分析:这一切都归结于一堆化学物质,一个叫做衰老的过程和树木的生命周期
约翰·凯西,蒂加斯克
“一片落叶不过是夏天挥手告别。”另一次
叶子衰老是指许多落叶乔木和灌木的正常绿叶在秋天变成黄色、橙色、红色、紫色和棕色。植物生长需要阳光、养分和水。养分和水分来自土壤。阳光被树叶吸收。为了捕捉阳光,叶子使用一种叫做叶绿素的化学物质,它使叶子变绿。
叶绿素通过光合作用将阳光转化为树木生长所需的食物。在春季和夏季,叶绿素的绿色掩盖了其他化学色素的颜色。在夏季,由于光照的增加以及空气和土壤温度的升高,树木进行了大量的光合作用。它们制作的食物是糖,它们用糖来长新叶、花和种子。
随着秋天的临近,白昼时间缩短,气温下降,在每片叶子的底部形成一层特殊的细胞,称为脱落层。水分和矿物质进入叶片减少。当叶绿素被吸回主茎和根系储存时,叶片中的叶绿素量开始减少。
当植物分解叶绿素时,绿色就从叶子上消失了。剩下的是通常看不见的其他化学物质。其中最重要的是类胡萝卜素——事实上,正是这种化学物质使胡萝卜变成橙色。
根据在叶子中发现的化学物质,类胡萝卜素、叶黄素和花青素可以分别变成不同深浅的橙色、黄色和红色。这些化学物质不含任何营养物质,所以植物不会分解它们,而是将它们保留在叶子中。
当这种情况发生时,隐藏的红色、黄色和橙色的色素就会展现出它们所有的辉煌。颜色的深浅受化学过程和天气条件的综合影响。寒冷的夜晚,干燥的天气和晴朗的白天构成了最引人注目的秋季景观。
我们的许多针叶树最初来自冬天非常寒冷的气候,它们有厚厚的蜡和树脂来保护它们的叶子不被冻结和破裂,就像防冻液在冬天保护汽车发动机一样。这部分解释了为什么大多数针叶树的叶子(针叶)不会变色。然而,落叶物种通常有较薄的叶子,易受寒冷温度的影响。
由于水在冻结时膨胀,未脱落的落叶细胞可能在冬天破裂,使它们在来年春天无法进行光合作用。此外,对于许多落叶树来说,落叶意味着它们能够更好地忍受冬季风暴,因为强风可以更容易地穿过树枝。
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来自Teagasc林业,约翰·凯西在秋天衰老和树叶颜色的变化
如前所述,当将水输送到叶子和糖输送到植物其他部位的血管被关闭时,脱落细胞层开始在叶柄和支撑它的小枝之间生长。这些细胞慢慢地将树叶从树枝上切下来,而不会留下开放性的伤口。相反,会形成一个痂或疤痕组织。一旦叶子完全被卡住,这一层就会变得干燥和片状,通过分解,叶子从树上脱落下来。
树的叶子和果实都落在地上,作为动物和昆虫过冬的食物资源,并为下一年提供种子。例如,强大的橡子在森林生态中扮演着重要的角色,是鸽子、一些鸭子和啄木鸟(最近回到爱尔兰!)以及老鼠、松鼠和鹿的重要食物。橡子大量产出的一年被称为“桅杆年”。
随着树叶的分解,它们的营养物质渗入土壤,为后代的动植物提供养分。土壤中的蚯蚓、螨虫、真菌和细菌会分解树叶,将腐烂的物质磨碎,并与下面的土壤混合。真菌能分解一些更复杂的化合物,把它们分解成更小的成分。
与此同时,树在冬季休眠,将糖和氨基酸储存在它的根、枝和树干中。来年春天,在前几年树叶的推动下,这棵树开始重新生长。
约翰·凯西(John Casey)是Teagasc的林业发展官员,在林业部门拥有30多年的咨询、培训和研究经验。
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