Почему опадают листья реферат
Обновлено: 25.06.2024
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Листья падают, кружатся,
И на землю, и на крыши. С тихим шелестом ложатся. Тишиной природа дышит. Осень листья обрывает, Прежде, пёстрым крася цветом. А потом все вниз бросает. Да вот, как зовём мы это? (Коломейцев А.)
Гипотеза:Я предполагаю, что листья меняют окраску на деревьях и кустарниках, потому что, дерево заболело или они (листья) боятся холода.
На эти вопросы я постараюсь найти ответы, проводя свою работу.
Цель работы: изучить причины листопада и его биологическое значение.
выяснить, почему листья осенью меняют окраску
рассмотреть причины листопада;
определить механизм опадания листьев;
узнать, что происходит с опавшими листьями.
Объект моего исследования – листопад. В работе применяли следующие методы исследования: теоретические (изучение и анализ литературы) и практические (экспериментальные).
1. Обзор литературы
1.1 Почему желтеют листья
Появление жёлтых листьев на деревьях – это означает, что в природе началась осень. Осенью день становится короче, меньше солнечного света и в листьях происходят удивительные превращения, листья начинают готовиться к опаданию.
Что же происходит в листьях?
В листьях находится особое веществохлорофилл 1 , которое придаёт листьям зелёный цвет. Он помогает растениям использовать солнечный свет для производства питательных веществ – сахаров, необходимых растению для питания. Хлорофилл в растущем листе постоянно ночью разрушается и днём вновь образуется. Но это происходит только на свету. Когда световой день уменьшился, хлорофилл не успевает за день полностью восстановиться. Его становится меньше и меньше.[3,7 ]
В листе есть и другие вещества, которые называются – пигменты 2 . Пигменты каротиноиды (ксантофил и каротин) - придают листве жёлтый, оранжевый и коричневые цвета. Пигменты антоцианы - придают листве красный и багровый цвет.
Все эти пигменты присутствуют в листьях на протяжении всего сезона роста. В тёплое время года, то есть в сезон роста, хлорофилл непрерывно вырабатывается и распадается, в листьях его много и листья выглядят зелёными. По мере увеличения ночи осенью, выработка хлорофилла замедляется, затем полностью прекращается. При этом весь хлорофилл в листьях уничтожается. Из-за этого каротиноиды и антоцианы, присутствующие в листьях, становятся видимыми. Какой именно цвет появится на листьях после того, как в листве проявятся каротиноиды и антоцианы, во многом зависит от растения. Например, у дуба листва становится красной, коричневой или красно-коричневой; у ясеня и тополя –золотистой и жёлтой; у кизила – фиолетово-красной. А вот у ольхи и сирени листва будет опадать зелёной независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих веществ нет.[ 2,4]
1.2 Как наступает листопад
Уменьшаются процессы жизнедеятельности, в листья поступает меньше воды, но в них накапливаются ненужные и вредные вещества. Укоротившиеся осенние дни как бы поворачивают в растении невидимый переключатель. После 23 сентября (день осеннего равноденствия) световой день становится короче, температура воздуха становится ниже, случаются ночные заморозки. Зелёный цвет листвы заменяется жёлтым, из листьев все питательные вещества переходят в ствол. В листьях происходят изменения. Летом черешки листьев прочно прикреплены к веткам. А к осени, у основания листа образовался специальный пробковый слой. Он, как перегородка, отделил черешок от ветки. Только несколько тонких волоконцев соединяют черешок листа с веткой. Дунул ветерок, и листья падают.[ 2,3,4]
1.3 Зачем деревья сбрасывают листву
Во время листопада деревья сбрасывают листву. Есть три причины, из-за которых происходит это явление.
Листопад нужен деревьям и в лечебных целях. Дерево втягивает вместе с водой из почвы различные минеральные соли, которые не полностью используются растением. Излишки накапливаются в листьях, как зола после топки печи. Дерево само себя бы отравило, если бы не опадали листья. В городах, где воздух загрязняется дымящими трубами заводов, мельчайшие частички сажи оседают на листьях, забивают устьица, мешают испарению. Деревьям в таких условиях приходится менять листья дважды за год.
Ещё листопад приспосабливает деревья к зиме. Он защищает тонкие хрупкие ветви деревьев от тяжести выпадающего зимой снега. Ведь если бы оставались большие листовые пластинки, то на них скапливались бы большие массы снега. Под его тяжестью могли бы отламываться целые ветки. Когда листья все облетели, дереву не страшны зимние морозы и снежные бури.[ 2,6]
1.4 Значение опавших листьев в природе.
Под действием дождей, снега, солнца, а также благодаря работе определённых микроорганизмов они гниют, постепенно смешиваясь с землёй, образуют перегной. Получается, что опавшие листья - это ценное органическое и минеральное удобрение для тех же деревьев, с которых они упали.
Подстилка из листьев вместе с толстым слоем снега на протяжении всей зимы утепляет корни деревьев, служит для дерева одеялом, защищая их от мороза, сохраняет семена растений. Зимой жизнь растений продолжается. Если раскопать снег, то можно увидеть сквозь слежавшуюся листву небольшие ростки.[ 3.4]
Весной в толстом лиственном одеяле, как в губке, скапливается вода, которая постепенно поступает к корням деревьев и кустарников. Питательные вещества из перепревших листьев вновь поглощаются корнями.
Летом подстилка из листьев спасает почву от опасного уплотнения. Ведь почва должна быть рыхлой, богатой воздухом и влагой. Только тогда на ней будут расти растения.[ 7]
Опавшие листья становятся пищей для многочисленных микроорганизмов. В опавших листьях прячутся живые существа: различные насекомые, дождевые черви. Они истребляют различных вредителей растений и участвуют в процессах образования почвы.
Листопад способствует круговороту веществ в природе.[ 3,7]
2. Проведение исследования
Что придаёт листьям разную окраску? Для определения видов пигментов был проделан следующие опыты.
2.1. Опыт 1. Выделение из опавших листьев пигментов (Приложение I,II и III)
Оборудование и материалы: 3 баночки с крышками, спирт, опавшие листья жёлтого цвета (ясеня), красного цвета (скумпии) и зелёного цвета (сирени).
Ход работы: Измельчённые листья, каждого цвета отдельно сложили в баночки, залили спиртом и закрыли крышками. Через некоторое время спиртовый раствор в баночках стал в одной – зелёный, в другой – жёлтый, в третьей - красный.[ 1]
Вывод: изменение цвета спирта произошло потому, что пигменты растворяются в спирту. В баночке с листьями сирени – пигмент хлорофилл, в баночке с листьями ясеня в спиртовом растворе растворился пигмент ксантофилл, в баночке с листьями скумпии – пигмент антоциан.
2.2. Опыт 2. Разделение пигментов хлорофилла (Приложение IV)
Оборудование и материалы: пузырёк с выделенной спиртовой вытяжкой хлорофилла, пузырёк с бензином, пробирка.
Ход работы: налили в пробирку 3 мл вытяжки пигментов зелёного листа, добавили 1.5 мл бензина, 2-3 капли воды (чтобы спирт не смешивался с бензином). Пробирку закрыли и встряхнули и оставили на время.
В пробирке произошло разделение спирта и бензина. Нижний слой - спирт- будет жёлтого цвета, а верхний слой, бензин будет зелёный.[ 5]
Вывод: в спиртовой вытяжке зелёного листа содержатся все пигменты. При добавлении бензина хлорофилл растворился в нём, а другие пигменты остались в спиртовом растворе. Отделение хлорофилла от жёлтого пигмента основано на том, что он лучше растворяется в бензине, чем в спирте.
У нас остались пробирки со спиртовыми вытяжками из жёлтых и красных листьев. Мы решили проверить, что получится, если к ним добавить бензина. После встряхивания содержимое обеих пробирок разделилось: пигменты жёлтый и красный остались в спиртовом растворе, а бензин поднялся наверх.[5]
Вывод: жёлтый и красный пигменты не растворяются в бензине.
2.3. Опыт 3. Отчего листья падают.
Материалы: ветка вишни, сломанная ветром летоми дерево вишни в конце октября.
Ход работы: Листья на ветке, сломанной летом, уже давно засохли, легко крошились, но отрывались плохо. Оторвать лист с ветки дерева осенью не составило труда, а после первого заморозка листья сами стали опадать.
В месте соединения листа и стебля образуется особый пробковый слой. Он, как перегородка, отделяет черешок от ветки. Лист остается висеть на дереве лишь благодаря сосудистым пучкам. [3]
Вывод: листья опадают из-за того, что осенью в основании черешков листьев образовался пробковый слой, отделяющий их от ветви.
Что происходит с опавшими листьями, куда они деваются?
2.4. Опыт 4. Куда деваются опавшие листья (Приложение V)
Оборудование и материалы: стеклянная банка, земля, песок сухие листья, кусочек яблочной кожуры, вода.
Ход работы: В стеклянную банку засыпали поочерёдно землю и песок в несколько слоёв. Засыпали в стакан поверх земли сухие листья, кожуру яблока . Хорошо полили водой листья и землю, запустили туда несколько дождевых червей. Банку поставили в кладовую. [2]
Через неделю посмотрели результат. Земля и песок перемешались, листьев исчезли, яблочная кожура тоже.
Вывод: черви в банке несколько раз поднимались на поверхность за пищей. После таких перемещений земля и песок перемешались. Часть опавших листьев служат пищей подземным жителям, остальные сгнивают, превращаясь в перегной.
2.5.Народные приметы погоды по листопаду.[4,6,7]
Издавна люди вели наблюдения за осенними явлениями природы, характеризующих приближение зимы, — борьбу летнего тепла с зимним холодом, и старались угадать будущее по самым разнообразным приметам. Наблюдали за явлением листопада люди и вот что отметили:
- Упал с дерева один лист – жди осени.
- Если летом появятся на деревьях рано жёлтые листья – будет ранняя осень.
- Если осенью на не опавшие ещё листья упадёт снег – будет тяжело.
- Преждевременное опадание листьев – к ранней зиме.
- Поздний листопад — к суровой и продолжительной зиме. Раннее опадание листвы — к ранней зиме. Если листопад пройдет скоро, надо ожидать крутой зимы.
- Если с дерева лист не чисто спадет (то есть не вся листва опадет до снега) – к холодной зиме.
- Если на деревьях лист желтеет снизу, то ранний сев озимых хорош, если с верхних сучьев - хорош поздний сев озимых.
- Осиновые листья ложатся лицом вверх к студеной зиме, навыворот зима будет мягкая, а если на обе стороны и зима средняя будет.
- Если осенью листья берёзы начинают желтеть с верхушки, то следующая весна будет ранняя, а если снизу – то поздняя.
- Если листья опадут с берёзы и осины чисто – к лёгкому и урожайному году.
- Пока лист с вишнёвых деревьев не опал, сколько бы снегу не выпадать, оттепель его сгноит.
- Если много кизила будет холодная зима.
Хотите – верьте, хотите – проверьте.
Заключение
Изучив литературу по теме, я узнала, что листопад - это естественное опадание листьев у деревьев и кустарников, связанное с подготовкой растений к зиме. Явление природы листопад — очень мудрое решение, оно позволяет растениям набраться сил для следующего сезона.
Листья имеют зелёный цвет из-за того, что зелёный хлорофилл, который легко разрушается, но летом быстро восстанавливается. Осенью из-за уменьшения солнечного света и понижения температуры хлорофилл разрушается, и появляются в листе желтые и красные оттенки других пигментов.
Дерево сбрасывает на зиму листву, чтобы не засохнуть от излишнего испарения. В листьях накопилось к осени много веществ, вредных для растения, поэтому сбрасывание старых листьев является необходимым условиемдля его нормальной жизни. К тому же листья зимой только бы повредили деревьям.
В конце лета в основании листового черешка образуется особый пробковый слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и легко отделяются друг от друга. К началу листопада связь между ними в каком-нибудь месте нарушается, и лист остается висеть на дереве лишь благодаря сосудистым пучкам, которые быстро рвутся.
Опавшие листья имеют огромное значение в природе. Они гниют, постепенно смешиваясь с землей, образуют перегной. В толстом лиственном одеяле скапливается вода, которая поступает к корням деревьям и кустарников. Питательные вещества из перепревших листьев вновь поглощаются корнями. В опавших листьях прячутся живые существа, дождевые черви, которые участвуют в процессах образования почвы.
Сжигать листья нельзя. Огонь погубит насекомых, спрятавшихся в листве; может повредить корни молодых побегов в земле и превратит участок земли в чёрное пепелище, лишённое жизни. Кроме того, при горении в воздух поступают вредные вещества, из-за которых человеку становится трудно дышать. Листья принесут больше пользы, если превратятся в перегной , чем в виде золы. Если опавшие листья мешают, создают неряшливый вид улицы, двора или огорода, то, конечно, их необходимо убрать, но не сжечь, а сложить в компостную яму, где они через год превратятся в отличный перегной, который можно использовать при выращивании овощей или цветов. В условиях леса превращение листьев в перегной происходит естественным путём.
Моя первая гипотеза не подтвердилась. Листья цвет не меняют, просто они теряют свой зеленый цвет.
Моя вторая гипотеза подтвердилась - сжигать листья нельзя, это нарушение экологического равновесия и преступление перед природой и человеком.
В исследовательской работе мы использовались фотоматериалы по проведению опытов.
Новые слова, встречающиеся в работе:
1. Хлорофилл – органическое вещество зелёного цвета в листьях, помогает превратить солнечный свет и воду в питание для растений.
2. Пигменты – органические соединения, которые есть в клетках растений и окрашивающие их: каротин – оранжевый, ксантофилл – жёлтый, антоцианы – красный, фиолетовый.
Список литературы.
1.Батурицкая Н.В.,Фенчук Т.Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся.- Мн.: Народная асвета. 1991.-208 с.: ил
2.Граубин Г. Р. Биология (Почемучкины опыты и эксперименты). –М.: АСТ,2016.-46 с.
3. Детская энциклопедия. Мир леса.- М.: Махаон, 2008.
4. Дитрих А., Юрмин. Г., Почемучка. Детская энциклопедия .- М.: Педагогика-пресс, - 1993
5. Физиология растений: лабораторные работы/ сост. Н.Н. Волченко, Краснодар: Кубанский гос. ун-т, 2012. 53 с.
Биология ШТОКОЛОВА Наталья Александровна Приложения
Краснодарский край, Абинский район, г. Абинск,
ЛИСТОПАД: ПОЧЕМУ И ДЛЯ ЧЕГО ?
Научный руководитель Игнатенко Ирина Сергеевна,
Проведение опытов по выделению пигментов из листьев Приложение I
Опыт 1. Выделение из опавших листьев пигментов
Фото 1. Измельчение опавших листьев скумпии, ясеня и сирени.
Фото 2. Измельчённые листья залили спиртом.
Приложение II
Фото 3. Проведение опыта.
Фото 4. На салфетке после испарения спирта виды следы пигментов:
зелёного (хлорофилла), жёлтого( ксантофилла) и красного (антоциана).
Приложение III
Фото 5. Опыт проведен! Мы выделили пигменты.
Фото 6. Полученные спиртовые вытяжки пигментов из листьев разного цвета.
Фото 7. Получение экстракта пигментов зелёного листа.
Опыт 2. Разделение пигментов. Приложение IV
Фото 8. В верней части в бензине зелёный хлорофилл, в нижней – жёлтый ксантофилл.
Фото 9. Добавление в вытяжки из листьев бензина.
Фото 10. Пигменты красного, оранжевого и жёлтого цвета в бензине не растворились.
Опыт 4. Куда деваются опавшие листья. Приложение V
Фото 9. Приготовление почва для опыта.
Фото 10. В приготовленную почву положили дождевых червей, сверху положили опавшие листья.
Фото 11. Дождевые черви поднимаясь к поверхности за пищей (опавшими листьями) разрыхлили и перемешали слои почвы.
Старт в науке
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.
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
- 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.
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.
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.
Интересно
Осенний листопад – необычайно яркое и удивительное явление природы, которое поражает красотой. Глядя на облетающие золотые листья, которые стелятся мягкими коврами, непременно возникает вопрос: как устроен этот процесс и почему, собственно, осенью опадают листья?
Многие виды деревьев освобождаются от листьев для выживания в неблагоприятных погодных условиях. В тропиках и субтропиках листва осыпается в начале сухого сезона, в регионах с умеренным климатом деревья теряют листья осенью, когда приближается холодная погода. Деревья, которые сбрасывают листья в определённое время года, известны как лиственные деревья. Деревья, листва которых не опадает, называются вечнозелёными деревьями.
Большинству видов лиственных деревьев присущи широкие листья, которые осыпаются в холодную или засушливую погоду. Вечнозелёные деревья, в отличие от лиственных, растут во влажном, тёплом климате, либо имеют устойчивые к погоде иглы.
Интересный факт: Вечнозелёные деревья сохраняют листья в течение года, поскольку их листва покрыта воском, который защищает от холода, а в их клетках содержатся антифризные химические вещества, которые не дают дереву замерзнуть при низких температурах окружающей среды. Лиственные деревья же, наоборот, очень восприимчивы к холоду.
Вечнозеленые деревья сохраняют листву в течение года
Причины листопада:
- продолжительность светового дня;
- повреждение листьев;
- засушливый климат;
- холодный климат;
- опыление деревьев.
Продолжительность светового дня
Разрушение хлорофилла в листе при сокращении 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.).
Повреждение листьев
К концу лета листья повреждаются насекомыми, болезнями или общим износом и готовы к обновлению. С приходом осени деревья сталкиваются с низкой температурой окружающей среды, холодными ветрами и другими условиями, которые также повреждают листья. По этим причинам листва опадает. Кроме того, помимо питательных веществ в листьях собираются вредные вещества (метаболиты, излишние минеральные соли). Поэтому, избавляясь от листьев, растение очищается.
Засушливый климат
Лиственные деревья сбрасывают листву в засуху, чтобы избежать высыхания
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.
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
Отделительный слой клеток отделяет лист от ветки, в результате чего происходит процесс листопада
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
Опавшая листва продолжает приносить деревьям пользу
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.
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.
Почему осенью опадают листья – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
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.
Читайте также: