Как называется явление когда опадают листья: Листопад

Содержание

что это такое, как и почему происходит, значение в природе

Содержание

1 Что такое листопад
2 Как происходит листопад
3 Почему происходит листопад
4 Для чего нужен листопад

Деревья, произрастающие в умеренном климате, в процессе жизнедеятельности подчиняются смене годовых сезонов. Каждая осень знаменуется красивым и вдохновляющим явлением – листопадом. Опадание листьев – процесс сложный и многоэтапный, предусмотренный эволюцией для приспособления растений к зимнему холоду.

Что такое листопад

Листопад – это явление природы, при котором наблюдается отделение листвы от ветвей древесных и кустарниковых видов, вызванное сезонными климатическими изменениями (осенним похолоданием, летними засухами), особенностями развития растения, поражением вредителями или инфекцией, воздействием химикатов, снижением питательности грунта.

Явление характерно для всех растений, даже для тех, что произрастают в тропических областях и называются вечнозелеными. У вечнозеленых видов листья опадают поочередно, сразу заменяются новыми, поэтому процесс визуально незаметен. Листопадные виды теряют листву разом в определенный сезон. В тропиках растения остаются без зеленого покрова всего несколько суток или не остаются вообще, а в умеренных широтах деревья стоят голыми 7 – 9 месяцев.

Как происходит листопад

Механизм листопада сложный, состоит из нескольких этапов, начинается задолго до того, как с ветки упадет первый лист.

Древесные и кустарниковые виды начинают подготовку к зиме уже в августе. Схема листопада следующая:

в основании листа образуется пробковая перегородка, разрывающая соединение между листовой пластиной и побегом;
перегородка постепенно расширяется;
некоторое время лист держится при помощи водоносных капилляров;
лист срывается под воздействием ветра, падает на землю.

Визуальный признак наступающего листопада – изменение окраски листовой пластины. В теплый сезон листья зеленые, потому что растительные клетки содержат пигмент хлорофилл, необходимый для фотосинтеза. Также в клетках присутствуют красный (каротин) и желтый (ксантофилл) пигменты. Но они маскируются под преобладающим хлорофиллом.

Когда световой день начинает убывать, а листовой черешок перекрывается пробковой перегородкой, то синтез зеленого пигмента сокращается, ближе к зиме прекращается. Растительные клетки лишаются хлорофилла, в результате проявляются желтый и красный пигменты. У некоторых растений (например, у винограда, бересклета, декоративных видов кленов) листья обретают необычный бардовый, почти фиолетовый цвет. Такая окраска обусловлена присутствием в клетках пигмента антоциана.

Опавшая листва

Листопад у хвойных растений не происходит. Голосеменные виды (ели, сосны, пихты и прочие) в сбрасывании зеленого покрова на зиму не нуждаются, так как хвою покрывает толстым слоем защитное воскоподобное вещество, а в клетках присутствуют соединения, обеспечивающие невосприимчивость к морозу. Поэтому хвойные растения легко переживают суровые зимы умеренного и субарктического пояса. Но хвоя не вечна. Она живет несколько лет, затем опадает вследствие естественных процессов старения. Единственный голосеменной вид, сбрасывающий зеленый покров при сезонных изменениях, – лиственница.

Кроме хвойных деревьев, вечнозелеными в умеренном климате считаются некоторые виды низких кустарничков:

вереск
брусничник
копытник

Зимой кустарнички покрываются снегом и замедляют испарение воды, поэтому не испытывают дефицита влаги.

Почему происходит листопад

Причины листопада:

подготовка растительных организмов к морозному или засушливому периоду;
особенности развития вида, связанные с ростом и одервенением побегов;
резкие изменения климата;
инфекционные и паразитарные болезни;
воздействие химикатов;
неблагоприятные экологические условия;
травмирование корневой системы;
дефицит питания в почве.

Дерево, сбросившее листву

Если листья опадают из-за воздействия негативных факторов, то растение чахнет и нередко погибает. А листопад, обусловленный сезонными погодными изменениями, значим в жизни растений. Сбросив на зиму листья, деревья и кустарники не испытывают недостатка влаги в замерзшей земле, избавляются от токсичных веществ, накопившихся в зеленой части за вегетационный период, не прогибаются под тяжестью снега.

Для чего нужен листопад

Лист – орган, обеспечивающий растению питание. В нем под влиянием солнечного света происходит преобразование углекислого газа в органические вещества. Но с наступлением зимы древесные и кустарниковые виды вынуждены избавляться от зеленой массы. Делают они это с несколькими целями:

Зимой верхние почвенные слои замерзают, влага в них становится льдом. Корневая система лишается и воды, и питательных элементов. Дерево должно сбросить листву, чтобы прекратить испарение влаги, а значит, предотвратить собственное высыхание.

Из-за тяжести мокрого снега и льда сгибаются и ломаются даже голые ветви. Если бы деревья стояли зимой в листве, то на них скапливались бы огромные сугробы. Даже крепкое и здоровое дерево сломается или свалится под таким весом. А вот у хвойных растений ветви отличаются гибкостью, поэтому не ломаются под тяжестью навалившегося снега.
В листьях за вегетационный сезон накапливаются токсичные вещества и избытки питательных элементов. Готовясь к зимней спячке, дерево избавляется от всего лишнего и вредного.

В тропических областях листопад обусловлен не сезонными, а климатическими изменениями. Деревья сбрасывают листву в дни засух, чтобы сэкономить накопленную в побегах влагу.

Опавшие листья покрывают землю плотным ковром. И они не пропадают зря, а полезны для леса. Листовой опад, скопившись на земле, постепенно гниет. В результате гниения высвобождаются питательные вещества, накопившиеся в листьях в течение вегетационного периода. Листовая масса перерабатывается обитающими в почве микроорганизмами, питательные вещества насыщают почву. Образуется перегной – естественное удобрение для растений, богатое водорастворимыми минеральными элементами.

Биологическое значение листопада – повышение плодородности почвы, снижение ее восприимчивости к морозам и эрозионным процессам.

Листовой опад

Зимой в толстом листовом покрове находят убежище грызуны, рептилии, насекомые.

В природе все предусмотрено, нет ни единого ненужного процесса. Листопад помогает деревьям приспособиться к неблагоприятным климатическим условиям. А опавшая листва повышает плодородие почвы.

Почему листья опадают: причины явления :: SYL.ru

Вы знаете, почему опадают листья? Причем у одних растений это происходит периодически, а у других связано с окончанием жизненного цикла. Из нашей статьи вы узнаете о причинах и значении этого природного явления.

Когда и почему опадают листья с деревьев?

Традиционно принято считать, что это явление происходит только осенью. Так ли это? На самом деле листопад только в некоторых случаях является реакцией растений на климатические изменения. Это понижение температуры воздуха, засуха, уменьшение продолжительности светового дня.

А почему опадают листья в другое время года? Причинами этого явления могут быть заболевания, вызванные действием химических веществ, вредных насекомых, недостаточным количеством удобрений в почве.

Листопад происходит у всех растений без исключения. Даже вечнозеленые сосны и ели меняют хвою. Только происходит это постепенно в течение продолжительного периода.

Золотая осень

С наступлением холодного времени года большинство деревьев сбрасывают листву. Это явление, прежде всего, является защитой от излишней потери влаги. В растение она проникает из почвы. Зимой вода замерзает. Поэтому процесс ее поступления внутрь растительного организма становится невозможным.

В таких условиях процесс испарения воды с поверхности листьев не прекращается. Хотя интенсивность его снижается. Вот почему осенью листья опадают, защищая растения от высыхания.

В это время года природа особенно яркая. Это связано с тем, что листья изменяют свой зеленый наряд на более пестрый. Он может быть желтым, красным, пурпурным, оранжевым. Изменение цвета объясняется взаимопревращением пластид. В этих постоянных клеточных структурах находятся красящие вещества, которые называются пигменты. Пластиды хлоропласты содержат хлорофилл. Этот пигмент придает зеленый цвет листьев и стеблей молодых растений.

Осенью хлоропласты превращаются в пластиды другого типа. Они называются хромопласты, содержащие антоцианы и каротиноиды. Эти вещества обуславливают яркое осеннее одеяние растений.

Наверняка вы обращали внимание, что цвет листвы зависит от вида. Так, листья клена и тополя приобретают желтый цвет, кизила — фиолетовый, дуба — красно-коричневый. У некоторых растений процесс взаимопревращения пластид выражен не ярко. Поэтому их опадающая листва практически не меняет свет.

Зимой и летом…

Почему желтеют и опадают листья цветковых растений, а у представителей отдела голосеменных этого не происходит? В частности, речь идет о классе хвойные. Дело в том, что у них есть целый ряд приспособлений для сохранения влаги.

Прежде всего, это форма и размер листьев, которые называются хвоинки. Они имеют маленькую площадь, что сокращает интенсивность транспирации. Устьица, через которые происходит газообмен и испарение воды, углублены в толщу листа. Кроме того, на зиму запечатываются воском. Это обеспечивает практически полное прекращение потери влаги.

В течение благоприятного периода в хвое накапливается достаточное количество углеводов и воды, чтобы пережить зиму. А масла обеспечивают защиту от низких температур.

Почему мы не замечаем, как хвойные меняют листву? Потому что происходит это постепенно. При этом растение не растет голым несколько месяцев. А молодые хвоинки вырастают сразу.

Механизм явления

Что является для растений сигналом к началу листопада? Это сокращение продолжительности светового дня. Снижение температуры воздуха и дождливая погода лишь сопутствуют основной причине.

Листья меняют цвет, что вызывает процесс перекрывания сосудов. У основания черешка формируется слой клеток. Он препятствует нисходящему току воды с растворенными в ней сахарами. В результате образуются пигменты антоцианы, изменяющие цвет листовой пластинки. С течением времени основание черешка в месте прикрепления к побегу пересыхает. Начинается листопад.

Значение листопада

Есть еще одна причина, объясняющая, почему опадают листья. С одной стороны, если этого бы не происходило, растения бы просто засыхали. Но в листьях тоже находится вода. Если она замерзнет, это неминуемо повлечет гибель растений.

Второй причиной сбрасывания листьев является защита от механических повреждений в зимний период от массы прилипшего снега. Стволы деревьев с мощной кроной просто бы ломались под его давлением.

Вместе с листьями растения избавляются от массы вредных веществ, которые накопились в них за вегетационный период. Поэтому это явление наблюдается у всех растений без исключения. Даже в тропическом поясе, где не бывает осени и зимы, наблюдается листопад. Только происходит он на протяжении всего года. Поэтому практически не заметен.

Итак, в нашей статье мы разобрались, почему опадают листья. Этот процесс является защитной реакцией растений от излишней потери влаги, механических повреждений от налипания снега и оледенения, а также механизмом очищения от вредных веществ.

Когда дубовые листья не опадают

Выбор редакции

Экспедиция Дэвида Фэйрчайлда в Мезоамерику 1944 года: встречи с Quercus skinneri

Известный земледелец был очарован …

Редактор сайта | 23 апр. 2023 г.

Вид Fagaceae, сбивший с толку таксономистов

Встреча на Тайване с родом Fagaceae У меня никогда не было…

Родерик Кэмерон | 15 апр. 2023 г.

Изменение климата серьезно повлияет на вечнозеленые дубы в вечнозеленых широколиственных лесах Восточной Азии

Целью нового исследования является изучение влияния изменения климата на…

Мин Дэн | 06 апр. 2023 г.

Plant Focus

Hybrid Highlight: Quercus ×jackiana C.K. Шнайд.

Гибрид Q. alba и Q. bicolor

Подробнее

Дендрология

Первоначально опубликовано в Отчете о здоровье растений 2005.03, публикации The Morton Arboretum

Осенью большинство листьев лиственных деревьев опадают. Но примерно во время распускания почек весной многие дубы, буки и другие древесные растения проходят вторую фазу листопада. Высушенные листья, сохраняющиеся на дереве в течение зимы, называются «марцецентными» листьями, а такое явление, когда опадающие листья сохраняются после окончания вегетационного периода, называется «марцесценцией» (плохо рифмуется с «сущностью фарса», с акцентом на втором). слог). Призрачно-белый, свисающий с буков; шумный, стучащий в черных дубах; завитые, куколкообразные, ржавые на узких ветвях мускулистого дерева — они опадают периодически в течение всей зимы, но потом вдруг весной опадают остальные. Что происходит?

_{Листья Марсеценты на Quercus × brittonii ( Q. ilicifolia × marilandica ), Нью-Джерси, США (декабрь) © Philippe de Spoelberch}

It наверное, проще начать с рассказа о нормальном опадании листьев осенью. К концу весны у основания черешка листа (черешка) формируется зона отчетливых клеток. Клетки в этой области, называемой зоной абсциссии, взвешивают количество гормона ауксина, притекающего к ним с обоих направлений. Если лист может транслировать сигнал ауксина достаточно громко, чтобы его можно было обнаружить над химическим шумом, пронизывающим дерево, то зона абсциссии остается в состоянии задержки развития, и лист остается прикрепленным. Но со временем способность листа питать дерево уменьшается. Болезнь, засуха, мороз или укорочение осенних дней окончательно ослабляют лист, уменьшая выработку им ауксина. У многих видов это заставляет клетки в зоне абсциссии выделять пищеварительный фермент, срезающий лист с дерева. У других видов черешок прорывает тонкие стенки быстро делящихся клеток разделительного слоя. По мере созревания разделительного слоя группа клеток ближе к основанию черешка образует опробковевший одревесневший защитный слой. (Суберин и лигнин — это два водонепроницаемых фенольных полимера, которые особенно важны для древесных растений.) К тому времени, когда лист падает с дерева, защитный слой становится барьером против инфекции.

_{Quercus dentata ‘Carl Ferris Miller’ зимой (декабрь), Arboretum Wespelaar, Бельгия © Philippe de Spoelberch}

История выцветших листьев менее проста. Возьмем, к примеру, популяцию дуба черного × Хилла (предполагаемый гибрид, Quercus ellipsoidalis × velutina , также известного под названием Q. × palaeolithicola ) на песчаной морене, проходящей через университет. дендрарий Висконсин-Мэдисон, изученный в 1964 Честера О. Марвина и Рэя Ф. Эверта, но так и не опубликовано. У этих растений листья в зародыше без выраженного слоя опадения. Однако в течение нескольких недель или даже дней после распускания почек слой опадения начинает дифференцироваться. Затем, ближе к концу вегетационного периода, несколько слоев клеток на дальнем краю зоны абсциссии начинают одревесневать (наполняться лигнином, коричневым фенольным полимером, встречающимся в древесине и некоторых классах растительных клеток, обычно с структурную или защитную функцию). Клетки на дальней стороне этого одревесневшего слоя отмирают. В некоторых случаях клетки на ближней стороне лигнифицированного слоя могут делиться, образуя разделительный слой, но этот слой не становится функциональным. В остальных случаях разделительный слой не образуется. В этом для изученных дубов, по-видимому, заключается ключевое различие между нормальными листопадными листьями и листьями-марцецентами. Примерно в это время нормальные листья на дереве опадают, а сморщенные листья остаются на ветвях всю зиму, если только их не сорвет ветер, снег или другие механические силы.

_{Листья Quercus ‘Pondaim’ ( Q. pontica × dentata ) оставались на дереве всю зиму, Arboretum Wespelaar (март) © Philippe de Spoelberch}

Затем приходит весна, и с ним открытие почки. Распустившиеся почки могут оттолкнуть листья от ветки, или листья могут остаться прикрепленными. В любом случае пробковые клетки, заполненные суберином, фенольным полимером, содержащимся в коре и корнях, начинают формироваться у основания черешка примерно во время распускания почек. У основания черешка развивается несколько слоев пробки. Внезапно самые внешние пробковые клетки разрываются. С этим перерывом, а не из-за действия типичной зоны абсциссии, оставшиеся marcescent листья и черешки падают на землю весной, через несколько месяцев после опадания обычных листопадных листьев.

_{Марсесценция может быть привлекательным элементом зимних коллекций, контрастируя с голыми ветвями лиственных деревьев и устойчивой зеленью вечнозеленых растений.
Quercus dentata , Дендрарий Григадейл, Аргентина (июнь). © Roderick Cameron}

Та же история относится и к нескольким другим видам дуба (включая дуб алый, Q. coccinea и виды Старого Света Q. hispanica и Q. pedunculata ). Согласно легенде Сенеки, дубы висят на своих листьях наперекор зиме, а сосны стоят с ними в союзе. Однако тамараки смиренно бросают иглы. Несмотря на легенду, экологические причины и последствия маркесценции изучены недостаточно. Исследование Q. subpyrenaica в Испании показал, что листья, которые получают больше солнечного света, дольше сохраняются на дереве и, следовательно, с большей вероятностью становятся марцецентными в конце вегетационного периода. Аналогичное явление можно наблюдать на Среднем Западе, где листья высоко в кроне большого черного дуба могут быть сморщенными, в то время как наиболее затененные листья падают нормально. Таким образом, марцесценция может отражать отбор на повышение фотосинтетического потенциала в течение жизни каждого листа на дереве.

В то же время маркесценция в нашем климате (район Чикаго, зона выносливости растений USDA 5b) кажется неприятным явлением, так как ветки, покрытые листьями, зимой могут быть отягощены снегом сильнее, чем ветки, с которых упали листья. Следовательно, ветки с сморщенными листьями могут подвергаться большему риску поломки. Тщательное изучение этого явления натуралистами с прицелом на экологию может открыть многое, что еще не известно о коррелятах, возможных причинах и последствиях маркесценции.

_{A marcescent Quercus robur выделяется между листопадными и вечнозелеными деревьями в Arboretum Wespelaar (декабрь) © Philippe de Spoelberch}

Перепечатано с разрешения автора из Отчета о здоровье растений 2005.03, публикации The Morton Arboretum 9 0040

Теги :

Quercus

дубы

marcescence

осень

Почему некоторые деревья сохраняют листву на зиму?

Вверху: Дубы в заповеднике Мерфи-Ханрехан Парк держат свои листья всю зиму. Фото Эрин Корсмо.

В конце осени большинство лиственных деревьев сбрасывают листву на зиму. На самом деле, слово «лиственный» происходит от латинского слова solvere , что означает падать или падать. Однако в этих местах есть несколько лиственных деревьев, которые имеют тенденцию сохранять листья после осени. Это интересное явление, которое до конца не изучено. Но прежде чем мы доберемся до этого, давайте рассмотрим несколько основ.

Почему деревья вообще теряют листья?

Как и почти все остальное в мире природы, поведение деревьев вращается вокруг солнца. Как только деревья обнаруживают уменьшение количества дневного света, они начинают уменьшать количество производимого ими хлорофилла.

Хлорофилл, конечно же, является пигментом, придающим листьям зеленый цвет, и основным источником энергии почти для всех растений. Как только производство хлорофилла прекращается, он расщепляется и возвращается в дерево. Это уменьшение содержания хлорофилла позволяет увидеть другие пигменты, которые всегда присутствовали в листьях, но не были видны из-за подавляющего количества хлорофилла (например, желтые, оранжевые и красные).

Подробнее о том, почему листья меняют цвет, читайте в предыдущем посте блога.

Изображение из публичной научной библиотеки.

Чтобы справиться с этим изменением цвета, деревья готовятся к сбросу листьев, выращивая слой клеток между стеблем листа и ветвью дерева, известный как слой абсциссии. Этот слой останавливает перенос питательных веществ и воды к листу и становится основной физической причиной, по которой деревья теряют листья. Слой отслоения также помогает защитить эту чувствительную часть растения от зимнего холода и сухости.

Основная причина опадания листьев на большинстве деревьев заключается в том, что зимой в нашей части света становится довольно холодно и сухо. Вместо того, чтобы тратить энергию на защиту этих хрупких органов, деревья сбрасывают листья для сохранения ресурсов.

Основная проблема заключается в том, что зимой вода практически недоступна большинству растений (потому что это лед), поэтому у них нет возможности восполнить то, что они потеряли. И, насколько я знаю, лосьона для оживления и восстановления для деревьев не существует.

А как насчет деревьев, которые не сбрасывают листву зимой?

В нашем регионе есть несколько деревьев, которые сохраняют свои сухие коричневые листья всю зиму. Термин для этого — «марцесценция». Слой опадения на этих деревьях полностью не формируется до весны, что позволяет им гораздо дольше держаться за свои листья.

Марсесценция почти всегда происходит на неполовозрелых частях дерева (частях, на которых еще не образовались цветы). Обычно в молодом возрасте деревья проявляют выцветание, но теряют эту характеристику, когда становятся старше. Большинство наших дубов привередливы в этом отношении.

Также часто только часть дерева сохраняет листья; обычно листья остаются на ближайших к земле ветвях.

Вот некоторые деревья, которые могут проявлять такое поведение, и где их можно найти в Парковом районе:

Дуб белый: Дуб белый является доминирующим деревом в парке Сильвервуд, и его время от времени можно увидеть по всему лесу в северо-восточная часть заповедника Мерфи-Ханрехан.
Дуб болотный белый: Эти деревья высаживают на площадках для пикников и на парковках по всему Парковому району.

Голубой бук/граб (Carpinus caroliniana): Это подлесок чаще всего встречается в кленово-липовых лесах, таких как заповедник Бейкер-Парк и заповедник Лейк-Ребекка.
Хмель-граб/Ironwood (Ostrya virginiana): Эти деревья похожи на Carpinus, но встречаются чаще. Их можно найти в подлеске большинства лесов Паркового района.

Есть ли польза от сохранения отпусков?

В сообществе исследователей деревьев нет реального консенсуса относительно того, почему некоторые виды деревьев сохраняют свои листья, но существует ряд теорий. Главный из них заключается в том, что сохранение листьев защищает почки следующего года от поедания оленей или иссушающих зимних ветров.

В конце концов, выцветшие деревья сбрасывают листья весной, когда новые части растений сбрасывают старые листья с ветвей.

Как называется явление когда опадают листья: Листопад — урок. Окружающий мир, 1 класс.