Осенняя пора - прекрасное время. О том, что она наступила, можно уже судить по тому, что листья на деревьях и кустарниках изменяют свою окраску. В это время листья имеют чрезвычайно богатую палитру цветов. Природа сама раскрашивает их в разные оттенки, да так, что позавидует любой художник. Почему подобное происходит каждый год? Зачем деревья сбрасывают листья осенью? В этом вопросе следует разобраться более детально.
Какие могут возникнуть предположения?
Почему деревья осенью сбрасывают листья? В голове сразу возникают различные ассоциации по поводу происходящего:
- Листва деревьев постарела, ей стала холодно, и поэтому происходит опадание.
- Осенью листьям уже недостаточно света для своего роста.
- Причиной того, что листья падают, является ветер.
Естественно, все эти предположения подлежат проверке для выяснения истинных причин.
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 лист крайне необходим. А вот желтый лист дерево не питает, а лишь забирает у него влагу.
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.
Различной листва бывает и по яркости. Это зависит от того, какая осенью стоит погода. Обилие дождей обусловливает чрезмерное насыщение листвы влагой. От этого они становятся тусклыми по своему характеру. Ольха и сирень теряют свою листву вне зависимости от погоды. В них просто хлорофилл представлен единственным красящим веществом.
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.
Наступление листопада
Осеннее дерево никогда не ждет команды на сброс листвы. Это происходит самопроизвольно. Почему деревья осенью сбрасывают листья? С наступлением прохлады цвет листьев меняется. Определенные изменения претерпевают и черешки. «Кирпичики» листвы соединены друг с другом крепкими связями. Так же крепко прикрепляется лист и к ветке. Не так просто, например, отделить лист от ветки у березы. Осенью с изменением цвета эти связи разрушаются. Поэтому лист очень слабо прикреплен к ветке. Иногда достаточно просто дотронуться до него, как он тут же падает.
Это обусловлено образованием особого пробкового слоя. Он как бы отделяет черешок от ветки, становится между ними настоящей преградой. Крепление листа осуществляется лишь с помощью тонких трубочек. Поэтому можно сделать вывод о том, что имеет место не обрывание листа с ветки, а отделение в определенном месте. Это наблюдается именно там, где произошло образование пробкового слоя.
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.
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.
В чем состоит предназначение листопада?
Каковы причины листопада осенью? Деревья сбрасывают свою листву неслучайно. В этом состоит их защита от различных повреждений механического плана. Зимой часто бывают снегопады, сопровождающиеся сильным ветром. От их напора не только может пострадать листва, но и даже ломаются ветки и деревья. Повреждений будет еще больше, если листва будет задерживать своей поверхностью снег.
Почему деревья осенью сбрасывают листья? С листопадом удаляются минералы, которые за лето накопились в достаточном количестве. Для растений они уже пользы не приносят, наоборот, могут причинить только вред. Листья, падая на землю, перегнивают и способствуют возвращению почве минералов. Они растениям еще пригодятся. Это обстоятельство объясняет необходимость опадания листьев. Такая ситуация складывалась на протяжении миллионов лет. С приходом зимы способными выжить оказывались лишь те деревья, которые на зиму сбрасывали максимальное количество листьев.
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 %.
Почему не опадает хвоя?
В жизни любого дерева или кустарника листьям отведена довольно значительная роль. Они создают и накапливают вещества, необходимые для питания дерева. По той причине, что зимой нет достаточного количества света, усиленно расходуются полезные компоненты и слишком интенсивно происходит испарение влаги.
Ареалом произрастания хвойных растений является, как правило, местность, где присутствует суровый климат. Таким растениям необходимо усиленное питание, а потому иголки у них на зимний период не опадают. Они содержат большое количество хлорофилла, с помощью которого происходит преобразование питательных веществ. Небольшая площадь иголки существенно уменьшает испарение. Имеет она и защиту от холода, что обусловлено восковым покрытием. Благодаря этому иголки не способны промерзнуть даже в сильные морозы.
Единственным растением с хвоей, которая на зиму лишается листвы, является лиственница.
Вечнозеленые растения
У подобных представителей листва не опадает даже с приходом холодов. На них постоянно присутствуют листья, которые способны пережить любые погодные условия. Естественно, листва у них постоянно обновляется. Но происходит это постепенно. Такие растения можно встретить там, где климат мягкий и теплый по своему характеру. В таких местах даже зимой тепло. Но их можно повстречать и там, где климат отличается суровостью. В качестве примера легко привести голубую которую можно встретить в Калифорнии.
Управление образования администрации Старооскольского городского округа Белгородской области
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Основная общеобразовательная школа №15»
Исследовательская работа
«Почему осенью с деревьев опадают листья?»
Выполнила: Писаренко Дарья,
Ученица 1 класса «А» МБОУ «ООШ №15»
Руководитель: Станкевич О.В.,
Учитель начальных классов
Старый Оскол
2012
Глава 1. Введение …………………………………..4
Глава 2. Реализация проекта
2.1. Мои наблюдения………………………………...4-5
2.2. Роль листьев в жизни дерева…………………...5-6
2.3. Почему листья меняют цвет? ..............................6
2.4. Как наступает листопад?....................................7
2.5. Зачем деревья сбрасывают листья ? ....................8-9
Глава 3. Заключение ……………………………….9
4. Список литературы……………………………….10
5. Приложение
Вид: эмпирический (индивидуальный ).
Цель: к концу исследования узнаю, почему осенью листья с деревьев так легко опадают, сравню научно доказанные выводы с результатами исследования по данной теме. Подготовлю иллюстрированное сообщение.
Задачи:
1. Выяснить значение листа в жизни растения.
2. Понаблюдать за изменениями листьев осенью.
3.Установить причины листопада.
4. Изучить литературу по данной теме, сделать выводы.
5. Изготовить гербарий из осенних листьев.
Продолжительность : сентябрь - ноябрь.
Объекты исследования : листья деревьев, их связь с ветвями.
Методы проведения : наблюдение, изучение литературы, эксперименты.
Гипотеза: листья на деревьях постарели, им холодно, поэтому они опадают.
Практическая значимость работы: возможность использовать данные исследования и гербарий «Осенние листья» на уроках окружающего мира.
План проведения
Этап 1 - исходно-прогностический
Этап 2- реализация исследования
Этап 3 - обобщающий
Глава 1. Введение
Осень – прекрасное время года. Изменение окраски листьев - одна из первых примет осени. Много ярких красок в осеннем лесу! Березы, клёны желтеют, пунцово-красными становятся узорные листья рябины, оранжевыми и багряными листья осин. В это время года я люблю бродить по осеннему парку, дышать свежим воздухом, наблюдать за природой, собирать букеты из опавших листьев, любуясь желтыми, багряными, лиловыми красками.
Однажды, я собирала листву для поделок, и мне стало интересно. Почему листья осенью изменили цвет? Почему летом их не мог сорвать даже сильный ветер, а осенью они отрываются сами? Что произошло?
Наверное, листья на деревьях постарели. Им холодно, поэтому они опадают.
К концу исследования я узнаю, почему осенью листья с деревьев так легко отрываются, сравню научно доказанные выводы с результатами исследования по данной теме.
Глава 2. Реализация исследования
2.1. Мои наблюдения
Я наблюдала за изменениями листьев осенью.
В сентябре на некоторых деревьях появились жёлтые листья, но связь с ветвями была еще прочной.
В октябре почти все листья поменяли зелёный цвет на жёлтый, бурый, красный и начался листопад.
Интересный факт
Листья ольхи и сирени не желтеют. Они не имеют других красящих
веществ и опадают зелеными.
В ноябре , практически все, листопадные деревья сбросили листву.
Последней избавилась от листьев – ива, так как её листовая пластина экономично потребляла и испаряла влагу.
Интересный факт
Деревья, которые растут возле уличных фонарей, получают больше
света и сбрасывают листву позже.
2.2. Роль листьев в жизни дерева
Я изучила строение листа и узнала, что лист состоит из двух частей: листовой пластинки - это то, что мы привыкли называть листом, и черешка - это его стебелек. С помощью черешка лист прикрепляется к ветви.
На листовой пластинке очень хорошо видны, особенно с нижней стороны, жилки. Они переходят в черешок. Жилки – это сосуды, по которым движется вода, питательные вещества. Но если заглянуть в середину зеленого листа, то мы увидим, что в каждом листике полным-полно чудесных зелёных хлорофилловых зёрен. Зёрна так малы, что не разглядеть. И тем не менее каждое такое зёрнышко - как бы крохотный заводик. Они готовят пищу всему дереву. Эти заводики берут из воздуха невидимый углекислый газ. Из этого газа, воды и растворённых в ней веществ, добытых корнями, чудесные зёрнышки и делают строительный материал для новых веток, почек, корешков и, конечно, для самого ствола. Как не подняться новому дому без бетона и кирпича, так не вырасти и дереву без материала, который готовят зелёные зёрнышки-заводики.
Зелёным заводикам энергию даёт солнце. Крохотные хлорофилловые зёрна с утра до вечера ловят свет. В зеленый цвет их окрашивает хлорофилл, который постоянно разрушается и опять восстанавливается благодаря солнечному свету.
Вывод: зеленый лист необходим дереву, так как он готовит пищу и новый строительный материал для всего растения. Жёлтый лист мешает дереву. Он потребляет много влаги, но дерево не питает.
2.3. Почему листья меняют цвет?
Изучив литературу, я узнала, почему листья осенью меняют цвет. Летом солнце светит долго, образование хлорофилла не отстает от его разрушения. Лист все время остается зеленым. Наступает осень, удлиняются ночи. Света растения получают меньше. Хлорофилл днем разрушается, но не успевает восстановиться. Зеленый цвет в листе убывает, и заметнее становится желтый: лист желтеет.
Но осенью листья становятся не только желтыми, а и красными, багряными, фиолетовыми. Это зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе.
Осенний лес богат своими красками! Яркость осенних листьев зависит от того, какая стоит погода.
Если осень затяжная, дождливая – окраска листвы от избытка воды и недостатка света будет тусклой, невыразительной. Если же холодные ночи чередуются с ясными солнечными днями, то и краски будут под стать
погоде - сочными, яркими.
Интересный факт
С ольхи и сирени листва упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих веществ нет.
2.4. Как наступает листопад?
Дереву никто не говорит, когда надо сбрасывать листву. Но вот приближается осень – и листья на деревьях изменяют зеленый цвет. Из листьев в ствол начинают оттягиваться питательные вещества.
В черешках листьев тоже происходят изменения. Черешок состоит из "кирпичиков"(клеток) и тонких трубок (сосудов), по ним из дерева поступают питательные соки. Они нужны листикам для роста и развития. Летом «кирпичики» крепко соединены между собой и так же крепко крепят лист к ветке.
Попробуйте сорвать зеленый лист, например, у березы. Его легче разорвать, чем отделить без каких-либо повреждений.
А осенью? Чем сильнее пожелтел или покраснел лист, тем легче он обрывается. И наступает момент, когда стоит только дотронуться до листа, как он тут же падает с ветки.
Осенью связи между кирпичиками в черешке разрушаются потому, что разрушились хлорофилловые зерна, которые вырабатывали строительный материал для всего дерева. Образуется особый пробковый слой. Он, словно, перегородка между черешком и веткой. Лист держится только на тонких трубочках.
Чтобы доказать этот научный факт, я провела эксперимент.
Взяла две ветки: сломанную ветром летом, и осенью. Попробовала оторвать лист от первой. Листья на ней уже давно засохли, легко крошились, но отрывались плохо. Попробовала оторвать лист с неповреждённой летом ветки. Лист очень легко отделился.
Рассмотрев с помощью лупы осенние веточки разных деревьев я не нашла на них ранки от опавших листьев.
Вывод:
листья не обрываются с веток, а отделяются в определённом месте – там, где черешок прикрепляется к ветке, и где осенью образуется пробковый слой.
Интересный факт
Городские деревья часто растут рядом с уличными фонарями. И благодаря этому деревья получают больше света в короткие осенние дни. И листья у них опадают медленнее.
2.5. Зачем деревья сбрасывают листья?
Хотя наши лиственные деревья живут десятки, нередко и сотни лет, листья у них «работают», всего один сезон.
В зеленом листе вся нижняя поверхность, покрыта прозрачной кожицей, усеяна мелкими отверстиями – устьицами. Под влиянием окружающей температуры и влажности воздуха они то открываются, то закрываются. Как форточки в домах. Вода, которую всасывает корень, поднимается по стволу к веткам и листьям. Когда форточки-устьица открыты – из листьев испаряется влага, и новые порции воды подтягиваются через ствол в крону.
Солнце нагревает лист, а испарение – охлаждает. Деревьям нужно очень много воды. За лето большая береза, например, испаряет около 7 тонн воды. Зимой столько влаги из почвы не получишь. Зима для деревьев не только холодное, но и, главное, сухое время года. Теряя листья, деревья защищаются от «зимней засухи». Нет у деревьев листьев – нет и такого обильного испарения воды.
Кроме того, нужен листопад деревьям в лечебных целях.
Оказывается,что растение получает из почвы не чистую воду, а растворы различных солей. Эти соли, проходя вместе с водой через все растение, попадают и в листья. Часть их идет на питание растения, часть же, остающаяся не использованной, откладывается в клетках листа. В результате этого к осени листья становятся как бы минерализованными, обильно пропитанными солями, отложения которых в некоторых случаях удается даже рассмотреть под микроскопом. Большое количество минеральных солей, отлагающихся к осени в листьях, нарушает нормальную их работу и становится вредным для растения.
В городах воздух сильно загрязняют дымящие трубы фабрик и заводов. Мельчайшие частицы сажи оседают на листья, забивают устьица. Испарение замедляется. Лист утяжеляется внутри - минеральными солями, а снаружи - городской сажей и легкий порыв ветра без труда обрывает его.
Я провела эксперимент. Сорвала с дерева осенний лист и протёрла листовую пластину чистым, влажным тампоном. Тампон стал грязным.
Вывод:
листья улавливают пыль, городскую сажу и различные вещества из воздуха, а значит, засоряются устьица листа, замедляется испарение. Внутри листа скапливается избыток минеральных солей. Лист становится тяжелее, легкий порыв ветра срывает его.
Сбрасывая листву, деревья защищают себя от «зимней засухи», механических повреждений под напором снега и от отравлений вредными веществами, скопившимися в листе.
Глава 3. Заключение
Подводя итоги исследовательской работы, могу сделать вывод, что цель, которую я ставила – достигла. Я изучила, почему осенью листья с деревьев так легко опадают, и сравнила обоснованные и научно доказанные выводы с результатами исследования по данной теме.
Гипотезы, которые я выдвигала в начале исследования, не подтвердились. Листья опадают с деревьев не потому, что им холодно и они постарели.
Настоящие причины листопада в следующем:
1. Недостаток солнечного света
Хлорофилл разрушается, в листе не производится новый строительный материал, связи между клетками в черешке разрушаются. Образуется пробковый слой. Лист держится только на тонких трубочках.
- Недостаток влаги
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. Это мешает правильной работе листа и жизнедеятельности дерева. Если бы дерево не сбросило листву, ему бы грозила засуха.
3. Избыток минеральных веществ
Лист утяжеляется и едва держится за ветку, ветер легко срывает его.
Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые могли бы его отравить.
В ходе исследования я собирала, изучала листья деревьев. Изготовила гербарий и композиции из данного природного материала (см. приложение).
Список литературы
1.Большая энциклопедия школьника/ пер. с франц. Богатыревой Е., Земцовой Т., Лебедевой Н. – М.: ООО «Издательство «Астель»: ООО «Издательство АСТ», 2003, с. 711;
2.Большая энциклопедия эрудита, - М: Махаон, 2004, с. 487;
3. Отчего и почему/ энциклопедия для любознательных под ред. Покидаевой Т., Фроловой Т., - М.: Махаон, 2007, с. 255 ;
4.Детская энциклопедия «Мир леса»; Москва «Махаон», 2006
5.Твоя первая энциклопедия «Жизнь леса»; Москва «Махаон» ,2004
6.
Почему осенью – листопад?/Г.Граубин, - М: Издательство «Малыш»,1990
Когда дни становятся короче, а солнце уже не так щедро делится с землей своим теплом, наступает одно из самых красивых времён года - осень. Она, словно загадочная волшебница, меняет мир вокруг и наполняет его сочными и необычными красками. Заметнее всего эти чудеса происходят с растениями и кустарниками. Они одни из первых откликаются на перемены погоды и наступление осени. Впереди у них целых три месяца, чтобы подготовиться к зиме и расстаться со своими главными украшениями - листьями. Однако, сначала, деревья непременно порадуют всех вокруг переливами цвета и безумством красок, а опавшая листва бережно укроет своим покрывалом землю и защитит ее самых мелких жителей от сильных морозов. Осенью происходят одни из самых главных перемен в жизни деревьев и кустарников: изменение цвета листвы и листопад. Каждое из этих явлений помогает подготовиться им к зиме и пережить столь суровое время года. Для лиственных деревьев и кустарников одной из главных проблем в зимнее время года является недостаток влаги, поэтому осенью все полезные вещества начинают накапливаться в корнях и сердцевине, а листья опадают. Листопад помогает не только увеличить запасы влаги, но и сэкономить их. Дело в том, что листья очень сильно испаряют жидкость, что очень расточительно зимой. Хвойные деревья в свою очередь могут позволить себе покрасоваться иголками и в холодное время года, так как испарение жидкости с них происходит очень медленно. Еще одной причиной листопада является большой риск для веток быть сломанными под напором снежной шапки. Если бы пушистый снег ложился не только на сами ветки, но и на их листья, они не выдержали такой тяжелой ноши. Кроме того, в листьях со временем накапливается много вредных веществ, избавиться от которых получается только при листопаде. Одной из недавно раскрытых загадок является тот факт, что лиственные деревья, помещенные в теплую среду, а, значит, не нуждающиеся в подготовке к холодам, также сбрасывают листья. Это говорит о том, что листопад связан не столько со сменой времен года и подготовкой к зиме, сколько является важной частью жизненного цикла деревьев и кустарников. С наступлением осени деревья и кустарники решаются сменить изумрудный цвет своих листьев на более яркие и необычные цвета. При этом, у каждого дерева свой набор пигментов-«красок». Эти изменения происходят из-за того, что в листьях содержится особое вещество, хлорофилл, который превращает свет в питательные вещества и придает листве зеленый цвет. Когда дерево или кустарник начинают запасать влагу, и она уже не поступает к изумрудным листьям, а солнечный день становится значительно короче, хлорофилл начинает распадаться на другие пигменты, которые и придают осеннему миру багряные и золотистые тона. Яркость осенних красок зависит от погодных условий. Если на улице стоит солнечная и относительно теплая погода, то осенние листья будут яркими и пестрыми, а если часто идет дождь, то коричневыми или тускло-желтыми. Буйству красок и их неземной красотой осень обязана тому, что у листвы всех деревьев разные сочетания цветов и оттенков. Наиболее часто встречается багряный цвет листьев. Багряным окрасом могут похвастаться клен и осина. Эти деревья очень красивы осенью. Листья березы становятся светло-жёлтыми, а дуба, ясеня, липы, граба и орешника - буровато-желтыми. Орешник (лещина) Тополь быстро сбрасывает свою листву, она лишь начинает набирать желтизну и вот уже опала. Кустарники также радуют разнообразием и яркостью красок. Их листва становится желтой, фиолетовой или красной. Виноградные листья (виноград - кустарник) приобретают неповторимый темно-пурпурный цвет. Пунцово-красным оттенком выделяются на общем фоне листья барбариса и вишни. Барбарис От желтого до красного цвета могут быть осенью листья рябины. Алеют вместе с ягодами листья калины. Бересклет одевается в фиолетовые одежды. Красный и пурпурные оттенки листвы определяет пигмент антоцианин
. Интересным является тот факт, что он полностью отсутствует в составе листьев и может образовываться только под воздействием холода. Это означает, что чем морознее дни, тем более багряным будет окружающий лиственный мир. Однако, есть растения, которые не только осенью, но и зимой сохраняют свою листву и остаются зелеными. Благодаря таким деревьям и кустарникам оживает зимний пейзаж, а многие животные и птицы находят в них свой дом. В северных краях к таким деревьям относят деревья: сосну, ель и кедр. Южнее количество таких растений еще больше. Среди них выделяют деревья и и кустарники: можжевельник, мирт, тую, барбарис, кипарис, самшит, горный лавр, абелию. Вечнозеленое дерево - ель Некоторые лиственные кустарники тоже не расстаются со своей изумрудной одежкой. К ним относят клюкву и бруснику. На Дальнем Востоке есть интересное растение багульник, листья которого не меняют осенью окраску, а сворачиваются осенью в трубочку и отпадают. Листья играют большую роль в жизни деревьев и кустарников. Они помогают создавать и запасать питательные вещества, а также накапливают минеральные компоненты. Однако, зимой, когда возникает острая нехватка света, а, значит, питания, листья только увеличивают расход полезных компонентов и вызывают чрезмерное испарение влаги. Хвойные растения, которые чаще всего растут на территориях с довольно суровым климатом очень нуждаются в питании, поэтому не сбрасывают свои иголки, выполняющие роль листьев. Хвоя прекрасно приспособлена к холодам. В иголках сосредоточено очень много пигмента хлорофилла, который и преобразует из света питательные вещества. Кроме того, они имеют небольшую площадь, что значительно уменьшает испарение с их поверхности столь необходимой зимой влаги. От холодов иголки защищены особым восковым покрытием, а благодаря веществу, в них содержащемуся, они не промерзают даже в сильные морозы. Воздух, который захватывают иголки создает вокруг дерева своеобразный изоляционный слой. Единственным хвойным растением, которое расстается на зиму со своими иголками является лиственница. Она появилась в глубокой древности, когда лето было очень жарким, а зимы невероятно морозными. Эта особенность климата привела к тому, что лиственница стала сбрасывать свои иголки и не нужно было защищать их от холодов. Листопад, как сезонное явление, наступает у каждого растения в свой определенный срок. Это зависит от породы дерева, его возраста и особенностей климата. Раньше всего расстаются со своими листьями тополь и дуб, затем наступает время рябины. Яблоня одной из последних сбрасывает листья, и, даже, в зимнее время, на ней могут еще оставаться несколько листочков. Листопад у тополя начинается в конце сентября, а к середине октября он полностью заканчивается. Молодые деревья дольше сохраняют свою листву и позже желтеют. Дуб начинает терять свои листья в начале сентября и через месяц полностью лишается своей кроны. Если заморозки начинаются раньше, то листопад происходит значительно быстрее. Вместе с листьями дуба начинают осыпаться и желуди. Рябина начинает свой листопад в начале октября и до 1 ноября продолжает радовать своими розовыми листьями. Считается, что после того, как рябина расстается с последними листьями, начинаются промозглые зябкие дни. Листья на яблоне начинают золотиться к 20 сентября. К концу этого месяца начинается листопад. Последние листья осыпаются с яблони во второй половине октября. 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. Мы привыкли к тому, что осенью листва желтеет и деревья сбрасывают до весны их. Любуемся жёлтой листвой, восхищаемся романтизмом осени, но не знаем, отчего же всё-таки происходит пожелтение листьев. А этому, оказывается, есть научное объяснение.
Долгие годы учёные изучали листья и то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы
, отвечающие за яркие оттенки жёлтого и оранжевого, уже не являются загадкой, а почему листья приобретают красный цвет пока остается тайной.
Реагируя на смену температуры воздуха
и меньшее количество дневного света, листья перестают вырабатывать хлорофилл
(который придает зелёный цвет), поглощающий синий и частично красный свет, излучаемые Солнцем.
Осенние изменения с деревьями и кустарниками, причины этих явлений
Почему осенью листья меняют цвет?
Как осенью меняют цвет листья разных деревьев и кустарников
Почему листья опадают, а хвоинки нет?
В это время оранжевые и жёлтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зелёного цвета. "Жёлтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг
"Желтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно, пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США. Но у учёных 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 опадёт?
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 определённых условиях. До того, как дереву избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из листьев, и в этот момент в роль вступает антоцианин.
У учёных есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.
Самая распространённая 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.
Учёные 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".
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.
