Почему листья осенью меняют цвет? Сможете ли вы объяснить это ребенку?
Когда начинается осень?
Продолжительность светового дня
Осенью постепенно сокращается продолжительность светового дня. По мере снижения воздействия дневного света в листьях уменьшается производство хлорофилла – зелёного пигмента, с помощью которого растение поглощает солнечный свет и затем превращает его в питательные вещества; и замедляется процесс фотосинтеза (который осуществляется при участии хлорофилла), пока не остановится. В результате этого прекращается выработок сахарозы, которую растения используют в качестве пищи, и, следовательно, ограничивается поступление в дерево элементов питания. Чтобы уменьшить потребность в питательных веществах и противостоять холоду или засухе деревья сбрасывают листву.
Интересный факт: Замечено, что лесные деревья быстрее сбрасывают листву, чем городские. Это связано с тем, что в городе больше освещения, включая искусственное (фонари, свет окон, машин и пр.).
Почему листья осенью меняют цвет? Сможете ли вы объяснить это ребенку?
Совсем скоро, 22 сентября будет равноденствие — день, когда линия раздела дня и ночи становится пенпендикулярно экватору, и на всей Земле день равен ночи (если не учитывать рефракцию, которая продляет сумерки ближе к полюсам). Для северного полушария это означает наступление настоящей осени, с долгими ночами — и разноцветными листьями. Хорошо ли вы знаете ответ на детский вопрос о том, почему листья меняют цвет? Проверьте себя.
Даже небольшое увеличение позволяет лучше понять процесс потери хлорофилла в растительной клетке: там, где его стало очень мало, остаются другие пигменты, которые на краткий период задают цвет листьев.
В отличие от животных и грибов, растения — в том числе деревья — получают энергию не благодаря расщеплению питательных веществ, а благодаря синтезу углеводородов из воды и углекислого газа под действием солнечного света при участии зеленого пигмента — хлорофилла. Осенью солнечного света становится меньше; перемена в освещённости — главная причина смены окраски листьев. Именно поэтому деревья желтеют и краснеют всегда в нужное время, несмотря на капризы погоды.
Впереди зима, когда из-за низкой температуры фотосинтез будет идти очень тяжело, света будет мало, а листья, вероятнее всего, замёрзнут. Дереву проще самому избавиться от них. Но это объясняет только сам листопад, а не смену цвета.
Листья зеленые потому, что в них очень много хлорофилла. Готовясь к наступлению зимы, растения замедляют производство нового хлорофилла, его становится меньше, и мы начинаем видеть другие пигменты — жёлтые и красные, всё лето скрытые огромным количеством зелёного. Технически листья всегда имеют пигменты всех цветов, но осень позволяет нам избавиться от доминирующего зеленого пигмента и увидеть остальные. Если остальных было совсем мало (как у тополя) или они быстро разрушились от недостатка влаги или холода, листья сразу засыхают и коричневеют, не радуя глаз осенними красками.
Цвет листьев осенью зависит не только от породы дерева, но и от того, сколько пигмента успело выработаться в последние летние дни — а на выработку пигмента влияют погодные условия. Тёплая и сухая осень даёт более яркие цвета, чем прохладная и сухая. В городах особую роль может сыграть искусственное освещение: из-за него пожелтение и покраснение листьев в мегаполисе может начаться чуть позже, чем за городом.
Материал был впервые опубликован в издании Популяная механика
Засушливый климат
При жаркой погоде листья испаряют много влаги. Корни дерева, снабжая листья, теряют большое количество воды. Листва хвойных, т. н. вечнозелёных деревьев, не подвергается опаданию, поскольку их иглы, занимая небольшую площадь поверхности, требуют меньше влаги по сравнению с лиственными деревьями. Таким образом, лиственные деревья сбрасывают листву в засушливый период, чтобы уменьшить потребность во влаге и избежать высыхания.
Как отмечали осеннее равноденствие на Руси
На Руси День осеннего равноденствия называли Осенины, он совпадал с праздником Рождество Богородицы, которой по юлианскому календарю приходится на 21 сентября.
Осенины — это праздник урожая в честь окончания основных сельскохозяйственных работ. Этот праздник на Руси с древнейших времен отмечался гуляниями: люди накрывали богатые столы с дарами нового урожая, молодежь устраивала посиделки, вечерами у водоемов жгли ритуальные костры. В деревнях начинались свадьбы: венчались те, кто обручился весной или летом. Незамужние девушки и неженатые парни присматривали себе будущую пару, чтобы обвенчаться весной или будущей осенью.
На время осеннего равноденствия существовал специальный «огненный» ритуал: потушив все старые свечи и источники освещения, в избах разжигали новый «чистый» огонь. Этот обычай имел древние корни, со времен, когда Новый год на Руси отмечали в сентябре.
Холодный климат
Осенью деревья, ощущая сокращение дневного света и снижение температуры воздуха, начинают готовиться к холодам. Чтобы сохранить достаточное количество водных и энергетических ресурсов для зимнего периода, растения накапливают питательные вещества и избавляются от листьев. Этот процесс происходит циклически и не несёт вреда для растения. Так начинается осенний листопад.
Накопление питательных веществ
Деревья собирают ценные питательные вещества (нутриенты) из листьев и накапливают их в корнях для дальнейшего применения. Хлорофилл (пигмент, окрашивающий листья в зелёный цвет) первым разлагается на элементы питания. Кстати, в связи с этим листья осенью меняют цвет с зелёного на оранжевый, багровый, золотой.
Отделение листьев от дерева
Листья отсекаются от дерева с помощью отделительного слоя, который образуется в месте, где стебель листа соединяется с веткой, и представляет собой скопление клеток. По мере того, как осенние дни сокращаются, этот слой забивает сосуды на стебле листа, которые перемещают в лист воду, а в дерево – нутриенты. После того, как стебель забивается, слой становится сухим и чешуйчатым и, в результате разложения, отделяет лист от дерева. На месте отпавших листьев весной появляются новые стебли и отрастают листья.
Деревья, избавившись от листьев, входят в состояние анабиоза, которое сравнивается с глубоким сном. В это время растение использует запасы питательных веществ, отложенные летом.
Польза опавших листьев
Опавшие листья не теряют экологического значения. При разложении их полезные вещества стекаются в почву и кормят будущие поколения растительной и животной жизни. Благодаря этому дерево получает необходимые нутриенты для выращивания новых листьев. Кроме того, слой сброшенных листьев, укрывающий почву, согревает дерево и защищает от промерзания в холодную пору.
Вполне вероятно, что опавшая листва представляет собой главный фактор выживания не только деревьев, но и лесов в целом.
Начало осени у фенологов
Фенологи начало осени относят ко времени появления первых заморозков и началу листопада-26 августа, конец связывают с установлением прочного снегового покрова. Первыми начинают ронять лист липа, береза, вяз, черемуха, осина.
Продолжительность осени 93 дня: с 26 августа по 27 ноября. Состоит из четырех фенологических сезонов.
Начало осени — 29 дней: с 26 августа по 24 сентября.
Золотая осень — 21 день: с 24 сентября по 15 октября.
Глубокая осень — 8 дней: с 15 октября по 23 октября.
Предзимье — 35 дней: с 23 октября по 27 ноября.
Опыление деревьев
Сбрасывание листьев деревьями также повышает эффективность опыления цветущих растений. Когда на ветках отсутствуют листья, ветряная пыльца распространяется на большие территории и, соответственно, охватывает больше деревьев.
Ответ на вопрос почему осенью опадают листья очевидный: опадание листьев помогает деревьям сохранять энергию и воду, т. е. выполняет энергосберегающую функцию и поддерживает водный баланс в организме растения. Сбрасывание листьев – способ адаптации деревьев к погодным условиям.
Кроме того, опадание листьев на деревьях не зависит исключительно от климатических изменений, это естественный процесс, заложенный природой в биологический цикл (комнатные растения также сбрасывают листья), который помогает им обновляться.
Посадка тюльпана зимой: сроки и особенности
Высадка тюльпанов в зиму обычно осуществляется в тепличных либо же комнатных условиях для выгонки растения к весне. Но в некоторых случаях возможна и посадка в открытый грунт, но действовать необходимо крайне аккуратно и грамотно. Нежелательно осуществлять посадку тюльпанов поздней зимой: максимально дальний период – середина декабря.
Внимание! Важно понимать, что при посадке тюльпанов столь поздно в открытый грунт велика вероятность того, что весной цветения не будет, но если нет другой возможности или хочется рискнуть – такой вариант возможен.
Итак, если на поверхности грунта уже лежит немалый снежный покров, первым делом необходимо его убрать, а также удалить промерзший слой почвы. После чего участок следует тщательно перекопать и перемешать с подготовленной почвенной смесью.
Время осенней посадки тюльпанов зависит от региона
Предварительно подготовленный посадочный материал высаживается на глубину ориентировочно в 20 см. Сверху покрываются слоем снятого грунта. Поверх обычного грунта кладется слой промерзшего, после лапник/листья. Всю поверхность участка необходимо накрыть пленкой. Сверху она присыпается слоем снега. В таком виде можно оставить участок с тюльпаном до наступления весны.
Как вы могли убедиться, определить подходящий для посадки тюльпанов период, а также осуществить непосредственно процесс посадки весьма несложно. Удачи!
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 %.
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 дерева зеленый лист крайне необходим. А вот желтый лист дерево не питает, а лишь забирает у него влагу.
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.
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.
Источник