山北坡西部的降水量序列。 ③ 王亚军等利用树轮资料重建黑河古径流变化。
④ 王梦麦等利用树木年轮重建六盘山地区1900年以来的干湿变化 周期。
⑤ 崔明星等运用树木年轮气候学方法，研究了河北木兰围场油松 的生长与气候要素之间的关系。 ⑥ 彭剑峰、张瑞波等利用树木年轮学方法，重建了天山、喜马拉 雅山、祁连山等地的气候，研究的方法也从年轮宽度逐步深入 到年轮密度（2005，2008）。
年表编制案例：
年 （year） 1971 1972 样芯数量 （num） 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
徂徕山赤松生长年表
样芯片段 （seg） 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 年龄 （age） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …………… 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 36 36 36 36 36 36 36 38 38 38 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 0.095 0.120 0.113 0.115 0.179 0.080 0.040 0.039 0.189 0.158 原始数据 （raw） 0.347 0.216 0.230 0.259 0.090 0.128 0.140 0.256 0.197 0.174
⑦ 该领域目前研究的前沿是在对年轮宽度分析的基础上，研究密 度变化、细胞大小、数目等的变化对气候变化的响应，确定年 轮变化序列，从而重建历史某个时期的气候变化。
三、年轮研究依据的理论
3.1 早晚材理论
早晚材是对树木年轮来说的。 在春季，树木开始生长，形成层 开始分化次生木质细胞，这一时 期形成的木质部细胞个大壁薄， 称为早材（也称春材）。早材生 长完成后形成层细胞体积变小， 生成的木质部细胞个小壁厚，颜 色变深，这部分称为晚材（也称 秋材） ，晚材和早材加在一起 为一年的生长宽度，即年轮。
第三节 年轮测定及年轮信息应用
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一、研究年轮的意义
树木年轮是生物界的历史书页，它的生长变化不仅取
决于树木自身的生物学特性，而且还与生长环境密切相关。 早在19世纪初就曾有科学家尝试建立树木年轮宽窄变异与 气候要素变化的关系。近年来，树木年轮研究已广泛应用 于病虫历史、降水量、温度、干湿度等多项外界环境因子 的历史重建工作。作为自然历史的载体，年轮为众多学科 提供了可供查考的数据依据。
例如：研究干旱变化的样本应远离水源， 研究温度变化的样本应处于林缘。
3.5 树种灵敏性理论 不同树种对要找那些生长年限长，而又对特定气候敏感 的树种做样本。
3.6交叉定年理论
即通过对不同年轮变化趋势的比对进而得出正确的年轮 变化分析结果。生长在同一生态环境下的树木，由于受到同 样的限制因子作用，其年轮的宽窄变化应该是同步的。若两 组以上的序列，甚至同一株树、不同方位采取的样本，所测 出年轮序列无法重叠，则将两序列年轮宽度点在坐标带上， 画出年轮变化曲线，可明显看出它的错位，若将其中伪、缺 轮进行删补，两个或更多序列就能重合起来，即能正确的检 查出某序列每个年轮的正确年代，该种方法即成为交叉定年 法。
七、年轮学研究展望及建议
全球气候变化在中、小尺度上的研究主要是通过对生态系统尤其是 生物因子的反应来进行研究的。由于树木年轮资料具有定年准确、 连续性强、分辨率高和易于获取的优点，故已成为气象学、生态学 等领域研究中的一种重要手段。 在我国，年轮学的研究开展较晚，主要集中在青藏高原和西北地区， 到目前为止，我国还未形成一个系统的树木年轮年表序列，其研究 有待加强和深入。在以后的树木年轮研究中，可以对我国广大区域 的优势树种进行采样分析，利用树轮信息分析各区域各历史时期的 温度、降水、河流径流量、干湿度等多项要素的变化，从而使其得 到科学的历史数据重建。 随着科学的发展，学科交叉研究已成为一种趋势，在今后的年轮研 究中，除林学之外，应注重气象学、植物学、化学及环境学等学科 知识的综合运用，从而增加研究的精确性和实用性。
3.2 同影响理论
即认为同样的气候现象在过去和 现在对树木生长的影响是是相同
的，一致的。这种影响的特定性
需要在年轮上仔细观察测量和研 究确定。
3.3 限制因子理论
任何一种生物学过程都遵守这样一条基本原理，即它进行的生物 学过程、变化速度都不可能超过主要限制因子所允许的程度。限制因 子原理对树木气候学极其重要，因为只有明确了限制因子，才能从众 多树木的年轮宽度或其它特征变化中找到依据，从而可根据这种年轮 的规律变化反推出气候变化的情况。
3.4 环境灵敏性理论 这一理论实际上是限制因子定律的延伸，我 们在样本采集时，应挑选树木生长的位臵和地点 在受限制因子最大的小区域内（即灵敏性最高的 区域内）。由此也可以认为：在采取样本时，尽 量选择气候影响最大的那个地点上的树木，如林 缘木，以避免那些非气候因素的影响。生态环境 选择原理对指导野外工作尤其是采样地点和采样 标本树木的选择十分重要。
二、年轮研究的历史 2.1国际方面
① 该领域的奠基者是美国科学家A.E.Douglass。
② Graybill（1989）利用树木年轮重建了美国1000多 年来的降水和温度。
③ Briffa（1990）利用树木年轮重建了芬诺斯堪迪亚 地区（挪威、瑞典、芬兰）从公元500～1990年间的 夏季温度变化。 ④ Earle利用树木年轮宽度重建了美国加利福尼亚河川 径流量的历史变化（1993）。
5.2 定年及测量
5.1.1普通定年及测量法
利用肉眼定年、直尺测 量法进行测定。 5.1.2年轮分析仪定年及测量法 用Lintab 5 进行年轮定 年并测量宽度。 5.1.3计算机定年法 用国际年轮库的Cofecha 程序进行交叉定年。
年轮分析仪Lintab 5 使用操作步骤：
• • • • • • 将样本放在工作台上，调整显微镜， 打开软件中“new measurement”选项，点击“start measurement”录入相关内容，开始进行测量， 按左键恢复原位，点击右键进行长度的确认， 测量完成后，点击“stop measurement”停止测量， 保存数据， 关闭电源。
6.2差值年表（RES） 是在标准化年表的基础上，去掉树木个体特有的和由 前期生理条件对后期生长造成的持续性影响而建 立的年表，它只含有群体共有的高频变化。