Осенний листопад

Осенний листопад – необычайно яркое и удивительное явление природы, которое поражает красотой. Глядя на облетающие золотые листья, которые стелятся мягкими коврами, непременно возникает вопрос: как устроен этот процесс и почему , собственно, осенью опадают листья?

Многие виды деревьев освобождаются от листьев для выживания в неблагоприятных погодных условиях. В тропиках и субтропиках листва осыпается в начале сухого сезона, в регионах с умеренным климатом деревья теряют листья осенью, когда приближается холодная погода. Деревья, которые сбрасывают листья в определённое время года, известны как лиственные деревья. Деревья, листва которых не опадает, называются вечнозелёными деревьями.

Большинству видов лиственных деревьев присущи широкие листья, которые осыпаются в холодную или засушливую погоду. Вечнозелёные деревья, в отличие от лиственных, растут во влажном, тёплом климате, либо имеют устойчивые к погоде иглы.

: Вечнозелёные деревья сохраняют листья в течение года, поскольку их листва покрыта воском, который защищает от холода, а в их клетках содержатся антифризные химические вещества, которые не дают дереву замерзнуть при низких температурах окружающей среды. Лиственные деревья же, наоборот, очень восприимчивы к холоду.

Вечнозеленые деревья сохраняют листву в течение года

Причины листопада:

• продолжительность светового дня;
• повреждение листьев;
• засушливый климат;
• холодный климат;
• опыление деревьев.

Продолжительность светового дня

Разрушение хлорофилла в листе при сокращении светового дня

Осенью постепенно сокращается продолжительность светового дня. По мере снижения воздействия дневного света в листьях уменьшается производство хлорофилла – зелёного пигмента, с помощью которого растение поглощает солнечный свет и затем превращает его в питательные вещества; и замедляется процесс фотосинтеза (который осуществляется при участии хлорофилла), пока не остановится. В результате этого прекращается выработок сахарозы, которую растения используют в качестве пищи, и, следовательно, ограничивается поступление в дерево элементов питания. Чтобы уменьшить потребность в питательных веществах и противостоять холоду или засухе деревья сбрасывают листву.

: Замечено, что лесные деревья быстрее сбрасывают листву, чем городские. Это связано с тем, что в городе больше освещения, включая искусственное (фонари, свет окон, машин и пр.).

Повреждение листьев

К концу лета листья повреждаются насекомыми, болезнями или общим износом и готовы к обновлению. С приходом осени деревья сталкиваются с низкой температурой окружающей среды, холодными ветрами и другими условиями, которые также повреждают листья. По этим причинам листва опадает. Кроме того, помимо питательных веществ в листьях собираются вредные вещества (метаболиты, излишние минеральные соли). Поэтому, избавляясь от листьев, растение очищается.

Засушливый климат

Лиственные деревья сбрасывают листву в засуху, чтобы избежать высыхания

При жаркой погоде листья испаряют много влаги. Корни дерева, снабжая листья, теряют большое количество воды. Листва хвойных, т. н. вечнозелёных деревьев, не подвергается опаданию, поскольку их иглы, занимая небольшую площадь поверхности, требуют меньше влаги по сравнению с лиственными деревьями. Таким образом, лиственные деревья сбрасывают листву в засушливый период, чтобы уменьшить потребность во влаге и избежать высыхания.

Холодный климат

Осенью деревья, ощущая сокращение дневного света и снижение температуры воздуха, начинают готовиться к холодам. Чтобы сохранить достаточное количество водных и энергетических ресурсов для зимнего периода, растения накапливают питательные вещества и избавляются от листьев. Этот процесс происходит циклически и не несёт вреда для растения. Так начинается осенний листопад.

Накопление питательных веществ

Деревья собирают ценные питательные вещества (нутриенты) из листьев и накапливают их в корнях для дальнейшего применения. Хлорофилл (пигмент, окрашивающий листья в зелёный цвет) первым разлагается на элементы питания. Кстати, в связи с этим листья осенью меняют цвет с зелёного на оранжевый, багровый, золотой.

Отделение листьев от дерева

Отделительный слой клеток отделяет лист от ветки, в результате чего происходит процесс листопада

Листья отсекаются от дерева с помощью отделительного слоя, который образуется в месте, где стебель листа соединяется с веткой, и представляет собой скопление клеток. По мере того, как осенние дни сокращаются, этот слой забивает сосуды на стебле листа, которые перемещают в лист воду, а в дерево – нутриенты. После того, как стебель забивается, слой становится сухим и чешуйчатым и, в результате разложения, отделяет лист от дерева. На месте отпавших листьев весной появляются новые стебли и отрастают листья.

Деревья, избавившись от листьев, входят в состояние анабиоза, которое сравнивается с глубоким сном. В это время растение использует запасы питательных веществ, отложенные летом.

Польза опавших листьев

Опавшая листва продолжает приносить деревьям пользу

Опавшие листья не теряют экологического значения. При разложении их полезные вещества стекаются в почву и кормят будущие поколения растительной и животной жизни. Благодаря этому дерево получает необходимые нутриенты для выращивания новых листьев. Кроме того, слой сброшенных листьев, укрывающий почву, согревает дерево и защищает от промерзания в холодную пору.

Вполне вероятно, что опавшая листва представляет собой главный фактор выживания не только деревьев, но и лесов в целом.

Опыление деревьев

Сбрасывание листьев деревьями также повышает эффективность опыления цветущих растений. Когда на ветках отсутствуют листья, ветряная пыльца распространяется на большие территории и, соответственно, охватывает больше деревьев.

Ответ на вопрос почему осенью опадают листья очевидный: опадание листьев помогает деревьям сохранять энергию и воду , т. е. выполняет энергосберегающую функцию и поддерживает водный баланс в организме растения. Сбрасывание листьев – способ адаптации деревьев к погодным условиям.

Кроме того, опадание листьев на деревьях не зависит исключительно от климатических изменений, это естественный процесс, заложенный природой в биологический цикл (комнатные растения также сбрасывают листья), который помогает им обновляться.

Каждую осень мы любуемся золотистым листопадом, ходим по шуршащей опавшей листве. А почему листья желтеют и опадают?

Выясним причины опадания листьев, причем не только у деревьев в лесах и парках, но также и у комнатных растений.

Зачем нужны листья?

В природе ничего не происходит случайно, и листья на деревьях тоже имеют свое предназначение. Листья нужны для того, чтобы дерево могло дышать и получать крайне важное для него вещество - сахарозу. Под действием ярких солнечных лучей, попадающих на поверхность листьев, в них вырабатывается сахароза, нужная для роста дерева и созревания плодов.

Также листья участвуют в воздухообмене с окружающей средой, поглощая и перерабатывая углекислый газ и выделяя кислород.

Почему листья осенью желтеют?

Осень - естественный период, необходимый деревьям и кустарникам для восстановления сил. Это время покоя, когда дерево как-бы спит, готовясь к весеннему рассвету и обновлению.

С наступлением осени меняются климатические условия. Ночи становятся длиннее и холоднее, а световой день - короче. Поскольку все меньше лучей солнца достигают поверхности листьев, замедляется процесс фотосинтеза. Дерево начинает чувствовать недостаток питательных веществ, и постепенно замедляются все процессы жизнедеятельности.

Цвет листьев тоже начинает меняться: вместо разрушающегося зеленого хлорофилла активизируются другие красящие пигменты: каротин, антоциан, ксантофилл. Они окрашивают листья в желтый, оранжевой, и багровый.

Почему листья осенью опадают?

Питательных веществ через листья поступает все меньше, и дереву они становятся не нужны. Постепенно слабеет связь между деревом и листьями. Черешки листьев хуже держатся за дерево, постепенно слетая с него от самого незначительного порыва ветра.

Падение листьев имеет еще одно важное значение для дерева. Именно в листьях за время их жизни накапливаются разнообразные вредные вещества. Сбрасывая их, дерево избавляется от загрязнений, чтобы весной вырастить новые, чистые и здоровые листики, готовые снова выполнять свою важную работу.

Кроме того, зимой дерево испытывает недостаток не только питания, но и влаги. Листья забирают огромное количество жидкости, поэтому естественный осенний листопад помогает дереву сэкономить воду.

Также ученые выяснили, что отсутствие зимой листьев предохраняет ветки дерева от повреждений. Ведь в холодное время года на листьях неизбежно накапливался бы снег, что могло бы привести к поломке ветвей.

Сами упавшие листья тоже приносят деревьям немалую пользу: из них образуется замечательный слой удобрения, питающий дерево.

Почему опадают листья у комнатных растений?

Цветоводы знают, что листья могут желтеть и опадать не только у лесных и парковых кустов и деревьев, но и у комнатных растений, которым, казалось бы, все равно, какая за окном погода. Вот несколько распространенных причин этого процесса:

• Некоторые растения теряют листья из-за их естественного устаревания. Старые листья опадают, на их месте вырастают новые.
• Опадение листьев у комнатных растений - часто признак плохого ухода. Возможно, растение неправильно поливают или оно не получает достаточно света.
• Растение начинает терять листву после перенесенного стресса, это реакция на шок. У некоторых растений опадать могут не только листья, но и бутоны. Стресс может вызвать сильный сквозняк, пересадка из одного горшка в другой, неприятное соседство с другим растением и даже переезд с одного подоконника на соседний.
• Существует вид листопадных комнатных растений, для которых в принципе характерно сбрасывать листья зимой. К ним, например, относятся гранат и инжир.

Также вам может быть интересна статья

Почему осенью листья желтеют и опадают

Дачный сезон заканчивается с последними опавшими листьями с деревьев и кустарников. У многих людей оголённые растения вызывают уныние и тоску по лету. А ведь осень прекрасна! Недаром столько поэтических строк посвящено этому времени года. Почему листья у одних растений краснеют, а у других желтеют? И почему листья опадают?

Листопад - самый яркий признак осени. Это растения приспосабливаются к неблагоприятным условиям сезона. Сезонная изменчивость растений начинается с северных широт и постепенно движется на юг. Листопад повторяется каждый год и всегда приводит нас в восторг своими яркими красками - от жёлтых и оранжевых до розовых и пурпурных. Листья облетают даже с вечнозелёных растений в субтропиках и тропиках. Только там они падают не все сразу, а постепенно в течение всего года, и от того это не так заметно.

Осенью становится холоднее, и вода в растения поступает из корней к листьям в замедленном темпе. Но это не главная причина листопада. Наступление неблагоприятных условий является сигналом для перехода растений в новый цикл жизни, что заложено в генетический код. Это указывает нам на то, что осеннее сбрасывание листьев не является прямым следствием наступивших неблагоприятных условий. Оно вместе с зимним периодом покоя входит в самый цикл развития растения. Есть также способ убедиться в том, что листопад - процесс физиологический. Отчего же лист отделяется от ветки? Оказывается, с наступлением холодов у основания черешка, где лист прикреплён «листовой подушечкой» к ветке, образуется пробковый слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и легко обособляются друг от друга. Стоит дунуть ветру чуть посильнее, и лист отделяется от пробкового слоя.

Зелёный цвет листьев летом обусловлен большим количеством пигмента хлорофилла, содержащегося в них. Этот пигмент «кормит» растения, так как именно с его помощью на свету растение из углекислого газа и воды синтезирует органические вещества и в первую очередь основной сахар - глюкозу, а из него - все остальные питательные вещества. В состав хлорофилла входит железо, а при его разрушении образуются оксиды, которые имеют буро-жёлтые цвета. Разрушение хлорофилла интенсивнее происходит на свету, то есть в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зелёную окраску. При наступлении осенью солнечных дней листья приобретают золотисто-красные цвета.

Однако наряду с хлорофиллом зелёные листья содержат и другие пигменты - желтый ксантофилл и оранжевый каротин (он определяет цвет корнеплодов моркови). Летом эти пигменты незаметны, так как замаскированы большим количеством хлорофилла. Осенью же по мере затухания жизнедеятельности в листе хлорофилл постепенно разрушается. Тут-то и проявляются в листе жёлтые и красные оттенки ксантофилла и каротина.

Помимо золотых, осенние наряды деревьев содержат багряные оттенки. Этот цвет обусловливает пигмент, который называется антоцианом. В отличие от хлорофилла, антоциан не связан внутри клетки с пластическими образованиями (зернами), а растворён в клеточном соке. При понижении температуры, а также при ярком свете количество антоциана в клеточном соке увеличивается. Кроме того, остановка или задержка синтеза питательных веществ в листве также стимулируют синтез антоцианов.

Опавшие листья ещё несколько дней могут сохранять форму и цвет, а затем они начинают усыхать и приобретать бурый не очень приятный для глаза цвет. Часть листьев остается на месте под деревьями и кустарниками, а часть ветер уносит за пределы участка. У садовода из эстетических соображений зачастую возникает соблазн очистить почву от опавших листьев. А надо ли? Ведь в листьях содержатся те же химические соединения, что были взяты растениями из почвы. Правда, они приобрели несколько иной химический состав и вошли в образованное растением органическое вещество. Попав на поверхность почвы, листья становятся «добычей» великого множества различных живых организмов. Среди них наиболее важная роль в утилизации листьев принадлежит дождевым червям. Продукты их жизнедеятельности (экскременты червей называются капролитами) содержат весь набор элементов питания для растений почти в готовом виде. Так что листья, попав в биологический круговорот веществ, вернули почве, то, что когда-то получили в растении.

А теперь решайте сами - убирать листву из-под деревьев или нет? Есть два пути сохранения полезных свойств опавшей листвы. Первый - оставить на месте до весны, с последующей перекопкой. При этом листья будут утеплять верхний слой почвы. Второй путь будет несколько сложнее, и длиться дольше. Собрать листья в компостную яму и через год-два вернуть под деревья в перепревшем виде.

В. А. Рассыпнов , профессор АГАУ

Листья часто называют легкими растений. С помощью листьев растения дышат, испаряют влагу и осуществляют фотосинтез. В начале осени в листьях замедляются процессы фотосинтеза и испарения влаги. Во время первых осенних заморозков под действием низких температур в них разрушается зеленый пигмент хлорофилл, ответственный за фотосинтез.

При этом становятся заметными другие пигменты, окрашивающие листья в желтые, бурые и красные цвета. Листья стареют и становятся балластом для растений, в которых уже накопились минеральные вещества и продукты обмена. Поэтому сбрасывание листьев имеет для растения оздоровительное значение - это подготовка к зиме.

В результате значительно уменьшается испарение влаги растением осенью и особенно зимой, когда корни хуже всасывают воду. Опавшие листья предохраняют растения от вымерзания, служат естественной мульчей.

Источник:

Листья нужны деревьям для осуществления их питания. Также они вырабатывают кислород, которым питаются живые. Большое количество хлорофилла и придает листочкам зеленую окраску. Этот пигмент с помощью солнечных лучей преобразует углекислый газ и воду в полезные вещества. С такими процессами дерево не стоит на месте, а растет.

Подготовка к холоду

Когда приходит время готовиться к холодной поре, то растения приостанавливают свою жизнедеятельность. Такой процесс происходит с наступлением осени. Листки меньше потребляют воду. Пигмент хлорофилл быстрее разрушается под лучами солнца. Когда осень солнечная и сухая, то они приобретают желтый цвет. Когда осень дождливая, то на протяжении долгого времени листья остаются зелеными.

Разный цвет

Из всего сказанного возникнет еще 1 загадка: Из-за чего некоторые листья красные? Все достаточно просто. В листьях также присутствуют и другие пигменты, но их не видно когда они зеленые. Когда хлорофилл разрушается, появляются другие цвета.

Опадение листьев означает приход холодов.

Осень раскрашивает деревья и кустарники в самые разнообразные оттенки желтого, красного, бронзового. Позволив вдоволь налюбоваться этой красотой, раздевает стволы донага. И так каждый год. Почему осенью листья на деревьях желтеют и опадают? Как объяснить этот процесс? Каково его значение? Ответы не так сложны, как может показаться на первый взгляд.

Феномен цвета листьев

В листьях содержится не один окрашивающий их пигмент. Поэтому осенью они приобретают иногда причудливую окраску: на ярком желтом или бронзовом фоне – зеленые прожилки. Какие это пигменты?

1) Хлорофилл.

Пигмент зеленого цвета. Активно синтезируется в период роста растения, когда тепло и солнечно. Поэтому зелень весной и летом преобладает, затмевая другие оттенки. Хлорофилл очень важен для жизнедеятельности растения. Он захватывает солнечную энергию и с ее помощью преобразует воду и углекислый газ в питательные элементы. В частности, в простейшие сахариды.

Участвуя в процессе производства питания, сам компонент разрушается. Но солнечный свет помогает восстановить его запасы. Этот процесс непрерывен. Поэтому крона остается зеленой в течение всего периода роста.

2) Каротиноиды.

Пигменты желтого или оранжевого оттенка. Они все время есть в растениях. Причем в достаточно большом количестве. Но зеленый хлорофилл, активно выделяемый в ходе роста, перекрывает каротиноиды.

3) Антоцианы.

Пигменты красного оттенка. Весной и летом их нет в листве. Опять же «мешает» хлорофилл. Как только его уровень начинает снижаться, вырабатываются антоцианы. Поэтому желтых оттенков осенью больше, чем красных.

Коричневой крона становятся не из-за каких-либо пигментов. Когда красящие вещества отсутствуют, проявляются клеточные стенки. Из-за этого когда-то зеленая поверхность и коричневеет.

Пожелтение растительности осенью

Крона живет за счет происходящего фотосинтеза. Этот процесс крайне важен для нормальной жизнедеятельности растений. Основная задача фотосинтеза – выработка хлорофилла. Данное вещество необходимо для синтеза живицы, древесного сока.

Фотосинтез может происходить только при комфортной температуре и при солнечном свете. С наступлением осени в России вся растительность лишается этих необходимых факторов. Нет фотосинтеза – не секретируется важный пигмент, а имеющийся очень быстро разрушается.

Нет замещающего зеленого цвета. Каротиноиды становятся видимыми. Тонкие прожилки, которые доставляют питательные вещества, с наступлением холодов закрываются плотной клеточной пробкой. Количество соков в растительности уменьшается. С течением времени это приводит к разрушению имеющегося хлорофилла, а новый из-за отсутствия фотосинтеза не секретируется.

Осенней раскраске деревьев придавали различное значение:

1) Фотозащита.

Ученые конца девятнадцатого века заметили, что даже при хорошем освещении, но при низкой температуре количество желтых листьев увеличивается. Следовательно, другие пигменты призваны защищать поверхность этой части растения от ультрафиолета.

Дальнейшие исследования в данной области не подтвердили фотозащитную функцию желто-красной окраски листвы. Ведь антоцианы не вырабатываются под воздействием внешних факторов. Они изначально находятся внутри клеток. Тем не менее, красные пигменты справляются с колебаниями света лучше хлорофилла, что стабилизирует процесс фотосинтеза.

2) Коэволюция.

Согласно коэволюционной теории, осенняя расцветка – это предупреждающий насекомых сигнал. Мол, зима наступает. Можете воспользоваться надежным стволом для укрытия и питания.

В действительности, красящие пигменты важны только для самого листа. Для корневой системы и ствола значима лишь работа, выполняема хлорофиллом. Другие вещества им не нужны.

Предпосылки листопада

Почему листья у деревьев опадают? На этот вопрос существует несколько ответов:

1) Листопад – защитная реакция на холод.

С наступлением холодов крона лесных и садовых исполинов перестает производить хлорофилл. Следовательно, питательные вещества из этой части растения уже не поступают. Но вода, необходимая стволу, попадает в листья. По сути, они осенью становятся не только бесполезными, но и расточительными. Дерево не может попусту расходовать драгоценную влагу. Почва стала холодной. Корням значительно тяжелее впитывать воду. Ее и так мало. А еще и бесполезные листья нужно поить. Вот дерево и сбрасывает ненужный балласт на землю.

2) Листопад – избавление от вредных веществ.

В течение лета пышная зелень накапливает не только полезные вещества, но и вредные. Полезные нужны дереву. Оно их забирает. А вредные вместе с листьями сбрасывает.

Какими бы ни были причины листопада, это очень красивое явление золотой осени. Природа веками формировала оптимальные для себя процессы. Если происходит пожелтение кроны, значит так нужно дереву.