突破难题:从亚化石树干圆盘解锁落叶松(Larix)/ 云杉(Picea)木材鉴定密码

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Dendrochronologia 2.7

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  在木材鉴定中,区分落叶松(Larix)和云杉(Picea)木材的难题长期存在。研究人员对百年前采集的亚化石树干圆盘开展研究,结合木材解剖学和树木年轮学分析,确定其为欧洲落叶松(Larix decidua Mill),为解决该难题提供思路。

  在广袤的寒温带森林里,云杉(Picea abies (L.) Karst)和落叶松(Larix decidua Mill)是常见的针叶树。它们常常在高山和寒温带生态系统中共同生长,形成了独特的森林景观。在高海拔地区,这些树木生长缓慢,形成的年轮紧密。死亡后的树干在低温环境下能保存数百年,成为研究过去气候和重建森林历史的重要材料。然而,一个困扰学界已久的问题是,在显微镜下准确区分云杉和落叶松的木材极其困难,这一问题已经持续了一个多世纪。尽管人们提出了一些解剖学特征来区分它们,但这些特征的变化和有限的诊断能力使得可靠区分变得困难,尤其是对于考古木材样本。为了解决这一难题,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究。
研究人员得到了一个 1935 年采集于西阿尔卑斯山冰川冰碛物的树干圆盘,它由意大利气候学家和冰川学家翁贝托?蒙特林(Umberto Monterin)采集。这个圆盘被保存了下来,上面记录着估计的树龄和采集地点,之后被交给研究人员进行木材鉴定和树木年轮年代测定。研究人员通过多种研究方法,最终确定该圆盘属于欧洲落叶松(Larix decidua Mill)。这一研究成果对于解决落叶松和云杉木材鉴定难题具有重要意义,也为相关领域的研究提供了新的思路和方法。该研究成果发表在《Dendrochronologia》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是宏观观察,使用 10x 放大镜头和 40x 反射光显微镜,观察圆盘的颜色差异、早材到晚材的过渡等特征;其次是显微镜观察,从圆盘边缘提取样本制作切片,染色后用显微镜观察木材解剖结构;最后是树木年轮年代测定,测量年轮宽度,与参考年表进行交叉定年分析。

研究结果


  1. 宏观观察结果:圆盘直径 16cm,厚度约 2.5cm,有径向和切向裂纹,边缘部分腐朽。木材颜色从浅棕色到橙色,内部颜色较深,可能是心材与边材的颜色差异,但因腐朽存在不确定性。早材到晚材的过渡在内部年轮为渐变,在外部年轮为突变。
  2. 显微镜观察结果:木材主要由管胞和单列射线组成,生长轮明显且狭窄。管胞径向壁上的纹孔主要为单列,部分早材管胞有双列排列。树脂道上皮细胞数量为 6 - 14 个,在射线中的位置有的居中,有的不居中。还观察到了真菌菌丝和晶体。
  3. 树木年轮年代测定结果:“蒙特林” 时间序列有 290 个可测量年轮。与云杉和落叶松的参考年表交叉定年发现,与落叶松年表匹配更好,确定圆盘年代为 1568 年 - 1862 年,还发现了由落叶松尺蛾(Zeiraphera diniana Gn)爆发引起的窄环周期。

研究结论和讨论


研究表明,仅依靠木材解剖特征难以确定该圆盘的木材种类,但结合树木年轮学证据,如落叶松尺蛾的周期性侵扰以及与落叶松年表更好的交叉定年结果,最终确定其为欧洲落叶松(Larix decidua Mill)。该研究强调了木材鉴定在树木年轮年代测定中的重要性,同时也指出木材解剖特征的变异性可能与树龄和树干位置有关。为解决落叶松 / 云杉木材鉴定问题,研究人员建议进一步对活体树木进行系统采样,研究解剖特征的变异性。这一研究不仅解决了一个长期存在的科学难题,还为木材鉴定和古气候研究等领域提供了宝贵的经验和方法,具有重要的科学价值和实际意义。

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