在观察树木的横截面时，我们常常能够发现一种独特的现象，即呈现出深浅不一的同心圆环状结构，这种现象在林业学上被称为年轮。
年轮的形成源于树木内部形成层细胞的周期性生长活动。当春天到来，万物开始焕发生机，树木的形成层细胞会进入活跃期，快速增殖并产生体积较大、细胞壁较薄的早材细胞，这些细胞构成了颜色相对浅淡的春材部分。随着季节的更替，进入秋季后，形成层细胞的分裂活动逐渐减缓直至停止，此时形成的木质部细胞则具有较小的体积和较厚的细胞壁，呈现出较深的颜色，这部分被称为秋材。春材与秋材相互交替，共同构成了一个完整的年轮结构。
尽管普遍认为树木的年轮与年份直接对应，但实际上这一观点并不完全精确。树木的年轮并非每年都会形成，其形成数量会受到多种环境因素的影响。在光照、水分、养分等条件适宜的情况下，形成层细胞能够旺盛地分裂，从而形成较宽的年轮；反之，当环境条件恶劣，树木生长受阻时，年轮则会显得狭窄。在某些极端干旱或严寒的年份，形成层的细胞分裂可能受到严重影响，导致年轮的缺失，这种现象被称为“缺轮”。此外，如果树木在生长过程中遭遇突发的寒流侵袭或短暂的干旱胁迫，形成层细胞的分裂可能会暂时中断，随后又恢复活动，这样在一年内就可能形成多个年轮，这种现象被称为“伪轮”。
为了准确测定树木的年龄，研究人员通常会采用数年轮的方法进行初步判断。然而，要实现精确的年龄测定，还需要借助一种专业的技术手段，即“交叉定年”方法。这种方法通过收集大量生长环境相似、生长时期相近的树木年轮样本，并进行交叉比对验证，从而精确识别出“缺轮”和“伪轮”的存在。交叉定年技术不仅能够提高年龄测定的准确性，还能通过对比不同样本的年轮特征，将活树、死树以及古木（如古墓、古建筑、沉船等）中的年轮序列进行有效衔接，构建出长期的时间记录。目前，国际上已经通过这种方法拼接出了超过一万年的树木年轮记录。在中国，也有长达6700年的树木年轮记录，这是通过将采自青藏高原东北部柴达木盆地边缘的祁连圆柏活树与死树年轮进行拼接而获得的。
气候环境的变化对树木年轮的形成和宽窄具有显著影响，而树木年轮本身也能够反映出过去的气候环境状况。在没有详细气象观测记录的历史时期，年轮数据可以作为重要的替代资料，帮助我们追溯和分析过去的气候变化历程。通过研究树木年轮，科学家们得以还原过去千年甚至万年的气候记录，并将当前的全球气候变暖进程置于历史背景下进行评估，以判断目前的气候变化是否处于正常范围内。此外，树木年轮记录还能为气候模型提供关键的量化数据，帮助科学家更精确地模拟未来的气候变化趋势。
树木年轮不仅能够记录温度、降水、干旱等气候要素的变化，还能反映火山喷发、虫害侵袭、火灾灾害、山体滑坡、雪崩事件以及太阳活动等极端环境事件的影响，同时也能够记录冰川进退、土壤侵蚀、大气污染等长期环境变化的过程。在考古学领域，古木年轮数据可以用于精确确定墓葬或遗址的年代，并有助于揭示不同人类族群的迁徙历史。即便是经过炭化的木材，也能够为我们提供关于人类木材利用和用火历史的宝贵信息。
综上所述，树木年轮是大自然赋予我们的宝贵礼物，它忠实地记录了气候变迁、环境演变以及人类活动的痕迹，就像一部部刻录着历史信息的唱片，为我们保存了最原始的气候记忆。因此，我们应当怀着对自然的深深敬畏之心，积极采取行动，加强树木保护与森林管理，以维护这份珍贵的自然遗产。
（来源 作者为兰州大学资源环境学院副研究员，记者付文采访整理）