Почему желтеют и опадают листья
В это время оранжевые и желтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зеленого цвета.
“Желтый цвет присутствует в листьях все лето, но его не видно пока не исчезнет зеленый” говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США.
Но у ученых пока мало информации о красном цвете, который появляется у некоторых листьев осенью.
Известно, что красный цвет происходит от антоцианидов, которые, в отличие от каротиноидов, вырабатываются только осенью. Антоцианиды также придают цвет клубнике, красным яблокам и сливам.
Деревья вырабатывают антоцианиды, когда чувствуют смену в окружающей среде – заморозки, ультрафиолетовое излучение, засуху и/или грибок.
Но красные листья также являются признаком болезни дерева. Если вы заметили, что листья дерева раньше обычного (в конце августа) стали красного цвета, вероятнее всего дерево страдает от грибка, или оно было где-то повреждено человеком.
Почему дерево тратит свою энергию, чтобы выработать новые антоцианиды в листе, когда этот лист вот-вот опадет?
Пол Шаберг считает, что если антоцианиды помогают листьям оставаться на дереве дольше, они могут помочь дереву впитать больше полезных веществ до того, как листья опадут. Дерево может использовать впитанные ресурсы, чтобы расцвести в следующем сезоне.
Антоцианины
Тема антоцианинов немного сложнее для изучения, нежели остальные компоненты деревьев. Несмотря на то, что все деревья содержат хлорофилл, каротин и ксантофиллы, не все вырабатывают антоцианины. Даже те деревья, которые имеют антоцианины, вырабатывают их только при определенных условиях.
До того, как дерево избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из них , и в этот момент в роль вступает антоцианин.
У ученых есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.
Самая распространенная теория говорит о том, что антоцианины защищают листья от переизбытка солнечного света, при этом позволяя дереву впитывать полезные вещества, хранящиеся в листьях.
На дереве эти пигменты играют роль солнцезащитного крема, блокируя опасное излучение и охраняя листья от переизбытка света. Они также защищают клетки от быстрого замерзания. Их пользу можно сравнить с пользой антиоксидантов.
Большое количество солнечного света, сухая погода, морозная погода, низкий уровень питательных веществ и другие стрессовые факторы повышают концентрацию сахара в древесном соке. Это запускает механизм выработки большого количества антоцианинов, в последней попытке накопить энергию, чтобы пережить зиму.
Ученые полагают, что изучение антоцианидов поможет понять уровень болезни каждого дерева. Это, в свою очередь, в будущем даст более понятную картину о проблемах окружающей среды.
Как говорил персонаж книги и мультфильма Лоракс: “Цвет деревьев однажды сможет сообщить нам, что чувствует на данный момент дерево”.
Какие деревья сбрасывают листья последними. Какие деревья первые сбрасывают листья осенью
Календарная осень начинается с первого сентября. Но по астрономическим меркам ее началом считается день осеннего равноденствия, который приходится на 21 сентября. По утверждению фенологов, как только начинают листья желтеть и опадать, можно говорить о наступающей осени.
Какие деревья сбрасывают листья осенью первыми? Интенсивность листопада различная. Это относится не только к разным видам деревьев, но и разным представителям одного и того же вида. Ситуация зависит от многих факторов и определяется характером погоды, возрастом дерева, его индивидуальными особенностями. Листопад протекает с различной последовательностью. Довольно долго не могут расстаться со своей листвой дубы. Но ведь и появление листьев у них наблюдается позднее, чем у других видов деревьев. Встречаются отдельные экземпляры, у которых вообще не опадают листья. Этот феномен пока не нашел объяснения со стороны ученых.
Раньше всех листва опадает у липы, березы и вяза. Они подвержены листопаду уже ранней осенью. Потеря листьев разными частями дерева также происходит неравномерно. Например, у тополя первыми теряют листья большие нижние ветви. Затем «голой» становится средняя часть, а макушку это касается в последнюю очередь. Несколько по-иному ведет себя вяз или тополь. Он начинает терять свои листья, наоборот, с верхушки. Крона начинает таять постепенно, все больше и больше обнажая ствол.
Некоторые осенние деревья сохраняют листву даже с первыми заморозками. Такая ситуация наблюдается в случае с осиной и кленом. Только ель и сосна не сбрасывают с наступлением осени свои иголки. Они так и будут стоять зелеными всю зиму.
Какие деревья на зиму сбрасывают листву
Все деревья, которые не сбрасывают свою листву, можно назвать одним словом — вечнозеленые.
Это как в загадке:
Для наших климатических зон, конечно подходит под это определение – деревья хвойные, а это ель или сосна, у которых листья несколько видоизменились и «превратились» в иголки.
Таким хвойным деревьям нет нужды сбрасывать свою листву, так как благодаря своей форме и наличию специальной оболочки, практически влага из этих деревьев не испаряется.
Но касаемо хвойных деревьев, есть такие как лиственница или болотный кипарис, которые свои иголки тоже сбрасывают на зиму.
Но все вышесказанное — это о хвойных породах вечнозеленых деревьев.
Но есть и лиственные деревья, которые так же листву не сбрасывают. Такие деревья у нас не растут — они родом из теплых регионов планеты. Это такие деревья, как пальмы, секвойи, баобабы, секвойи и мн.др.
У таких деревьев все проще — учитывая достаточную влагу и высокую температуру воздуха им не зачем уменьшать испарение влаги через листву.
Сбрасывая листву, деревья готовятся к зимовке – чтобы пережить зиму и весной снова радовать нас зеленой листвой.
Считается, что с падением температуры окружающей среды деревья переходят в режим экономии ресурсов и избавляются от листьев, чтобы не приходилось осуществлять их постоянное жизнеобеспечение.
Однако британский профессор Брайан Форд утверждает, что сбрасывание листьев служит для деревьев чем-то вроде. посещения уборной для человека. Избавляясь от листьев осенью, деревья освобождаются и от накопившихся внутри лишних веществ.
Есть хороший познавательный ролик на тему, почему желтеют и падают листья, – созданный для детей, но может быть интересен и полезен и для взрослым.
Это закон природы, перед зимой нужно избавиться от лишнего, поскольку зимой нет дождей. холодно, а листьям нужно питание, солнечный свет. Осенью и зимой сокращается день, солнце зачастую находится за тучами, к тому же холодает, что неблагоприятно скажется на состоянии листвы, не будет вырабатываться хлорофилл. Поэтому деревья максимально защищают себя от неблагоприятных последствий холодов и сбрасывают листья.
Называют несколько причин, почему деревья осенью сбрасывают листья
Во-первых, лист испаряет влагу
со всей своей площади. Летом эту влагу дерево добывает корнями из земли, зимой оно этого сделать не может. Если бы осенью дерево не сбросило листву, оно просто-напросто бы засохло. Хвойные в отличие от лиственных деревьев, имеют иголки с гораздо меньшей поверхностью, поэтому влага так не испаряется и иголки осенью не опадают.
Во-вторых, та же площадь листа задерживала бы зимой в несколько раз больше снега
, чем ветки, идерево под такой тяжестью сломалось бы.
В-третьих, путм сбрасывания листвы дерево избавляется от излишка накопленных за лето минеральных солей
В-четвртых, сбрасывая листья, дерево само себе готовит отличное удобрение
Я нашла информацию, что не все так однозначно, как может показаться на первый взгляд. Листья не просто замерзают и опадают сорванные ветром. Листья такие же части тела дерева, как пальцы наши части тела и мы не можем просто так с ними расстаться без болезненного процесса ампутации.
Поэтому листопад нельзя назвать обычным следствием ухудшения погодных условий, это свойство растения, закреплнное на генетическом уровне. Самый верный и неизменный признак наступления осени – изменение продолжительности светового дня становится сигналом к тому, чтобы в дереве запустился механизм сбрасывания листьев. И, в отличии от ампутации, процесс этот для дерева безболезненный.
Ещ в конце лета у черенка листа начинает образовываться слой из специальных клеток, имеющих гладкие стенки за счт чего способных легко обособляться друг от друга, так называемый отделяющий пробковый слой.
С началом листопада, связь между клетками этого пробкового слоя нарушается и достаточно небольшого механического воздействия (порыва ветра), чтобы черенок листа оторвался от дерева.
На месте оторвавшегося листа образуется новый защитный пробковый слой.
Осенью когда становится холодно у деревъев рост останавливается так как они не могут питать влагу из замрзшей земли,соответственно листья засыхают.А срывает их ветром за счт колебания они самостоятельно отламываются.Бывали случаи что деревья в частности и берза стояли с сухой листвой всю зиму в безветрянных местах а опадали весной когда появлялись новые листочки.
Какое дерево позже всех сбрасывает листья осенью
Явление листопада связано с сезонным характером. Таким способом растения приспосабливаются к зиме. Еще не пришли заморозки, а листва растений уже начала полыхать разными красками. У ряда деревьев это явление можно наблюдать уже в начале августа. Позолотой окрашиваются кроны липы. Пройдет 2-3 недели, и листва буквально начнет гореть от золота. Подобный наряд к этому времени наблюдается уже и на березах. Осины выглядят так, словно их накрыл кумач. Уже и среди рябин проглядываются красные листочки. К концу сентября оголены кроны многих деревьев.
В начале октября заканчивает свой листопад плакучая ива. К концу сентября листопад завершился у вяза и черемухи. Береза, клен и орех не торопятся отдавать свою листву. Отдельные листья на них держатся до середины октября. Но все это средние показатели. Естественно, они могут изменяться в ту или иную сторону. Зависит это от региона произрастания деревьев и погодных условий, которые сложились именно в данную осень.
Биохимия осенней красоты
В осенний период в листьях синтезируются антоциановые пигменты, от содержания которых в клеточном соке зависит розовая, красная и пурпурная осенняя окраска листьев. Накопление углеводов способствует образованию антоциановых пигментов, поскольку это гликозиды, возникающие при соединении различных сахаров с циклическими соединениями. В кислых растворах антоцианы имеют красный цвет, а с увеличением рН могут становиться фиолетово-синими.
Красные оттенки листьев зависят от содержания в клеточном соке антоциановых пигментов
Количество антоциановых пигментов зависит от определенных наследственных факторов их образования и влияния окружающей среды. Кроме того, с понижением температуры в осенний период в листьях перестает образовываться хлорофилл. В это время виды, содержащие много углеводов и обладающие наследственной способностью, начинают образовывать в листьях дополнительные антоцианы.
У деревьев, не образующих антоциановых пигментов, появляется желтая окраска, за которую ответственны каротины и ксантофиллы
В это же время имеющийся в листьях хлорофилл начинает разрушаться (у разных древесных пород с различной скоростью), и только что образовавшиеся антоцианы становятся заметными. У других деревьев, не образующих антоциановых пигментов, осенний распад хлорофилла выявляет иные пигменты — относительно более стабильные желто-оранжевые каротины и ксантофиллы, придающие листьям светло-желтую окраску, или же примесь красного антоциана в желтом каротине, что определяет ярко-оранжевый цвет (как у некоторых видов клена).
Примесь красного антоциана в желтом каротине определяет ярко-оранжевый цвет
У ряда видов хлорофилл и каротиноиды распадаются одновременно, но при этом синтезируются новые каротиноиды. Так путем разрушения зеленых пигментов, выявления желтых, образования красных пигментов или всеми тремя способами сразу листья могут приобретать различные оттенки желтого, оранжевого, малинового, пурпурного и красного цветов.
Многообразие осенней окраски листвы — результат сложных биохимических процессов
Любой фактор, влияющий на синтез углеводов или на превращение нерастворимых углеводов в растворимые, способствует образованию антоциана и появлению ярких осенних окрасок.
Различные народные приметы
В течение многих лет человек постоянно вел наблюдение за природой. Благодаря этому формировались многие народные приметы. Много их связано и с изменением окраски листвы:
- Если лист пожелтел, но процесс опадания не выражен, то до морозов еще далеко.
- Деревья раньше времени покрываются желтой листвой – осень будет ранняя.
- Несмотря на выпадение снега, зима не наступит до тех пор, пока на вишне будут держаться листья.
- Костяника своими листочками способна предсказать погоду. Закручивание вниз говорит о хороших деньках. Если наоборот, то погода будет плохая.
- Если на березе листья появляются раньше, чем на ольхе, то лето будет ветреным по своему характеру. Если же березу опередит ольха, то лето будет холодным и дождливым.
- Раннюю весну предсказывает ранняя желтизна на верхушке березы осенью. Если же береза начинает желтеть снизу, то это свидетельствует о позднем наступлении весны.
- Появление почек и листвы на дубе раньше ясеня свидетельствует о влажности и прохладности предстоящего лета. А вот если ясень опередит дуб, то следует ожидать теплого и сухого лета.
Какую роль листья играют в жизни деревьев?
Строение листа представлено двумя частями: листовая пластинка и черешок, который является его стебельком. Строение пластинки представлено жилками. Их особенно отчетливо видно снизу. Оказывается, они являются сосудами, предназначенными для движения воды. В каждом листе сосредоточены зеленые хлорофилловые зерна. Они имеют настолько малые размеры, что не видны невооруженным глазом. Зерна можно сравнить с крошечными заводиками. На них идет приготовление пищи для всего дерева. В них происходит построение материала, из которого образуются новые веточки, почки, корешки и, естественно, сам ствол.
Энергию для своего производства они получают от солнца. Поглощение света ими осуществляется на протяжении всего светового дня. Хлорофилл нестоек и постоянно подвергается разрушению. Но вместе с тем происходит и регулярное его восстановление. Для любого дерева зеленый лист крайне необходим. А вот желтый лист дерево не питает, а лишь забирает у него влагу.
Как зимуют многолетние травы. Как зимуют растения
Где зимуют животные — известно. Одни в норах зимуют, другие засыпают в уютных берлогах, лежбищах. А как же растения? И нежной травке, и могучему дереву приходится готовиться к зиме задолго до ее наступления. Однолетние травы оставляют семена для продолжения рода. Многолетники с отмирающими надземными частями прячут глубоко в почву свои корневища, клубни и луковицы. Зимующие зелеными травы ждут первого снега, чтобы он накрыл их как одеялом до весны.
КОГДА РАСПУСКАЮТСЯ ПОЧКИ?
Некоторые растения продолжают развиваться и под снегом, выдвигая побеги и листья. Под толщей снега не страшны морозы и стужи. Интересно, что в лесу почва промерзает не всегда. Вот и получается, что зимой растения не только отдыхают, но и подготавливаются к весне.
Деревья с толстой корой относительно легко переносят зиму. Почки многих деревьев находятся высоко над землей, они защищены плотными чешуйками и стойко выдерживают низкие температуры. Наиболее слабо защищены молодые ветки, они могут подмерзать. В наиболее глубоком физиологическом покое пребывают молодые однолетние почки деревьев. До времени их не пробудят даже самые лучшие тепловые условия. Даже помещенные в помещение ветки не распускаются. А многолетние почки почти не впадают в покой и сразу могут тронуться в рост, как только попадают в теплые условия.
Устойчивость растений к низким температурам возможна благодаря внутриклеточным изменениям, и прежде всего их химическому составу.
Глубокий покой у деревьев и кустарников во второй половине зимы заканчивается. В это время почти любая живая ветка, помещенная в комнату, распускается.
Почему не вымерзают даже в самые лютые морозы еловые и сосновые леса? Хотя длинные зимы суровы, но обильны влагой и снегом. Для корней ели и сосны как ватное одеяло — снег, который укутывает, только сверху влажную, лесную подстилку. Зеленая хвоя указывает на то, что и зимой эти деревья продолжают жить.
Хвоя сосны и ели промерзает насквозь сразу же после наступления сильных холодов. Для них опасен не мороз, а высыхание. Зимой корни и ствол дерева «не работают», и вода по растению не передвигается. Если вода начнет испарятся из хвоинки, то ее запас не пополнится. Как же хвоинки выживают?
Хвоинки покрыты особой тончайшей пленкой жироподобного вещества, кутикулой, которая не пропускает воду. Именно такой защитный слой и предохраняет хвоинки от потери влаги. Кроме того, на поверхности хвоинки (как и у других растений) имеются устьица — отверстия, через которые растения летом поглощают углекислый газ и испаряют воду. В зимние время все «устьица» закрываются и «запечатываются» воскоподобным веществом. Именно такая «двойная» защиты помогает хвоинкам не гибнуть даже в самые лютые морозы.
Сильный мороз сушит воздух. Корни деревьев зимой слабо подают воду, не успевая снабжать крайние веточки, поэтому зимний ветер губителен для обнаженных ветвей и побегов.
ЗИМОВКА ДРУГИХ РАСТЕНИЙ
В зимнее время разные растения ведут себя по-разному. Брусника,, вереск, плауны зимуют с зелеными листьями и побегами. Другие осенью отмирают, оставляя на зиму многолетние корневища (реже семена). Некоторые растения осенью сбрасывают листья и зимуют, подобно листопадным деревьям и кустарникам. Именно так ведет себя.
Вечнозеленые растения —, грушанка, зимолюбка, линнея северная — с блестящими кожистыми листьями. Благодаря таким листьям эти растения зимуют под снегом и весной выходят в таком же зеленом наряде.
ОТДЕЛЬНО ПРО ЗЕМЛЯНИКУ
Жизнь и строение дремлющего под снегом кустикаочень сложны. У земляничного куста все готово, чтобы перенести суровую зиму. Каждый его зеленый лист не живет не больше месяца, остатки засохших листочков создают хорошую обертку для молоденьких листиков и укрывают верхушечную цветочную почку. Как только сходит снег перезимовавшие зеленые листья начинают работать: они помогают кусту раньше других ягодников порадовать нас ярко-красной спелой душистой земляникой.
Почему меняется цвет?
Одновременно с разрушением хлорофилла идет процесс его восстановления. Причем образование зеленого вещества ничуть не отстает от его разрушения. Пока света достаточно, между этими процессами существует определенный баланс, равновесие. С наступлением осени за счет удлинения ночей световой день становится короче. Разрушаясь, хлорофилл за день просто не успевает восстановиться. Поэтому преобладающим становится не зеленый, а желтый цвет. Но не только такого цвета бывают вянущие листья. Они могут приобретать красную, багряную, иную окраску. Это определяется тем, какое красящее вещество является преобладающим в увядающем листе.
Вечнозеленые деревья и кустарники
Вечнозеленые растения и кустарники не теряют свою листву даже с наступлением холодов, как это делают обычные лиственные породы. Постоянный лиственный покров позволяет им пережить любые погодные условия и сохранить максимальный запас питательных веществ. Конечно, такие деревья и кустарники обновляют свои листья, но процесс этот происходит постепенно и практически незаметно.
Вечнозеленые растения не сбрасывают сразу все свои листья по нескольким причинам. Во-первых, тогда им не приходится тратить большие запасы питательных веществ и энергии для выращивания молодых листьев весной, а во-вторых, их постоянное наличие обеспечивает беспрерывное питание ствола и корней. Чаще всего вечнозеленые деревья и кустарники произрастают на территориях с мягким и теплым климатом, где и зимой стоит теплая погода, однако, встречаются они и в суровых климатических условиях. Наиболее распространены такие растения во влажных тропических лесах.
Такие вечнозеленые растения, как кипарисы, ели, эвкалипты, некоторые виды вечнозеленых дубов, родендрон можно найти на широкой территории от суровой Сибири до лесов Южной Америки.
Одним из наиболее красивых вечнозеленых растений является голубая веерная пальма, которая произрастает в Калифорнии.
Необычным видом и высотой более 3 метров отличается средиземноморский кустарник олеандр.
Еще одним вечнозеленым кустарником является гардения жасминовая. Ее родиной является Китай.
Осень — одно из самых красивых и ярких времен года. Всполохи пурпурных и золотистых листьев, готовящихся разноцветным ковром покрыть землю, хвойные деревья, пронизывающие своими тонкими иголками первый снег и вечнозеленые растения, всегда радующие глаз, делают осенний мир еще более восхитительным и незабываемым. Природа постепенно готовится к зиме и даже не подозревает, насколько завораживают взгляд эти приготовления.
Вы знаете, почему опадают листья? Причем у одних растений это происходит периодически, а у других связано с окончанием жизненного цикла. Из нашей статьи вы узнаете о причинах и значении этого природного явления.
Надо ли сжигать листву осенью?
Теперь понятно, почему деревья осенью сбрасывают листья. А нужно ли их сжигать? Земля покрывается листьями и другими частями деревьев. Все это определяется как подстилка. В лесах с преобладанием лиственных деревьев она достигает 4 тонн на гектар земли. Чуть меньше ее среди сосновых представителей. Цифра приближается к 3,5 тоннам. Она накапливается не просто так, а имеет определенное значение. Она способствует накоплению перегноя и минералов в составе почвы. Если подстилка носит рыхлый характер, то разложение ее происходит легко, и в почву поступает вода. Процесс гниения плотной подстилки идет очень долго и сопровождается кислым запахом. Она не дает почве и корням растений сильно промерзать.
За счет перегноя почва приобретает темную окраску, а потому сильнее происходит прогрев солнцем. Остывание происходит медленно, что благоприятствует размножению в почве полезной микрофлоры. Если листовую подстилку убрать, то прирост насаждений снизится на 11 %.
Вечнозеленая растительность
Но как осуществляются жизненно важные функции у растений, не имеющих листопада?
Таких многолетних растений, которые не теряют листву совсем, в природе нет. Разница лишь в том, что одни растения теряют их с наступлением неблагоприятного для жизни времени года одновременно, а у других листопад происходит постепенно.
Это одинаково относится к растениям умеренных, холодных и жарких стран. В последних, если нет засушливого периода, деревья и кустарники, как правило, остаются вечнозелеными круглый год, но также постоянно сменяют листья.
По описаниям путешественников, и среди деревьев влажных тропиков, где не бывает засухи, есть такие, которые теряют все листья одновременно. Зато они уже через неделю-другую красуются в молодой листве. Здесь значение листопада как средства освобождения от накопившихся излишних веществ выступает еще отчетливее.
Однако в большинстве случаев смена листьев у вечнозеленой древесно-кустарниковой растительности
осуществляется постепенно. Ежегодно эти растения теряют только часть листвы. Так, хвоя ели живет около семи лет, поэтому взрослая ель ежегодно теряет примерно седьмую часть своей листвы-хвои. Сосновая же хвоя живет всего лишь два-три года, поэтому сосна имеет более заметный листопад.
Если грибники собирали в молодом соснячке , то не могли не заметить, что в корзинке у вас вместе с грибами много засохших сосновых игл. В это время, перед наступлением осени, у сосны и некоторых других наших хвойных деревьев и происходит наиболее значительное опадание листвы. Заденешь при сборе грибов ветку, и пожелтевшая хвоя падает на землю.
Подобную же смену листьев имеют и вечнозеленые лиственные деревья и кустарники. Пальма, например, выкидывает сверху все новые и новые листья, а нижние беспрерывно отмирают и засыхают.
Пальма выкидывает сверху новые листья, а старые отмирают
Такой листопад наблюдается и у многих других растений теплых стран. Интересное явление, подобное листопаду, наблюдается у деревьев, кустарников и полукустарников пустынь.
У этих растений листьев или нет, или они очень мелкие. Иногда они напоминают чешуйки, иногда превращаются в колючки. К таким растениям относятся саксаул, песчаная акация
и другие.
С наступлением жаркого времени у растений, не имеющих совсем листьев и ассимилирующих органическое вещество с помощью тонких зеленых веточек, например у черного саксаула
, происходит настоящий веткопад — опадают тонкие, ассимилирующие веточки. Биологически такой веткопад полностью соответствует листопаду наших деревьев, теряющих осенью листву.
Мало приметен листопад на севере. Здесь зима после короткого лета наступает обычно быстро, стремительно, и многие карликовые, приземистые кустарнички, а также травянистые растения уходят под снег зелеными, некоторые даже с цветочными бутонами. У северных растений выработалась большая холодостойкость, и, проведя зиму под снегом, весной они продолжают развиваться. Ярких красок листопада здесь не бывает.
Где бы ни наблюдали листопад, он по красоте не идет ни в какое сравнение с листопадом умеренных стран, с нашей золотой осенью.