Почему происходит листопад осенью

Интересные факты о листопаде

Многие годы ученые работали над тем, чтобы понять, почему начинается листопад осенью. И хотя все детали этого процесса полностью неизвестны, накопленных знаний достаточно, чтобы понять основные механизмы этого процесса. На изменение цвета листвы осенью оказывают влияние три основных фактора: пигменты в клетках листьев, длина ночи и погода. Но это далеко не простое объяснение процесса пожелтения и опадания листвы.

Для чего нужен осенний листопад

Зима – это необходимость, с которой сталкиваются все растения ежегодно в определенных климатических зонах. Поэтому многолетние растения, к которым относятся и деревья, должны иметь механизмы, обеспечивающие защиту и выживание в морозных температурах и других неблагоприятных зимних условиях.

Стебли, ветви и почки снабжены средствами защиты для того, чтобы выжить в экстремально холодных условиях и проснуться с новыми признаками весны. Но нежная ткань листьев зимой просто замерзла бы. Деревья вынуждены или пожертвовать ценными веществами, чтобы защитить листву, или расстаться с ней.

Вечнозеленые деревья, такие как елки, ели, сосны, пихты и т.д., могут пережить зиму, не закаляясь. Их листва, напоминающая иглы или чешую, покрыта толстым слоем, похожим на воск, а вещества в составе внутриклеточной жидкости содержат «антифризы», что делает их устойчивыми к морозам. Таким образом, «листья» вечнозеленых растений спокойно переживают самые холодные зимы, например, в Арктике. Вечнозеленые иглы живут несколько лет, но в конце концов и они опадают из-за старения.

Листва широколистных деревьев, наоборот, – очень нежная и ранимая. Листья у них широкие, тонкие и не имеют защитных покрытий. Жидкость внутри них являет собой водянистый сок, который моментально замерзает на морозе. Это значит, что эти клетки неспособны пережить зимние холода. Поэтому их необходимо сбросить, чтобы обеспечить дальнейшее выживание деревьев. Это причина, почему листопад предшествует каждой зиме.

Иглы и листья, опавшие с деревьев, зря не пропадают. Они разлагаются и пополняют состав почвы необходимыми веществами, входя в состав губчатого слоя гумуса.

Этот лесной ковер впитывает и удерживает дождевую влагу, необходимую растениям для роста и развития. Опавшие листья становятся пищей для многочисленных микроорганизмов, обитающих в лесной экосистеме. Вполне возможно, что без питательных веществ, ежегодно поставляемых опавшими листьями, леса бы просто не выжили, точно также, как не выжили бы и деревья, не сбрасывая листья.

От чего зависит цвет листвы осенью

Ранней осенью, в ответ на сокращение длины дня и уменьшение интенсивности солнечного света, листва начинает готовиться к опаданию. Ни температура, ни дожди, ни количество поступающих питательных веществ в растение не влияют так сильно на изменение цвета листьев и появление листопада, как увеличение длины темного времени суток. По мере того, как дни становятся короче, а ночи удлиняются и становятся прохладнее, биохимические процессы в листве начинают окрашивать листья в желтый и красный цвета.

Питающие листья сосуды постепенно перекрываются, а в основании каждого листа образуется слой клеток. Эти перекрытые сосуды останавливают обратный выход сахаров из листьев, что приводит к образованию антоцианов. После того, как этот слой клеток оказывается полностью сформирован, лист готов к опаданию.

В раскраске осенних листьев участвуют три разновидности пигментов:

• Хлорофилл, который придает листьям зеленый цвет. Он необходим для фотосинтеза – химической реакции, которая позволяет растениям использовать солнечный свет для производства сахаров, нужных для питания. Деревья умеренных широт запасают эти сахара в тканях на период зимней спячки.
• Каротиноиды – придают листве желтый, оранжевый и коричневый цвета. Примером яркого действия этих красителей являются цвета кукурузы, моркови и нарциссов. А также брюква, лютики и бананы.
• Антоцианы – придают цвет клюкве, красным яблокам, винограду, чернике, вишне, клубнике и сливам. Эти пигменты растворяются в воде и появляются в водной части листьев.

Как хлорофилл, так и каротиноиды присутствуют в хлоропластах листьев на протяжении всего сезона роста. Большая же часть антоцианов вырабатывается осенью, в ответ на яркий свет и избыток сахаров в клетках листьев.

В теплое время года, то есть в сезон роста, хлорофилл непрерывно вырабатывается и распадается. При этом листья выглядят зелеными. По мере увеличения длины ночи осенью, выработка хлорофилла замедляется, затем полностью прекращается. При этом весь хлорофилл в листьях уничтожается. Из-за этого каротиноиды и антоцианины, присутствующие в листве становятся видимыми.

Как изменяется цвет разных деревьев

Какой именно цвет появится на листьях после того, как в листве проявятся каротиноиды и антоцианины, во многом зависит от растения. Например:

• Дубовая листва становится красной, коричневой или красно-коричневой.
• Гикори (семейство ореховых) приобретают золотисто-бронзовый цвет.
• Осины и тополя – золотистые и желтые.
• Кизил – фиолетово-красный.
• Буки приобретают цвет легкого загара.

Расцветка осенних кленов различается от вида к виду. Красный клен становится ярко-алым, сахарный – оранжево-красным, а черный – ярко желтым. Полосатый клен оказывается почти бесцветным. Листва на некоторых деревьях (таких, как вязы) просто усыхает и опадает, почти не изменяя своего цвета.

Начало изменения цвета листвы также зависит от вида дерева. Например, такие деревья, как оксидендрумы в южных американских лесах, приобретают яркие малиновые цвета поздним летом, в то время как остальные деревья еще зеленеют. Дубы сильно запаздывают с изменением окраски, и стоят зелеными в то время, как почти все другие деревья изменили окраску и сбросили листву.

Время начала изменения цвета листвы генетически запрограммировано. Подтверждение этому является то, что те же самые виды окрашиваются в одинаковые цвета на определенной географической широте как в прохладных местностях высокогорья, так и в теплых низинных долинах.

Как погода влияет на цвет осенней листвы

Количество и яркость раскраски в каждом осеннем сезоне зависят также от погодных условий, которые влияют на трансформации хлорофилла в листьях. Главными факторами являются температура и влажность.

Продолжительные теплые, солнечные дни и прохладные, но не морозные ночи, приводят к появлениям наиболее ярких осенних расцветок. Во время таких дней в тканях листвы вырабатывается очень много сахаров. Однако с наступлением холодов сосуды, питающие клетки листьев, постепенно перекрываются, – и сахара перестают к ним поступать.

Эти условия – большое количество сахаров и света подстегивают выработку ярких антоцианиновых пигментов, которые окрашивают листу в красные, фиолетовые и малиновые оттенки. Поскольку каротиноиды в листве присутствуют всегда, желтые и золотистые тона являются постоянными из года в год.

Влага в почве также влияет на осенние цвета. Как и погода, она сильно изменяется от года к году. Бесчисленное число комбинаций, которые возможны при сочетании этих сильноизменчивых факторов, приводят к тому, что нет двух осенних сезонов, во время которых листья будут похожие друг на друга. Позднее наступление весны или сильная летняя жара могут вызвать задержку появления осенней окраски на несколько недель. Теплый осенний период также может снизить интенсивность осенней палитры.

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.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Почему осенью опадают листья? Причины, фото и видео

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.

Причины листопада:

• продолжительность светового дня;
• повреждение листьев;
• засушливый климат;
• холодный климат;
• опыление деревьев.

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.

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

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

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.

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.

Почему осенью – листопад?

Текст книжечки — «Почему осенью — листопад?» всецело принадлежит забайкальскому детскому поэту, писателю Георгию Рудольфовичу Граубину. С удивительной точностью, доступностью он раскрывает вопрос об одном из важнейших этапов в жизни растений — зимовке. Ведь зима самое суровое время года и от того, как подготовится к нему растение зависит «проснётся» ли оно весной, распустятся ли на нём цветы.

Осенью животные, готовясь к холодам, делают запасы, ложатся в спячку, линяют или улетают в тёплые края. Деревья тоже готовятся, только по-своему. Как? Вы узнаете если прочитаете небольшие рассказики этого писателя.

Почему желтеют листья?

По календарю осень начинается 1 сентября. Астрономы считают началом осени день осеннего равноденствия — 23 сентября, когда день по долготе равен ночи. Появление желтых листьев на березе — признак начала осени в живой природе.

Осень. До трескучих морозов ещё далеко, а деревья уже начинают постепенно сбрасывать листву. Не сразу, не вдруг освобождаются они от листьев. И идёт подготовка к листопаду. В листьях происходят удивительные превращения.

Перво-наперво листья начинают желтеть. Хотя никто не добавляет в соки жёлтой краски. Жёлтая краска находится в листьях всегда. Только летом жёлтый цвет незаметен.

Он забивается более сильным — зелёным. Зелёный цвет листьям придаёт особое вещество — хлорофилл. Хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и вновь образуется. Но происходит это только на свету.

Летом солнце светит долго. Хлорофилл разрушается и тут же восстанавливается. образование хлорофилла не отстаёт от его разрушения. Лист всё время остаётся зелёным. Наступает осень, удлиняются ночи. Света растения получают меньше. Хлорофилл днём разрушается, но не успевает восстановиться. Зелёный цвет в листве убывает, и заметным становится жёлтый: лист желтеет.

Но осенью листья становятся не только жёлтыми, а и красными, багряными, фиолетовыми. Это зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе.

Осенний лес богат своими красками! Яркость осенних листьев зависит от того, какая стоит погода.

Если осень затяжная, дождливая — окраска листвы от избытка воды и недостатка света будет тусклой, невыразительной. Если же холодные ночи чередуются с ясными солнечными днями, то и краски будут под стать погоде — сочными, яркими. А вот с ольхи и сирени листва упадёт зелёной, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих веществ нет.

Как наступает листопад?

Дереву никто не говорит, когда надо сбрасывать листву. Но вот приближается осень — и листья на деревьях изменяют свой зелёный цвет. Уже в августе начинают желтеть листья берёзы и липы, а в первых числах сентября появляется золотой наряд у клёна остролистного. В сентябре краснеет листва у рябин, в конце месяца надевают жёлтый и ярко-красный наряд осины. Всё как по часам.

И действительно, у деревьев, как у всего живого, есть свои внутренние «часы». Эти «живые часы» чутко ощущают смену дня и ночи.

Укоротившиеся осенние дни как бы поворачивают в растении невидимый переключатель. Зелёный цвет заменяется жёлтым. Из листьев в ствол начинают оттягиваться питательные вещества.

В черешках листьев тоже происходят изменения. Летом черешки листьев прочно скреплены с ветками.

Попробуйте сорвать зелёный лист, например, у берёзы. Его легче разорвать, чем отделить от ветки без каких-либо повреждений. А осенью? Чем сильнее пожелтел или покраснел лист, тем легче он обрывается. И наступает момент, когда стоит только дотронутся до листа, как он тут же падает с ветки вместе с черешком.

Ещё вчера лист не смог сорвать даже сильный ветер, а теперь они отваливаются сами. Что произошло?

Оказывается, осенью в основании черешка, в том месте, где он прикреплялся к ветке, появился так называемый пробковый слой. Он, как перегородка, отделил черешок от ветки.

Теперь только несколько тонких волоконцев соединяют черешок листа с веткой. Даже лёгкое дуновение ветра обрывает эти волоконца. Листья падают.

Зачем деревья сбрасывают листья?

Хотя наши лиственные деревья живут десятки, нередко и сотни лет, листья у них «работают» всего один сезон. И за это время всё равно быстро изнашиваются. Ведь «работа» у листьев очень напряжённая.

В зелёном листе вся нижняя поверхность, покрытая прозрачной кожицей, усеяна мелкими отверстиями — устьицами. Под влиянием окружающей температуры и влажности воздуха они то открываются, то закрываются. Как форточки в домах.

Вода, которую всасывает из почвы корень, поднимается по стволу к веткам и листьям. Когда форточки-устьица открыты — из листьев испаряется влага, и новые порции воды подтягиваются через ствол в крону.

Солнце нагревает листья, а испарение — охлаждает их, не даёт перегреться. Приложите листик к щеке — он холодит.

Сорванный с дерева зелёный листик быстро засыхает. А на дереве листья сочные, свежие — клетки живого листа всегда наполнены водой.

Деревьям нужно очень много воды. За лето большая берёза, например, испаряет около 7 тонн воды. Зимой столько влаги из почвы не получишь. Зима для деревьев не только холодное, но и, главное, сухое время года. Теряя листья, деревья защищаются от «зимней засухи».

Нет у дерева листьев — нет и такого обильного испарения воды.

Кроме того, нужен листопад деревьям и в лечебных целях. Вместе с водой дерево втягивает из почвы различные минеральные соли, но использует их не полностью. Излишки накапливаются в листьях, как зола в топках печей. Если бы листья не опадали, дерево могло бы само себя отравить.

В городах воздух сильно загрязняют дымящие трубы фабрик и заводов.

Мельчайшие частички сажи оседают на листья, забивают устьица. Испарение замедляется. Поэтому в городах некоторым деревьям приходится менять листву дважды за год. А известен случай, когда тополь сменил её 5 раз!

Есть и третья причина для листопада: защитить тонкие хрупкие ветки дерева от тяжести выпавшего снега.

Листопад приспосабливает деревья к зиме.

Как живёт дерево зимой?

Всё лето деревья с усердием запасают в стволах и ветках крахмал. Соки дерева постепенно густеют. К первым холодам клетки деревьев плотно набиты крахмальными зёрнами. Крохотные «амбарчики» прямо ломятся от этого добра. Запасы питания на зиму приготовлены.

Там, где зимы теплее, крахмал так всю зиму и остаётся крахмалом. Где морозы пожёстче, крахмал заменяется сахаром. Вспомните про картофель: подмороженный, он сластит. Это крахмал перешёл в сахар.

Создав запасы питания, дерево готово выдержать морозы в 10-12 градусов. А первые морозы закаляют его, делают ещё выносливее: сок дерева ещё больше густеет, крахмал переходит в сахар. Движение соков замедляется, почти останавливается. Дерево словно бы засыпает.

Зимой деревья впадают в настоящую спячку, как суслики, бурундуки, сурки. Чем больше крахмала перешло в сахар, тем глубже спячка, покой у деревьев. И дышат деревья зимой в 200-400 раз слабее, чем летом. Особенно глубоко спят деревья с осени до конца года. Если в это время срезать ветки черёмухи и поставить в воду, они будут распускаться нехотя и очень долго. А срезанные после Нового года — просыпаются быстро, словно они только и ждали, когда их разбудят.

Проект по биологии на тему «Почему осенью опадают листья»

Муниципальное бюджетное обще образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 3 р. п. Сосновоборск

Проект по биологии

«Почему осенью опадают листья»

Подготовил: ученик 5 «Б» класса

Руководитель: Абраменкова И. С.

р.п. Сосновоборск 2021г

1. Постановка проблемы

2. Определение цели

3. Определение задач

4. Формирование гипотезы

5. Изучение литературы по теме

6. Оформление работы

Осень. Каждый год она удивляет нас пышным убранством деревьев и листопадом. Осень – прекрасное время года. Изменение окраски листьев – одна из первых примет осени. Много ярких красок в осеннем лесу! Березы и клены желтеют, пунцово-красными становятся узорные листья рябины, оранжевыми и багряными листья осин. Что же происходит в природе? Почему в сентябре листья начинают менять свою окраску, а в октябре начинается листопад? Этот вопрос всегда возникает, когда идешь по дорожке парка осенней порой, а под ногами шуршат опавшие листья. Меня заинтересовало, почему листья все лето были зелеными, а осенью на одних деревьях они желтеют, на других становятся оранжевыми, а на некоторых даже багряными. Почему вся эта красота постепенно опадает? Я решил изучить этот вопрос и выяснить причину этого явления.

Цель работы : узнать, почему листья осенью изменяют окраску и опадают?

1. изучить литературу по данной теме

2. изучить причины изменения окраски листьев осенью

3. выяснить, почему деревья и кустарники сбрасывают на зиму листья

4. узнать , что происходит с опавшими листьями.

Гипотеза : листья желтеют и опадают из-за наступления холодов.

Появление желтых 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 вещество – хлорофилл, которое придает листьям зеленый цвет. Он помогает растениям использовать солнечный свет для производства питательных веществ –сахаров, необходимых растениям для питания. Хлорофилл в растущем листе постоянно ночью разрушается и днем вновь образуется. Но это происходит только на свету. Когда световой день уменьшился, хлорофилл не успевает за день полностью восстановиться. Его становится меньше и меньше.

В листе есть и другие вещества, которые называются – пигменты. Пигменты каратиноиды – придают листве желтый и оранжевый цвета. Пигменты антоцианы – придают листве красный и багровый цвет.

Все эти пигменты присутствуют в листьях на протяжении всего сезона роста. В теплое время года, то есть в сезон роста, хлорофилл непрерывно вырабатывается и распадается, в листьях его много и листья выглядят зелеными. По мере увеличения ночи осенью, выработка хлорофилла замедляется, затем полностью прекращается. При этом весь хлорофилл в листьях уничтожается. Из-за этого каратиноиды и антоцианы, присутствующие в листьях становятся видимыми. Какой именно цвет появится на листьях после того, как в листве проявятся каратиноиды и антоцианы, во многом зависит от растения. Например, у дуба листва становится красной или коричневой; у ясеня и тополя – желтой; у кизила – фиолетово – красной. А вот у ольхи и сирени листва будет опадать зеленой независимо от погоды. В их листьях , кроме хлорофилла , других красящих веществ нет.

Листья перед листопадом стареют. Как стареют листья?

Уменьшаются процессы жизнедеятельности, в листья поступает меньше воды, в них накапливаются ненужные и вредные вещества. После 23 сентября световой день становится короче, температура воздуха становится ниже, случаются ночные заморозки. Зеленый цвет листвы заменяется желтым, 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.

Во время листопада деревья сбрасывают листву. В нашем климате это происходит осенью, перед холодами, а в жарких странах – в период засухи. Листопад-это явление природы, при котором наблюдается отделение листвы от ветвей деревьев и кустарников вызванное осенним похолоданием и летними засухами. 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 листьев всего несколько суток, а в умеренных широтах деревья стоят голыми 7 месяцев.

Листопад у хвойных растений не происходит. Ели ,сосны, пихты и другие голосеменные 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. Но хвоя не вечна. Она живет несколько лет, затем опадает из-за естественных процессов старения. Единственный голосеменной вид , сбрасывающий зеленый покров осенью –это лиственница.

Механизм листопада сложный, состоит из нескольких этапов, начинается задолго до того, как с ветки упадет первый лист. Деревья и кустарники начинают подготовку к зиме уже в августе.

1. в основании листа образуется пробковая перегородка разрывающая соединение между листовой пластинкой и побегом

2. перегородка постепенно расширяется

3. некоторое время лист держится при помощи водоносных капилляров

4. лист срывается под воздействием ветра и падает на землю.

Визуальный признак наступающего листопада — изменение окраски листовой пластины.

Листопад помогает растениям приспособиться к выживанию в суровых условиях. Через устьица листьев деревья испаряют большое количество воды, а зимой ее и так недостаточно. Зима для деревьев не только холодное, но и сухое время года. Теряя листья , деревья защищаются от зимней засухи. Нет у деревьев листьев – нет и такого обильного испарения воды.

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.

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.

Опавшие листья под действием дождей, снега, а также благодаря работе определенных микроорганизмов гниют, постепенно смешиваясь с землей, образуют перегной. Получается, что опавшие листья – это ценное органическое 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.

Весной в толстом лиственном одеяле, как в губке скапливается вода, которая постепенно поступает к корням деревьев и кустарников. Питательные вещества из перепревших листьев 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.

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.

Изучив литературу по теме, я узнал что листопад – это естественное опадание листьев у деревьев и кустарников связанное с подготовкой растений к зиме.

Листья имеют зеленый цвет из-за того, что зеленый 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 условием для его нормальной жизни.

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 деревьев и кустарников. Питательные вещества из перепревших листьев 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 черное пепелище, лишенное 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 путем.

Гипотеза о том, что листья желтеют и опадают из-за наступления холодов — подтвердилась.

Листопад

Прекрасный осенний листопад, вызывающий чувство чего-то ушедшего — это всего лишь явление природы, которое никто не может ни остановить, ни спланировать. Деревья в какой-то момент развития решают: «Пора». Парки и сады вспыхивают багрянцем, роняют на землю разноцветные листья.

Что такое листопад

Защитный механизм деревьев и деревянистых кустов, характеризующийся сменой цвета листьев и их опаданием, называется листопадом. Обычно он совпадает со сменой сезонов, но встречается и в субтропиках — местах чередования влажного и засушливого сезонов. Древовидные растения переносят неблагоприятный для себя период в «голом» виде, без листьев, в то время как наземная часть травянистых одно- и многолетников отмирает после наступления первых заморозков. Сам процесс опадания листьев не приносит вреда, наоборот, он полезен для дерева.

Причины листопада

Период вегетации сменяется листопадом, после которого растения некоторое время пребывают в спячке. Такое приспособление растений базируется на естественных факторах:

1. Недостаток влаги — основная причина. Смена сезона приносит с собой изменение температур не только на поверхности, но и в нижних слоях грунта. Вода в земле замерзает и не может забираться корнями растений. Влаги не хватает в засушливый период, а испарение из листьев идет полным ходом. Из-за недостатка влаги листопад на некоторых деревьях может начаться в середине лета. Если дерево не сбросит часть листьев, оно просто засохнет.
2. Защита от механических повреждений. Зимний снег, гололед легко ломает ветки с оставшимися листьями. На голых деревьях осадки не задерживаются и не приводят к травмам растения.
3. В течение вегетации в древесине происходит много биохимических реакций. Многие продукты растению не нужны, приносят вред, поэтому к осени, когда замедляются жизненные процессы, эти соединения переносятся в клеточный сок лиственных вакуолей. С каждым упавшим листком дерево избавляется от вредных и ненужных веществ. Попадая на землю, листва разлагается при помощи микроорганизмов. Грунт, насыщенный органическими веществами, используется растениями в качестве ценной подкормки.

Перегнивающие листья удобряют почву

Кроме природных факторов, существуют другие причины листопада: болезни и вредители (микозы, насекомые), химические и атмосферные загрязнения.

Почему листья разноцветные

Раскраска осенней листвы зависит от наличия различных природных пигментов.

• Хлорофилл — пигмент, окрашивающий листву в зеленый цвет. С его помощью происходит фотосинтез. Эта химическая реакция позволяет деревьям вырабатывать из солнечного света необходимые для роста сахара.
• В листовых клетках все время присутствуют каротиноиды. Они насыщают листву желтым, оранжевым пигментом разной интенсивности.
• Антоцианы — водорастворимый пигмент, благодаря которому листья приобретают красные цвета. Синтезируются, когда хлорофилл прекращает работу.

В течение периода вегетации деревья усиленно потребляют белки и сахара, которые вырабатываются хлорофиллом под действием энергии солнца. Преобладающим пигментом выступает зеленый, другие цвета находятся как будто «в тени», ждут своего часа.

Листопад у хвойных

Ели, туи, кедры тоже сбрасывают хвою. В хвойном лесу земля покрыта слоем опавших иголок. Иглоподобные листки хвойных деревьев растут круглый год, вытесняя старые, которые постепенно опадают.

Листопад в тропиках

В местах, где нет четкой смены времен года, растительность всегда зеленая. В тропических лесах невозможно увидеть «голое» дерево. Но это не значит, что листья не опадают. Смена происходит в течение всего периода роста — одни листки распустились и «работают», другие находятся в стадии почек, третьи осыпаются.

Последовательность процессов

Подготовка к листопаду происходит в несколько этапов, намного раньше, чем первый листок оторвется от ветки. Изменение температуры окружающей среды, длительности светового дня, недостаток влаги становятся толчком к биологической цепочке:

1. У основания листа, между побегом и листовой пластинкой начинает образовываться пробковая перегородка. Пока она растет, вода поступает из водоносных капилляров.
2. Коллоидная перегородка расширяется, влаги поступает меньше и меньше.
3. Несколько дней лист держится на водоносных волокнах, потом срывается под влиянием ветра, осадков.

Схема процесса

Значение листопада в жизни растений

Цикличное опадание листьев имеет важное биологическое значение:

• Если бы зелень осталась, растение погибло бы от обезвоживания.
• Другая причина — защита от глыб снега, которые задерживаются на не опавшей листве.
• Дерево очищается от ненужных химических соединений, образовавшихся в период вегетации.

Процесс, в прямом смысле, спасает жизнь растений. Опавшая листва, даже находясь на земле, приносит пользу — укрывает корни от промерзания, питает грунт органикой.

Визуально определить, что листопад начался, просто — меняется цвет кроны. Как только уменьшается подача воды и интенсивность светового дня, хлорофилл вырабатывает все меньше глюкозы, разрушается. Начинает проявляться каротиноид, окрашивающий листья в желтый и оранжевый, синтезируются антоцианы — носители красного пигмента. Коричневый цвет приобретают те листья, у которых красящего пигмента нет. Цвет дают обезвоженные клеточные стенки.