重金属元素能在树轮中富集,故树轮成为有效记录重金属元素污染历史的重要载体。我国树轮学者开展了若干基于树轮的污染历史研究,但由于分布在城市地区的树木往往树龄较小,故树轮污染历史研究的时段较短。论文基于福州市170多年的马尾松(Pinus massoniana)序列,分析了福州市马尾松树轮的十种重金属元素(Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、Pb、Co、Sr)的浓度记录的重金属元素含量序列,这也是目前我国东南地区城市进行树轮污染分析研究最长的序列。研究表明:(1)研究区马尾松对土壤中重金属元素的吸收具有选择性,并与土壤中元素含量、土壤酸碱度、植物生理需要等关系密切;(2)根据旋转主成分分析、聚类分析和相关分析结果,可将研究区树轮样本中的十种重金属元素含量随时间变化的径向分布模式分为四种类型:下降型(Mn、Sr).倒U型(Co、Cd、Pb);上升型(Ni、Cu);波动型(Cr、Fe、Zn),元素的径向分布模式受到共同的污染源、元素特性和径向迁移能力、木材特性等因素影响。通过计算自相关系数,发现了不同元素之间迁移能力的差异,径向迁移能力较弱的Cr、Fe、Zn、Ni、Cu能更好地反映旅游区的发展、交通污染历史和以及环境事件,Co、Cd、Pb等迁移能力较强的元素则能更好地反映树木的木材特性(心材-边材的边界)以及生理活动对树木元素径向分布的影响。(3)气候对树轮中元素的含量有显著影响,迁移能力较弱的元素通常与生长季温度和降水呈正相关关系。不同植物必需的微量元素与温度、降水呈现了一致的相关性,为进一步了解气候如何影响树木选择性吸收元素提供了参考。研究结果揭示了在更长时间尺度下利用树轮化学研究重建环境变化的潜力,也揭示了植物生理因素和气候条件对重建该地区环境历史的影响。