秦朝走向衰亡的那段時間樹都沒長好，我們可能有點冤枉秦始皇了......

時間與樹木加在一起變成了年輪，每一圈年輪都有屬于自己的故事。

張齊兵 · 中國科學院植物研究所研究員

我是做樹木年輪研究的，常年與木頭打交道。在這樣的場合下，我特別愿意給大家帶來一幅漂亮的開場背景圖。

我自己不會做，但是又特別想做這件事情，就求助于主辦方藝術團隊做出來這幅圖，我看到的時候非常驚艷。

這分明是太陽系啊，中間亮亮的外面一圈圈的不就是水星、金星、火星、地球軌道嗎？

但是再細細一想樹木年輪，我們工作的目的不也是研究大自然的運行規律、大自然的特征嗎？

其實兩者是相通的，說起大樹的記憶，我們首先想的是人腦的記憶。人腦的記憶是有限的，有的時候記憶會隨著時間慢慢模糊。

但是大樹不但有記憶，而且它一旦形成樹木年輪之后就不會變化，記得非常牢固。

研究樹木年輪記載

所以我們樹木年輪學的工作，就是看這個大樹年輪里面記載了些什么。首先第一步就是要去采集樣本，有了樣本才能看樹木年輪里面有什么東西。

所以上面那幅“太陽系”的圖怎么采樣呢？有人會想到，我們是不是去砍大樹呢？實際上不是的，我們到野外是拿著這個東西，叫做“生長錐”?，F在這個是比較短的，實際上有很長的，拿著它上山非常方便。

它是用來鉆樹的，把它打開里面有一個空心鉆，把它套進去，進去卡住就是一個鉆，對著大樹鉆進去。這個掏絲前面有牙齒，掏進去就把樹芯給咬住了，再反轉，拿出來就是樹芯了。拿到樹芯后回到實驗室把它固定在木槽上，拿著砂紙打的光光的，上面的年輪就清晰地顯示出來了。

有人認為我們像木匠似的，數圈圈好像沒有什么意思。其實你們小瞧我們了，我們的工作還是挺高大上的，大家看都有一些什么人跟我們一塊做工作。

Leonardo da Vinci（左）

A.E.Douglass（中）

最早的時候是達芬奇，人家那時候就注意到樹木年輪了，他是世界上第一個寫了樹木年輪描述，并且有文字記載的。

第二個是美國科學家，他在上世紀初的時候做了非常漂亮的工作，奠定了樹木年輪學作為一門學科的存在。

前些年獲得諾貝爾國際獎和平獎的國際IPCC組織——政府間氣候變化委員會，他們專門關注過去的氣侯變化歷史。

這是報告中給出的過去一千年氣候變化、氣溫變化的時間狀況。從這上面大家都在說，現在全球氣候變暖了，根據是什么？

根據數據里面多一半的證據都來源于我們的樹木年輪。根據樹木年輪來看，原來長得窄的突然長寬了，樹木年輪提供了很大一部分數據。

紅色的線是氣象站的數據，氣象站并沒有多長的歷史。如果沒有樹木年輪、冰芯、珊瑚這些古氣象資料的話，僅靠紅線我們說不出來現在氣候變暖的過程。

但是這里面有個問題，IPCC上面的數據幾乎沒有國內的樹木年輪的數據貢獻。這一方面是我們國家起步晚，國外在上世紀初就開始了，我們國內是70年代才開始，后面才慢慢發展起來。

我是1993年到加拿大學習樹木年輪，2001年回來?；貋砭拖胛覀儜撆约旱臉淠灸贻啍祿斎晃覀冞€有同行在弄。

千年大樹

首先就是要找大樹，有大樹才有數據，問題是大樹在什么地方有？這就成為關鍵，有大樹我們才能工作，我們就選擇了跑青藏高原。

這幅圖是西藏林芝地區的巨柏王公園，看到這樣的大樹的時候，我們心里是非常激動的。當時牌子上掛著的是2500多年，我想太好了，有那么大的數據量。但是高興得太早，領我們去的人說：“哪能讓你鉆個洞呢？這是不允許的?！?/p>

但是非常幸運的是，在旁邊有一個倒下的樹。這個他們說可以打，我們就打了。這就是第二張圖上所取的材料，生長錐這么長，將近60厘米。我們回來數圈圈，數下來有560年，根據這個東西就可以估算大樹到底有多少年。

除了公園里的大樹之外，其實在山上也有很大的大樹。第三張圖也是在西藏昌都地區丁青縣，爬到山頂上有4300米了，看到這樣一棵大樹。

我們采回來樣本，數一下也超過一千年了。樹是2500年的，但我們想找更多的，國際上已經有一萬年的了，一萬年是怎么來的？

首先得找更大的樹，更大的樹有多少年呢？這已經是兩千年了，有四千年嗎？有六千年嗎？大家認為活著的樹能活到四千歲嗎？活到六千歲的呢？覺得能活到六千年的說明藝術想象力太豐富了，四千年還是可以的?，F在有記載最老的是4767年，是美國加州一座山上的一棵樹。

為什么是最老的，因為是采到樣的，一圈圈數下來有證據的。再老的樹可能有，但是沒有證據，只是一種傳說。但是國際上已經有一萬年的樹木年輪序列了，他們這種序列怎么得來的？其實是通過過去的古樹、死了的樹。比方說四千年前已經長出，但是那時候已經死掉了，那個樹還有四千年，接起來計算的。

熱水古墓群

這是我們在青海海西州都蘭縣有一個熱水古墓群，這里有很多的洞口。通過洞口下去里面有很多大木頭，已經沒有金銀財寶了，盜墓者都挖出去了。

這個墓是盜墓者給我們開創了條件，但是他們不知道里面的木頭才是我們的金銀財寶。話說回來，如果里面還剩下真金白銀，我們也會裝起來的。

鑒別古樹年輪方法

我們有了古樹的材料，但是我們怎么知道它們的年代呢？

交叉定年: 延長時間，鑒別偽年輪和丟失年輪

我們的目的是要知道它是哪一年形成的，所以要知道年代的話，就是我們樹木年輪專業一個方法，叫做“交叉定年”。就是假如有三棵樹，每棵樹都有一千年，但是生長在不同的時期。只要他們有共同的生長時期、相似的生活環境，它們的年輪上就有相似的特征。

這樣通過比較，能把它一個個接起來。最上面的樹是活著的樹，我們知道最外的一輪就是采集的當年。這一圈圈數下來，過去的樹也就知道了。這就是“交叉定年”。

“交叉定年”還有一個特征，就是有偽年輪和缺失年輪。偽年輪是什么？有的樹你數了一百圈實際上它只有98年，多出來兩圈，那兩圈怎么回事？那是樹特別敏感，夏天生長著生長著突然來了寒流。樹以為是冬天了，又長了一圈，實際上是假的。

還有的樹本來98年，數下來是96年。那兩年哪兒去了？這是丟失年輪。有的樹在那一年病了，干脆不長了，你們長去吧，我不長了。我們樹木年輪學專業就是通過“交叉定年”來知道每個年輪是哪一年形成的，是準確的，沒有正負誤差。

大樹的年輪是一本記錄了環境變化的“檔案書”

通過這樣的工作，我們就能夠把一個大樹每個年輪的準確年份都給出來，相當于是一本記錄過去環境變化的檔案書。每個年輪都有頁數，每一頁都有記載的信息，它記載了什么信息？這些陽光、日曬、降雨、土壤條件都記在上面了，至于說它記載了什么東西，我們就是“翻譯官”，我們的工作就是做這個的。

有的情況是比較容易的。比方說像上圖右邊的火疤樣子，森林著火了，著到這面了，但是后面是安全的，第二年后面的樹就包過來。我們看它的形狀就知道是火疤，這就是那一年發生火災了。這是東北的紅松，這上面有兩個火疤，第一次1923年，還有一次是1892年。這個樹也夠頑強的，經歷了兩次火災還活著。

非常不幸的是，不知道怎么后面被砍了，現在肯定是砍下來的，它沒有被火燒死，但是被砍死了。

通過我們在青海熱水古墓的采樣，上面的活樹和下面古墓里面的樹，兩個就通過交叉定年連在一起，就建立了過去兩千年的這樣一個時間序列。現在有了這個時間序列，我們就可以翻開這里面的記憶看它講了些什么。

比方說翻到這一頁，1815年、1816年、1817年的時候，三年是窄的，為什么會窄？我們發現原來是在遙遠的印尼有個坦博拉火山，火山非常大，火山灰蔓延到地球各個地方。這造成很多地方，不單單是青藏高原了，很多地方樹都是長得窄的。

再往下看，小冰期的時候，歐洲大陸上整個那段時間都是寒冷的階段，但是其他地方怎么樣，我們不知道。通過樹木年輪研究，我們發現青藏高原上不是整個時間段，而是這三個時間段里樹木年輪長得窄的，應該是與小冰期有關系的。

如果我們順著時間軌道再往前走，走到東晉。史書記載這個時候是非常干旱的，持續了很長時間，大約有幾十年的時間。我們的樹木年輪上記載的也是，那時候起碼記載是沒有說假話的。

有的時候史書因為政治原因會說假話，但是這個它沒有，我們就從多方面角度來印證這個事情。再往前東漢時期蝗蟲大爆發，這也是史書記載有蝗蟲爆發，為什么爆發？它跟氣侯有什么關系？因為沒有氣象站不知道，我們樹木年輪發現對應的這段時間都是干旱的，說明可能干旱和蝗蟲爆發之間有一定的關系，這是我們提供的數據。

再往前走，走到最開始。秦朝的衰退時候，前面的時候樹長得好好的，秦始皇打江山也打下來了，統一六國建立了秦朝，然后就走向衰亡。史書上搞社會科學的說是秦始皇焚燒書、暴政的緣故，是政治原因。

但是我們看樹木年輪的話，其實有點冤枉他了。那段時間大樹都長的不好，他的日子能好過嗎？所以陳勝吳廣在公元前209年就揭竿而起造反，到207年他就滅亡了。

聽見年輪的聲音

現在在這個地方的樹木年輪已經又延長到過去4500年了，這是我的同事做的，我自己沒有做這個。比如中國科學院地理所邵雪梅老師、寒旱所的楊保老師，包括西安地環所的劉禹老師，他們在做這些工作，他們發現不但有降水的信號，還有溫度的信號。

圖上僅僅是3500年的，3500年是有效信息，再往前還有一千年，但是那一千年信息記錄的不清楚，但是有樹木年輪了。我自己從一個點開始走南闖北，從青藏高原從東走到西、從南走到北，在面上跑下來了。跑野外高原是非常刺激的事情，爬雪山到5360米，是真正的爬。還有過河，看見河對面有個老樹，但是沒有橋，卷起褲腿就往前走。

通過這么多年工作，我們在面上建立了這么大的數據庫，發現有兩段時期反映了北面是西風環流，南邊是南亞季風。這兩個氣候系統在打架，有時候北面的往南侵了，有時候南面的往北面侵了，它們是怎么相互作用的？

樹木年輪提供的資料顯示這兩個特殊時期，北面特別干，南面是濕的。這樣就提供了證據，用這些證據，搞大氣環流的就用了我們的信息，分析這兩個氣候系統是怎么回事。

除了水平的之外，我們還往上面走，爬高山，爬林線。這個地方的林線是北半球最高的，所謂林線是樹長到這個地方上面再不長了。

現在的理論是說林線是由溫度控制的，再往上溫度低了，樹就不能長了。但是我們發現采下來的樹有450年的。

這個樹450年前就站到這么高的位置上，那時候溫度相當低，是小冰期。但是隨著后面的溫度升高，這個樹林并沒有再往上走，是真的溫度控制嗎？這就有點疑問了，目前我們正在研究。

說到這兒，大家覺得我們去野外是挺開心的事情，但是我們遠遠不只這些。我們的足跡，除了青藏高原還跑中國其他各個地方，有大樹的地方都是國家風景名勝區。

我們的朋友說“你是公費旅游呢吧！”，我們說比旅游還好，旅游線路進不了深山老林，我們是直接插進去。我們自己開車到深山老林里去，還可以拍照，比如在井岡山。

作為結束，我想讓大家聽一聽，我們樹木年輪給大家唱一首歌，是我們從拉薩采的一棵800多年的樹，讓它來唱歌。

這棵樹它的寬寬窄窄這樣的變化，每個年輪就是一個音符，這樣唱出來的。是我們用計算機合成的音樂，樹木年輪譜了，計算機彈出來的。

如果我們想讓我們的下一代還能繼續聽到這樣美麗動聽的歌聲，這樣的大自然之聲；還能繼續擁有這么美好的森林家園，而且還能享受綠水青山。那么，就讓我們大家攜起手來，愛護大樹，保護森林。謝謝！

本文經授權轉載自格致論道講壇（ID：SELFtalks），如需二次轉載請聯系原作者。歡迎轉發到朋友圈。