树木年轮学是树木年轮测定的正式术语。树木年轮测定是一门利用树木年轮详细记录一个地区气候变化的科学，也是一种估算多种类型木制物体建造日期的方法。

主要收获：树木年代学

• 树木年轮学，或树木年轮测定法，是研究落叶树木的生长年轮，以确定木制物体的绝对日期。
• 树木年轮是由树木的周长形成的，而给定树木年轮的宽度取决于气候，因此一个林分的树木都具有几乎相同的树木年轮模式。
• 该方法是由天文学家安德鲁·埃利科特·道格拉斯和考古学家克拉克·威斯勒在20世纪20年代发明的。
• 最近的应用包括跟踪气候变化、识别悬而未决的斜坡崩塌、在一战战壕建设中发现美国树木，以及利用热带树木的化学特征识别过去的温度和降水量。
• 树木年轮定年也用于校准放射性碳年代。

随着考古年代测定技术的发展，树木年代学非常精确：如果木质物体上的年轮被保存下来，并且可以与现有的年表联系起来，研究人员就可以确定精确的日历年，并经常根据树木被砍伐的季节来制作年表。

由于这种精度，树木年代学被用于校准​放射性碳年代测定，通过给科学提供一种大气条件的测量方法，已知大气条件会导致放射性碳年代的变化。

通过与树木年代学记录进行对比校准的放射性碳日期用缩写词（如cal BP）指定，或在现在之前校准几年。

什么是树轮(tree rings)？

树木年轮测定法之所以有效，是因为一棵树在其一生中每年都会在可测量的年轮中变大，而不仅仅是在高度上。这些环是形成层，一个位于木材和树皮之间的细胞环，是新的树皮和木材细胞的起源；每年都会产生一个新的形成层，留下前一个形成层。形成层细胞每年生长的大小，以每个环的宽度来衡量，取决于温度和湿度——每年的季节是温暖还是凉爽，干燥还是潮湿。

形成层的环境输入主要是区域气候变化、温度、干旱和土壤化学的变化，这些变化一起被编码为特定年轮宽度、木材密度或结构和/或细胞壁化学成分的变化。最基本的情况是，在干旱年份，形成层的细胞较小，因此形成层比湿润年份薄。

树种问题

不是所有的树木都可以在没有额外分析技术的情况下进行测量或使用：不是所有的树木都有每年产生的cambium。例如，在热带地区，年轮没有系统地形成，或者年轮没有与年份挂钩，或者根本没有年轮。常绿形成层通常是不规则的，不是一年生的。北极、亚北极和阿尔卑斯地区的树木响应不同，这取决于树木的年龄。较老的树木降低了水的效率，从而降低了对温度变化的响应。

树木年代学的发明

树轮定年法是为考古学发展起来的最早的绝对定年法之一，它是由天文学家安德鲁·埃利科特·道格拉斯和考古学家克拉克·威斯勒在20世纪前几十年发明的。

道格拉斯最感兴趣的是树木年轮上的气候变化史；威斯勒建议使用该技术确定美国西南部的adobe pueblos何时建成，他们的共同工作在1929年亚利桑那州现代小镇Showlow附近的古老Pueblo小镇Showlow的研究中达到高潮。

光束探测

考古学家尼尔M。贾德被认为是说服了国家地理学会建立了第一次Beam探险队的功臣，在这次探险中，来自被占领的普埃布洛斯、教会教堂和美国西南部史前遗迹的原木部分被收集起来，与现存的美国黄松的原木部分一起被记录下来。戒指的宽度经过匹配和年代交叉，到20世纪20年代，年表可以追溯到近600年前。与特定日历日期相关的第一处废墟是杰迪托地区的卡瓦伊库赫，建于15世纪；来自Kawaikuh的木炭是（后来）放射性碳研究中使用的第一种木炭。

1929年，Showlow被Lyndon L.挖掘。哈格雷夫和埃米尔W。Haury和在Showlow进行的树木年代学最终确定了西南部的第一个单一年代学，延续了1200多年。树环研究实验室是由Douglass于1937在亚利桑那大学建立的，至今仍在进行研究。

构建序列

在过去的一百年左右的时间里，世界各地的各种物种都建立了树木年轮序列，其中包括由霍恩海姆实验室在欧洲中部完成的12460年的橡树序列，以及加利福尼亚州8700年的猪鬃松序列。建立一个地区今天的气候变化年表，首先是简单地匹配老树和老树的重叠年轮模式；但这些努力不再仅仅基于树木年轮的宽度。

诸如木材密度、其构成的元素组成（称为树木化学）、木材的解剖特征以及在其细胞内捕获的稳定同位素等特征，已与传统的树木年轮宽度分析结合使用，以研究空气污染效应、臭氧的吸收以及土壤酸度随时间的变化。

中世纪吕贝克

2007年，德国木材科学家迪特尔·埃克斯坦（Dieter Eckstein）描述了德国吕贝克（Lübeck）中世纪小镇内的木制工艺品和建筑椽，这是该技术可以被无数种方式使用的一个极好例子。

吕贝克的中世纪历史包括几个与树木年轮和森林研究相关的事件，包括12世纪末和13世纪初通过的建立一些基本可持续性规则的法律，1251年和1276年的两次毁灭性火灾，以及大约1340年至1430年因黑死病而导致的人口锐减。

• 吕贝克的建筑繁荣以大量使用幼树为标志，这表明需求超过了森林恢复的能力；半身像，比如黑死病夺去了大量人口后的半身像，表示的是一段很长的时间内根本没有建筑，然后是使用非常古老的树木。
• 在一些比较富裕的房屋中，在建筑过程中使用的椽子在不同的时间被砍掉，有些跨越了一年多；大多数其他房屋的椽子都是同时被砍掉的。埃克斯坦认为，这是因为更富有的房子的木材是在木材市场上获得的，在那里树木会被砍伐和储存，直到可以出售；而不太富裕的房屋建筑却及时建成。
• 长距离木材贸易的证据可以从进口的木材中看出，这些木材用于制作艺术品，如圣雅各比大教堂的凯旋十字架和屏风。这被确认为是用专门从波兰波罗的海森林运来的200-300年树龄的木材建造的，可能是沿着格但斯克、里加或科尼斯贝格港口的既定贸易路线运来的。

热带和亚热带环境

Cláudia Fontana及其同事（2018年）记录了填补热带和亚热带地区树木年轮研究重大空白的进展，因为这些气候条件下的树木要么具有复杂的年轮模式，要么根本没有可见的树木年轮。这是一个问题，因为全球气候变化正在发生，我们需要了解影响地球碳水平的物理、化学和生物过程越来越重要。世界上的热带和亚热带地区，如南美洲的巴西大西洋森林，储存着地球总生物量的54%。标准树木年代学研究的最佳结果是常绿狭叶南洋杉（巴拉那松、巴西松或坎德拉布拉树），其序列在1790-2009年间在雨林中建立；初步研究（Nakai et al.2018）表明，存在跟踪降水和温度变化的化学信号，可用于获取更多信息。

2019年的一项研究（Wistuba及其同事）发现，树木年轮也可以警告即将发生的斜坡崩塌。结果表明，因滑坡而倾斜的树木记录了偏心的椭圆树轮。在波兰进行的研究中，Malgorzata Wistuba及其同事发现，在灾难性崩塌之前的三到十五年内，这些环的下坡部分比上坡部分更宽。

其他应用

早就知道，挪威奥斯陆附近的三个9世纪维京时期的船冢（戈克斯塔德、奥斯伯格和图恩）在古代某个时候被破获。入侵者污损了船只，损坏了墓葬物品，并拔出并驱散了死者的尸骨。幸运的是，劫掠者留下了他们用来闯入土堆的工具、木制铲子和担架（用于将物品抬出坟墓的小把手平台），这些工具是用树木年代学分析的。比尔和达利（2012年）将工具中的树环碎片与已确定的年表联系起来，发现所有三个土堆都在10世纪被打开，墓葬物品被损坏，这可能是哈拉尔·蓝牙（Harald Bluetooth）将斯堪的纳维亚人皈依基督教运动的一部分。

王和赵利用树木年代学研究了秦汉时期使用的一条丝绸之路——青海路线的日期。为了解决路线何时被废弃的矛盾证据，王和赵查看了路线沿线墓穴中的木材遗骸。一些历史资料表明，青海路线在公元6世纪就被废弃了：对沿途14座陵墓的树木年代学分析表明，该路线一直持续到8世纪末。Kristof Haneca及其同事（2018年）的一项研究描述了美国木材进口的证据，以建造和维护沿西线的一战战壕440英里（700公里）长的防线。

选定来源

• 比尔、简和艾夫·戴利。”《从奥塞伯格和戈克斯塔德掠夺船墓：强权政治的一个例子？》《古代》86.333（2012）：808-24。印刷品。
• 巴西大西洋森林的树木年代学和气候：哪些物种、在哪里以及如何进行〉，新热带生物学和保护13.4（2018）。印刷品。
• 哈尼卡、克里斯托夫、舍尔德·范达伦和汉斯·比克曼。”战壕用木材：一战时期佛兰德斯战壕考古木材的新视角〉《古代92.366》（2018）：1619-39。印刷品。
• 《文化年表：欧洲新石器时代年代测定方法的比较评估》，《古代》88.342（2014）：1065-80。印刷品。
• Nakai，Wataru，et al.“同位素树木年代学中δ18O测量用无环热带树木的样品制备”，《热带》27.2（2018）：49–58。印刷品。
• 墨西哥西北部树木年代学的应用〉《拉丁美洲古代》29.1（2018）：102-21。印刷。
• 王书志、赵秀海。”使用树木年代学重新评估丝绸之路青海路线。《树木年代学》31.1（2013）：34-40。印刷。