倾听 年轮之“声”

2021-03-22 02:31张韵子
科学24小时 2021年4期
关键词:年轮树木细胞

张韵子

它们个头大小不一,看起来“成熟稳重”;它们经历了时间的沉淀,在自然界中以”圆圈”的独特方式记载着自己的生命轨迹……四季更迭,它们亲历着这瞬息万变的世界,述说着成长的故事。它们是自然的见证者、记录者——树木年轮。

自然印记 成长档案

我们所观察到的年轮,是在树桩上看到的那一圈圈同心的圆形纹路,像极了操场跑道,一条跑道代表一道年轮。当树木生长季节开始时,在老的木质部和韧皮部之间会产生大量体大、壁薄的细胞,即形成层。随着生长季结束,细胞个体日渐变小,胞壁加厚,直到形成层细胞停止产生,完成一个生长周期。形成层的细胞朝外生长形成新树皮,朝里生长就变成了新木材。之所以横向发展,是为了纵向延伸,树木的成长大多会被形成层以生命的形式记录,最终反映到年轮中。

圈圈圆圆 奥秘无限

数一数树木的年轮,便可知道它几岁。通常一圈年轮代表一岁,一圈年轮也代表着树木在这一年里所经历的生长环境的一个周期变化。当然,并不是所有的树木都是一年一个圈,不符合这种规律的年轮,我们称为“假年轮”。“假年轮”的产生主要是形成层细胞的生长发生紊乱,有属于植物自身的特性的原因,也有外界环境的影响。前者如柑橘属植物一年内可产生3个年轮;后者如气候异常或虫害发生,出现多次寒暖或叶落叶出的交替,使形成层活动有显著起伏,造成多次生长的变化,形成多个同心环层。

两个同心环层

通过观察,我们可以发现年轮中有些圈挤在一起,有些圈则离得比较远,疏密有别。这主要是由于树的种类、年龄和生活环境等条件的影响。例如杨树和毛桐的年轮宽,黄杨和山茱萸的年轮就非常窄,这是树种先天条件所决定的。树木在生长初期所形成的年轮宽,表示那时它年轻力壮、生命力强。但随着树龄的增加,年轮逐渐变窄,就如人脸上的胶原蛋白会随着年龄增大而逐渐流失一样。生活环境好,如阳光雨露充足,温度适宜,细胞长得快,年轮就会显得稀疏,反之则紧密。

较为疏松的年轮 较为紧密的年轮 早材与晚材的区别

年轮颜色的深浅,也与季节、环境等因素息息相关。春夏季节,气候温暖,营养物质充足,形成层细胞活跃,分化的导管分子多、直径大,木材质地疏松,颜色较浅,被称为“早材”或“春材”。秋冬季节,气温下降,营养物质减少,这时形成层细胞活动逐渐减弱甚至处于休眠状态,分化的导管分子相应减少,且直径小、管壁厚,木纤维多,木材质地紧密,颜色通常较“早材”颜色更深,称为“晚材”。同一年中不同季节的深浅结合起来成一圆环,便是我们看到的深浅交替的年轮。

年轮各异 彰显个性

时间与树木加在一起形成了年轮,每个年轮都是树木独特的音符,组合起来便是大自然的天籁之音。每一棵树都有属于自己的成长轨迹,不同树种、不同树龄、不同生长环境,都会产生不同特征的树木年轮,所以年轮彰显着树木的个性。我们能从它们身上读取成长信息么?

桂花树通过目测数圈,这棵桂花树大约在25 岁左右。精准的年轮数据还可以利用“生长锥”、砂纸等专业工具获取,无须砍伐树木。

水杉树随着形成层细胞的不断生长,越往中心运输水分的能力会渐渐失去,材质会慢慢变硬,也就是树干中部颜色较深的部分,如这棵水杉树的年轮颜色变化的分界线清晰可见。

树木的每个年輪都记载了阳光、日晒、降雨、土壤等信息。通过研究树木年轮,对推算树木年龄、考察森林年代,了解当年的气象情况,记录气候的变迁,反映环境问题,制定造林规划等方面都具有重要的指导意义。20世纪初,美国天文学者道格拉斯博士就是从几棵树桩开始,与树木年轮结下了不解之缘,由此创立了一个新的科学领域——树木年轮年代学,通过研究大树的年轮来科学测定年代。

闲云日悠悠,物换几度秋。年轮讲述着树根的春去秋来,留下了岁月的印记,同时也给人们留下了宝贵财富。

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