1. 谁是树语者？
看到“树语者”这个词，你是会联想到电影《指环王2》中的树人，还是电影《阿凡达》中的纳威人？
电影中，树人扛着霍比特人，对白袍巫师萨鲁曼的基地展开进攻。纳美族女战士奈蒂莉，则是教导杰克通过辫子链接到灵魂树，聆听祖先的声音。
（电影《指环王2》中的树人）
（电影《阿凡达》中的灵魂树）
现实中，也有一些这样的人。他们没有电影里的魔法，却能读懂树木的语言。他们来自不同的国家和地区，却有一个共同的目标，那就是通过解读树木的语言，探索自然和人类的奥秘。他们是一个专门从事树轮研究的学者、学生或爱好者群体。我们称其为“树语者”。
（全球树轮研究数量（阴影）和人数（ ）（1990-2020年）分布图）
2. 树木能和人说话吗？
当然不能，树木可不会说人话！但作为当今地球上的高智慧生物，人类总是会想出很多的办法去和树套话。
树语者就有专门的套话术，专业上叫做“树轮年代学”，专门通过树木年轮和树木对话。目前多数人认为，这套话术是20世纪初道格拉斯（A.E. Douglass）在美国亚利桑那开始发展的，到现在已经有100多年的历史了。
（Andrew Ellicott Douglass，1867-1962年）
您千万不要认为道格拉斯是植物专业的。人家可是正宗的天文学家，最初是在亚利桑那建立天文台研究火星的。但是他和“老板”珀西瓦尔·洛厄尔（Percival Lowell）的理念不一样，认为老板有选择性地使用数据来证明他的理论。结果，结果就是道格拉斯被解雇了。一个认真而又倔强的人啊！
不过，他又对树木年轮产生了兴趣，特别是利用树木年轮来研究太阳活动周期。没想到的是，他又开创了一个新的学科，树轮年代学。
当然，有些人认为，在更早的时候，一位叫莱昂纳多的杰出人物早早就意识到了这套话术。这位莱昂纳多可不是著名电影明星“小李子”（Leonardo DiCaprio），他是Leonardo da Vinci，也就是我们常说的大名鼎鼎的达芬奇。他在《论绘画》（创作于1482至 1498年）中提到，树木会产生年轮并响应当地的气候条件。
（两位Leonardo:左侧达芬奇，右侧迪卡普里奥）
当然还有一些人认为，法国博物学家Duhamel和Buffon才是最早的，早在1737年就发现树轮和1708-1709年霜冻的关联，1709年的年轮是一个重要的标志年。
但不管谁最早，这些与树木的套话术都有一个共同的逻辑：吃的不够，长得不厚；受罪不少，长得不好！
（树木年轮）
3. 树语者能干些什么事？
树语者能干一些全球大事，也能干一些地方小事。他们“不怕事大，不嫌事小”，通过树木，既研究全球性的气候往事，也研究地方性的灾害事件；既研究冰川的扩张与萎缩，也研究令人胆颤的突发雪崩；既有森林边界和结构的变化，也有某些虫灾火灾的发生；既有古老的遗址和深埋的古墓，也有某个看似不起眼的小提琴。。。
（树语者的一些研究主题:气候变暖、冰川波动、雪崩、火灾、小提琴文物鉴定、古墓年代测定）
层层的树轮，就像一页一页的纸，记录了历历往事。只要套词能力足够强，就能从它们那里获知几百、上千年的久远往事。正如唐太宗李世民所言：以史为镜，可以知兴替。这可是那些现代化观测设备鞭长莫及的。
（树木之书）
（中国历史朝代更替与树轮气候重建之间的对应关系，刘禹）
（观看视频点击该链接：https://tv.cctv.com/2011/03/31/VIDE1355509719825654.shtml，邵雪梅）
（观看视频点击该链接：https://mp.weixin.qq.com/s/IE-Q2UTH7ELo3bLfgvwLnw，张齐兵）
接下来，就让我们以第一人称的自述方式，跟大家一一道来。
4. 与树木交谈可分三步
第一步，扪心自问：我想要知道什么？这就是定方向，要研究什么问题。
第二步，确定对象：来点儿真材实料。这就是做选择，找哪样的树交谈。
第三步，发朋友圈：为巨人提供肩膀。这就是做分享，得到怎样的认识。
这三步看似简单，其实也真的不太难。只需我们具备以下三重修养。
5. 树语者的三重修养
套用唐代禅宗大师青原行思在《五灯会元》中的话，作为树语者，需要有三重修养：一、见轮是轮,二、见轮不是轮,三、见轮只是轮。
（注）《五灯会元》中的原文：老僧三十年前未参禅时，见山是山，见水是水。及至后来，亲见知识，有个入处，见山不是山，见水不是水。而今得个休歇处，依前见山只是山，见水只是水。
（树语者的三重修养）
在与树木交谈的这三步中，时常思考并提升这三重修养，定会让我们成为一名优秀的树语者。
6. 第一重修养
见轮是轮：这是对树语者基本素养的要求。在这一重中包含六式，分别是：谈轮式、钻轮式、磨轮式、透轮式、扫轮式、化轮式。通过对这六式的掌握，我们可以对树轮有一个基本的认识，了解一些基本的技能。
（树轮第一重1-6式）
我们先开始第一式-谈轮式。这一式，主要是能够互相谈论一些树轮的基本知识。
这是一个树木的圆盘。我们首先能看到的，是一圈一圈的同心圆。每两个同心圆之间的部分，就是一个年轮（Tree ring）。这个圆盘里，有一个圆心，这些年轮看起来都是围绕着这个圆心铺开的，这个圆心就是髓心（Pith）。一个个的年轮拼到一起，就构成了树木的木质部（Xylem）。树盘的最外面，还有一层灰黑色的部分，这块是树皮（Bark）。
（森林里倒伏树木的横切面，波密朗秋冰川）
（森林里倒伏树木的横切面，波密岗云杉林）
在一些树木的圆盘上，我们可以看到外面颜色浅，里面颜色深。这种颜色的差异，主要是因为它们的功能和生理状态发生了变化，可以说是一个“完美的设计”。
（树木的边材(sapwood)和心材（Heartwood））
树木比较年轻的时候，整个木质部分都是浅颜色的。这时的木质部细胞还具有生理活性，负责传递树木生长所需要的水分和营养物质，也就是树液（Sap）。根据这个功能，将其称为Sapwood。因为它位于树干的外边，所以中文通常称之为“边材”，如果直译的话，似乎“液材”更为合适。这时候的树木或枝条因为具有一定的活性和水分，所以有一定的韧性。
随着树木年龄的增长，老的边材细胞逐渐老化、死去。在这个过程中，木质素、芳香物质、色素和单宁等在这些细胞上逐渐积累，于是就出现了较深的颜色。由于出现在树木的内部，所以被称为Heartwood，中文称之为“心材”。心材木质部细胞内由于填充了这些化学物质，因而变得更为坚实。随着生理活性和传输功能的逐渐丧失，这些木质部细胞对树木的支撑作用越来越强，但韧性也越来越差，走向了边材的反面。
边材虽然也含有这些单宁、芳香类物质，但由于其主要运输水分和溶解的矿物质，所以这些物质的含量较低，对蛀虫的防护作用也相对较弱。心材的这些化学物质多，木质更为坚硬，更能抵御蛀虫的侵蚀。
（树木茎干结构示意图）
那么，是谁产生了这些木质部细胞呢？那就是大名鼎鼎的形成层（Cambium）了。
在树木的树皮和木质部之间，有一层细胞活跃的区域，就是形成层。它向内分裂产生木质部，向外分裂产生树皮的一部分-韧皮部。
（色季拉山急尖长苞冷杉树木形成层切片，李晓霞）
它虽然很小，在树干中是很薄很薄的一层，但我们一点儿都不能小看它。正是它夜以继日、任劳任怨的分裂，才产生了大量的细胞，使得树木能够在径向上不断生长，形成粗大的主干和分支。
相比而言，草就没有这么幸运了。草没有明显的形成层，生长主要依赖于顶端的分生组织。
如果我们再往细里看，看一个个年轮的内部，也有颜色的差异：先是浅颜色，之后是深颜色。这又代表了什么？这代表了年轮的结构。一个年轮，由两部分构成，浅颜色的是早材（Earlywood），深颜色的是晚材（Latewood）。因此，一个年轮=早材+晚材。
（树轮早材晚材照片，郭娟）
生长季早期（春季和初夏时节），气候温和、水分充足，形成层分裂活跃。这时产生的木质部细胞较大，细胞壁在其中比例较小，因此细胞看起来颜色较浅，称为早材。早材细胞的空腔大，更松散，密度较小，负责将水分和营养从根部输送到叶子。
（细胞由早材到晚材逐渐变小，郭娟）
生长季末期（夏末秋初），气候转冷变干，形成层分裂缓慢。这时产生的木质部细胞较小，细胞壁占据了更多的比例，这些小细胞紧密的排在一起，看起来颜色较深，称为晚材。晚材细胞的空腔小，更紧密，密度较大，为树木提供了硬度和支撑。
我们之所以看到一条一条的年轮线，正是因为这些颜色深的小晚材细胞，和下一年颜色浅的大早材细胞之间形成了强烈的视觉差。通过显微镜（微米尺度）可以比较清楚的看到，年轮的细胞犹如一个个小格子排列在一起。小格子中间是空的细胞腔，小格子的骨架则是细胞壁。
（由左向右：上一年的晚材细胞和下一年早材细胞对比，魏裕）
上面看到的这个照片呢，是针叶树的树轮照片，看起来比较清晰。但是，大家如果从阔叶树上取样，得到的年轮样品，就不一样了。
这是一张橡树的年轮照片，大家对比一下，和云杉的年轮细胞有什么不同？我们要是百度或谷歌一下的话，可能会给出很多的答案，在这里，我们简单说。
（橡树和针叶树年轮的对比，Achim Brauning）
最大的区别，在于这些孔。从树轮横切面上可以看出，阔叶树有一些大大的圆孔，这些孔叫做管孔，是用来传输水分和矿物质的。从树的纵切面上看，就是一个个水管一样的管子，叫导管。
其实导管就是一种空心的、管状的细胞，它们两端有开口，可以连接成一条长管。导管的直径一般在20-500微米之间，长度一般在0.1-1毫米之间。正是这些不长的导管，一节一节连接在一起，从树根往树梢输送水分。
多数针叶树是没有导管的，它们用管胞来传输水分。这两类水分传输系统的差异可能反映了树木生理结构对环境的适应。
阔叶树（被子植物）通常生活在比较温暖的区域，利用较大的导管能够高效快速地传输大量水分，从而支持更大叶片的生长和更快的生长速度。相比之下，针叶树（裸子植物）的管胞较小，既传输水分，又支撑树木。在针叶树经常生长的恶劣环境中，这种双重功能可以降低木质部空穴化风险和提供机械强度来提高生存率。这是因为，导管比管胞传水快，但在水压降低时更容易形成气泡，导致空穴化。
（橡树的管孔结构，Achim Brauning）
那如果再往微观（纳米尺度）的层面看，是什么构成了细胞壁呢？无论是早材还是晚材细胞，细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
（树轮纤维素+半纤维素+木质素示意图，Brethauer）
如果我们把细胞看作一座大楼，那么纤维素就是这座大楼的钢筋，为大楼提供了结构强度和稳定性。纤维素是我们造纸的主要材料，也是人体不能消化的一种膳食纤维，但是反刍动物（如，牛）肠胃里的微生物可以分解纤维素，将其转化为能量来源。一般来说，木材中纤维素的含量最高，通常占到木材干重的40%-50%。
半纤维素可以被看作是大楼的混凝土，固定并包裹住钢筋。它与纤维素和木质素一起，形成了一个复杂的网络结构，提供了细胞壁的强度和弹性。半纤维素具有一定的水溶性，可以被某些酶分解。半纤维素的含量大约占干重的15%-25%。
木质素就像是大楼的防护涂层，保护大楼免受风雨侵蚀。它填充在纤维素和半纤维素之间，既能增加强度，还能提高树木对昆虫和微生物的抵抗力。木质素的含量大约占干重的15%-30%。
至此，我们简要介绍了树轮第一式，即树轮的基本结构特征。接下来，让我们再回到现实中：拿到实实在在的树轮。
需要砍树吗？为什么很多树桩子看不到你说的这些年轮和特征呢？怎样才能看到？
这里，需要一个“法器”，那就是生长锥。生长锥是专门用来从树木中提取树轮的工具，它由手柄、钻锥和掏勺组成。
（用生长锥钻取树木的年轮）
我们可以转动手柄，把生长锥旋转进树木里，然后用掏勺伸进锥管里取出树木的年轮。这个锥的钻口细的只有5mm，粗的也就1cm，面积非常小，所以对树木的伤害很小。
刚取出来的新鲜树芯，表面是比较粗糙的，年轮边界看起来并不清晰。这就需要运用第三式-磨轮式。
（刚从树木中取出的树轮样芯）
（晾干并固定好的树轮样芯）
此式中，我们要像木匠一样工作。先把晾干的树轮固定在一个木槽上，然后取一张320目的砂纸，在样芯上打磨出一个平面。此时，这个面仍然比较粗糙。我们需要再用400目的砂纸磨出一个略感光滑的面，此时可以看到多数年轮的边界线了。但是，在细胞层面上，这还不够清晰。
（经过砂纸打磨后的树轮样芯）
于是，我们赶紧拿出更细的600甚至800目的砂纸（目数越高，砂纸越细），把样芯按在桌上快速、用力地摩擦、摩擦、再摩擦。。。！
直到砂纸越来越热、发黑发亮，树轮看起来就会越来越清晰。用手在树芯上一抹，有一丝光滑、热乎的感觉。如果是柏树的年轮，此时会有淡淡的香味散发开来。贴近热乎的样芯，深吸一口，顿感脑清目明、内心舒爽。
之后，把树轮放在高倍显微镜下，我们就可以看到一个细胞密集的世界了。它们紧密的排列在一起，颜色有规律的由浅变深，又突然变浅，又慢慢变深，如此交替循环，一年又一年。
（显微镜里看到的年轮）
介绍完磨轮式，接下来就是透轮式。此式中，我们化身医院透视科医生，为年轮做一个X光的骨骼检查。
首先，把年轮切成1毫米厚的薄片，放在胶片的上面，用X光对其进行透视，我们就可以得到树轮的底片，清晰地看到年轮的骨架。偏重黑颜色的，就是密度小、透光较多的部分-早材；偏重灰颜色的，就是密度大、透光较少的部分-晚材。
（树轮切片及其X射线胶片）
但是，透轮式太耗费功力：只是设备就得两百多万，还需要大量的时间来切轮、脱脂、拍照、冲洗。在数字化的时代，我们也越来越难以找到胶片来做年轮投射了。
于是，在磨轮式的基础上，人们开发出第五式-扫轮式。这一式，我们用的不是扫帚，而是扫描仪。把打磨好的树轮，放在扫描仪上进行扫描，可以获得高清的树轮图像。通过显示器，我们就可以看到清晰的树轮图像了，并通过计算机强大的数据处理能力，对年轮进行特征分析了。
扫轮式简单易行，功耗低、易操作，我们只需要一台扫描仪和一个笔记本电脑就可以。但是，该招式更适用于比较宽的年轮。虽然好一点儿的扫描仪精度可以达到0.01甚至0.005毫米，但对于很窄的年轮，或者打磨的不太清晰地年轮，扫描仪不像显微镜一样有放大倍数，因而就显得力不从心了。
（树轮扫描仪及扫描的树轮照片，from网络）
从磨轮式，到透轮式，再到扫轮式，都偏重于物理方式。
其实，还有一种更为温柔的化学方式，称为化轮式。化轮式通过一系列的操作，把树轮变成了一轮一轮的纤维素。武侠小说《天龙八部》中星宿老怪创立了化功大法，用一系列毒品，使中招之人经脉受损，无法使出内功。我们可不是丁春秋，在化轮式中用的是化学药品，不是毒品！
（用化学药品提取树轮纤维素，冯晓玙）
（经过化学处理后的树轮纤维素照片，许晨曦）
把切好的树轮薄片放在瓶瓶罐罐里浸泡，经过一定的时间，树轮的木质素被消除，只留下了纤维素，仍然保持着年轮的形状，但已经没有了树轮本身的硬度。这和化功大法得到的效果是一样的，就是：软了。
接着，在高温（1400℃左右）下把树轮纤维素裂解成CO2和H2，就可以通过质谱仪分析树轮中某个元素，例如氧的不同同位素（18O和16O）的比例了。这些化学元素里可是蕴藏了非常多的环境信息。
经过一重六式的一通折腾，树轮由看得见摸得着的木质部细胞组合体，变成了看不见摸不着的空气。您是不是也略微感觉到树语者为了一探究竟， 而具备的那种“钻木取芯（SCI），吃干榨净”的劲儿呢？
至此，我们已经基本完成了树语者的第一重修养。虽然大家最后看到的是遭受了化骨大法的木材，最终化作气体烟消云散，但作为一名树语者的基本素养已经越来越硬！
