树轮年代学(dendrochronology)是一门以植物生理学为基础, 以树木年轮生长特性为依据, 研究环境对年轮生长影响的学科, 旨在获取代用资料, 重建环境因子的变化史实(Fritts, 1991)。在全球气候变化的研究中, 要了解年代尺度至世纪尺度的气候变化规律, 需要高分辨率、长时间尺度的气候代用资料, 鉴于树木年轮资料具有定年准确、连续性强、分辨率高和易于获取复本等特点, 树木年轮分析已成为研究过去全球气候变化的重要技术之一, 长期以来在全球气候变化研究中得到了广泛的应用(D′Arrigo et al., 1999; 刘洪滨等, 2003a; 2003b; Hans et al., 2004; 梁尔源等, 2004)。

从研究深度来看, 已由初期的对年轮宽度、密度和亮度等的物理分析的研究发展到了对年轮稳定同位素、化学组分和解剖结构等进行分子水平的研究, 有助于提取记录在年轮内部的更详细的环境信息, 从而为气候变化的研究提供更多的依据。从研究广度来说, 研究区已由干旱、半干旱、高寒和高海拔等特殊气候地区逐渐转向温暖湿润的非典型气候地区。随着研究理论和技术的改进, 树木年轮学研究已不再仅局限于气候参数的恢复, 在重建厄尔尼诺(南方涛动)(Nivaor et al., 2004; Schongart et al., 2004)、冰川进退(Taylor et al., 2004)、火山爆发(Briffa et al., 2004)和森林火灾史(Pierce et al., 2004)等研究领域中也发挥着重要作用。本文旨在阐述树木年轮分析在温度、降水序列和大气CO₂浓度变化研究中的应用状况, 分析气候变化对树轮宽度、密度和稳定同位素组成的影响, 并就树轮年代学在气候变化研究中存在的问题和研究前景作了简要的探讨。

1 树轮宽度分析 1.1 树轮宽度在研究温度、降水变化中的应用

树轮宽度分析是最早也是最常使用的树轮年代学分析方法之一。环境变化会影响树木生长, 并反映在年轮上, 利用树轮宽度的年际间变异, 重建历史气温、降水序列, 已在全球气候变化研究中广泛应用并且取得了重要进展(Fritts, 1991; Mann et al., 1999; Zhang et al., 2003; Paul et al., 2004; 袁玉江等, 2005)。

根据树木年轮宽度对北美高纬地区重建的近300年(1682—1968)的温度变化表明, 与17、18、19世纪相比, 20世纪该地区处于异常温暖期(D′Arrigo et al., 1999)。刘晓宏等(2004)对祁连山中部圆柏(Sabina przewalskii)建立了树轮宽度标准指数序列, 其反映的温度变化情况较好地表现了小冰期降温特征, 而且也显示了20世纪的全球气温持续变暖趋势, 且公元1998年为20世纪的最暖年。Palmer等(2004)对新西兰过去约500年(1459—2002)的气温变化进行了深入分析, 认为15世纪70年代、16世纪30年代与70年代、17世纪初期、1730—1780年、1820—1840年、19世纪70年代、1920—1940年和20世纪60年代为暖期, 1630—1680年、1790—1810年、1880—1910年和1950年为冷期, 该结果与利用δ ¹⁸O重建的温度变化状况一致性较高。上述研究结果中, 冷暖期出现的时间基本一致, 但由于地理位置不同, 发生频率和持续时间存在一定的差异。刘洪滨等(2003b)利用秦岭地区太白红杉(Larix chinensis)、华山松(Pinus armandi)、油松(Pinus tabulaeformis)和铁杉(Tsuga chinensis)年轮表资料重建了秦岭地区的初春温度, 认为近300年来初春温度存在明显的冷暖时段, 升温快速、降温缓慢, 西部初春的温度变幅大于中东部地区, 该重建序列与仪器实测记录结果的相关系数可达0.6以上, 说明重建序列能较好地反映秦岭地区的初春温度变化情况, 但是在20世纪后期, 重建序列及仪器测序列均未反映出该区具有明显的增温趋势, 其原因有待进一步分析。

Paul等(2004)利用太平洋西北部的18个刺柏(Juniperus occidentalis)年轮表重建了将近250年(1733—1980)的降水变化状况, 认为该区气候长期干旱, 是一个干旱核心区。Hans等(2004)用欧洲赤松(Pinus sylvestris)长达300年的树轮宽度年表对1786—2000年的气温和降水资料进行分析, 认为1815—1833年是过去300年中最为干旱的时期。Hughes等(1994)用树轮宽度分析过去400年华山地区季节性气温和降水的变化情况, 结果表明, 20世纪20年代中期和晚期是自1683年以来最干旱的时期。美国大西洋南部的800年树轮干旱指数序列表明：自公元1185年以来, 该区经历了显著的生长季水分变异, 16世纪干旱较为严重且持续时间较长, 20世纪的水分条件变化处于正常范围之内(Quiring, 2004)。上述研究表明不同地区干旱事件发生的时间、频率、强度和持续时间明显不同, 这主要与研究区域的地理位置及其地带性气候格局有关。刘禹等(2003a)根据树木年轮序列分析了过去160年以来东亚夏季降水的演变历史, 分析了贺兰山北部5—7月及内蒙古东部白音敖包地区4—7月上旬的降水变化(刘禹等, 2003b; Liu et al., 2004), 反映了东亚夏季风锋面的变化情况。对伊犁地区降水变化进行分析, 发现300年来该区气候变化具有冷与湿、暖与干相对应的特点, 且偏干年多于偏湿年, 湿润期短, 干旱期相对增长, 在波动中存在着变干的趋势(叶玮等, 1999)。上述结果与毗邻地区的降水变化一致性较高。

Wilson等(2004)对德国南部森林地区的挪威云杉(Picea abies)和白杉(Abies alba)的树轮资料建立了宽度年表, 重建了过去500年(1480—1970)的气候变化, 发现20世纪以前(1480—1899)2个树种的树轮年表变化趋势相似, 利用云杉树轮年表重建1872—1930年3—8月的降水序列的效果比白杉要好, 1930年以后白杉年轮出现异常变化, 20世纪70年代中期云杉年表与降水的相关性减小, 这与工厂大量排放SO₂有关, 因此利用云杉年轮只能较精确地重建该区1871—1978年的降水序列。

由于树木生长取决于许多因素, 气候状况只是其中之一, 因此利用树轮宽度重建的气候要素能否精确地反映当地的气候状况, 是值得考虑的问题之一。树轮宽度在重建气候的精度和可靠性方面很大程度上取决于定年的准确性、样本量是否充足以及能否最大限度地剔除非气候因子对树木生长的影响。研究中应加强根据代用资料建立的温度、降水量、δ¹³C、δ¹⁸O等记录进行对比研究, 寻找内部的联系, 使其能更准确地反映气候波动规律。

1.2 温度、降水变化对树轮宽度的影响

树木年轮的形成受当年及生长前期气候因子(主要是温度和降水)的综合影响, 年轮宽度与气候因子之间存在着复杂的关系。一般来讲, 在生长季, 降水量对树木的影响最大, 年轮宽度往往与降水量正相关(Akkemik, 2000; 朱海峰等, 2004), 可能与降水可加快光合产物积累并促进植物的后期生长有关(Zhang et al., 2003)。一些研究还表明当生长季降水充足或过多时, 年轮宽度与降水量呈负相关(Fritts, 1991; Wimmer et al., 1997)。温度对年轮宽度的影响较复杂, 在生长季开始时, 最低温度的升高有利于延长生长季, 故温度与年轮宽度呈正相关(Akkemik, 2000; Makinen et al., 2003; 刘洪滨等, 2003b); 而在生长旺季, 温度升高会导致蒸散加剧, 土壤含水量降低, 从而抑制树木的生长, 故多表现出与年轮宽度负相关(Jacoby et al., 2004; 袁玉江等, 2005)。

树木生长阶段不同以及环境条件改变时, 树轮宽度的制约因素也会发生变化。Hans等(2004)认为欧洲赤松树木生长与5—6月降水呈高度正相关, 但在旱季, 尤其是19世纪末期, 树木生长与6—7月的气温呈负相关。Makinen等(2003)认为德国东部挪威云杉的径向生长与5月温度呈正相关, 当温度适宜时, 水分成了树木生长的主要限制因子, 当温度过高导致水分胁迫时, 降水量与树木径向生长呈显著正相关。秦岭东端建立的华山松树轮年表说明华山松的生长主要受4月温度和4—7月(特别是5—6月)降水的影响, 且与6月温度密切相关(邵雪梅等, 1994)。Bouriaud等(2004)对同一林地的55年生的法国山毛榉(Fagus sylvatica)建立了30条树轮序列, 分析认为树轮宽度与土壤水分相关, 且对生长季后期气候变化较为敏感。对巴塔戈尼亚北部安第斯地区(海拔1 200~1 750 m)15个假山毛榉(Nothofagus pumilio)样本的研究发现, 树木年轮宽度不仅与春夏季的温度及降水有关, 还受海拔和积雪覆盖程度的影响(Villalba et al., 2003)。Kirdyanov等(2003)认为西伯利亚高纬度地区的夏季初期温度、冬季降水以及冰雪融化期对树轮结构有重要影响。

一些研究还表明, 温度和降水对树轮的影响具有明显的滞后效应, 降水对树轮的滞后效应更大一些(Fritts, 1991; Larsen et al., 1995; 李江风等, 2000; Makinen et al., 2003)。对北美白云杉(Picea glauca)和美国短叶松(Pinus banksiana)进行研究时发现, 其径向生长量与上一年7—8月的降水量成正相关, 因为7—8月降水充足会导致土壤水分状况良好, 树木落叶减少, 有利于光合作用(Rolland, 1993; Larsen et al., 1995)。一些学者也认为上一年8—9月的高温能减缓树木第二年的生长速率, 因为这段时间的高温会使土壤含水量减少, 降水量不能满足树木蒸腾作用的需求, 树木只能动用体内储存的水, 因而影响了下一年的生长(Rolland, 1993; Makinen et al., 2003)。上一年冬季的温度状况也影响着树木第二年的生长, 当冬季温度偏低时, 植物叶细胞内原生质脱水, 根系可能被冻死, 以致来年光合作用减弱, 且树木生长期缩短, 从而形成窄年轮(李江风等, 2000; 朱海峰等, 2004)。而温暖的冬季则可以避免叶组织冻结, 保证代谢活动正常, 有利于树木来年的生长(邵雪梅等, 1999), 温暖的冬季还会延长来年的生长期, 有利于光合作用, 为下一年的生长积累较多的能量(Fritts, 1991; Gutiérrez, 1991)。当秋末和冬季的温度过高时, 树木的呼吸和代谢作用加强, 这加速了储存营养的消耗, 对植物的次年生长不利(Rolland, 1993; Cherubini et al., 1997)。

树木的生长除了受温度、降水、光照等因子的影响外, 一些异常变化如大气CO₂浓度升高、旱灾、火灾、森林病虫害、火山喷发、地震和冰川运动以及人为环境污染等都会影响树木生长, 进而影响树轮宽度重建气候序列的精度。重建的气候序列与实测值之间往往存在很大偏差, 重要原因就是未考虑到异常气候、环境变化对树木年轮的影响。今后研究中, 应灵活运用树木年轮气候学理论, 要对年轮气候模型进行检验和修正, 以获得更精确的气候、环境变化信息。

2 树轮密度分析

木材密度不仅能间接反映出树轮细胞直径、木质部细胞壁厚度和细胞腔大小等, 而且对气候变化极为敏感, 包含了从年轮宽度中无法提取的环境信息, 这就使得年轮分析更为深入, 应用范围更为广泛(Wimmer et al., 1997; D'Arrigo et al., 1999; Schume et al., 2004; 何吉成等, 2005)。将秦岭地区华山、太白、佛坪和镇安的树轮样本建立的年轮宽度年表(Hughes, 1994; 刘洪滨等, 2003a; 2003b)和年轮密度年表(邵雪梅等, 1994)进行比较时, 发现年轮密度年表所包含的气候信息量高于宽度年表。

Briffa等(2004)利用最大晚材密度重建了过去长时间尺度的温度(4—9月)变化, 表明北半球15和16世纪的气温比1 000年前的重建温度(Mann et al., 1999)要更低一些。Barber等(2004)利用白云杉的最大晚材密度和δ¹³C重建了美国阿拉斯加州近200年(1800—1996)的夏季(5—8月)气温, 认为该地区最冷期为1916—1937年, 最暖期为1974—1996年, 且树轮径向生长与夏季气温高度相关。刘洪滨等(2003a)对秦岭南坡佛坪冷杉(Abies chensiensis)、油松和铁杉建立树轮宽度、密度年表, 重建了佛坪1789年以来1—4月的月平均温度, 发现各样点的树木生长明显受生长季前期温度影响, 且与温度呈显著的正相关关系。王丽丽等(2005)认为黑龙江漠河兴安落叶松(Larix gmelinii)与樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)的晚材密度受7、8月的最高温控制, 与生长季后期的温度显著相关。

树轮密度研究更注重从生理解剖特征——细胞尺度研究气候因子对树木生长的影响, 因而利用树轮密度重建的温度、降水序列较利用树轮宽度的重建结果更为精确。由于密度分析所用仪器价格昂贵, 操作过程比较繁琐, 其应用受到了一定限制。随着图像分析技术的不断完善以及先进的树轮分析仪器的发明和应用, 运用X射线衍射仪、微密度计、年轮密度测定仪等研究年轮密度, 运用图像分析仪测定解剖因子中细胞大小、细胞壁厚度等, 可同时得到年轮宽度、密度、亮度等多个指标, 在精度上能满足科研需求。但是, 可做密度分析的树种不一定能直接做反射亮度的图像分析, 图像分析也有其局限性。对那些不仅具有早、晚材颜色变化, 还具有其他颜色变化的树种, 如心材和边材的颜色不同, 图像技术就无法代替密度分析, 因此研究中还应注重图像技术、树轮密度分析和宽度分析的综合运用。

3 树轮稳定性同位素分析

树体内碳、氢和氧稳定性同位素组成记录了温度、湿度、降水量等气候信息(Feng et al., 1995; Saurer, 1997; 马利民等, 2003; Raffalli-Delerce et al., 2004; 郑淑霞等, 2005a; 2005b)。Pascale等(2004)认为热带地区的树轮不清晰, 气候重建会受到限制, 而树轮纤维素δ¹⁸O可以较好地指示出气候变化情况。

3.1 树轮稳定性同位素在气候要素重建中的应用

树轮稳定性同位素分析作为一种新颖的高分辨率分析方法, 已在重建历史时期大气CO₂浓度(C_a)、温度、降水变化、灾害以及环境污染等过程中发挥了重要作用, 是获取古气候变化信息的重要途径(蒋高明等, 1997; 钱君龙等, 2001; Raffalli-Delerce et al., 2004)。

3.1.1 重建大气CO₂浓度变化

C_a变化的研究是全球气候变化研究中的热点问题。树轮中碳稳定同位素能反映树木生长时的C_a, 因此测定树轮碳同位素组成已成为研究C_a变化的重要手段。自工业革命以来, C_a迅速增加, 而相应的δ¹³C减少, 其主要原因是化石燃料的大量燃烧。C_a的增加必然对树木的生长产生影响, 而树轮的δ¹³C很好地记录了C_a的增加趋势。在已进行的树轮碳同位素研究中, 几乎遍及全球的树轮δ¹³C的记录都呈现出自工业革命以来明显的下降趋势。Farmer(1979)发现英国橡树(Quercus robur)年轮中δ¹³C含量由1890年的-20.5‰下降到1970年的-22.0‰; Pearman等(1976)报道塔斯码尼亚松树(Arthrotaxis selaginoides)纤维素及木质部中的δ¹³C含量由1880年的-24.3‰下降到了1950年的-25.2‰; 李正华等(1994)得出工业革命以来大气CO₂的δ¹³C约下降了2.1‰, 均反映出了C_a逐渐升高的趋势。蒋高明等(1997)通过油松年轮δ ¹³C的变化推测出我国北方C_a已由工业革命前的278.4 μmol·mol^-1上升到了90年代初期的340 μmol·mol^-1。Feng(1998)利用天然森林年轮中δ¹³C的变化, 预测了在1800—1985年, C_a由280 μmol·mol^-1上升到了340 μmol·mol^-1, 与蒋高明等(1997)的研究结果基本一致。Steven(1994)发现南美洲树轮的δ¹³C有着与北半球一致的下降趋势, 且与大气CO₂中δ¹³C的下降趋势一致; Raffalli-Delerce等(2004)对法国西部生长的4个橡树(1879—1998)测定树轮宽度、δ¹³C和δ¹⁸O, 并结合气象(自1885年)和水文资料(自1951年)进行分析, 发现在近一个世纪中, 碳稳定同位素分辨率(Δ)呈下降趋势; 郑淑霞等(2005a)研究了黄土高原区狼牙刺(Sophora viciifolia)、辽东栎(Quercus liaotungensis)、虎榛子(Ostryopsis davidiana)和酸枣(Zizyphus jujuba Mill. var. spinosus)4种植物叶片的δ¹³C, 发现近70年中它们分别下降了14.65%、14.46%、11.99%和2.44%, 远远大于Farmer(1979)和Pearman等(1976)观测的植物体内δ¹³C的下降幅度, 较好地反映出了近一个世纪以来C_a升高的趋势。以上结果都可清楚地表明, 大量化石燃料的燃烧, 导致自工业革命以来C_a急剧增加, 进而对全球的气候及生态环境产生了巨大影响。但是, 也有少数地区如芬兰(Robertson et al., 1997)、瑞士(Anderson et al., 1998)及美国塔斯马尼亚地区(Francey, 1981)的树轮δ¹³C与C_a还存在相反的变化趋势, 并未指示出C_a升高的趋势。

目前通过树木年轮δ¹³C的研究来重建C_a变化, 主要依据Farquhar等(1982)的计算公式：δ¹³C= δ¹³C_a-a-(b-a)×C_i/C_a, 式中：δ¹³C、δ¹³C_a分别为植物体内和大气稳定性碳同位素的比率; a、b分别为CO₂扩散到气孔时产生的分部效应和光合羧化酶RUBP对碳同位素的分部效应; C_a、C_i分别为大气和胞间CO₂浓度。利用这一公式定量重建C_a的前提是C_i保持恒定, 但侯爱敏等(2000)对南亚热带几种主要树种的分析时发现, C_i值受环境和物种特性的影响, 在环境变化较大的情况下, C_i值不能保持稳定, C_i仅仅1 μmol·mol ^-1的变化, 即会导致C_a有较大幅度的变化。目前通过树木年轮δ¹³C的分析难以精确地重建区域性C_a的变化。Francey(1981)通过总结不同区域、不同时间段的δ¹³C变化趋势, 对年轮δ¹³C能否反映C_a变化也提出了质疑。

许多研究表明年轮δ¹³C值与降水量、温度、湿度及光强等也存在一定的关系(Saurer et al., 1997; Feng, 1998; 刘晓宏等, 2002; Raffalli-Delerce et al., 2004)。同一棵树不同半径上的δ¹³C值存在差别, 可达4‰, 而同一群落中的不同植株之间的差别可达2‰~3‰, 造成这些差别的原因尚不明确(Leavitt et al., 1984; 孙谷畴等, 1993)。

3.1.2 重建温度、降水序列

Feng等(1995)通过对不同地区树轮 δ¹³C的研究, 认为20世纪的气候变化将比19世纪更加明显, 近一、二百年中树轮的氢同位素(δD)随温度上升而升高, 并指出全球变暖的趋势在19世纪末期, 甚至中期就已经开始了, 且寒冷地区较温暖地区更快(Feng, 1998), 该结论与D′Arrigo等(1999)和刘晓宏等(2004)利用树轮宽度重建的温度变化序列所得的结论基本一致。钱君龙等(2001)根据浙江天目山柳杉(Cryptomeria fortunei)树轮, 重建了天目山地区近160年的气候变化, 认为树轮的δ¹³C变化与厄尔尼诺事件存在基本一致的周期(4.4年), 树轮δ¹³C的高频振荡与气温、降水等显著相关, 并有滞后效应, Δ 值较精确地记录了东亚季风的变化情况, 能较好地反映冬季风的强弱变化。秦岭西部冷杉和铁杉年轮中纤维素δ¹³C的历史变化指示了夏季风的强弱程度, 夏季风越强, 雨水越丰盛, δ¹³C值就越低; 1920年陕西省发生特大干旱, δ¹³C升高; 1930—1950年, δ¹³C较低, 说明该期间盛行东南季风, 为相对温暖潮湿期(刘禹等, 2003a)。因此, 树轮δ¹³C分析方法更为灵敏, 所得气候信息量更多。Raffalli-Delerce等(2004)认为法国橡树树轮纤维素δ¹⁸O比树轮宽度和δ¹³C能更精确地重建夏季气象参数, 长期(1879—1998)以来, 该区夏季温度和年均降水量呈增加趋势, 夏季干旱事件每隔7年发生1次, 但干旱发生频率与气象资料记载的夏季温度变化不一致, 气象资料表明20世纪30、60和70年代气候较为湿润, 而20世纪初期、40和90年代气候较为干旱。采用树轮稳定性同位素组成分析的结果较采用树轮宽度、密度的测定结果更为准确、可靠, 今后研究中应加强δ¹³C、δD、δ¹⁸O、δ¹⁵N等多种稳定性同位素技术的综合运用, 以提高重建温度、降水序列的精度和可比性, 获得更为客观、可信的气候与环境变化信息。利用树轮稳定性同位素重建温度、降水变化时, 应首先考虑不同生境下影响树木生长的主导气候因子, 尤其是在具有特殊气候环境的地区更应该重视这一点。

3.2 温度、降水变化对树轮稳定性同位素的影响

Saurer等(1997)对最近50年不同水分条件下的法国山毛榉进行研究, 发现每年5—7月的降雨量对年轮纤维素中δ¹³C的影响最大, 且干燥地区比湿润地区更明显。对德国白杉晚材进行分析时发现, δ¹³C与8月份气温和降水显著相关, 而δD与气候要素的相关性较差(Lipp et al., 1991), 但对美国加州白皮松(Pinus albicaulis)建立的1 000年δD序列与当地7月份的Palmer干旱指数显著正相关(Steven, 1994)。徐海等(2002)认为安图红松(Pinus koraiensis)树轮的δ¹³C与δ¹⁸O对气候变化的响应明显, 对复合温湿指标的响应更加敏感。因此, 研究中应加强对δ¹³C、δD与δ¹⁸O等多种稳定性同位素的对比分析。马利民等(2003)发现自1950年以来, 贺兰山油松树轮纤维素δ¹³C含量呈下降趋势, 且与1—7月的总降水量显著负相关, 与6—8月的平均气温呈显著正相关。Rebetez等(2003)测定的晚材树轮纤维素δ¹⁸O含量仅与5—8月气温显著相关。刘晓宏等(2002)认为西藏林芝云杉(Picea likiangensis var. lintziensis)年轮的Δ值与秋季(9—11月)的气温、降水和空气相对湿度密切相关。郑淑霞等(2005b)对20世纪30—80年代不同区域内辽东栎叶片δ¹³C的时空变异规律进行了研究, 从时间角度来看, 上世纪30—80年代, 暖温带落叶阔叶林和亚热带常绿阔叶林中辽东栎δ¹³C的持续降低比较明显, 青藏高原高寒植被区域中辽东栎δ¹³C含量呈增加趋势, 这可能与青藏高原的高海拔、高温以及强光照的特殊气候条件有关; 从空间分布角度来看, 30年代, 暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林以及青藏高原高寒植被区中δ¹³C含量依次递减, 50年代, 暖温带落叶阔叶林、温带针阔叶混交林、亚热带常绿阔叶林和青藏高原高寒植被区域间辽东栎叶片δ¹³C含量差异不大; 80年代, 由暖温带落叶阔叶林至温带草原区, δ¹³C含量呈降低趋势。

已有研究表明树轮δ¹³C含量在生长前期存在“幼龄效应”, 即树木幼年期年轮δ¹³C含量较高(Freyer et al., 1983), 且树轮内部碳同位素组成不均一, 早材和晚材之间δ¹³C值最多可相差1‰, 这种现象在森林地区尤为明显, 其原因可能是树木自身生理活动造成局部大气CO₂的δ¹³C值偏小, 进而影响树轮自身的δ¹³C(Neil et al., 1994)。由于树木生长受气候的影响极为复杂, 而树轮δ¹³C对环境变化十分敏感, 其碳同位素分馏机制受一系列内部和外部因素的影响, 影响机理仍不是很清楚。因此, 目前的研究方法仍以经验性相关分析为主, 而机理性的研究和模拟仍处于探索之中。

4 问题与展望

树木年轮作为气候变化的代用资料, 在全球气候变化研究中, 已受到愈来愈广泛的重视。树木年轮特征所反映的信息相对准确、可靠, 故而年轮分析已成为研究古气候变化及预测未来全球气候变化的一个重要手段。影响年轮的因素具有复杂性, 今后年轮气候学的研究应从以下几个方面考虑：

1) 利用树木年轮重建气候的精度和可靠性, 取决于树轮定年的准确性以及能否最大限度地剔除非气候因子的影响, 因此研究中应重视非气候因素对树轮的影响作用, 加强年轮宽度、密度、稳定性同位素特征以及年轮内解剖因子等多个指标的综合分析, 完善取样方法, 提高分析精度, 应加强各类代用资料与仪器观测记录结果的对比分析, 并加强对年轮气候模型的验证。

2) 年轮气候学方法应结合中、小时间尺度的树木生理生态学特性, 从大的时空尺度上综合分析影响树木生长的气候环境因素, 阐明树木和环境之间的相互作用机理, 以便获得精确度高的过去的气候变化信息。

3) 研究方法应由经验性分析转向机理性研究, 同时注重气象学、植物学、化学及环境学等学科知识的综合运用。