基于放射性碳定量的龙血树年代学研究：揭示古老单子叶植物的长寿之谜

《Radiocarbon》：Radiocarbon dating of a monumental dragon tree (Dracaena draco (L.) L.)

本研究针对龙血树(Dracaena draco)等单子叶植物因缺乏明显年轮而难以准确测定年龄的科学难题，研究人员通过采集特内里费岛龙血树分支的33个连续样本，采用14C AMS定性和三种沉积模型（Poisson-process、线性回归和贝叶斯模型）进行校准分析，成功将最内侧样本定年至1776-1798 CE，推断该龙血树树龄约300年。该研究首次将常用于沉积物定年的技术应用于乔木定年，为古老植物的寿命研究提供了新方法。

　　

在加那利群岛的火山岩峭壁上，生长着树形奇特的龙血树（Dracaena draco），其粗壮的树干和伞状树冠构成独特的景观。这些被当地居民视为神圣的树木，实际属于单子叶植物，通过特殊的侧生分生组织实现次生生长。然而，由于缺乏清晰的年轮结构，科学界长期无法准确测定其年龄。传统的年龄估算方法依赖于分支数量和开花次数，但误差较大。龙血树被世界自然保护联盟（IUCN）列为濒危物种，准确评估其寿命对保护生物学研究具有重要意义。

为解决这一难题，研究团队选取特内里费岛一株私有龙血树于2023年10月18日自然脱落的大型分支（直径约60厘米）作为研究对象。该分支在距离地面3米处断裂，其横截面显示出类似年轮的结构，但实际是由维管束排列方式造成的视觉假象。研究人员沿40厘米长的径向截面以1厘米间距采集33个连续样本，通过加速器质谱（AMS）进行放射性碳（14C）测定。由于样本间只有空间距离信息而无确切时间间隔，研究创新性地采用三种沉积模型进行校准：OxCal软件的泊松过程模型、R包"clam"的线性回归模型和"rbacon"的贝叶斯模型。

关键技术方法包括：1）从龙血树分支径向截面按1厘米间距系统采样；2）通过盐酸-氢氧化钠循环提取和漂白法制备全纤维素；3）使用锌还原法的加速器质谱（14C AMS）测定；4）分别用IntCal20曲线（1950年前）和NH zone 2曲线（1950年后）进行校准；5）应用泊松过程沉积模型、线性回归和贝叶斯年龄-深度模型进行数据分析。

样本收集

研究样本来自特内里费岛一株据当地管理者估计约330年树龄的龙血树。 fallen落分支的径向截面经打磨抛光后，显示出的带状结构实为嵌在薄壁组织基质中的双韧维管束（amphivisal vascular bundles），而非真正的年轮。样本含水量约50%，内部存在真菌活动痕迹。

放射性碳定年

33个样本中最后11个（23-33号）被判定为"现代"样本（post-1950），显示明显的核爆14C峰值特征。通过CALIBomb校准显示24号样本对应1962年（接近14C峰值），33号样本对应1994年。外层9厘米区段对应约33年生长周期，表明外部径向生长速率约为3-4年/厘米。

模型校准结果

泊松过程沉积模型将最内侧样本定年在1776-1798 CE（2σ），与Barclay等（2023）的简化wiggle-matching方法得出的1787 CE结果一致。线性回归模型显示平均生长速率为5.8年/厘米，而OxCal和"rbacon"模型均发现约1900年后生长速率发生变化。由于样本未包含分支中心部分，推测该分支形成于约250年前。

研究结论表明，通过沉积模型校准14C日期可有效解决缺乏清晰生长层植物的定年难题。这株龙血树在2023年时树龄约300年，修正了此前单一样本14C定年350岁的初步结果。该研究首次将沉积学定年技术成功应用于乔木植物，为龙血树等珍稀植物的保护管理提供了科学依据，同时展示了交叉学科方法在解决植物年代学难题中的创新价值。