劉俊文
摘要 本文介紹了樹木年輪的形成原因,分析了年輪在林業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,并闡述了查定樹木年輪的注意事項,以期為樹木年輪在林業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞 樹木年輪;形成原因;應(yīng)用;注意事項
中圖分類號 S718.45 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)20-0136-01
1 年輪的形成原因
年輪是大多數(shù)木本植物的生長特點之一。大多數(shù)木本植物,在生長季節(jié)由于形成層的增生活動,在樹干橫斷面上表現(xiàn)為同心的生長環(huán)帶或稱層,稱之為年輪。
1.1 形成層的活動
形成層是從原形成層細胞保留分裂能力而來的,形成層的活動形成了木本植物莖的生長,形成層細胞可向各個方向分裂。切向分裂是形成層細胞的主要分裂方式。形成層細胞分裂活動,向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部細胞,向外產(chǎn)生次生韌皮部細胞,往往在形成多個次生木質(zhì)部細胞的同時,才形成1個次生韌皮部細胞,韌皮部細胞僅形成1條窄帶,壓縮于莖的邊緣。形成層的這種活動形成了木本植物莖的粗生長。在一般情況下形成層細胞每年有2次生長,即春季生長和秋季生長,2次生長結(jié)果形成年輪。
1.2 年輪的形成
年輪是由春材(或稱早材)和新材(或稱秋材)2個部分組成的。在秋冬季來臨之際,形成層細胞隨氣溫的下降而停止活動。春季氣溫上升,樹液流動,形成層細胞開始活動,細胞分裂速度逐漸加快,生長速度加快,產(chǎn)生較多的導(dǎo)管細胞,具有較大的細胞腔和較薄的細胞壁,生成較少的纖維,構(gòu)成了年輪中的春材。到生長后期,隨著氣溫、水分等條件的變化,形成層細胞分裂速度變慢,生長速度變慢,形成層細胞分裂產(chǎn)生較少的導(dǎo)管細胞,具有較少的細胞腔和較厚的細胞壁,生成較多的木纖維,形成了年輪中的晚材。有些植物春材的細胞腔明顯較晚材的細胞腔大,在莖的橫切面,可見晚材導(dǎo)管細胞腔明顯地環(huán)列于春材中,因此稱之為環(huán)孔材,如櫟屬、榆屬等植物。另一部分植物的春材導(dǎo)管細胞腔與秋材導(dǎo)管細胞腔的差別不大,對比不夠明顯,在莖的橫切面上導(dǎo)管細胞腔幾乎是均勻地散布在年輪中,故稱之為散孔材,如槭屬、樺屬等植物。此外,還有一部分植物莖的橫切面上的導(dǎo)管分布介于環(huán)孔材之間,故稱之為半孔材,如胡桃屬植物。植物地上部分的生長與地下部分的生長在年輪上基本一致。
在溫帶,一年四季比較明顯,通常木本植物每年可形成1個完整的年輪。但有時由于天氣的突然變化,促使形成層的活動異常,從而產(chǎn)生了假年輪現(xiàn)象。然而,有極少數(shù)植物,在一年內(nèi)形成2個以上的年輪,如柳屬植物。
1.3 假年輪的特征
假年輪(也稱之為偽年輪)有以下幾個特征:假年輪的寬度一般比正常年輪寬度??;假年輪一般不能形成完整的閉合環(huán),而有部分重合現(xiàn)象;假年輪外側(cè)不如正常年輪外側(cè)輪廓明顯;假年輪通常不貫通全部樹干。
1.4 年輪的查數(shù)方法
一是直接查數(shù)法。在正常情況下,樹木每年形成1個年輪,因而調(diào)查樹木根莖部位橫切面的年輪就是樹木的生長年齡。二是比較法。使用生長錐,在樹干基部上錐取由表皮達髓心的年輪序列,在錐取芯上查數(shù)年輪,從而得出樹木的生長年齡。三是查數(shù)輪生枝法。對每年生長1輪輪生枝的樹木,如紅松、油松、燈臺樹等,可直接從樹梢的輪生枝查數(shù)直至達地徑部分的輪生枝痕,所查得的輪生枝的整數(shù)即是該樹木的年齡。
2 年輪在林業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用
(1)在編制森林經(jīng)營方案及有關(guān)林業(yè)設(shè)計,進行林業(yè)技術(shù)鑒定等林業(yè)工作中,首先要準(zhǔn)確地測定樹木的年齡,從而計算出林分的平均年齡,為采取合理的經(jīng)營措施提供可靠的依據(jù)。
(2)在識別作業(yè)區(qū)原測定邊界上的應(yīng)用。在伐區(qū)作業(yè)邊界習(xí)慣上一般采取刮皮掛號樹為邊界的方法,以掛號樹為標(biāo)志,在刮皮掛號時,由于形成層被破壞,掛號處停止生長,而在其周圍形成層正常活動,繼續(xù)生長,形成新的年輪。通過對刮皮掛號處年輪的測定,可以準(zhǔn)確地確定每一株掛號樹的具體年份;從而對私自改變作業(yè)區(qū)邊線的地塊作出準(zhǔn)確區(qū)別。
(3)在進行觀音閣水庫庫區(qū)林果的調(diào)查中,可以從年輪的分析上對原栽植的果樹和后移植的果樹進行準(zhǔn)確區(qū)別。對原栽植的果樹,通過測定其年輪即可準(zhǔn)確確定栽植的時間,即樹齡。對后移植的果樹,由于其根部普遍受到不同程度的破壞,移植當(dāng)年成活的果樹所形成的年輪非常狹窄,與其前后形成的年輪對比非常明顯。另外,從移植樹的根系來看,在根系斷損部位,可從新生根系的年輪數(shù)確定其移植時間,新生根系的年輪數(shù)即是移植后的樹齡。由此可以確定移植樹木的時間,劃定應(yīng)調(diào)查的合理范圍。
3 查定樹木年輪的注意事項
一是對屬于環(huán)孔材類樹木年輪的查數(shù),只須盡可能截取根頸處的橫切面即可準(zhǔn)確地查數(shù)樹木的年輪,從而得出樹木的林齡,如柞樹、花曲柳、紅松、落葉松等。二是對屬于半孔材類型樹木年輪的查數(shù),要準(zhǔn)確截取根頸處的橫切面,可通過對橫切面的創(chuàng)光滲色著色的不同特性來區(qū)別春材和秋材,從而準(zhǔn)確查數(shù)年輪。識別困難大的樹木,可取與樹干縱軸呈斜面的根頸橫斜切面,以此增大年輪的寬度,便于年輪的查數(shù),如胡桃楸。三是對屬于散孔材類型樹木年輪的查數(shù)。要準(zhǔn)確查得散孔類型樹木的年輪比較困難,除采取以上措施外,還應(yīng)從該樹種生長量的分析上著手,結(jié)合林內(nèi)同等大小樹木年輪的分析,方可比較準(zhǔn)確地確定樹木的年齡。四是對于一年內(nèi)可形成多個年輪的樹木,可以根據(jù)其立地條件、氣候條件等因素對其一年生、二年生及三年生枝干的年輪進行分析,確定樹木每年形成的年輪數(shù),從而確定樹木的年齡。五是對易形成假年輪的樹木,要從假年輪各個特征上進行比較分析,排除假年輪的影響,得到樹木的真正年齡。
4 參考文獻
[1] 祁承經(jīng),趙運林,喻勛林,等.樹木年輪學(xué)綜論[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2017,37(3):1-8.
[2] 穆葉賽爾·吐地,吉力力·阿不都外力,姜逢清.樹木年輪學(xué)方法在自然災(zāi)害研究中的應(yīng)用[J].干旱區(qū)研究,2014,31(2):267-273.
[3] 陳向軍.新疆天山北坡東部地區(qū)樹木年輪氣候研究[D].烏魯木齊:新疆師范大學(xué),2009.
[4] 鄭淑霞,上官周平.樹木年輪與氣候變化關(guān)系研究[J].林業(yè)科學(xué),2006(6):100-107.