树轮密度资料采集技术方法详解
树轮密度资料采集技术方法详解
树轮密度研究是树木年代学的重要组成部分，通过对树木年轮密度的精确测量和分析，科学家们能够获取关于过去气候、环境变化以及树木生长状况的宝贵信息。本文将详细介绍树轮密度资料采集的具体技术方法，包括野外采样、样本预处理、样本切割和厚度测量以及交叉定年等关键环节。
野外采样
在野外采样阶段，选择合适的树种和采样点至关重要。通常应选择树龄较长、年轮纹印清晰、敏感度高、伪轮和样本断裂较少的针叶树种。采样点的选择也有讲究：悬崖优于石壁；迎风坡优于背风坡；陡坡优于缓坡；山脊优于山谷。同时，应选择土层较薄的区域，并尽量避免树间竞争的影响，选择林缘木或郁闭度较小环境下的树株。在荒漠区采样时，宜选择地下水有保障且离现河道较远的区域。
样本采集采用树芯取样方式，具体步骤包括选择样本数、采集样本和记录样本等。常用的取样工具是生长锥，它能在不破坏树木正常生长的情况下，钻取树木木芯样本，从而分析确定树木生长速率、树木年龄、树木生长坚实程度、树木生长环境污染情况以及营养物质运移等相关情况。
每个采样点应选择不少于10株的相同树种的树木采集树芯样本。样本采集后，应立即装入准备好的塑料管或纸管中，做好详细记录，并将每个采样点的样芯捆扎在一起。运输时要防止晃动，存放时则需要将样本晾干后放入室内避光贮存。
样本预处理
样本预处理是确保后续分析准确性的关键步骤。首先需要将干燥后的树芯样本固定在样本板内，确保木质纤维与样本槽水平面垂直。然后按照先用粗砂纸、再用细砂纸的顺序打磨树芯样本表面，直至表面平整、光滑、明亮。
年轮标记是样本预处理中的重要环节。从最靠近树皮的年轮向髓心方向计数，并用细针在样本表面扎下小点作为标志。每到公元整十年标记一个点“.”，每到公元整五十年标记两个点“：”，每到公元整一百年标记三个点。同时要记录树芯样本的树龄，以及窄年轮和伪年轮出现的年份。
样本选择时应舍弃有节疤、变形和腐朽的树芯样本，木质纤维扭曲角度应小于30°。接下来进行脱糖脱脂处理：将标记的树芯样本在80℃的水中浸泡48小时，每间隔8小时换一次水。然后应用纯度95%以上的乙醇萃取树芯样本48小时。
样本分段与角度测量是预处理的最后一步。沿树皮向髓心方向将树芯样本切成1-3厘米长的梯形样段。切割时，木质纤维的走向应垂直于水平面，刀口与样芯垂直，刀身与样芯间的夹角为30°。将切好的梯形样段按顺序做标记，将长底边固定在样本板内，木质纤维呈水平方向。测量并标记梯形样段两端木质纤维与样本板的夹角。如角度差大于10°，应在中部再次测量并标记。
样本切割和厚度测量
在样本切割阶段，需要将样段切割成厚度为1.0毫米的木质薄片，并剔除木片周边的木刺。测量木片厚度时，精度应达到0.001毫米。这一过程通常使用DENDROXRAY树木年轮密度前处理系统完成，该系统是一套高质量的精密仪器，能够将木材样本切成薄片以供显微观察。系统配套有相关的吸尘装置、切割刀片以及装配工具，可以轻松实现三维方向上的精细处理。
交叉定年
交叉定年是树轮密度研究中的重要环节，用于验证和校正年轮数据的准确性。树木年轮宽度交叉定年需要记录样段重合点误差以及缺失年轮、伪年轮和奇异年轮的位置，舍弃与多数树木年轮样本宽度变化相异的序列数据。
树木年轮密度交叉定年则需要对照宽度交叉定年的记录进行密度交叉定年，校正密度数据的重合点误差，甄别并标注缺失年轮、伪年轮和奇异年轮，舍弃宽度变化异常序列的密度数据。同时，还需要对照最大密度的平均值曲线，舍弃由于切割等原因造成的树芯样本最大密度值异常减小区间的密度数据。
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