树木年代学以树木年轮生长特性为依据，研究环境对年轮生长影响的一门学科。旨在获取代用资料，重建环境因子过去变化的史实。

随着近代环境破坏越来越严重，人们更加重视利用树木年轮来研究当地环境变化，当地水文变化，并依靠这些变化判断当地可能面对的地震、泥石流、滑坡等地质灾害。有专门的一门学科便是通过研究树木年轮的生长特性来研究当地环境，这门学科即树木年代学。

树木年代学是一门为许多研究领域服务的定年技术，也叫树轮定年，是对树木年轮年代的研究。由于量测系统的改进、分析手段的加强，树木年代学在世界上很多国家已经成为极为重要的定年方法。

科学的树木年代学是美国的天文学者A.E.道格拉斯博士于20世纪初研究建立起来的。他在寻找生长在气候恶劣的美国西南部亚利桑那州及新墨西哥州的黄松树轮与太阳黑子周期的对应关系的预测研究中。为了调整两者的关系而想出的一个定年办法。1920至1929年，他用树轮定年法测定了印第安人遗址中残留树木的树轮，明确了遗址的年代，于是这种方法在美国的史前年代学研究中得以确立。其后，该方法在欧洲各国被广泛应用。

美国和欧洲在建立树木年轮年表方面进展较快，并对一些木质材料进行了定年。1975年，班尼斯特和罗宾索尼(Bannister and Robinsony)预测，建立上万年的树木年轮表是完全可能的。贝利叶(Baillie)指出，1982年，英国爱尔兰地区已经建立了可追溯到史前的栎树年轮年表；在苏联的诺夫格罗德(Novgorod)地区，已建立了可追溯到距今1450年的松树年轮年表。

1984年，美国利用加利福尼亚白山上的刺果松建立了可追溯到距今8681年的年轮年表，同年，在西欧建立了可追溯到距今7272年前的栎树年轮年表。美国现已建立了可追溯到距今1万年的连续年轮年表。保罗·巴恩指出，1998年在德国已经有了可追溯到1万年的连续年轮的年表，用它可以对比古代的木材，从而确定木材的年龄。。德国用这种方法断定了一座教堂几次修建的时间分别为公元1042~1047年、1054~1056年和1074年国。1997年，加拿大的丹尼尔斯(Daniels)采用树轮分析技术对北美乔柏的原木和所有树桩的死亡年份进行了定年。

近些年，国外在利用树轮分析对气候学、生态学和环境污染等方面的研究。取得了显著的进展。20世纪60年代末、70年代初，一些科学家开始注意到，工业生产排出的有害气体对周围生态环境造成的污染，必定在树木生长过程中反映出来。捷克斯洛伐克科学家温斯、特萨(Vins and Tesar)及美国的爱斯拜、福利茨(Ashby and Fritts)在各自的国家选择工业污染源，依其不同距离，不同方位截取树木年轮样本，以分析污染的程度和起始年代。

鉴于树木生长明显受气候的影响。而气候状况又显著地与一些地质现象有关。像冰川进退、火山喷发等，这就使得年轮学家可以根据树木年轮的状况，推断历史上某些有关地质事件的发生频次及影响范围。美国的拉莫砌和福利茨(Lanarche and Fritts)、加拿大的克莱格(Clague)都进行了冰川活动和树木生长活动的研究。森林火灾是森林工作者重要的研究课题。从树木年轮上可提供准确的火灾年表。早在20世纪50年代初，林学家维沃(Weaver)便开始了这方面的研究。70年代以来，这项工作受到重视。目前许多国家从事这项研究。

目前，树木年代学已取得很大进展。最为突出的是采用树木年轮分析重建局部地区的气候要素变化，并用以推断大尺度环境场变化。其次在获取水文要素、环境污染和冰川进退等连续性变化的代用资料，以及推断地震、火山、滑坡、泥石流和森林火灾等突发事件发生的年代、危害范围与程度等方面，树木年轮分析发挥着越来越大的作用。

树木年代学的原理是，树木树干的形成层每年都有生长活动，春季形成层细胞分裂快，个大壁薄，材质上疏松而色浅。称为春材；由夏季到秋季，形成层的活动渐次减低，细胞分裂和生长渐慢，个小壁厚，材质上致密而色深，称为秋材。每一个年轮的宽度包括当年的春材和秋材。年轮的数目表示树龄的多少。年轮的宽窄则与相应生长年份的气候条件密切相关。在干旱年份树木生长缓慢，年轮就窄，反之则宽。同一气候区内同种树木的不同个体，在同一时期内年轮的宽窄规律是一致的。如果一段树干内层的一段年轮序列同另一段树干外层的年轮序列一致。就说明二者有过共同的生长期，生长年代能够相互衔接。因此，只要能找到适当的木材标本。就可以一直衔接到远古时期，建立起该气候区的年轮年表。

树木年轮的形成与变异是树木生长的主要特征之一，它除了受树木自身的遗传因子影响外，亦受环境因子制约。因此， 从树木年轮的宽度、密度，以及其中稳定同位素和重金属元素等要素的变化，可以获取环境因子变化的可靠信息。 鉴于树木年轮资料具有定年精确、连续性强、分辨率高和易于取样等特点，长期以来受到高度重视。

尤其是近十多年来，随着气候变化和环境变迁研究的迫切需要，计算技术和分析手段的不断加强，在全球变化和环境研究方面，树木年轮分析已在世界范围内成为重要的技术途径。它不仅可以制成年轮年代表，用作判定年代，而且更多的是依据年轮状况作为环境变动的“记录器”，探讨各种环境因子过去逐年，甚至季节的变化。

树木年代学是建立在树木具有因各种不同因素的作用而相应改变其生长量这一基础上的一门科学。这些因素包括四个方面： 气候、环境、生物学因素以及人类对树木的干扰等。

这些因素的相互作用，使一些树种受到一种或几种因素的作用，或在不利情况下引起的强烈变化，而表现为年轮宽度的变化。我们称这些树种为“ 敏感性树种” 。而另一些树种，在各种不同的条件下，既使在有利于生长的条件，对环境的变化似乎也引不起反应，或反应甚微。我们称这些树种为“ 保守性树种” 。

树木年代学是是定年、气候学、生态学和环境污染等环境科学的重要研究手段。

①定年，一个气候区考古样本的年轮序列，只要与相应的年轮年表对照，就能对其进行准确的断代。

②树轮与环境科学，树木的年轮是树木周围环境历史的记录器，它记录着过去环境的变化情况。主要有三方面的作用：

第一，年轮的宽窄与相应生长年份的气候条件密切相关。树木在干旱年份生长缓慢，年轮就窄。反之则宽。同样，树木在寒冷的年份年轮就窄，反之则宽。对树木年轮进行分析可重建古气候，即重建某区域的气候要素，回溯气候演变史，找出历史时期内的气候变化周期，并对未来的气候变化做出趋势预报，还可以和水文学建立相应关系，使水文流量资料加以延伸。

第二，树木在生长过程中，不仅受气温、降水量、地形等自然因素的影响，还受一些人为环境的影响。其中，大气污染和土壤污染最易对树木造成影响。城市中的物理污染(高温与干燥)、化学污染(Sox或光化学烟雾、煤灰)恶化了大气环境。酸性沉降物的增加会加速土壤的酸性化，土壤中的钙、镁等碱性物质减少会增加铝的含量，这些都会对树木的生长产生影响。因此，树木年轮可以研究大气污染的情况。

第三，利用树木年轮中表现出的释压反应，进行混交林干扰历史重构研究，可以为群落和生态系统动态研究提供有力的历史资料。利用树木生态学方法分析树木的年轮可重建树木虫害发生期，还可判断不同的栽培措施对材积的影响及森林的更新布局等。

此外，树木年代学在水文科学、冰川进退及火山喷发等方面也是重要的研究方法之一。

树木年代学是一门非常重要的学科，是许多学科的基础。随着科学技术的进步，新仪器设备的使用，年轮宽度不再是唯一的数据资料来源，年轮密度及细胞结构分析等正在成为研究的新焦点。图像分析作为树木年代学分析的重要手段，是继年轮x射线密度分析之后技术上的一大进步。重建气候的研究方法由单一的树轮指标向多种树轮代用指标合并，一般讲，合并后的序列具有信号强、可信度高的特点。因此，它是恢复古气候更为有效的途径。

我国树木年代学研究自20世纪90年代以来取得了长足进展，尤其是树木年轮气候学研究已经在国际上有一定影响。然而，我国树木年代学研究发展相对不均衡，其他树木年轮分支学科的发展相对较弱.本文综述国内外树木年代学不同分支学科研究进展，对比我国树木年代学研究现状和国际研究概况，为我国树木年代学不同分支学科的研究提出建议。我国未来树木年轮气候学研究应在开展大量不同区域树木年轮气候学重建基础上，尝试选用不同数理方法和多树木年轮指标(宽度、密度、同位素和木材解剖学指标)进行长时间尺度和大空间范围重建工作，并通过诊断方法和过程模拟方式讨论重建时段的气候机制。