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研究人员为解决挪威云杉（Picea abies）伤痕根定年质量低的问题，开展了其生长异常（楔状环和缺失环）影响因素的研究。结果发现，楔状环和缺失环增多与年根面积增量（RAI）减少、多次伤痕有关。这为优化采样策略提供依据。
在大自然的 “档案库” 中，树木不仅以挺拔的身姿记录着岁月的变迁，其深埋地下或暴露在外的根系也蕴含着丰富的环境信息。尤其是那些受到水动力地貌活动影响、产生伤痕的树根，它们宛如一本本特殊的 “史书”，能够为科学家们揭示诸如沟壑侵蚀、片蚀、泥石流、滑坡等地貌活动的历史。然而，与树干上较为规则的年轮记录相比，树根的年轮却像是被岁月 “涂鸦” 过，充满了各种生长异常，这使得通过树根年轮来精准确定地貌活动时间变得困难重重。
在过去，科学家们虽然意识到了这些伤痕树根的潜在价值，但在实际利用过程中，却屡屡被树根年轮的低可靠性所困扰。比如，在确定侵蚀速率时，依赖树根的研究方法往往因为年轮的不确定性，导致最终结果的可信度大打折扣。自上一次对暴露树根在定年侵蚀活动适用性的综述发表后的十多年间，大量新的研究不断涌现，其中挪威云杉（Picea abies）成为研究树根年轮的热门物种。可即便如此，缺失环和楔状环的频繁出现，依旧是阻碍准确树根定年的 “拦路虎”。为了攻克这一难题，来自国外的研究人员开启了一场探索之旅，其研究成果发表在《Dendrochronologia》上。
为了深入探究挪威云杉伤痕根定年质量的影响因素，研究人员采用了多步骤的研究方法。首先，他们收集了两组数据。一组是从 11 个根上获取的 53 个根横截面，用于多尺度树木年代学交叉定年以及缺失环和楔状环的分析；另一组则是从 276 棵单棵树上获取的 276 个横截面，以此来研究楔状环频率与根参数之间的关系。在研究过程中，他们详细测量了根的各项参数，如根的年龄、大小（内根颈面积、平均年轮宽度等）、形状以及记录疤痕的数量 。
研究结果显示，楔状环和缺失环数量的增加，主要与年根面积增量（RAI）的减少以及多次疤痕有关。也就是说，当树根的生长空间受限，或者受到多次外力伤害时，其年轮就更容易出现异常。同时，研究还发现，从形状上看，根的形状从圆形变为椭圆形时，不规则性增加，虽然这对楔状环和缺失环数量的影响并不十分确定，但也暗示了形状因素在其中的潜在作用。进一步分析发现，在树根首次出现疤痕之前，楔状环的频率明显高于首次疤痕之后的年轮序列。
从研究结论来看，根面积增量（RAI）代表的大小 - 年龄效应是影响树根定年质量的关键因素。随着 RAI 的增加，缺失环频率（MRF）和楔状环频率（WRF）会相应降低。这意味着在进行采样时，选择更粗的树根能够有效减少因生长异常带来的定年误差。此外，无论树根的年龄、大小或形状如何，从单个根上多切取几个横截面进行分析，可以最大程度地降低遗漏年轮的风险。
这项研究的意义重大。它不仅让我们对挪威云杉伤痕根的生长异常现象有了更深入的理解，而且为未来的树轮地貌重建研究提供了极具价值的指导。通过优化采样策略，选择合适的树根样本，科学家们能够更加准确地利用树根年轮这一 “环境档案”，还原过去地貌活动的真实面貌，为地质灾害研究、生态环境演变等领域提供更可靠的数据支持。
