树木年轮的奥秘 揭示人文地理密码(图)

树木年轮(网络图片)

一段时间以来，自然科学正以高科技手段，渗入考古研究，随之而来的是科技考古的热潮。在科技考古中，树轮年代学越来越引起人们的重视。树轮年代学则 是一门从诞生之日起就和考古学交织在一起的学科。在伐木后的树桩上，常常可以看到一圈圈木质疏密、颜色深浅相间的同心圆圈，这就是树木的年轮，它可谓是一 部有“文字”记载的科学“巨著”。树木年轮可以告诉我们哪些秘密？我们如何利用树木年轮推进考古学的研究？

树轮定年可精确到季节

年 轮可以说是树木在生长过程中记载自己年龄的一种独特方式。提及树轮定年的奥秘，专家说：“树木树干的形成层每年都有生长活动，形成早材和晚材，每一个年轮 的宽度包括当年的早材和晚材，多数温带树种一年形成一个年轮，因此年轮的数目就表示树龄的多少，年轮的宽窄则与相应生长年份的气候条件密切相关，在干旱年 份树木生长缓慢，年轮就窄；在湿润年份年轮就宽。同一气候区内同种树木的不同个体，在同一时期内年轮的宽窄变化规律是一致的，因此，树木的不同个体之间能 够交叉定年。”

说到树轮定年相比其他定年方法的优势时，专家表示，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。定年准确的长年表则可以用来推测过去社会经济和文化状况、贸易、艺术品的真伪、聚落的居住史和建筑史等，还用于气候重建、环境研究和碳十四校正。

树轮可揭示气候的变化规律

树 木年轮不仅记录着自己的年龄，它还是周围环境的记录器，从这个记录器，可以提取各种环境信息，比如气候（包括温度、降水）等。专家说：“由于太阳黑子的活 动周期会影响气候，气候的变化又会影响到树木的生长，从而使树木形成不同宽窄的年轮。树木年轮定年准确、时间序列长、样本量多、环境变化指示意义明确且可 定量，因此被视为高精度气候环境的代用资料。”我们通过不同地区的树木年轮能读解出不同的信息，比如，对于干旱和半干旱的柴达木盆地来说，较宽的年轮即意 味着当年比较多的降水；而对于寒冷高海拔的青藏高原上限树木来说，较宽的年轮则意味着温暖。

利用树轮可以揭示过去气候的变化规律，重建过去 气候，那是否可以用来预测未来的气候呢？要预测未来气候演变趋势，必须准确重建过去气候演变特征和规律。首先要建立长时间序列的年轮年表；其次所建年表不 仅要保留较多的高频气候变化信息，还要保留较多的低频气候变化信息。只有深刻地把握了过去气候演变特征和规律，才能更好地预测将来。

树轮可估计出自然灾害过程

如 今，地球似乎进入了一个自然灾害频发的时期，那在过去是什么样的呢？我们对自然灾害的研究到了一个什么样的阶段呢？我们可以利用异常年轮结构估计自然灾害 过程，在分析雪崩、滑坡、泥石流、洪涝灾害、落石现象方面，已经取得了不少进展。根据树轮形态还可以分析其它地质灾害，如冰川融化造成的洪水、冰崩；还可 分析非地质灾害，如飓风、龙卷风和海啸等发生的地点和时间；此外，还可以对火山爆发、地震、病虫害等进行研究。年轮的异常结构包括反应木、霜轮、浅轮、火 伤、裂痕、伪轮等，这些异常年轮结构大都与特殊生境或极端环境事件密切相关，对它们进行目测、解剖结构和化学成分的研究将有助于对引发树轮发生异常变化的 环境事件的理解。

比如对地震的研究。树木的生长一旦受地震干扰，会发生十分明显的变化，而且这一影响会持续几年至十几年。譬如，在10年尺 度上，祁连圆柏在1880s出现生长释放的频率最高，这可能与 1870s在本区域发生的严重地震灾害有关。当然，由于地震活动的周期较长，只有存活久远的树木，方能为人们研究过去的地震事件提供有别于仪器和文字记录 的另一条线索，这也需要我们进一步研究。

树轮可储存大量古代文化的记忆

树木年轮不仅记录着周围环境的信息，也储存着大量古代文化的记忆。以对柴达木盆地德令哈市和都兰县墓葬群古木树轮的研究为例，具体阐释了这一点。

研 究重建了青海都兰县1176年上年7月到当年6月的降水量，从古木年轮重建的降水可以看出，60%的降水重建值低于1940年以来的年降水平均值，可以推 测过去相对干旱年份发生频率要比现在干旱年份发生的频率高。另外，在51AD-375AD和426AD-475AD有两个很长的干旱期。吐谷浑部落的大规 模迁移和这两个干旱期是基本一致的，这两个干旱期很有可能是当地农业经济转换成畜牧经济的一个环境动力。

此外，在柴达木盆地考古发掘的墓葬 中，有14座墓葬应用树轮年代学研究精准定年，结果显示这些墓葬的建立年代都在7—8世纪。根据定年结果和出土文物研究结果，我们认为从早唐到盛唐（7— 8世纪后半叶）漫长的岁月里，青海路有可能还是中西交通的中心之一，关于青海丝绸之路的重要历史地位和作用有待进一步研究。借助考古材料、历史文献等，与 已有的自然科学的研究结果进行整合，有助于古代文化的深入研究。

树轮年代学，即树轮定年，是对树木年轮年代序列的研究。现代树轮年代学的内 容不仅包括利用最外层树轮确定木材年代的学科，还包括从树轮序列中提取出环境信息的各种学科。树轮年代学从诞生之日起就和考古学交织在一起。树轮年代学在 考古学研究中不仅可以判定过去人类文化遗存的年代，还可以对过去气候和环境进行重建和研究，尤其重要的是对碳十四年代进行校正。