5173DIDtDyL._UX250_Кристофер Дж. Ерле

Еколог
Създател и уеб администратор
на база данни за Голосеменни
www.conifers.org

Оригиналът:
How Old Is That Tree?

Тя е почти чудо, че дърветата трябва да живеят, за да се превърне в най-старият от живите същества. Прикрепено по едно място, тяхната борба е непрестанна и тежка. От момента на бебето дърво се ражда – от мига, тя хвърля малка сянка на земята – до смъртта, той е в опасност от насекоми и животни. Това не може да се движи, за да се избегне опасност. Тя не може да избяга, за да избягат врагове. Фиксирано на едно място, почти безпомощен, той трябва да понесе наводнения и суша, пожари и бури, насекоми и земетресения, или да умре.
– Енос Миллс, историята на Хилядолетният бор

Дендрохронология, от гръцки корени dendros на (дърво) и Кронос (Времето), е официално проучване на дървесни пръстени. Като дендрохронологист, аз използвам дървета, за да се определи времето на голямо разнообразие от събития, свързани с различни проблеми в климатологията, история, екология, а дори и право (дървета често се използват като гранични маркери). Най-честият проблем се сблъсквам, обаче, е на пръв поглед прост: на колко години е известно дърво? Може да се предположи, че това ще бъде лесно да се отговори на този въпрос: отрежете дървото надолу и брои пръстените. Е, по различни причини, то обикновено просто не работи по този начин. В тази статия ще обясня някои от различните начини за определяне на възрастта на дървото, и се опитват да се даде някакъв смисъл от проблемите и несигурността, които участват в застаряващите дървета.

Въпреки решимостта дърво възраст може да бъде доста сложен процес, има основно два метода, които могат да се използват: (1) дървесни пръстени, и (2) всичко останало. Ние ще разгледаме (2) първо, защото това е един сравнително кратък отговор. Надявам се това пробив е лесно за вас да се следват и е информативна.

Списък на древните

Pinus longaeva
5062 години
Fitzroya cupressoides
3622 години
Sequoiadendron giganteum
3266 години
Juniperus occidentalis var.australis
2675 години
Lagarostrobos franklinii
ок. 2500 години
Pinus aristata
2435 години
Sequoia sempervirens
2267 години
Pinus balfouriana
2110 години
Juniperus scopulorum
1888 години
Cupressus nootkatensis
1834 години
Cryptomeria japonica
1776 години
Chamaecyparis lawsoniana
1755 години
Pinus flexilis
1670 години
Thuja occidentalis
1653 години
Taxodium distichum
1622 години
Juniperus occidentalis
1600 години
Thuja plicata
1460 години
Pseudotsuga menziesii
1350 години
Pinus albicaulis
1267 години
Chamaecyparis obtusa
1065 години
Tsuga mertensianaca. 1000 години Agathis australisca. 1000 години

Всичко Друго

Най-добрият начин за определяне на възрастта на дървото е да разберете, когато тя е засадена.Очевидно е, че това е често не е практично, но от време на време работи, ако дървото е засадена от хората и историческа информация може да ни даде дата. Например, един горски насаждения, едно дърво в обширна градина, или неместни дърво, посадено при площ е първата колонизирана, биха могли да бъдат на възраст от исторически данни. За някои видове дървета, като  палмови дървета или гигантски кактуси, историческа информация може да предостави единствено средство за получаване на добра възраст оценка.

Запознанства дърво без пръстени може да се извършва чрез измерване на скоростта на растежа или чрез използване на химически анализ, като радиовъглеродно датиране. Измервания проценти растеж са склонни да приемем, че темпът на растеж се измерва в рамките на определен период от време скорошно може да се екстраполира за цялата продължителност на живота на растението. Такива оценки могат да бъдат крайно неточни. Независимо от това, екстраполация е бил използван, за да се оцени епохи на 1000-4000 (!) Години за тисово дърво в Англия (Хартзелл 1991), и тя е била използвана от един ранен изследовател (Чембърлейн 1919), за да се направи извод, на възраст от 2000 години за цикадна основава за отчитане на броя на белези листа на багажника и се умножава по оценка на това колко време отне на завода за производство на нова страница.Подобен метод е бил приложен за оценка на възрастта на палмови дървета. Един широко цитиран възраст оценка от 200 години за един типичен Сагуаро кактус (Carnegia gigantea) се основава на спазване колко относително голям Сагуаро могат да растат в продължение на няколко години и след това екстраполиране на наблюдаваните размера на напълно развит кактуси. Има много проблеми с екстраполация: дървета променят своя темп на растеж в отговор на изменението, болест, човешка дейност, конкуренция с други дървета, нарушения, като например пожар, а дори и присъщите фактори, свързани с бавно се променя размера на дървото. Данни дървени пръстен ни показват, че едно дърво може да нарасне десет пъти по-бързо в някои моменти, както го прави в други времена. Следователно оценките възрастови основават на екстраполация са основно нищо повече от диви предположения. Те предоставят никаква информация.

Карбон запознанства понякога се използва за измерване на дърветата възрасти. Той се използва изненадващо често от учени, които са наясно с начините за употреба на Дендрохронология, и е доста полезно за някои дървесни видове да мокрите тропиците, когато има малко време за сезонните промени. В тропически климат, някои дървета никога не минават през сезонния период на намалено или преустановено растеж, който причинява дърво пръстен до образуване. Радиовъглеродното (Carbon-14) датите, на които могат да бъдат надеждни, ако въглеродът в сърцето на дървото е стабилен – Това е, ако той е останал на мястото, тъй като дървото започна своя растеж. Това изглежда да е валиден предположение за дърво, без непокътнати сърцевината на дървото. Въпреки това, някои дървета, като например дланите-не разполагат с един-единствен определима площ от багажника, че датира от ранните години на дървото, и такива дървета не може да бъде въглероден датирани. Предполага се, че на радиовъглеродно възраст от 2000 години е била получена за, Welwitschia Mirabilis, но съм бил в състояние да се намери информация за това. Има и друг недостатък на радиовъглеродно: струва няколко стотин долара и отнема няколко месеца, за да получи дата.

снимкаБазалтово напречно сечение от фиданка на Pinus contorta расте в блатото на полуостров Олимпик в щата Вашингтон. На късите образец радиус има 44 пръстени в 7.8 mm [К. Дж. Ерле, 1999].

Дървесни пръстени

Почти всички надеждни оценки на дърво възраст, особено за особено стари дървета, са получени от дървесни пръстени. Използваният тук принципът е, че в повечето дървета, които образуват пръстени, пръстените са образувани годишно, така че броят на пръстени в дървото ще осигури доста близо сближаване на възрастта на дървото. На практика има редица проблеми с този принцип: (1) дървета понякога произвеждат повече от един пръстен година; (2) дървета понякога излизат една година или повече, без производство на пръстен; (3), което трябва по някакъв начин да видите пръстени, за да ги брои, за предпочитане без да убива дървото; и (4) как е дървото за пръв път и колко бързо го растат в ранните си години? Ще разгледаме тези проблеми от своя страна, но първо, малко информация за това как расте едно дърво.

Животът на едно дърво

Растенията не са родени в един и същи начин, че повечето животни са. В самото начало, едно дърво може да се роди или от семена, или от все по-голям част от съществуващо дърво. Във всеки случай, в един момент можем да кажем, че е млад растениевъдството, въпреки възрастта му може вече да е неясно. Да кажем, че това е едно младо дърво и ще се произвежда годишни пръстени. Тъй като получава по-голяма, тя произвежда все повече и повече зеленина. Това листа изисква все повече и повече вода и който изисква по-широки и по-големи пръстени за пренасяне на вода от корените към листата. Ако се вгледате в пъна на млад дърво, ще видите този процес, написани на своите пръстени-пръстените са много тесни, когато дървото е малка, но те ще получат по-широка и по-широка с всяка следваща година. Ако дървото расте на открито и има достатъчно светлина и вода, този процес ще продължи в продължение на десетилетия, извършване на дървото чрез разсад и фиданка етапи, докато не е глоба високо дърво.


снимка
Илюстрация на лошото връзката между размера на дърво и възраст. И на тези западната хвойна (Juniperus Occidentalis ) дървета са взети проби в югозападната част на щата Айдахо, в щандове близо един до друг и при сравними повишения.Дървото в ляво, около 2,5 м височина и 20 cm DBH, доказа, че е на около 500 години. Дървото на полето, над 12 м височина и 140 cm DBH, е около 350 години [К. Дж. Ерле, 02.07.1985].

В един момент, дървото ще започне да расте по-бавно. То може да бъде отблизо неговата максимална височина, или може да се натъкват на конкуренция от други дървета. Каквато и да е причината, в крайна сметка тя спира пускането на все повече и повече зеленина и достига относително стабилно състояние. Всяка година носи толкова много зеленина и използва за толкова вода, колкото преди година. Щом дървото достигне този етап, всеки годишен пръстен, който тя произвежда ще има приблизително същата площ на напречното сечение, както предишния годишен пръстен. Въпреки това, поради ширината на пръстен, тази област ще бъдат разпределени около дърво, което е малко по-голям. Следователно, всеки пръстен е една малка част по-тясна от ринга преди това. За повечето големи иглолистни дървета, този процес може да продължи в продължение на стотици години. Това обяснява защо е глупаво да се екстраполира възраст дърво е въз основа на сравнително скорошен растеж-най доста стари дървета са пускането на по-тесни пръстени сега, отколкото при всяко предишно време в живота им.

Проблемите с оценка на годините при използване на дървените пръстени

Проблем 1: Дървета от време на време да произвежда повече от един пръстен на една година.

Повечето дървесни пръстени са светъл цвят от вътрешната страна и тъмно оцветяване на външната страна; Това редуване на светло и тъмно е, което прави пръстена лесно да се види.Промяната в цвета на възниква, тъй като в началото на периода на вегетация, дървото произвежда големи клетки; като вегетация продължава, стрес суша предизвиква дървото, за да произвеждат по-малки клетки. Тъй като клетките са по-малки, не е пропорционално по-клетъчна стена материал, и това причинява клетките да се появява тъмно. Ако има период на обновената валежи през втората половина на периода на вегетация, дървото може да започне да произвежда големи клетки отново, а след това на малки клетки малко по-късно като стрес суша отново се задейства. Ефектът е да се произведе втори пръстен, който често се нарича фалшив пръстен .Ярък пример за това включва Карибският бор ( Pinus caribaea ) расте в Доминиканската република в рамките на климат с много малко сезонните промени. Тези борове, пуснати на пръстен всеки път, когато има мокро заклинание, често прави 4-5 позвънявания на година. Така че, просто преброяване на пръстени на тези дървета може да ви доведе до надценяват тяхната възраст.

В умерените и субтропичен климат обикновено е възможно да се място фалшиви пръстени с подробно микроскопско изследване на структурата на пръстена на дърво клетка. Трудно е да се опише точно какво трябва да се търсят, но след като сте го виждали хиляди пъти, можете да получите доста добра представа за какво става дума. Това е, което специализанти в Дендрохронология направите, за да печелят тяхното отглеждане.

Задача 2: Дървета от време на време ходя на година или повече, без да произвежда един пръстен.

Това се случва, защото дървото страда някакъв тежък стрес. Например, дървото може да бъде поразен от мълния, изгоряла при пожар, нападнати от насекоми, ранени от човешката дейност, или под стрес, поради неблагоприятни атмосферни условия (като силен студ или тежка суша).Това може да бъде много трудно да се открие липсващи пръстени. Това е направено с помощта на процедура, наречена crossdating , която включва сравняването серия от много различни дървета, за да видите какви общи модели. Чрез crossdating, можете да използвате дървета, които не разполагат с липсващи пръстени, за да намерите, където други дървета нямат липсващи пръстени. Ах, бдителния читател пита: „Какво става, ако всички от дърветата са изчезнали пръстена за една година?“ Отговорът е, че не съвсем случи – но тя може да се приближи. Когато за първи път са пускането заедно дълго осилестите бор ( Pinus longaeva ) хронологията, имаше една година (609 г.), че липсва – и го взеха стотици проби преди тази година най-накрая се появи. Това беше много суха, много студено година, но имаше няколко дървета, растящи в закътани места, които са успели да образуват пръстен, така или иначе. Между другото, някои дървета живеят в много тежки ситуации и имат много липсващи пръстени. Ако повече от 10% от пръстените са изчезнали, че е много трудно да разбера crossdating на образец и има вероятност да се подценяват истинската възраст на дървото.

Задача 3: Трябва по някакъв начин да видите пръстени, за да ги брои, за предпочитане без да убива дървото.

Има две общи начини да получите поглед към дървесни пръстени. Един от тях е трион. В продължение на много години (1965-2012) най-старото дърво известен беше осилестите бор, които се изсече да се определи на колко години е. Беше установено, че има 4844 пръстени.Останките от това малко дърво сега пребивават в Лабораторията по Tree-Ring Research в Тусон, където те продължават да вдъхновяват хората да не режат дървета надолу, само за да разберете колко са стари. Въпреки това, триони са много полезни за вземане на проби от дървета, които вече са мъртви. Например, най-старите известни примери на Окенаска ела ( Abies amabilis ) всъщност са базирани на обвинения за дървесните пръстени от пънове в голите сечи.Разбира се, тези дървета вече не са живи, но данните възрастови ни казват колко години те могат да получат, и има достатъчно сребро старата растеж ела там, че сравнително по стари дървета вероятно са все още живи.

Увеличаване изрязване

Вторият начин на виждане дървесни пръстени е с инструмент, наречен помощта на свредел (Снимката е предоставена на Ultimate Tree-Ring уеб страници ). Това е една куха бормашина, че вади ядро около 4 mm в диаметър и дължина до 50см. Има една справедлива част от дебат за това колко това боли дървото. Без да навлизаме в детайли, то очевидно не прави много вреда на един голям и здрав дърво, но може да убие малки или болнави хора.Правилото е, нали основната дърво без много добра причина, след което съобщава за разкритията си в подходящ форум (като научни списания), така че някой друг няма да се наложи да повторите вредата няколко години оттук.

И накрая, хората са се занимавали с дървесни пръстени, без да навреди на дървото с помощта на техники, като ядрено-магнитен резонанс томография (имаше една книга по този въпрос в Jacoby & Hornbeck (1987) ). Като изключително сложна и скъпа процедура, тя никога не е хванал. Все пак, тези методи могат някой ден стават все по-чести.

Задача 4: Как е създадена дървото и колко бързо го растат в своите ранни години?

Дървета могат да установят или от семена или по вегетативен път, расте от клоните, произтичат или корени на друго дърво. Ако едно дърво расте от семена, а след това може да се каже, че за една година не е имало дърво, а през следващата година е имало едно дърво; той имаше определено начало и на теория можем да се определи кога, че беше. Ако дървото е резултат от все по-голям част от друго дърво, тогава ние дори не може да се каже със сигурност, когато дървото всъщност става отделен организъм. Вегетативно размножаване се среща често в дървета, а в някои групи е много по-често, отколкото репродукцията от семена.Например, повечето от гигантски секвои крайбрежието ( секвоя ) вероятно произлиза от корените на предците си. Обикновено расте от корените на своите съседи, а в действителност той е бил предложен, че някои от най-големите и най-старите организми в света са клонинги на трепетлика дървета, които могат да съдържат хиляди отделни стъбла и могат да живеят в продължение на хиляди години, дори и макар индивидуална трепетлика стъбла почти никога не живеят повече от двеста години. Това е факти като този, които демонстрират към мен един от най-фундаменталните разлики между растения и животни: понятието за индивидуален, който се е родил, живее и умира, обикновено е без значение в света на растенията.За растения, индивидът е нищо; генетичния материал, ДНК, е определянето което определя една освен друг.

Фиданки могат да достигнат удивителни възрасти. Тук, в нашите  гори, имаме малки дървета, които се наричат „предварително регенерация.“ Тези дървета живеят в тъмната гора understory където те чакат за големи дървета, за да умре, за да споделите с малко слънчева светлина през, така че малко дърво може да расте нагоре в свода на гората. Един изследовател установено, че Tsuga mertensiana разсад-малко от 5 см височина може да бъде 20 години, без да се налага все още произвеждат един пръстен. Друг изследовател установено, че Abies amabilis фиданки по-малко от 1,3 м височина и 2,5 см в диаметър може да има повече от 100 пръстени.Така, че е много лесно да се подценява възрастта на едно дърво от един век или по-просто, като не е да получите възможно най-дълго дърво-пръстен проба. Централните няколко сантиметра от дърво могат да съдържат рекорда на повечето си живот!

Старите дървета в тихоокеанския северозапад

Имаме някои изключително стари дървета в тихоокеанския северозапад на Северна Америка.Всички те са иглолистни дървета, както и повечето изключително стари дървета по целия свят.Ето няколко коментари на нашите най-дълго е живял дървета:

Секвоя (Sequoia sempervirens): Освен, че е най-големият дървото някога мисълта, че е живял (там са достоверни записи на дъскорезници, преработващи секвои по-големи от някое дърво сега живее), секвоята е и един от най-старите. До неотдавна (2007 г.), че е много трудно да се направят добри данни възрастови на секвои. Пробите са взети близо до основата на дървото разкриват лошото еднородност схема, което означава, че много пръстени не отиват по целия път около дървото. Следователно основните проби имат много липсващи пръстени. Единственият начин да получите точни проби е чрез намаляване на напречните сечения от дървета. Това не е приемливо с живи дървета, така че повечето данни възрастови бяха взети от дървета, които са влезли в исторически план, или че са починали от естествена смърт. За съжаление, тези дървета, често имат много обширна гниене, така че те са кухи, а стотици или дори хиляди години на запис са били загубени. Имам най-старата известна проба секвоя; тя има над 2000 пръстени, и той има много липсващи пръстени, както добре. Подозирам, че бреговите секвои могат да живеят 4000 година, но ние никога няма да разберем със сигурност. Въпреки това, работата по Алисон Керролл в Универистета на Хумболдт наскоро показа, че ако основните брегови секвои над основата, което означава 10 метър или повече над земята, а след това проблемите с верига еднообразие и липсващи пръстени изчезват. Тези ядра много добре в повече от 1000 година на запис.Следващата стъпка е да се опита да събере някои наистина дълги ядра, които ще обхванат по-голямата част продължителност на живота на дървото. По този начин, ние може скоро да бъде в състояние да докаже съществуването на секвои значително повече от 2000 години, и да се извлече информация за околната среда, обхващаща този целия период от време.

Жълт кедър на Аласка (Cupressus nootkatensis): Най-старото познато пробата жълто-кедър съдържа 1834 пръстени в парче дърво около метър дълга. Подобно на секвоя, жълто-кедри обикновено имат тежка heartrot. Те живеят в някои от най-старите гори в света, на западния бряг на остров Ванкувър, в гори, които не са били унищожени от пожар, вятър, цунами или нещо друго, за повече от 4000 години. Подозирам, че някои от тези гигантски жълто-кедри са над 4000 години също, но ние никога не може да бъде в състояние да го докаже.

Западен червен кедър ( Thuja plicata ): Историята е почти същата като за жълто-кедър. Червен кедър растат до огромни размери, понякога повече от 6 метра в диаметър, и те имат по подобен огромен.

Дъглас-ела ( Pseudotsuga menziesii ): Най-старият известен Дъглас-ела, 1350 година, е бил гигантски дърво на остров Ванкувър, които взривиха надолу преди няколко години. Тя дава рекорд дърво-пръстен, че отидох на твърдо сърцето на дървото. Въпреки това е малко вероятно, че Дъглас ели, които някога са живели по-дълго от това Матусал. Вземане на проби от хиляди стари дървета, от цяла голямата си гама, е произвела само шепа повече от 1000 години.

Горски бучиниш ( Tsuga mertensiana ): Не са много данни за старите планински ели, но това, което имаме предполага, че тези дървета живеят най-малко 1000 години при подходящи условия. Най-старите дървета започват живота си като предварително регенерация и живеят няколкостотин години като Посадъчен материал. След това разминаване се отваря в свода на гората и те растат с размера на малки дървета, преди разликата затваря. Те чакаме тогава, тъмно и мрачно, за няколко стотин повече години, докато друга празнина отваря в сенника и те могат да възобновят небето растеж. Много старите дървета могат да повторите този процес 3 или 4 пъти, преди най-накрая влиза свода на гората като пълноправен горски доминиращите дървета в вековна възраст от 700 или 800 години. След това, ако сте късметлия, те ще получат няколко стотин години в свода на гората преди мълния, пожар, вятър, или гният в крайна сметка завърши кариерата си и да се върнат към гората етаж.