创新大唢呐|树叶为什么会变色?秋天的色彩“奥秘”藏在这里

创新大唢呐|树叶为什么会变色?秋天的色彩“奥秘”藏在这里

新闻眼每年的10月至12月,是赏秋出游的好时节,郁郁葱葱的叶子,一到秋天就染上金黄、橙红,像被大自然打翻了调色盘。为什么一到秋天有的树叶就会变色呢?为何有的树叶变红,有的树叶变黄?本期《创新大唢呐》带你一起解开谜题。

图为AI生成

树叶为什么会变色?

植物在秋季变色落叶,也是在寒冬来临前,应对不利环境因素而采取的措施。植物在秋季生长变缓,此刻无论是光照和温度,还是它们从土壤中获取的养分和水分都有所降低。所以植物通过一系列生理反应,使叶片逐渐变色脱落,从而有效减少水分的蒸发,降低植株营养的消耗,保持植株体内的水分和营养平衡,还会把获取的养分储存在叶芽、花芽或根系等部位,从而应对干燥寒冷的冬季。

在这过程中,植株为减少水分和营养向叶片传输,体内脱落酸等物质发生变化,在叶柄基部形成隔离层,使叶片从枝条上脱落,从而保证植物度过冬季。这里需要注意,叶子脱落是植物的选择,而不是风的诱惑,风最多也就算是顺水推舟。换句话说,叶子脱落是因为树不挽留而不是因为风的吹求。落回大地的叶片,会化作春泥更护花,尤其是叶片中的氮,自然降解后便会作为植物生长的养分来源。

为什么有的树叶变黄?

树叶需要光合作用来维持植物生命,而树叶中的叶绿素正是采集阳光的重要成分,正如其名,叶绿素是树叶呈现绿色的原因。气温逐渐下降时,树叶中的叶绿素开始分解直至消失,树叶失去叶绿素之后,其中原本存在的叶黄素会显示出自己的本色,这是一些树木的叶子在秋季泛黄的原因。其中比较典型的是银杏树。

为什么有的树叶变红?

树叶中除含有大量的呈现绿色的叶绿素外,还含有叶黄素、胡萝卜素、花青素等其他色素。秋季气温下降,昼夜温差加大,叶绿素合成受阻,叶片里原有的叶绿素逐渐减少消失,绿色逐渐褪去,叶黄素、胡萝卜素、花青素的颜色就会显现出来。而气温日较差(一天中气温最高值与最低值之差)大有利于花青素的合成,花青素在酸性液中呈红色,枫树、黄栌树等植物叶子中的细胞液是酸性的,它们便会在秋天由绿变红。

秋天植物的叶色变化,除了与叶片中各类色素含量的比例变化有关,还与昼夜温差、光照强度和时间、土壤pH值、植物健康状况等环境以及自身因素有关。一般在最低气温低于5~6℃,昼夜温差大于10℃的高海拔区域,更容易形成理想的红叶景观。

影响树叶变色的其他因素

全球变暖

随着全球气候的逐渐变暖,秋季的平均气温有所上升。研究表明,温度是影响树叶变色和衰老的关键因素之一,当秋季温度较高时,树叶的光合作用和新陈代谢仍能维持在相对较高的水平,这就延缓了叶绿素的分解和其他色素的显现过程,从而导致叶片颜色变化的时间推迟。

秋季雨水量

适量的降水有助于维持植物的水分平衡,保证植物的正常生理活动,但如果秋季降水过多,会导致土壤水分含量过高,影响植物根系的呼吸和对养分的吸收,进而影响植物的生长和色素合成。相反来看,如果秋季降水过少,出现干旱的情况,植物会为了减少水分蒸发而关闭气孔,这就会影响光合作用的进行,也会对色素的合成和转化产生不利影响。

光照时间

除了全球变暖和秋季雨水量外,光照时间也是影响树叶变色的重要气象因素。秋天日照时间的缩短是触发树叶变色机制的重要信号,当白天时间逐渐缩短,植物感知到这一变化后,会启动一系列生理反应,促使叶绿素分解和其他色素的合成。

为什么有些落叶依然保持绿色?

这与植物采取的生存策略有关。在北方,秋天继续保持绿色的主要是松柏类,它们采取减少树叶表面积(针状叶)从而减少水分蒸发,或在叶表面分泌出一层蜡质防止自身水分蒸发和御寒等自我保护措施。落叶树,树叶没来得及进化,选择落叶进入休眠停止生理活动。南方呢,气候适宜、水热条件充足,大部分都是常绿植物,一年四季枝繁叶茂。

树叶在秋天变色是植物应对季节变换的生理适应机制,其色彩变化不仅与叶片内色素的动态变化息息相关,还受到昼夜温差、光照、雨量等诸多因素的影响,共同呈现出五彩斑斓的秋日景观。

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