Листопад
Листопад — опадание листьев у деревьев, кустарников. Является естественным биологическим процессом[1].
Предпосылки листопада
Последовательность процессов при листопаде:
- накопление в листьях вредных веществ в течение лета;
- разрушение хлорофилла вследствие уменьшения количества света;
- изменение окраски листьев;
- образование отделительного слоя в черешке;
- опадание листьев;
- формирование пробкового слоя в черешке[2].
Пробка, вторичная покровная ткань, составляет наружную часть перидермы. Возникает из клеток пробкового камбия при их делении. У древесных растений пробка образуется на стволах, ветвях, корнях и почечных чешуях, иногда также на клубнях и плодах; у травянистых двудольных покрывает корни. Клетки пробки мёртвые, вследствие опробковения оболочки их непроницаемы для жидкостей и газов, а полости заполнены воздухом и смолистыми веществами. Пробка защищает растение от излишнего испарения, колебаний температуры, проникновения микроорганизмов, поедания животными[3].
Перед листопадом у многих деревьев происходит изменение окраски листьев. Из зеленых они становятся красными, желтыми, оранжевыми. Происходит это в следствие разрушения зеленого пигмента хлорофилла в хлоропластах. При этом другие пигменты становятся заметными или синтезируются. Обычно это пигменты желто-красных оттенков. Сами хлоропласты перерождаются в хромопласты. Кроме пигментов хромопластов цвет листвы определяют пигменты в клеточном соке вакуолей клеток[4].
Таблица «Зависимость цвета растений от пигментов»[5]:
| Окраска | Пигмент | Примеры растений |
|---|---|---|
| Золотисто-желтая | Ксанфотилл | Липа, берёза |
| Оранжево-красная | Ксантофилл, каротин, антоциан | Вяз, клён |
| Багрянцевая | Каротин, антоциан | Рябина, вишня |
| Зелёная | Хлорофилл | Плющ, вереск |
Причины листопада
Основные факторы, приводящие к листопаду:
- Длительность дня и ночи. Уменьшение света и увеличение ночных часов являются основными сигналами для растений начать процесс листопада. Уровень освещения влияет на производство хлорофилла, зеленого пигмента, ответственного за фотосинтез. При уменьшении света и холодной погоде растения перестают производить хлорофилл, что приводит к изменению цвета листьев и их опаданию.
- Температура. При понижении температуры воздуха растения готовятся к зимнему периоду. Во время этого процесса активируются определенные гены, которые накапливают вещества, вызывающие опадение листьев.
- Генетические факторы также играют роль в листопаде. Разные растения имеют разную склонность к этому процессу. Некоторые деревья и растения имеют активные гены, которые запускают листопад раньше, чем у других. Это зависит от их адаптации к климатическим условиям и времени года[6].
- Недостаток влаги. Смена сезонов оказывает влияние не только на температуру поверхности земли, но и на внутренние слои почвы. Низкие температуры замораживают влагу в почве, не давая корням растений впитывать ее.
- Аккумуляция вредных веществ. Листопад связан со старением листьев. К концу осени интенсивность фотосинтеза снижается, а в листьях накапливаются вредные и ненужные вещества. При сбрасывании листьев, происходит очищение организма растения.
- Защита от механических повреждений. Большое количество снега может легко ломать ветки с оставшимися на них листьями. На обнаженных ветках не задерживается осадок, что помогает предотвратить нанесение растениям травм.
Листопад может быть не только в холодное время года, но может начаться из-за засухи и в середине лета. Если дерево не сбросит часть листвы при сильном дефиците влаги, оно может иссохнуть полностью.
Также, причинами листопада могут быть следующие факторы:
- Неблагоприятные экологические условия;
- Использование ядохимикатов;
- Паразитарные и инфекционные заболевания растений;
- Травмы корневой системы;
- Особенности развития конкретного биологического вида[5].
У всех ли растений опадают листья?
Некоторые растения являются вечнозелеными и листья у них не опадают на зиму. Это хвойные деревья и кустарники (например, сосна, ель, пихта, можжевельник). При этом в хвойных лесах земля покрыта слоем опавшей хвои. Иглоподобные листья хвойных растений растут круглый год и постепенно заменяют опавшие старые листья.
Такие кустарники, как брусника, клюква и толокнянка, также не сбрасывают листья. Некоторые травянистые растения тоже зимуют с листьями, например, папоротники, плющи, клевер и земляника. Листья зимующих растений покрыты плотной кожицей, которая почти не испаряет воду. В их клетках содержатся вещества, препятствующие замерзанию в морозы.
Там, где нет четкой смены сезонов, растения всегда зеленые. В тропических лесах голых деревьев не видно. Однако, это не означает, что листья не опадают. Смена происходит в течение всего периода роста — одни листки распустились и «работают», другие находятся в стадии почек, третьи осыпаются[7].
Значение
Листопад играет важную роль в защите от холода. В холодный сезон растения сбрасывают свои листья, чтобы экономить энергию и защитить внутренние органы от неблагоприятных погодных условий. Листья являются наиболее уязвимой частью растения при пониженных температурах.
Опавшие листья также играют роль в создании плодородной почвы. Они быстро разлагаются и образуют органические вещества и питательные элементы, которые улучшают структуру и питательные свойства почвы. Этот процесс способствует естественному питанию почвы и созданию плодородной среды[6].
Галерея
Листопад
«Ботанический сад», город Краснодар
Осенний лист
См. также
Литература
- Кожевников А. В. Листопад // Весна и осень в жизни растений. — М.: Изд-во МОИП, 1950. — 239 с.
Примечания
- ↑ С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. Толковый словарь русского языка. Дата обращения: 14 октября 2023.
- ↑ М.А. Филатов. Листопад. ege-study.ru. Дата обращения: 14 октября 2023.
- ↑ Большая советская энциклопедия в 30-ти томах.. Советская энцикл. (1969 - 1986). Дата обращения: 14 октября 2023.
- ↑ С. Шапошникова. Основы биологии. Основы биологии: ботаника, зоология, общая биология. Дата обращения: 14 октября 2023.
- ↑ 5,0 5,1 Основные сведения о листопаде как природном явлении. TutorOnline.ru. Дата обращения: 15 октября 2023.
- ↑ 6,0 6,1 Листопад: причины и феномены. promenter.ru (16 февраля 2022). Дата обращения: 15 октября 2023.
- ↑ Ефимов, В. Листопад. prirodainfo.ru (15 апреля 2021). Дата обращения: 15 октября 2023.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!