【 – 节日作文】
第一篇 照片中带有年轮的
《每个人的岁月都将慈悲》
若是雪季，就让雪花不要停止飘零，就算情感经不起雪虐风饕，我也不会停止寻觅。
寻觅什么呢？我不知道，也许是阳光。信仰。是我。或你……
想去看北方的雪，去看四月的井岗山是否有花开，想要在老家的二楼腾出一个房间做书房，收藏我看过的每一本书，有个南的窗户，可以看到清月，竹影，听到风声，虫鸣，想要拾一筐落下的山茶种子，种在屋后的空地里，想要穸然出现在爱我的人面前，不如烟火，想要悟得禅心，度我轻浅的光阴……
想要去做的事好多，我却好像一直停在原地，是什么困住了我？难道是那句“你妈妈在你刚学会走路时就离开了你，好在她收养了你，不然你早就死在了荒芜的野地。”我想不是这句，这只不过是一句见面的问候语，早就可以开心的听别人谈起这个话题，都说时间太瘦，指逢太宽，我不得不承认这种流逝会让我悲伤，直到回忆已拼不回完整的完美，随着书里夹着的照片也长出黄斑，像有一天突然一眸看到父亲的白发，才感叹和珍惜岁月不饶人，要加倍的去爱。
上个月收养了楼下垃圾桶里的富贵竹，可以不需要泥土水培就好了，放在书桌旁，没有阳光，我们也是竹子吧，但我们没它活的好，我们总是要求着泥土和水分同时拥有，
失去了就感觉痛不欲生……
冬季是一幅墨画，把天空染成了黑白，江南烟雨，季季多情，夜雨让尘埃变成了我鞋边的泥泞，以为不去在乎就可以心若止水，其实早就逃不出红尘，如飘零在风中的叶，看似漂泊，也只能追随这冷风，而我却偏偏不甘成为一枚落叶，在这有方向又没方向的风里挥洒着仅有的一生，岁月的年轮慢慢的增加，一圈一圈。
想在皱纹没有爬上容颜，白发没有替换青丝的那轮里为自己的灵魂跋涉，为自己的心增加一点光色，我不喜欢水墨画，在这黑白两色里总有淡淡的忧伤，彷徨藏在最深处，最黑的夜里，我不知道我要带着它度过多少个日夜，但在这轻浅的时光里，我总能找到一点力量，支撑着身躯，能在某一个清晨找到一缕阳光，在某一步找到花香。
谁又曾真真切切的体会过“幸福”，这飘渺的心情或许早在指缝里分不出虚实，每个人都有一些故事只愿和天空诉说，用深情的眸去仰望，而我把悲伤都揉碎藏在了去朵里，那些在这个世界找不到的人，一辈子不能相遇的人，那老死不相往来的人，成为了昨夜映在我眼中的那一弯月光，伸出手去挽留，空空的手掌握紧了什么？
浩瀚苍穹，浮生似梦，而我是你看不到的一颗星星，一直想有太多牵绊，太多的思虑困住，却又含糊了生活里的冷暖，都说年少轻狂，但我没这种轻狂，不是执着不够，只因不能只爱自己一个。
好在岁月慈悲，有此事现在开始还得及，程程山水，纷扰不休，最初的自己或许早已丢在过去的某个白昼黑夜黑，过去亦是美好，握紧了还是扎伤了手，不想一直这么痛下去。
红尘几丈？唯想找一点星光……
每一朵花都有自己的风骨，每个人的岁月都将慈悲。
星光2014-12-3
第二篇 照片中带有年轮的
《蛋糕店开业宣传标语》
蛋糕店开业宣传标语
最懂你的蛋糕店，香道劲浓好滋味。
挚爱私享，甜蜜时光。
质量给力，事半功倍。
怎么表达，都能称职。
由口触动，甜于心中。
用年轮陪伴您的美味佳肴。
用蛋糕传达情意。
用“心”制作每一份甜蜜！
以和为贵，活（和）出精彩！
一生挚爱，私享奢华。
享受美味，糕糕兴兴。
香甜在口，松软在手。
喜乐三义和，蛋糕“心”制作。
物美价廉，不妨一尝。
无尽奢华，时光挚爱。
无尽奢华，时光挚爱。
味在香甜，意在初恋。
为你制作初恋般感觉的蛋糕。
万种情义，一种表达。
填嘴，更甜心。
填了你的嘴，更甜了你的心。照片中带有年轮的
甜蜜生活，幸福味道。
送去一份爱意，让爱情更加甜蜜！
让幸福定格在那一瞬。
让您品尝温馨的甜味。
让您的心意更显诚意，让您的情义更显浓意。
亲情、友情、爱情的凝聚点。
品质蛋糕店，甜美千万家。
品味甜蜜生活，感受幸福味道。
酿造甜蜜生活，传递幸福味道。
那一刻的甜美与心动，给最爱人的选择。
美味糕点，缤纷呈现。
犒赏挚爱，甜蜜时光。
尽享舌尖奢华美味。
给您一个表达爱的方式！
各种情谊的最好选择。
蛋糕领鲜，品质优选。
第三篇 照片中带有年轮的
《中国年轮表》
原始社会
奴隶社会
封建社会
半封建半殖民地社会
五帝夏商西周东周春秋战国秦西汉新东汉三国 魏三国 蜀三国 吴西晋东晋十六国南朝 宋南朝 齐南朝 梁南朝 陈北朝 北魏北朝 东魏北朝 西魏北朝 北齐北朝 北周
隋唐五代十国北宋南宋辽西夏金元明清清末中华民国约前26世纪-前21世
纪前21世纪-前17世纪
前17世纪-前11世纪前11世纪-前771年前770年 -前256年前770年 -前476年前475年 -前221年前221年-前206年前206年-公元8年公元8年-23年25 年-220年220年-265年221年-263年229年-280年265年-316年317年-420年304年-439年420年-479年479年-502年502年-557年557年-589年386年-534年534年-550年535年-557年550年-577年557年-581年581年-618年618年-907年907年-960年960年-1127年1127年-1279年916 年-1125年1038年-1227年1115年-1234年1271年-1368年1368年-1644年1644年-1840年1840年-1911年1912年-1949年
禹汤武王周平王
始皇(嬴政)高祖(刘邦)
王莽光武帝(刘秀)
曹丕刘备孙权
武帝(司马炎)元帝(司马睿)刘裕萧道成萧衍陈霸先拓跋珪
元善见(高欢立)元宝炬(宇文泰立)
高洋宇文觉文帝(杨坚)高祖(李渊)太祖(赵匡胤)高宗(赵构)耶律阿保机李元昊完颜阿骨打世祖(忽必烈)太祖(朱元璋)(努尔哈赤)世祖(福
临)
孙中山(临时大总统)
阳城亳→殷镐洛邑
咸阳长安长安洛阳洛阳成都建业洛阳建康建康建康建康建康平城→洛阳
邺长安邺长安大兴长安开封临安上京兴庆中都大都南京→北京
北京北京南京(曾北京)
第四篇 照片中带有年轮的
《树木年轮在全球变化研究中的应用 课程论文》
树木年轮在全球变化研究中的应用
江丽 城环1102班
摘要：本文中树木年轮作为过去全球变化产物的古环境感应体，具有定年准确、连续性强、分辨率高和易于复本等特点。树木年轮的宽度、密度、同位素含量等都与气候因子温度、湿度以及大气成分的变化成复杂的相关关系。本文总结了树木年轮分析的几种主要分析方法以及在全球气候变化、环境监测中与治理大气污染中的应用。
关键词：树木年轮 全球变化 气候变化 环境监测 大气污染
Abstract: Tree rings in this article as the product of the ancient past global environmental changes induced body with dating is accurate, continuous, high resolution and easy replica features.Width, density, and so isotopic content of tree rings and climatic factors temperature, humidity, and atmospheric composition changes into a complex relationship.This paper summarizes several major analytical methods and tree ring analysis in the global climate change, environmental monitoring of air pollution in the application and management.
Keywords: Tree rings Global Change Climate Change Environmental Monitoring Air Pollution
0 引言
人类正面临着一系列前所未有的重大全球性环境问题，如海平面上升、温室效应、全球变暖、人口激增、土地荒漠化、生物物种的快速灭绝、森林面积剧减、臭氧层破坏、水资源匮乏、环境恶化与灾害频发、大气中氧化作用的减弱等[1]。多年来各地科学家的潜心研究，使人们认识到，人类在改变居住环境时，影响的范围并非是局部的、区域性的，而是全球规模，它涉及地球系统各个圈层之间的相互作用，因此，全球变化成为当前地球科学研究中的热点问题。
根据所依据的信息来源和研究方法不同，当前全球变化研究包括三种途径[2]：（1）全球变化的重建，它是以残存的过去全球变化产物作为其依据，从而反推形成产物的环境的状态，推测原因；（2）全球变化的动态监测；（3）全球变化模拟。过去全球变化是IGBP核心计划之一，过去全球变化信息根据来源和属性可分为三种类型：观测记录、考古和历史文献记载、古环境感应体。古环境感应体主要包括古沙丘、黄土与古土壤、冰芯、树木年轮等。本文中树木年轮作为古环境感应体，以其生长特性为依据，来研究环境对年轮生长影响的学科，旨在获取代用数据，重建环境因子的变化史实[3]。树木年轮具有定年准确、
连续性强、分辨率高和易于复本等特点，长期以来在全球变化研究中得到了广泛的应用[4]。 1 全球变化研究背景下的树木年轮研究的必要性
1.1 全球变化研究现状
大量观测结果和证据表明:地球正在变暖并伴随气候系统的其它变化，20世纪全球平均气温增加了0.6℃左右；20世纪是过去千年最暖的一个世纪，90年代是过去千年最暖的一个10年，而1998年是过去千年最暖的1年；人类活动产生的温室气体和气溶胶改变了大气状况并进而影响气候，过去50年观测到的变暖事实主要是人类活动所致。这些研究揭示出许多人类前所未知的事实，被国际社会公认为自然科学的重要进步。
适应是人类社会应对全球变化挑战的明智选择，开展全球变化适应研究是极为必要的。出于全球环境变化可能对人类社会生存造成严重影响的忧虑，自20世纪70年代提出气候变化以及对人类社会可能产生的影响起，国际科学界和各国政府就开始讨论人类社会如何响应全球变化并采取相应的政策。具体研究方向是从20世纪70年代开始提出的预防和阻止到80年代减缓，直到目前普遍认同的适应。对全球和区域环境变化的适应与可持续发展之间应存在协调统一的关系，人类通过对全球变化的多方位研究及研究成果应用实践来实现人们期望的可持续发展。由此可知，对包括树木年轮在内的古环境研究体进行应用研究的必要性。 [9]
1.2 树木年轮特性与主要分析方法
树木年轮作为过去全球变化的主要信息源之一，分别在物理、化学、生物方面具备可提取的信息。
在物理学上体现为其密度分析，年轮密度分析在年轮气候学研究中是一个重大突破。树木年轮是树木形成层周期性生长的结果，在季节差异明显的地区，温暖或湿润的生长季树木生长快，细胞大而细胞壁薄，形成较宽的浅色早材；寒冷或干燥的季节树木生长缓慢，细胞小而细胞壁厚，形成较窄的暗色晚材；早材和晚材合起来为一个年轮[2]。木材密度变化正是与这些敏感的细胞特性紧紧联系在一起的。
在生物学上表现为宽度分析，树木年轮宽度分析是最早使用也是最常用的分析方法之
一。在树木横断面上年轮的宽度可以反映树木生长量的状况。每年年轮宽度的大小，与树木年龄、前期生长状况和环境等多方面因素密切相关。环境变化所引起的树木年轮宽度变化反映的是对树木生长限制最大的环境因子的变化，如在温度起主导作用的森林北界或山地森林上限地区，低温年份年轮窄，高温年份年轮宽；在水分条件为限制因素的干旱、半
干旱地区，宽轮对应于多雨年，窄轮对应于少雨年。在树木年轮中的缺轮、伪轮等异常变异年轮，有时可以用来反映冻害、虫灾、火灾等异常环境事件。
在化学中的体现为同位素和化学元素分析，树木年轮的木质部分几乎都是由碳、氢、氧三元素构成的，它们都含有可测的稳定同位素，同位素的比值又在一定程度上与温度、降水等环境因素有关，因此，根据年轮中碳、氢、氧同位素比值的变化可以反映环境的变化，而碳13C/12C比值的变化还能够用来反映大气中CO2含量的变化及其对树木肥化作用，以
及环境污染状况。在年轮的碳同位素中还含有放射性的同位素14C，每个年轮中14C的含量与年轮形成时大气中的14C含量相平衡，根据树木年轮中14C的变化，可以推断大气中14C浓度的变化，并进一步推断导致大气中14C浓度变化的太阳活动和宇宙射线变化的历史。树木在生长过程中不断地从环境中吸取矿质养分，因此树木年轮中的化学元素含量与当年环境中化学元素的含量存在着相关性，根据树木年轮中化学元素含量的变化，可以反映环境中化学元素的变化，如环境污染等。
图1 树木年轮的结构与影响窄轮形成的气候因子（吴定祥等，1990）
树木年轮可提供时间分辨率为年或季的全球变化信息，根据Hans Oeschser and John
A.Eddy的主要天然环境档案的特征表，树木年轮讨论的时间尺度为104年的变化，是重建
几十到几百年尺度全球变化的最重要的信息源之一。
在众多记录环境历史变化的信息源中，树木因分布广泛、寿命长久，且能同时感应自然干扰和人为干扰的影响，其年轮保留着人类活动的痕迹[5]。具有定年准确、连续性强、分辨率高和易于复本等特点，年轮指标量测精确，而且树体内的元素浓度相对高，能揭示环境中的污染元素生物有效性水平的历史变化，是可靠的年代信息源之一。
2 多方位研究与应用
树木年轮的宽度、密度、同位素含量等都与气候因子温度、湿度以及大气成分的变化成复杂的相关关系。本文总结了树木年轮分析的几种主要分析方法以及在全球气候变化、环境监测中与治理大气污染中的应用。
2.1 年轮在气候变化中的应用
近年来,随着气候变化和环境变迁研究的迫切需要，年轮气候学在自然科学领域已成为一门甚为活跃的分子学科,在古气候重建研究中得到了广泛的应用。
这门学科真正的奠基人应是美国天文学家A.E.Douglass,早在1939年，他就构造出一个从公元700年至1929年的延续年轮宽度年表。
按照经典的年轮气候学理论[6]，取样应该在典型的取样环境中进行，那里制约树木生长的环境因子单一而且生长稀疏，相互间影响不大，异步干扰小。研究表明[7]，当水分成为树木生长的限制性因子时，年轮宽度往往表现出与降水的正相关，当水分充足时，轮宽与降水无关或负相关。温度的影响比较复杂，而且与其它环境因子相互作用，表现的不一致。在高寒地区，暖冬利于树木的早期生长，而在生长旺盛时，温度往往不在成为限制因子，由于蒸发的增强，水分的充足与否又限制了树木的生长。另外，温度往往与地形如坡向、坡度等有关。
20世纪80年代初,随着树木年轮图像分析技术的应用，树轮密度分析愈来愈受到年轮气候学家的重视。20世纪90年代以来，随着图像分析技术的不断完善，利用树轮早材、晚材颜色不同，从而来估计年轮密度大小和确定边界位臵的研究越来越多在一次扫描中就可以得到早晚材宽度、密度、亮度等多个指标，为年轮气候重建提供了大量的信息[8]。1947年，Urey提出植物在不同温度下合成的碳化合物数量不同，将同位素方法最早引入到树木年轮气候学领域。
树木年轮氢、氧同位素的气候学研究始于20世纪70年代。已有的研究表明[7]，树轮氢氧同位素记录了环境变化的信息。在干旱半干旱地区，树轮同位素比值与环境水(降水)及相对湿度的存在线性相关。研究表明，对于气候条件简单或地势平坦的地区，树轮同位
素序列是温度变化历史的良好载体。在水分条件受限制的地区，降水量的变化也可以较好的表达同位素的短期波动，树轮同位素组成与降水量之间的关系已被许多试验结果证明。
虽然年轮气候研究的各种方法都可以独立的完成对气候的重建，但是，由于树木生长受环境条件影响的复杂性，将多种方法结合起来研究气候变化，取长补短，使得非典型环境中年轮气候分析以及年轮气候分析的精确性进一步提高。
大范围的森林虫害、火灾、旱灾等不利因素对树木生长的影响都能在年轮结构和年轮宽度的变化模式上反映出来，因而，可利用树木年轮宽度特征来分析和重建森林干扰历史。
随着人类活动的加剧和现代工业的发展，以及伐木毁林的不断增加，大气中的 等温室气体也日趋升高。研究温室气体浓度增加及由温室效应所导致的大气温度的升高对生态系统的影响是当前生态学研究的热点之一。
另外，虽然作物的产量与树木的生长之间没有直接的联系，但无论作物的产量还是树木的生长都与同一地区的环境变化紧密相关。这样，作物的产量和树木年轮宽度之间可能存在某种潜在的联系。[10]
2.2 年轮在环境监测中与大气污染中的应用
环境中污染物数量增加和浓度的上升已经引起人们的关注。选择正确、有效、快速的生物监测手段和途径是环境影响评价成功的关键之一。
1974年Lepp首次将年轮化学用于监测环境中痕量金属的长期变化获得成功。年轮化学研究对再现环境，尤其是土壤中元素含量的历史演变，了解环境污染的形成、发展与制定整治方案具有重要价值。
树木年轮在环境研究中的重要领域在本文中主要包括大气痕量金属沉降的监测、水体和土壤重金属沉积的监测、有机污染物的推断、人工合成放射性元素污染的调查。研究已证明树木年轮能精确记录大气痕量金属(如Pb)浓度的变化。早期的研究通常是在污染点源附近开展，如公路旁，之后类似研究在金属冶炼厂附近进行，其结果表明，年轮中Pb浓度的升高是始于冶炼厂开工之后，同时也发现当冶炼厂工厂关闭后，树木年轮中Pb浓度急剧下降[5]。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。Hupp等用柳橡树和栋树年轮化学性质的变化来监测美国弗吉尼亚州Chickahominy河沉积层中金属的沉积，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的浓度都有所上升，沉积层中金属浓度相应地也有增加。树木年轮中检测到的污染物保存着地下水受污染的记录相对于污染地点上其它植物而言，污染物在土壤持水层的空间分布可通过检测树木体内污染物浓度的上升描绘出来。
第五篇 照片中带有年轮的
《树木年轮分析在全球变化研究中的应用_于大炮》
生态学杂志ChineseJournalofEcology 2003,22(6):91~96
树木年轮分析在全球变化研究中的应用
于大炮 周 莉 代力民
3
1,2
1
1**
*
王庆礼 刘明国
2
13
(1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;沈阳农业大学林学院,沈阳110161)
中国科学院研究生院,北京100039;
摘 要 树木年轮的宽度、密度、图像分析、同位素含量等都与气候因子温度、湿度以及大气成分的变化成复杂的相关关系。本文总结了树木年轮分析的几种主要研究方法以及在全球气候变化、大气污染以及重建大气CO2浓度中的应用,同时利用树木年轮分析对全球变化研究中存在的问题、争议等作了简要的探讨,并对未来全球变化中的年轮年代学研究的方向作了展望。关键词 树木年轮,全球变化,应用研究
中图分类号 Q948 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2003)06-0091-06Applicationofdendrochronologyinglobalchangeresearch.YUDapao1,2,ZHOULi1,DAILimin1,WANGQingli1,LIUMingguo3(1InstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China;2GraduatedSchoolofChineseAcadernyofSciences,Beijing100039,China;3ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China).ChineseJournalofEcol ogy,2003,22(6):91~96.
Complicatedcorrelationsexistbetweentree ringwidth,density,imageanalysis,relativeisotopecomposition,andclimaticfactors,suchastemperature,humidityandthechangeofatmospherecom ponent,etc.Researchmethodsofdendrochronologyandapplicationinglobalclimatechange,airpol lution,reconstructingconcentrationofairCO2weresummarizedinthispaper.Existingquestionsinglobalchangestudyordisputedproblemswerealsodiscussed.Inaddition,thefuturetrendsoftreeringstudyinglobalchangeresearchwereprospected.Keywords tree ring,globalchange,appliedresearch.
1 引 言
地表环境的变化自地球诞生以来一直延续至今,但这种变化是缓慢而自然的。自工业革命尤其
是20世纪以来,全球规模的环境变化逐渐引人注目。随着全球环境的不断变化,人类生存所面临的巨大问题也日益突出,有关全球变化的研究也逐渐展开和深入。1986年正式确立的国际地圈生物圈计划(IGBP)正是在此基础上提出的。旨在增进人们对全球环境物理、化学和生物等方面的了解及对已经发生和将要发生的全球变化有所反应,增强对未来重大全球变化的预测能力,并提出相应的对策
[2,16]
树木年轮具有定年准确、连续性强、分辨率高和易于复本等特点,长期以来在全球变化研究中得到了广泛的应用[10]。2 树木年轮分析方法
2 1 年轮宽度和密度分析
树木年轮宽度分析是最早使用也是最常用的分析方法之一。尽管环境变化对树木生长的影响微观机理的研究很多,但是对年轮宽度与环境变化关系的研究仍主要是通过相关分析的方法进行的[4,19]。一般是通过建立年轮宽度年表(目前有3种:标准化年表(STD);差值年表(RES)和自回归年表(ARS)),然后与已有的气候等数据的数学拟合从而预测以前或将来的气候等条件的变化。
年轮密度分析在年轮气候学研究中是一个重大突破,它完全不同与轮宽分析。每个年轮包括早材
*中国科学院知识创新工程项目(SCXZD0101,SCXES0101,KZCX2-406)和国家科技攻关项目资助(2002BA516A20)。**通讯作者
:2003-20 改回日期:03-25
。
过去全球变化(PAGES)是IGBP的重要核心计
划之一,其目的是通过历史数据和自然记录的研究,恢复过去时间内地球上所发生的变化。树木年轮年代学是以植物生理学为基础,以树木年轮生长特性为依据,用来研究环境对年轮生长影响的学科,旨在,[11]
92 生态学杂志 第22卷 第6期
和晚材两部分,两部分细胞的大小、颜色以及细胞壁的厚薄均有差别。对于每一年来说,细胞的直径、细胞壁的厚薄和分解速度又都受到环境因子的支配,木材密度变化正是与这些敏感的细胞特性紧紧联系在一起的。这样年轮密度变化不仅提供了与轮宽相似的环境变化信息,而且对于年轮宽度变化不大的树木样本,通过密度分析可获得必要的环境变化信息,从而使年轮学研究更有普遍意义[22]。2 2 年轮同位素分析
近年来,年轮同位素分析已逐渐成为年轮学研究的重要途径之一。树木年轮的木质部几乎全部有C、H和O构成,它们都含有稳定可测的同位素,其比值在一定程度上取决于气温和降水等外界因子。利用稳定C、H和O同位素分析,可以重建古气候变化以及气候变化对树木生长的影响[20]。
1982年,Freyer等
[36]
树木生长所吸收的养分与其生长的环境有密切的关系。因此,测定年轮中若干重金属元素含量的变化,可了解树木生长环境中这些元素的迁移变化规律,从而对环境质量做出动态评价。
2 4 木材解剖结构分析
随着年轮分析技术的深入,年轮的研究已经到了木材解剖结构的分子水平。木材的解剖结构不同于木材的宽度与密度特点,它能更直接地反映环境和非环境干扰的影响,对环境变化的反应也较年轮宽度更为敏感[70]。对年轮解剖结构特征的测量分析将有助于提取记录在年轮内更详细的环境信息,更精确地恢复气候变化和森林干扰的历史。目前这项研究主要集中在异常年轮(浅轮、霜轮、伪轮、树指道),被子植物的导管,裸子植物的管胞等。3 树木年轮分析的应用3 1 在全球气候变化中的应用
近年来,随着气候变化和环境变迁研究的迫切需要,年轮气候学在自然科学领域已成为一门甚为活跃的分子学科,在古气候重建研究中得到了广泛的应用。
由于年轮所反映的气候变化情况可以弥补仪器记录时代数据时间序列较短,地质数据记录较为粗糙的缺点,提供较长时间序列的、相对较为详尽的气候变化资料,因此在古气候研究中倍受青睐。早在上个世纪或更早的时候,就曾有一些科学家[11],如法国的Duhamel和Buffon、美国的A C Twiing、前苏联的F N Shvedov等都尝试建立年轮宽窄与某种气候要素变化的可能联系。然而作为这门学科真正的奠基人应是美国天文学家A E Douglass,早在1939年,他就构造出一个从公元700年至1929年的延续年轮宽度年表。
按照经典的年轮气候学理论[13],取样应该在典型的取样环境中进行,那里制约树木生长的环境因子单一,如干旱、半干旱地区、生长条件较差的林缘或高寒地区和高海拔地区的森林上限附近等,而且生长稀疏,相互间影响不大,异步干扰小,因此研究的成果较多,进展较快。研究表明,当水分成为树木生长的限制性因子时,年轮宽度往往表现出与降水的正相关[14,19,52],当水分充足时,轮宽与降水无关或负相关[67]。温度的影响比较复杂,而且与其它环境因子相互作用,表现的不一致。在高寒地区,暖冬[62,65]
在前人工作的基础上建
13
立了C3植物的 C(样品中13C和12C的比值与
PDB的偏差百分数)和环境的数学表达式,并在次年推出了C4植物的类似方程:
13C= a-a-(b-a)Ci/Ca (C3植物)
13
C= a-a-(c+b -a)Ci/Ca (C4植物)
式中, a为空气的 C值,a为空气CO2进入叶片细胞间隙产生的碳同位素动力学分馏因子,其值为0 44%;b为叶片细胞间隙CO2分子在RuBP羧化酶催化下的碳同位素生物学分馏因子,其值为3 00%左右;Ca和Ci分别为空气CO2浓度和叶片细胞间隙CO2浓度,且有,Ci=Ca-A/g,A为植物CO2同化速率,g为叶片气孔导通数。
树木年轮H、O同位素气候学的研究是20世纪70年代开始的,Edwards[35]等在综合前人研究的基础上提出了一个数学模型。认为植物纤维素同位素组成与大气降水同位素组成有如下关系:
( c+100%)/( m+100%)=abaeak-ab(aeak-1)h式中, c和 m分别为植物纤维素同位素组成和大气降水同位素组成,h是相对湿度,ae和ak分别为蒸腾过程中平衡分馏系数和动力分馏系数,ab是叶片水和纤维素之间的总生化分馏系数。对 D来说,ab是温度的常数,ae温度系数约为-0 1%
18
-1
13
,ak则
是一个常数,其值为1 0797;对 O来说,ab、ak可视为常数,其值分别为1 0282和1 0095,ae是温度的函数。
2
于大炮等:树木年轮分析在全球变化研究中的应用93
13
可解释70%的年轮 C波动。Lipp等[48,49]用多回13归法发现德国白枞(杉)年轮中 C与8月份大气
往往不在成为限制因子,由于蒸发的增强,水分的充足与否又限制了树木的生长。另外,温度往往与地形如坡向、坡度等有关[57]。
非典型环境是指树木生长受到多种气候的制
约,相互之间干扰大,年轮特征与环境的关系复杂。20世纪80年代,Meko[53]、Cook等[32]提出了用时间序列模式如样条函数等的方法消除树木生长特性和树木相互竞争产生的异步扰动在气候重建过程中的影响,使在湿润地区和森林内部的研究取得了较大的进展。90年代初,吴祥定等在黄河流域进行了非典型环境的样本分析,并进行了方法学上的探讨
[13][66]
[12]
温度、湿度和降水具有显著相关。钱君龙等[22]应用浙江天目山地区柳杉碳同位素研究了温湿地区的树轮 13C对气候的响应。已有研究表明, 13C值在同一树木年轮的不同方位上常有0 1%~0 4%的变化,陈宝君等利用这种变化,分析了不同
13
方位的 C值与年、季节和月降水及温度相关性,从而使树轮可记录信息分辨率提高、信息量增大。
树木年轮氢、氧同位素的气候学研究始于20世纪70年代,其中两个方面的工作起了重要的作用,一是著名的全球大气降水线方程的建立及温度效应和雨量效应的提出[34];二是对植物叶片中纤维素合成过程氢、氧同位素效应的阐明。已有的研究表明,树轮氢氧同位素记录了环境变化的信息。在干旱半干旱地区,树轮同位素比值与环境水(降水)及相对湿度的存在线性相关[47]。研究表明,对于气候条件简单或地势平坦的地区,树轮同位素序列是温度变化历史的良好载体。在水分条件受限制的地区,降水量的变化也可以较好的表达同位素的短期波动,树轮同位素组成与降水量之间的关系已被许多试验结果证明[5]。
鉴于环境对年轮形成的复杂性,已经在木材解剖结构等更高的水平上进行年轮分析。对年轮解剖结构特征的测量分析将有助于提取记录在年轮内更详细的环境信息,更精确地了解气候变化和森林干扰的历史。目前,主要通过三种方法研究木材解剖特征与环境因子之间的关系。一是以Car lquist等为代表的生态解剖学家通过研究不同类型的木材结构特征与特定地理区域环境的关系,来解释木质部结构特征对环境的适应性。另一种方式是研究解剖结构的年变化规律,即提取年轮时间序列中的环境信息[43],这主要是树木年代学研究的问题。三是用年轮异常结构特征来判断极端的环境事件[61],这方面的研究很早就已引起树木年代学者的重视。这方面的研究也取得了大量的成果,如,火伤是树木受火烧后在树木木质部留下的痕迹,易在年轮结构特征上判断出来[61]。Swetnam[64]用树木年代学方法调查了美国加利福尼亚州东部内华达山脉一带火灾发生的历史。在这些异常年轮结构中,霜轮的发生尤其受到对植物解剖学和树木年代学研究的重视[29]。Jacoby等[46]也通过水涝对北美云杉[30,31]
[63]
[40,50,51]
[8]
。袁玉江
[21]
用年轮气候熵和主分量分析
等方法对新疆地区年表进行了分析。
20世纪80年代初,随着树木年轮图像分析技术的应用,树轮密度分析愈来愈受到年轮气候学家的重视。Schweinruber[60]等人对年轮密度与环境变化的关系做过较系统的分析,利用密度分析重建了阿尔卑斯许多地点的气候变化。20世纪90年代以来,随着图像分析技术的不断完善,利用树轮早材、晚材颜色不同,从而来估计年轮密度大小和确定边界位置的研究越来越多[15,17,27]。在一次扫描中就可以得到早晚材宽度、密度、亮度等多个指标,为年轮气候重建提供了大量的信息[62]。
1947年,Urey提出植物在不同温度下合成的碳化合物数量不同,将同位素方法最早引入到树木年轮气候学领域[3]。假定大气中CO2浓度及大气中C和C的比值不变或已知,年轮 C被用于重建区域气候变化和反映气候变化对树木各个生理过
13
程的研究[18,27,42,55]。但温度对年轮 C的影响研13
12
13
究的结果不一致。Francey等[37]认为温度对树木年
13
轮中 C的影响可正可负,主要取决于温度是高于还是低于光合最适温度。Pearman[56]等对非洲的塔
13斯马尼亚地区年轮研究发现, C与区域的温度拟
合的很好,但Farmer认为这种拟合可能是偶然
13
的或多因子综合影响的结果,必须对 C与温度的关系进行深入的分析才能下定论。90年代以来,气候学者用统计学方法将多个气候因子与 C的关
13
系进行了研究[13,11]。因为对 C有影响的气候要素很多,所以找出哪种要素是影响 13C的主要因素就成为关键。Roberstson等发现东英格兰栎
13
树的年轮 C与温度的关系,干旱地区较湿润地区好。Dupouey等[33]认为通过联系多个气候因子建,[3]
[59]
13
[38]
94 生态学杂志 第22卷 第6期
大特大地震的发生。Raitio[58]还成功地用年轮解剖结构上的差异,把虫害和霜害对树木生长的影响区分开来。Young等[69]还研究了洪涝灾害对木材揭破结构的影响。可见,年轮木材解剖结构为年轮学的发展特别是对于小尺度的精确分析奠定了基础。
虽然年轮气候研究的各种方法都可以独立的完成对气候的重建,但是,由于树木生长受环境条件影响的复杂性,将多种方法结合起来研究气候变化,取长补短,使得非典型环境中年轮气候分析以及年轮气候分析的精确性进一步提高。3 2 CO2浓度重建中的应用
在与气候关系密切的大气成分中,CO2是最主要的温室气体,对全球温暖化的贡献率达60%[2]。
树木年轮中的稳定C同位素不仅能够记录气象条件的变化,而且还记录了当时的CO2浓度信
13
息。其原理是,大气中的 C相对稳定,约为
合作用生理生化过程取决于植物种类、污染物成分、浓度和作用时间。Innes等[44]在点源污染源区通过年轮分析发现污染已使该地区树木的生长产生了严
重衰退。Martin等[53]及Freyer[37]界观察到SO2等
13
污染是木材的 C负值减少约0 1%。林植芳等[27]研究发现鼎湖山地区的工厂污染显著的影响13
了年轮中的 C值和空气中的 a值。大气污染物造成的酸雨使树木生长受到抑制,年轮宽度变窄,密
度减小,而且酸雨的酸度越高,造成的危害越严重。酸雨可导致土壤中Pb、Fe等元素的浓度增加,如果树木年轮中元素的化学组成能够反映土壤中这些元素的变化,那么利用树木年轮中Pb、Fe等元素含量的变化就可以推断过去酸雨和自然界的金属沉降情况。Base等[28]利用树木年轮元素含量分析法推断的过去和现在空气污染情况的研究支持了这一假设。美国田纳西洲橡树龄和大雾山国家公园1863~1912年8种落叶树和6种针叶树发生生长衰退,且表现为Fe含量升高。近25年来,Fe、Al等含量呈上升趋势,认为这是由附近冶炼厂大量排放硫和重金属引起的。4 存在的问题与展望
4 1 大气CO2浓度变化对树木生长的影响利用树木年轮重建过去的温度,并不能真正反映温度的变化,因为植物的光合作用对大气中CO2的含量很敏感,近百年来的树木年轮宽度的增加是植物生理特性对CO2的响应。只有CO2与植物的生长之间的关系保持稳定,重建的气候序列才是可靠的[24]。目前实验室中的大多数研究证明了CO2浓度增加对植物的生长有促进作用,而野外的测定结果不一致。Nicolussi等[54]认为澳洲的Pinuscembra的年均径向增长从19世纪的1mm增加到目前的1 4mm,主要是由于CO2浓度升高所造成的。但Jacoby等[45]则认为CO2浓度升高对自然生态系统树木径向生长的施肥效应是非常有限的。目前的研究趋向于为物种对气候变化的反映是各自独立的,而不是作为一个整体的生物群系[54]。物种不同,对环境的响应也不同;CO2浓度不同,对植物生长的影响也不同;与其共同作用的其它环境因子如光、水分、养分、温度、盐分、大气污染等不同时,植物对CO2浓度增大的响应也不同[2]。
134 2 大气CO2浓度的变化对树杵轮 C的影响
CO[1,6]
-0 7%~-0 6%,由于化石燃料的燃烧,造成大气
13贫 C的CO2气体大量排放,只是大气中 13C值
的降低,这种变化通过植物的代谢过程,记录在年轮
13中[25]。许多学者用树轮 C值重建了过去的CO2
浓度。1974年Farmer[39]计算出大气CO2浓度从1900年的290 5ppm上升到1920年的312 7ppm;
13Steven[26]发现南美洲树轮 C有着与北半球一致13的下降趋势,而与大气中CO2中 C的下降趋势一
致。蒋高明等[26]利用油松树木年轮计算出工业革命前(1840)我国北方大气CO2浓度约为278 4ppm,工业革命后(1900)升至296 3ppm,而近代(1940)年约为309 1ppm。李正华等[9]指出工业革命以来大气CO2的 13C下降了0 21%左右,唐劲松等[23]利用浙江西天目山的柳杉年轮分析了19世
13纪中期以来的大气CO2。但是也有少数地区 C
序列并为显示出下降趋势,如欧洲的某些地区及美国的Tasmsnia地区等[41]。3 3 治理大气污染中的应用
对大气污染的研究中,过去侧重于研究南北极冰川、冻土冻原或湖泊沉积物的研究,但这些研究手段及指示程度很难揭示具体地区的大气污染历史[25]。对大气污染的年轮研究主要通过两个方面即树木生长量和年轮污染物含量。Leep等[51]认为空气污染物引起植物伤害,使其生长衰退或死亡,并在树木年轮中反映出来。工业活动产生的废气成分,
于大炮等:树木年轮分析在全球变化研究中的应用
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有大量成果,但也存在一些问题。利用 C重建
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riCO2浓度,Wong[68]等和孙谷畴[7]等在控制条件的实验中得出的玉米(Zeamays)、Eucalyptuspauci flora和荷木(Schimasuperba)叶片的Ci/Ca在较大的光照、养分水平、水分等变幅下几乎为常数的结论。然而,关于Ci/Ca的实验都是在人为控制条件下对少数几个物种进行的,侯爱敏等照片中带有年轮的
[10]
[16] [17]
[18] [19] [20]
研究认为,
在自然条件下,环境条件变化多端,物种间差异也非常大,通过对南亚热带几种主要树种Ci/Ca研究表明,在环境变化较大的情况下,Ci/Ca不能保持稳定,因而认为目前用树木年轮 13C重建大气 a变化历史的做法是不可靠的。Francey[41]通过总结不同区域、不同时间段 C的不同变化趋势,特别是20世纪30~40年代树木 C的上升趋势与同时期温
13
度变化的吻合及与 a持续下降的矛盾,对年轮 C能否反映大气 a的变化提出了质疑。
总之,全球变化已是不容争辩的事实,在未来还将以更快的速度发生。如何减缓这种全球性的环境变化以及如何适应于这种变化后的环境,已经成为摆在人们面前的重要课题。利用树木年轮代用资料重建过去气候变化,是解决这一课题的重要部分。
13
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[37] [38] [39]
[40]
第六篇 照片中带有年轮的
《一张老照片》
一张老照片
学完第四单元，语文老师给我们带来了一张照片，这张泛黄的老照片吸引了我的注意，它虽静静的躺在我的书上，岁月的年轮却为它蒙上了历史的风尘。
这张照片记载的是1937年8月28日，日本侵略者轰炸上海火车南站时的情景。看着眼前的照片，我的眼前不禁浮现出当时的情景：这一天，阳光明媚，上海火车南站和往常一样繁华、喧闹。因为北站正遭受战乱，大批大批的人群涌向这里，战火纷飞的岁月，人人都想抓住这最后的救命的稻草逃出去。突然，车站上空传来了“嗡嗡”的敌机声，人群变得骚动起来。第一轮轰炸开始了，日军投下了四颗炸弹，顿时，昔日繁华的火车站成了一片废墟：断裂的天桥、被炸毁的铁路、残破的房屋、满地的碎砖碎片……一位年轻的母亲抱着孩子拼命的往前跑，此刻的她只有一个信念：快点跑，逃离敌人的残杀、逃离炮弹的轰炸、逃离死神的追捕，让孩子活下去。可是，又一颗炸弹落在了她身边，母亲摔到了地上，永远的闭上了眼睛。年幼的孩子因为被母亲紧紧地护在了胸前，保住了生命。他孤独的坐在旁边的月台上，望着眼前的满目苍夷，嚎啕大哭。他的眼神充满了恐惧，双手紧握着。因为恐惧，他的身体不停的颤抖，衣服沾满了血迹和灰尘，早已破烂不堪。
看着照片上孩子长大的嘴巴，我仿佛听到了孩子撕心裂肺的哭声。
为了孩子们的成长，为了社会的安定，全世界应该行动起来。维护和平，制止战争！让明天的世界充满阳光、鲜花和爱，为战争敲响丧钟！