Осенью каким становится листья деревьев. Что происходит с листьями деревьев осенью

Осень по календарю начинается 1 сентября, но астрономы считают, что с 21 сентября в день осеннего равноденствия. Фенологи же считают, что осень начинается с появления первых жёлтых листьев на деревьях берёзы бородавчатой или повислой. Обычно это заметно 23 августа. Но я впервые отметил появление жёлтых листьев 18 августа на берёзах, а на липах – 24августа. После первого заморозка желтеющих листьев стало ещё больше, и начался листопад у берёзы, липы, осины. И уже 4 октября во время экскурсии мы отметили, что совсем нет листьев на тополях, на берёзах сохранились листья в очень малом количестве. Частично ещё были листья на дубе у школы, на клёнах. А вот клён канадский остролистный уже совсем потерял свой ярко красный наряд. Мы заметили, что листьев много ещё у ивы, у сирени. Они даже ещё совсем зелёные. Полная окраска листьев происходит, когда основная масса листьев изменила зелёную окраску на цветную. Например, у рябины 18 сентября, у клёна – 20 сентября. Начало листопада – это день, когда листья опадают даже в безветренную погоду или от прикосновения к ветке. Например, у клёна – 14 сентября. Массовый листопад отмечается, когда примерно половина деревьев каждого вида сбрасывает листья. Полный листопад регистрируют, когда деревья теряют все листья. Единичные листья в расчет не берутся. Например, у черёмухи – 22 сентября, у липы – 24 сентября, у осины – 5 октября, у клёна и берёзы около 14 октября. Ясень, клён канадский, тополь, ольха, осина могут сбросить листья за один день. Последовательность листопада у разных деревьев разная: дольше всех не расстаётся с листьями дуб, но и листья на нём появляются позже. Бывают дубы, которые листья не сбрасывают вообще. Пока это явление учёные объяснить не могут.

Листопад идёт неодинаково не только у разных пород деревьев, но даже у представителей одной породы в зависимости от условий роста и индивидуальных особенностей. На сроки опадения листьев влияет возраст и состояние дерева. Молодые растения сбрасывают листья значительно позже, чем спелые и перестойные. Больные деревья, поражённые сердцевинной гнилью, а также поражённые человеком или зверем, теряют листья скорее, чем здоровые. У деревьев, растущих на опушке, на заболоченных и затопляемых местах, листопад проходит быстрее, чем у растений в густом лесу. Игловидные листья у сосны, ели имеют малую поверхность, иглы у них жесткие, покрыты восковым налётом и поэтому слабо испаряют воду. Они успешно переносят зимнюю засуху, очень холодостойки. У лиственницы всё наоборот, поэтому иголки она сбрасывает ежегодно, как и лиственные деревья. У вечнозелёных растений – брусники, клюквы смена листьев происходит весной. У брусники листочки жёсткие, устьица у них находятся только на нижней стороне и вблизи загнутых краёв листочка, поэтому испарение незначительно. У багульника лист опушён снизу, к тому же кустарники зимой скрываются под снегом.

А вот у деревьев, расположенных близко к электрическим фонарям, листопад начинается позже, так как у них световой день дольше.

Причины опадания листьев

К листопаду деревья готовятся заранее. Ещё летом в пазухе черешка листа зарождается почка, а в клеточках древесины откладываются в запас органические вещества. Придёт весна и за счёт этих запасов почка разовьётся в молодой побег с листьями. К осени у черешка листа образуется слой клеток, который отделяет черешок листа от ветки, лист осенью легко отделится от ветки и опадёт.

Значение листопада

Листопад есть приспособление растений к условиям зимы. Сбрасыванием на зиму листьев деревья предохраняют себя от механических повреждений. Часто зимой во время снегопадов под напором снега ломаются даже крупные ветви деревьев. Таких поломок было бы ещё больше, если бы листья не опадали и задерживали бы снег на своей поверхности. Листопад способствует удалению различных минеральных солей, большое количество которых скапливается в листьях под осень и становится вредным для растения. Листопад возвращает почве минеральные соли. Перегнивают листья, и минеральные соли вновь используются для питания растений. Отсюда, листопад зависит не только от внешних, но и от внутренних причин, то есть становится необходимым в результате жизнедеятельности самого растения. Где начало явления листопада? Из дополнительной литературы мы узнали, что такое своеобразное приспособление природы начало складываться. Около 60 млн. лет назад, когда тёплый и влажный климат наших мест стал постепенно сменяться сезонным, с холодной и снежной зимой. В новых условиях выживали лишь те деревья и кустарники, которые уходили в зиму с меньшим количеством листьев. Так из поколения в поколение сложилось это важное свойство листа.

Стоит ли осенью сжигать листья?

Почву покрывает слой из опавших листьев, веток, коры, отмёршей травы. Этот слой называется лесной подстилкой. В лиственном лесу опад ежегодно составляет около 4-х тонн, а в сосновом лесу – до 3,5 тонн на 1 га. Лесная подстилка имеет большое значение в жизни леса. От неё зависят накопление перегноя и минеральных веществ в почве, развитие биологических процессов. Рыхлая подстилка легко разлагается и пропускает воду в почву, плотная подстилка долго гниёт и имеет кислый запах. Подстилка предохраняет почву и корни растений от промерзания. Перегной окрашивает почву в тёмные цвета, поэтому эти почвы лучше прогреваются солнечными лучами, медленно остывают и этим создают благоприятные условия для жизни в почве полезных микроорганизмов и корней растений. Уборка листовой подстилки снижает прирост насаждений на 11%.

Перед тем как погрузиться в зимний сон природа дарит нам удивительное разнообразие красок, как будто давая возможность насладиться своим пышным увяданием. И как приятно, испытывая легкую грусть, пройтись в парке по шуршащей золотой и багряной листве. Осень – пора листопада. Любой ребенок скажет, что осенью листья желтеют и опадают с деревьев. И будет абсолютно прав. Так почему же осенью деревья меняют свой зеленый наряд и сбрасывают листья?

Природой все устроено мудро и у нее на все свой черед. После весеннего пробуждения и летнего расцвета природе нужен отдых. Поэтому осенью деревья готовятся к зимнему сну. С уменьшением светового дня постепенно прекращается процесс фотосинтеза. Другими словами, растение получает все меньше питательных веществ, и его жизнедеятельность постепенно замирает. А с разрушением зеленого пигмента хлорофилла (без которого фотосинтез невозможен) на листьях становятся видны и другие пигменты – желтый ксантофилл, оранжевый каротин и красный антоциан. Именно они придают осенним листьям такую окраску. Правда, не все деревья окрашиваются в багряные тона. Багрянец присущ в основном кленам и осинам, а липы, дубы, березы лишены красных оттенков, они отливают золотом. Причем активное образование антоциана происходит именно поздней осенью, когда значительно снижена температура воздуха и хлорофилл в листьях почти полностью разрушен. А с ольхи и сирени, например, листва так и упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих пигментов нет.

Но, казалось бы, зачем дереву тратить силы на синтез нового пигмента в листьях, которые все равно опадут. Оказывается, антоцианы помогают листьям подольше продержаться на дереве, а дереву, в свою очередь, запасти на зиму больше питательных веществ. Ведь листья к осени накапливают в себе большое количество питательных веществ и минеральных солей.

Но, помимо полезных веществ, в листьях накапливается и много вредных метаболитов (продуктов жизнедеятельности растения) и лишних минеральных солей, которые только вредят здоровью дерева. Поэтому полезные вещества дерево себе забирает, а от вредных веществ и лишних солей избавляется, сбрасывая листву.

Еще одна причина, по которой дерево сбрасывает листья, состоит в том, что через поверхность листа испаряется много влаги, необходимой дереву. Весной и летом это не так страшно, ведь идут дожди. А зимой корни дерева не смогут её восполнить, так как извлечь влагу из промерзшей почвы очень затруднительно. Поэтому, сбрасывая листву, дерево спасает себя от засыхания в зимнюю стужу, а, следовательно, от гибели.

Наверное, все обращали внимание на то, что после сильных снегопадов ветки деревьев сильно склоняются к земле под тяжестью снега. А некоторые ветки из-за этого даже ломаются. А если бы зимой на деревьях оставались еще и листья, то снега на ветвях оставалось бы гораздо больше из-за большой поверхности листа. Поэтому, сбрасывая листья, деревья защищают себя еще и от механических повреждений, которые могут произойти под напором большой массы снега.

Как видим, осенний листопад – вполне естественное и жизненно необходимое природное явление. Если бы деревья не сбрасывали осенью листья, они бы зимой попросту погибли.

Кстати, в опавших листьях остается много углеводов и минеральных веществ, которые очень полезны для почвы. Поэтому они являются хорошим удобрением, благодаря которому лесные почвы обогащаются перегноем и приобретают ряд ценных свойств.

Следует добавить, что процесс расставания с листьями происходит у деревьев совершенно безболезненно. Подготовка к листопаду начинается еще в конце лета. Для этого у основания листа образуется специальный пробковый слой. Его клетки имеют гладкие стенки и легко отделяются друг от друга. К началу листопада связь между клетками этого отделяющего слоя нарушается, и лист висит на дереве только благодаря тоненьким сосудистым пучкам, которые соединяют его с веткой. И уже при небольшом порыве ветра эта непрочная связь обрывается и лист, медленно кружась, падает на землю. Часто можно наблюдать, как, не выдерживая своей тяжести, листья опадают даже в тихую безветренную погоду. А на месте рубца от оторвавшегося листа на дереве образуется новый защитный пробковый слой.

Вот так объясняет это наука. А некоторые утверждают, что листья желтеют от старости, а краснеют от увиденного.

Опадание листвы перед наступлением зимы, - биологически полезное приспособление некоторых многолетних растений к жизни в определенных климатических условиях. ?

Листопад

Листопад - сезонное явление. Он возникает, главным образом, в связи с приближением неблагоприятного для активной жизни растений времени года - зимы.

Листопад - краса осени. Лес, парк, отдельные деревья и кустарники разукрашены в разные оттенки желтого, оранжевого, фиолетового цветов. И в этом букете красок еще отчетливее выделяются синеватой сочной зеленью строгие ели и распушенные сосны.

Почему-то в разные дни сильнее осыпались разные породы деревьев, - третьего дня все дорожки были покрыты листьями кленов, вчера их засыпали лимонные листья лип, а сегодня стали опадать багровые с черными прожилками листья осин.

К. Паустовский

Изменения климата

Полагают, что умеренному климату средней полосы Европы с теплыми и холодными временами года предшествовал теплый и жаркий климат. Медленно шло похолодание, поэтому сезонность возникала постепенно .

Вот в таких условиях формировался современный растительный мир умеренного пояса нашей страны и вырабатывалась приспособленность растений к жизни в зимнее время. Листопад - одно из приспособлений, помогающее растениям переносить холод.

Почему же не все деревья и кустарники осенью теряют листья?
Почему у разных растений этот процесс идет по-разному: и время листопада различное и расцветка листьев неодинаковая?
Почему признаки наступления листопада у некоторых деревьев появляются тогда, когда осени еще и в помине нет?

Какая польза дереву от сбрасывания листьев

О листопаде можно говорить, как о полезном приспособлении, помогающем растению пережить холодное время года. Какая польза дереву от сбрасывания листьев ?
Это можно увидеть, если побываешь в лесу в глухую зиму после больших снегопадов, медленно пробираясь на лыжах по глубокому, рыхлому снегу, по знакомой еще с лета тропинке.

Как изменилась эта тропинка! Ранней осенью, когда шли за грибами, она была достаточно широка, и ничто не преграждало им путь. А теперь здесь беспрерывно возникают различные препятствия. Вот молодая березка склонилась к земле придавленная слоем снега, преградив дорогу.

Гибкая рябинка согнулась дугой посреди тропы, и приходится освобождать ее вершину, засыпанную снегом. Местами молодые высокие деревья, наклоняясь верхушками, образуют настоящую арку.

На больших деревьях - целые подушки снега. Снежинка за снежинкой оседал он на ветвях берез, осин, дубов, на упругих лапах елей, опуская их книзу. Иногда согнувшаяся под тяжестью снега ветка роняет пушистые комья и быстро выпрямляется, освободившись вдруг от этого груза. Но можно увидеть и сломанные ветви.

Получается, что, теряя листья, растение не страдает, и ему, безусловно, выгоднее начать весной новый год жизни с молодой листвой, чем переживать зиму со старой.

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.

Особенности листопада

Почему наша осень - самая нарядная в мире? Оказывается, потому, что она у нас самая длинная. Здесь природа не торопясь готовится к переходу от лета к холодному времени, когда активная жизнь замирает.

Каждое дерево, каждый кустарник имеет свои особенности листопада . Поэтому смена осенних картин идет у нас в определенной последовательности, составляющей характерную черту нашей природы. Оранжевыми, золотисто-багряными становятся умирающие кленовые листья, и старый в это время особенно привлекателен. С ним соперничает по красоте скромная, мало привлекающая внимание в обычное время . Ярким багряным пятном выделяется она среди других деревьев.

Листья многих деревьев и кустарников принимают разнообразные оттенки желтой окраски. Желтосоломенными становятся лиственницы, какая-то блеклая однообразная желтая окраска появляется у , пестрой желтизной (в связи с неравномерным пожелтением) покрываются листья .

А какими замечательными по окраске становятся в это время некоторые кустарники и небольшие деревья ! Фиолетовыми листьями разной яркости выделяется калина, светлорозовую окраску принимают кусты бересклета, а пунцовые листья точно помогают птицам - любительницам ягод - увидеть издали ветки, увешанные оранжевыми гроздьями.
Кто же выполняет роль художника, создающего это красочное великолепие?

Лист, как известно, орган ассимилирующий. В нем осуществляется сложный процесс фотосинтеза , в котором участвует немало разнообразных веществ, происходят сложные химические изменения.

Кроме хлорофилла, в листве имеются и другие окрашенные образования. В обычное время зеленый цвет хлорофилла, (подробнее: ) покрывает, или, как говорят, фиксирует, другие окрашенные вещества листа, они становятся незаметными. Но к осени обычные процессы коренным образом изменяются.

Почему листья осенью меняют цвет

О сложности явлений, происходящих в листе в это время, можно судить по таким примерам. Известно, что хлорофилл возникает под действием солнца. Он - непременный участник . Осенью же происходит существенная перемена: под действием солнца хлорофилл разрушается, образуются новые вещества, это проявляется в смене цвета листьев .

В результате разрушения хлорофилла в листе через прозрачную кожицу обнаруживается то, чего не заметно летом и что возникло осенью, в связи с затуханием процесса обмена веществ. Именно в это время ряд полезных растению веществ уходит из листа в стебель и корень.

Разнообразные физиологические процессы, происходящие в листьях, отражаются на их окраске. И так как каждое растение имеет свои выработавшиеся в течение жизни особенности, то различие в расцветке листьев осенью весьма велико.

Наблюдая год от году листопад, можно легко обнаружить особенности его у разных древесных растений в разные годы. Если осень пасмурная, без солнечных дней, то лист дольше остается на дереве и меньше изменяется в окраске. Листопад в такую осень значительно менее ярок - нет багряной окраски на листьях осин и кленов, в лесу преобладает желтый цвет.

Процесс отмирания листьев

Сильные ранние заморозки также изменяют ход листопада. Они ускоряют процесс отмирания листьев , и всех обычных изменений тогда не происходит: мороз убивает еще живую ткань листьев и нарушает нормальное течение процессов, происходящих во время листопада. Яркие солнечные дни, наоборот, способствуют красочности листопада. Это, вероятно, происходит потому, что яркий свет ускоряет разрушение хлорофилла.

О том, как чутко отзываются растения на ничтожные изменения условий, в которых происходит листопад, можно судить по такому факту. У двух деревьев одного и того же вида, но растущих в не совсем одинаковых условиях, листопад будет осуществляться по-разному.

В этом случае будет влиять микроклимат, то-есть незначительные, нередко едва уловимые климатические особенности, зависящие от высоты местности, влажности, защищенности от ветров, освещения и т. д.

Очень важный момент в листопаде - образование так называемого отделительного слоя.
Оторвите листок от ветки летом, в пору расцвета его жизни, и рассмотрите в лупу место отрыва: вы увидите зияющую ранку. Но если вы во время осеннего листопада поднимете только что опавший лист и посмотрите на место отрыва черешка от ветки, то убедитесь, что оно совершенно гладкое.

Такая же гладкая поверхность имеется и на месте отрыва на ветке. Это и есть отделительный слой, который осенью разобщает ткани листа и дерева. Он начал образовываться еще летом, задолго до листопада. Вот почему не опадают сухие листья сломанной ветки, не отрываются листья березового, или кленового веника - там не мог еще образоваться отделительный слой.

Попробуйте вырастить в комнате небольшое лиственное деревце. Сколько бы вы ни ухаживали за ним, - придет осень, и листья опадут, так как между ними и веткой образовался отделительный слой. Это полезное приспособление возникло исторически и является уже наследственным свойством растений.

Листопад деревьев и кустарников - лишь одно из наиболее ярких явлений подготовки растений к зиме. Приспособление же к переживанию зимы проявляется у многолетних растений во всем организме.

Закладка новых почек

Так, одновременно с возникновением отделительного слоя идет образование, закладка новых почек , причем уже в это время определяется, какие это будут почки - листовые или цветочные. После закладки почки приостанавливаются в развитии, то-есть находятся в состоянии покоя до начала вегетационного периода - до весны.

Очень интересно, что такой почке совершенно необходим холодный период: раньше определенного времени она не может пойти в рост. Если нарезать веток осенью, после листопада, или в первой половине зимы и создать им все условия для роста, то почки не раскроются, ибо у растения еще не закончился период необходимого ему покоя, а следовательно, оно не может развиваться.

Зато ветки, взятые в январе - феврале и опущенные в воду, начинают жить активно, образуют листья, а если почки цветочные, - то и цветы. Следовательно, покой растения в зимнее время не является абсолютным. В этот период в растении происходят физиологические изменения.

Сезонные изменения в стволе и корне

В стебле (стволе) и корне в период подготовки к зиме также наблюдаются изменения . Многие вещества из листьев переходят в ствол и способствуют перенесению растением зимних холодов. Корень в это время усиленно растет даже и после листопада, до морозов; продолжает он свой рост и весной, лишь только оттает земля, хотя листья еще не распустились.

Как известно, наследственность растения может меняться. Растение может приспосабливаться к новым условиям жизни. Интересно проследить, как будет вести себя растение, если температурный режим, к которому оно приспособилось, нарушится.

Если изменения произойдут очень резко, то растение, конечно, просто погибнет. Теплолюбивое растение не может сразу стать холодостойким. Но изменение температурных условий в определенных границах может вызвать у растения такие приспособительные особенности, которые создадут ему возможность благополучно существовать в более суровом климате.

Особенности листопада у дуба

Интересен в этом отношении . Встречаются два близких вида дуба - дуб зимний и дуб летний . По внешнему виду они мало различимы, но существенно отличаются по листопаду . Осенние заморозки обычно застают зимний дуб врасплох, когда дерево к листопаду еще не подготовлено. Мороз убивает лист, и дерево почти всю зиму стоит с побуревшей листвой. Очевидно, дуб зимний пришел в среднюю полосу из мест, где лето длинное и листопад наступает позже.

Дуб летний теряет листву своевременно, до наступления морозов, и зиму стоит без листьев. Ценные вещества, которые у зимнего дуба не успевают уйти из листьев до морозов, у летнего дуба сохраняются в ветвях и стволе.

Однако исследования и опыты по распространению дуба к северу показывают, что больше шансов для расселения здесь имеет как раз не летний дуб, а зимний. Летний дуб, рано теряющий листья, рано их возобновляет. Зимний же дуб, наоборот, теряет и возобновляет листву позже .

Поэтому в местах, где бывают поздние весенние заморозки, мороз нередко убивает молодой лист летнего дуба, в то время как зимний дуб, покрывающийся листвой позже, не страдает от этого. А что лучше - потерять раньше времени старый, износившийся уже лист или молодой, весенний, - уже известно.

Над загадками и вопросами листопада работают натуралист.

Вопрос почему деревья сбрасывают листья не только интересен, но имеет большое практическое значение для акклиматизации растений, то-есть искусственного передвижения их в места, значительно отличающиеся физико-географическими условиями, в частности иной сезонной температурой.