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.

1 376

Многие виды деревьев сбрасывают свои листья в качестве стратегии, чтобы пережить суровые погодные условия. В лесах умеренного пояса в Северном полушарии, деревья сбрасывают листья осенью с приближением холодов. В тропических и субтропических лесах, деревья сбрасывают листья с наступлением сухого сезона. Деревья, которые теряют все свои листья в течение года, называются лиственными деревьями.

Распространенные лиственные деревья в Северном полушарии включают несколько видов ясеня, осины, бука, березы, вишни, вяза, гикори, граба, клена, дуба, тополя и ивы. В тропических и субтропических регионах, лиственные деревья включает несколько видов акации, баобаб, робле, сейба, часа и гуанакасте.

Большинство лиственных деревьев имеют широкие листья, которые подвержены повреждениям в холодную или сухую погоду. В отличие от них, большинство вечнозеленых деревьев либо живут в теплых, влажных климатах или имеют атмосферостойкие иголки в качестве листьев. Впрочем, бывают и исключения в природе, такие, как американские лиственницы, которые сбрасывают хвою каждую и Лайв-Оук, которые сохраняют свои широкие листья в течение всего года, даже в относительно прохладном климате.

Потеря листьев помогает деревьям сохранить воду и энергию. Когда неблагоприятная погода приближается, гормоны в деревьях вызывают процесс ампутации, когда листья активно осекаются от дерева специализированными клетками. В начале процесса опадения, деревья поглощают ценные питательные вещества из листьев и сохраняют их для последующего использования в своих корнях. Хлорофилл, пигмент, который придает листьям их зеленый цвет, является одним из первых молекул, который расщепляется на питательные вещества. Это одна из причин, почему окрашиваются в красные, оранжевые и золотые цвета во время листопада.

    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, и дерево 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.

    Сперва разберемся со способом сбрасывания листьев, поскольку он хорошо изучен. Ближе к осени деревья начинают готовиться к листопаду и на границе между черенком листа и веткой появляется специальная подушка из легко разделяемых клеток, а под ней слой-заплатка, называемый пробковый. который к моменту готовности листа к отделению разрастается так, что перекрывает все древесные артерии, все связи с листом. Поэтому листопад не наносит дереву повреждений.

    Теперь подумаем зачем дереву листопад. Тут срабатывает целый комплекс причин. Во-первых избавляться от листьев дереву приходится, чтобы удалить накопленные в них шлаки и вредные вещества. В пользу этого утверждения говорит тот факт, что даже вечнозеленые деревья раз в год-полтора полностью обновляют листву. Деревьям наших краев приходится делать это быстрее - ведь зимой листва сильно увеличивает площадь кроны, что грозит обламыванием веток под тяжестью снега. Так же понижение температуры стимулирует процесс опадания листвы, ведь процессы фотосинтеза возможны только до определенного предела температуры, а потом хлорофилл начинает разрушаться. Поэтому листья наших деревьев желтеют перед опаданием, а южных деревьев - нет.

    Листопад осенью - замечательное, красивое явление. Для того, чтобы ответить на вопрос, почему опадают листья осенью, нужно начать с самого начала, с вопроса Для чего деревьям листья?. Листья необходимы растениям, так как жизнедеятельность растений зависит от синтеза хлорофилла (фотосинтез), который в свою очередь нужен для того, чтобы мог производиться древесный сок (живица).

    Фотосинтез может происходить только при определнной температуре, достаточно комфортной для растений. Кроме того необходим солнечный свет. При наступлении первых осенних холодов, хлорофилл в листьях растений начинает разрушаться. По этой причине листья теряют свой зелный цвет и на первый план выступают цвета пигментов, которые были до сих пор невидимы. Если лист становится жлтым, за это ответственен пигмент ксантофил. Если лист становится красным - каротин. Хотя эти вещества нужны для поддержки жизнедеятельности листьев, само дерево в них не нуждается. Но хлорофилл, производимый листьями, дереву нужен. Теперь же, когда листья не могут более производить хлорофилл, они становятся лишней нагрузкой для дерева, так как через них продолжает испаряться влага, необходимая для поддержки жизнедеятельности дерева. По этой причине деревья освобождаются от листьев, как только наступает неблагоприятное время. Листья опадают, и дерево при этом не страдает.

    Все просто, деревья осенью просто начинают готовиться к холодам. Дереву становится тяжело поддерживать жизнь в листочках, поэтому они сбрасывают всю листву, готовясь к зиме. Но потом, с приходом весны, все изменится и деревья вновь будут радовать нас своей листвой.

    Когда листья сбрасывают листья, они таким образом готовятся к периоду покоя. Период покоя им нужен для того что бы весной дать новую жизнь новым веточкам на своем стволе. А желтеют они обычно от перепада температуры, которая начинается осенью, ведь осенью еще днем тепло, а пот ночью уже заметно холодно.

    Зимой листья дереву не нужны, так как в зимнее время ток сока внутри дерева замедляется, и дерево уже не может питать их. Почва промерзает, деревьям уже поступает недостаточное количество минеральных веществ и влаги, чтобы они смогли питать еще и листья. Вот и сбрасывает дерево листья, чтобы сэкономит на питании.

    Еще задолго до момента отделения листа от стебля, в основании закладывается слой пробки. Этот слой покрывает будущий листовой рубец. Отделительный слой формируется снаружи от него. Клетки отделительного слоя ослизняются, связь между листом и стеблем нарушается. И вот уже достаточно небольшого ветерка, чтобы листок отделилися от стебля.

    На рисунке ниже можно увидеть, что зеленый листочек крепко прикреплен к ветке. Более бледный листочек характерен для конца лета, когда световой день становится меньше. И желтый листочек - это осень.

    Листья опадают не сами по себе. Дерево длительно биологически готовится к листопаду, об этом свидетельствует образование в листовых черешках пробкового слоя.

Дерево меняет одежду. Мы меняем одежду с каждым временем года: весной она не слишком тёплая, летом - совсем лёгкая, осенью мы одеваемся потеплее, зимой - укутываемся как следует.
Деревья тоже носят одежду по сезону, но поступают не так, как мы, а наоборот: весной покрываются листьями и цветами, летом на них наиболее густая листва и появляются плоды, осенью они постепенно сбрасывают листья, зимой стоят обнажённые.
Почему дерево "раздевается" в холода? Именно оставшись без листьев, оно способно пережить морозы.
Нежные, наполненные влагой листья в мороз превратились бы в льдинки (представьте себя на улице зимой в мокрой майке). А лимфа (жидкость), которая питает дерево, не замерзает. Обнажённое дерево кажется беззащитным. Сиротливо стоит оно на холодном ветру. На самом деле оно надёжно защищено.
Осенью листья желтеют: в это время года в них совсем мало зелёного хлорофилла.
Сны деревьев: Сурки, медведи, сони да и другие животные зимой впадают в спячку. Деревья тоже "спят" в холодное время года. Корни больше не всасывают воду из промёрзшей земли. Лимфа продолжает двигаться внутри ствола, но очень медленно.
Весной дерево, как и многие животные, просыпается. Кто знает, какие сны оно видело зимой? Может, дереву снилось летнее солнышко?

Если бы деревья не сбрасывали на зиму листья, они бы погибали. Тому есть несколько причин.

Причина первая. Листья дерева в своей совокупности имеют очень большую площадь, и со всей этой площади интенсивно испаряется вода. Летом дерево способно возместить потери влаги, извлекая воду из почвы. Но с похолоданием извлечение холодной воды из почвы сильно уменьшается; зимой же из промерзшей почвы извлечь влагу и вовсе затруднительно. Деревья с лиственным покровом зимой погибли бы от недостатка влаги, то есть высыхали бы.

По той же самой причине при наступлении засушливого сезона в тропиках и субтропиках деревья в этих климатических зонах сбрасывают листву и стоят оголенные вплоть до прихода сезона дождей.

Причина вторая. Вы обращали внимание, что после сильных снегопадов ветви деревьев сильно склоняются к земле под тяжестью снега? Некоторые ветки от этого даже ломаются. Если бы листья зимой оставались на деревьях, то на ветвях задерживалось бы гораздо больше снега, так как листовая поверхность, как мы сказали выше, велика. Таким образом, сбрасывая листья осенью, деревья защищают себя от механических повреждений под напором снега.

Причина третья. Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые накапливаются в листьях в течение всего лета. Как мы уже неоднократно замечали, лист усиленно испаряет воду. На смену этой испаренной воде в него постоянно поступает новая, которая засасывается корнями из почвы. Но в воде, которую корни получают из почвы, растворены различные соли. Таким образом, листья получают не чистую воду, а солевые растворы. Часть солей используется растением для питания, а остальные соли откладываются в клетках листьев. Чем больше влаги испаряет лист, тем сильнее он минерализуется к осени. В итоге к осени листья накапливают много солей, становятся как бы минерализованными. Избыток минеральных солей нарушает нормальную работу листьев. Поэтому сбрасывание старых листьев является необходимым условием для поддержания нормальной жизнедеятельности растения.

Кстати...

Как же хвойные деревья умудряются не терять влагу зимой, оставаясь зелеными? Секрет в том, что хвоинки испаряют во много раз меньше влаги, чем листья. Во-первых, поверхность хвоинки во много раз меньше поверхности листа; во-вторых, хвоинки имеют толстую кожицу; в-третьих, они покрыты восковым налетом, который тоже снижает испарение воды. Наконец, устьица в хвоинках расположены в особых углублениях - это снижает интенсивность испарения влаги через них.
Хвойные деревья тоже сбрасывают свой покров, но не враз, как это делают лиственные породы, а постепенно: иголки хвойных живут, в среднем 3-4 года. Поэтому смена "одежды" хвойных протекает незаметно.