近期，由包括南京地质古生物研究所专家在内的中外学者组成的研究团队，通过对现生和化石树木生长轮（又称年轮）向阳性特征的研究，揭示了华北板块自晚侏罗世至今发生过顺时针方向的旋转，这一结论得到了古地磁学证据的有力支持，也使树木古年轮的意义再次受到关注。

    我们通常将树木在一年的生长周期里所产生的一个个纹层统称为生长纹。树木生长与所受阳光照射有关，朝南一面阳光照射充足，该面木质部生长速度快，年轮较宽，而背阴朝北的一面因阳光较少，年轮显得较狭窄。因此，树木都有向阳生长的特性，重要的是它还在树木茎干横切面生长轮的偏心发育上有明显反映，即存在着树木生长具偏心率的现象。

    科学家发现，纬度越高，树木生长轮的偏心率越明显，且其强度随着纬度由高到低展示出由强到弱的特性。这种偏心率特征不仅在现生的树木中广泛存在，而且在地史时期原位、直立保存的木化石树桩中也存在。因此，古树木生长向阳性与板块构造运动之间是否存在关系受到了科学家的关注。

    研究团队对华北板块的250余个现生树木和7个侏罗纪原位树桩木化石进行了向阳性的实地考察和测量分析。结果表明，现生树木的偏心率是西南219°±5°；而位于同纬度带原位直立保存的距今1.6亿年髫髻山组和1.5亿年土城子组的木化石平均偏心率分别为237°和233.5°。这些差异具有重要的古地理意义，揭示了华北地块从晚侏罗世至今发生了顺时针方向旋转。重要的是，这一重要结论也与团队在该地区10个地点所采100个侏罗系样品所分析得出的古地磁学研究结论相一致。

    该项研究成果所推断的华北板块旋转，为东亚这一著名构造运动的生态系统响应提供了新证据，也为理解中晚侏罗世至早白垩世过渡期的构造运动与气候变化之间的关系，以及对古地理和生物群的迁移演化带来了新启示。

    其实，树木古年轮的意义远不止这一点。树木年轮生长由于受到诸多环境因子影响，如气温、气压、降水量和向阳性等，因而隐含有大量的古气候古地理古环境方面信息，可以帮助我们揭秘古今许多科学之谜。

    例如，气象学上，可通过年轮的宽窄了解每年的气候状况，利用年轮上的信息可推测出几千年来的气候变迁情况。年轮宽表示那年光照充足，风调雨顺；若年轮较窄，则表示那年温度低、雨量少，气候恶劣。如果某地气候优劣有过一定的周期性，反映在年轮上也会出现相应的宽窄周期性变化。

    美国科学家根据对年轮的研究，发现美国西部草原每隔11年发生一次干旱，并应用这一规律正确地预报了1976年的大旱。我国气象工作者对祁连山区的一棵古圆柏树的年轮进行了研究，并对不同的生长阶段予以科学的订正，推算出我国近千年来的气候以寒冷为主，17世纪20年代到19世纪70年代是近千年来最长的寒冷时期，一共持续了250年。

    环境科学上，树木年轮可以帮助人们了解污染的历史。德国科学家用光谱法对费兰肯等3个地区的树木年轮进行研究，掌握了近120～160年间这些地区铅、锌、锰等金属元素的污染情况，经过对不同时代的污染程度的对比，找到了环境污染的主要原因。

    医学上，树木年轮对探讨地方病的成因有一定的作用。如在黑龙江和山东省一些克山病发病地区，发病率高的年份的树木年轮中铂含量低于正常年份。这与目前地球化学病因的研究结果非常一致。

    历史学上，常用年轮推算某些历史事件发生的具体年代。如在浩瀚的大海里，有历代沉没的大小船只，根据木船的花纹（年轮）可确定造船的树种；根据材质腐蚀状况确定沉船遇难的时代，以及与该时代有关的某些历史事件。

    在森林资源调查中，依据年轮的宽窄来了解林木过去几年的生长情况，预测未来的生长动态，为制订林业规划、确定合理采伐量、采取不同的经营措施提供科学依据。

    美国甚至将年轮引入地震的研究中。他们认为，地震造成地面移动倾斜后，年轮上留下了树干力图保证笔直生长所做出努力的痕迹；又如根系横越断层或位于断裂附近，由于生长受到阻碍，该年形成的年轮就比较小。依此可以了解到当时地震的时间和强度，并能揭示地震史及周期，从而可以开展地震的预测预报。

    总之，树木古年轮具有诸多神奇指示作用，为我们了解和认识远古时期的环境变化提供了丰富而独特的信息。

    （作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员，南京古生物博物馆馆长，中国科普作家协会副理事长）