1 235
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.
Помните, у Пушкина:
Унылая пора! Очей очарованье!
Приятна мне твоя прощальная краса —
Люблю я пышное природы увяданье,
В багрец и в золото одетые леса,
В их сенях ветра шум и свежее дыханье,
И мглой волнистою покрыты небеса,
И редкий солнца луч, и первые морозы,
И отдаленные седой зимы угрозы.
Почему осенью листья желтеют или краснеют, а зимой вовсе опадают? Не холодно ли деревьям и зачем им это нужно?
На самом деле сбрасывание листьев жизненно необходимо. Без этого процесса они бы погибали. Тому есть несколько объяснений.
- Во-первых, деревья сбрасывают листья, чтобы не засохнуть. Со всей поверхности листьев обычно испаряется вода. Летом деревья добывают влагу из почвы, но с наступлением холодов это становится затруднительным. Зимой получить воду практически невозможно, а потому лиственные деревья, не сбрасывай они свои кроны, попросту высыхали бы.
- Во-вторых, деревья сбрасывают листья, чтобы не сломать ветви. После сильных снегопадов - частого явления в нашей стране - ветви деревьев сгибаются, наклоняясь к земле, а некоторые, особо хрупкие, даже ломаются под тяжестью снежной шапки. Если бы на деревьях оставались листья, то зимой на ветвях задерживалось больше снега. Выходит, что деревья избавляются от листьев, чтобы не высохнуть и чтобы защитить себя от механических повреждений.
- Наконец, в-третьих, деревья сбрасывают листья, чтобы избавиться от избытка минеральных солей. В течение лета, как мы уже выяснили, деревья испаряют влагу, которую извлекают из почвы. Кончается вода - на ее место поступает новая. Однако в той воде содержатся соли, поэтому деревья получают не чистую воду, а минеральные растворы. Часть солей идет на питание, часть откладывается в клетках. Следовательно, чем интенсивнее процесс испарения, тем больше соли в листьях. К осени накапливается очень много солей, а их избыток нарушает нормальное функционирование листьев. Избавление от них - жизненно важное условие для дальнейшего роста и развития дерева.
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.
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%.
Осень – пора листопада. Помните у Пушкина: «Роняет лес багряный свой убор…» Именно роняет – красиво, величественно, не спеша. Деревья не обнажаются враз, давая нам возможность насладиться осенними метаморфозами. На дворе конец октября, а красавцы тополя стоят еще зеленые, тогда как каштаны почти полностью обнажились. Липы, березы, вязы сбрасывают листву уже в сентябре, сирень стоит нарядной до первых заморозков, а прибрежные ивы могут сохранить листву до первого снега. У разных деревьев и сроки листопада разные. Иногда даже деревья одного вида, растущие рядом, из года в год расстаются с листьями в разное время. Почему? А на это у дерева свои, только ему известные причины.
Листопад может проходить неравномерно и длиться несколько недель. У липы и тополя первыми опадают листья с нижних веток, затем обнажается середина и в конце облетает макушка дерева. А вяз, орешник и ясень начинают сбрасывать листву с верхних веток. Но в ноябре, с первыми заморозками, начинается настоящий полномасштабный листопад. Листья падают часто и густо, подобно снегу, устилая все вокруг разноцветным ковром. С одной стороны, этот ковер защищает корни деревьев от вымерзания, а с другой – служит хорошим удобрением для почвы.
По-видимому, это явление когда-то настолько впечатлило наших предков, что по-украински, например, последний осенний месяц так и называется – листопад. Так в чем же причина этого явления, зачем деревья осенью сбрасывают листья? Тому есть несколько причин.
Во-первых, сбрасывая листья, дерево защищает себя зимой от потери воды. Ведь с поверхности листьев влага постоянно испаряется. Весной и летом идут дожди, и дерево легко возмещает эти потери, добывая воду из почвы. А зимой земля промерзает, поэтому корням деревьев очень трудно ее добывать из промерзшей почвы. И если бы дерево не сбрасывало листья, зимой оно бы попросту засохло. А так, нет листьев – нет и обильного испарения влаги.
Во-вторых, так дерево избавляется от лишних минеральных солей и вредных продуктов жизнедеятельности, которых к осени в листьях накапливается огромное количество. Ведь избыток минеральных солей нарушает нормальную работу дерева, а накопленными за лето токсинами можно запросто отравиться. Поэтому сбрасывание листьев происходит и в лечебных целях, являясь необходимым условием для дальнейшей нормальной жизнедеятельности.
В-третьих, сбрасывая листья, дерево защищает свои ветки от травм и переломов. Ведь на голых ветвях много снега не удержится, а оставь на зиму крону дерева облиственной и, из-за большой поверхности листа, снега на ветвях останется гораздо больше. Многие ветки не выдержат такой тяжести и сломаются или согнутся.
Одним словом, листопад – это биологическое приспособление, подготовка дерева к жизни в зимних условиях. Если бы деревья осенью не сбрасывали листья, они бы зимой просто-напросто погибли. Листопад выработался в процессе долгой эволюции и вошел в естественный ритм жизни. Следуя этому ритму, деревья заблаговременно готовятся к зиме.
Листопад – наследственная особенность лиственных деревьев. Даже, выращивая дерево в теплице с приемлемыми условиями для жизни, оно все равно в определенное время будет сбрасывать листву. Потому что так задумано самой Природой.
