Деревья и кустарники осенью. Осенние изменения

Оглавление

Введение …………………………………………………………………….2

Мои наблюдения…………………………………………………………3

Анкетирование одноклассников ………………………………………..3

3. Роль листьев в жизни дерева………………….........................................4

4. Почему листья меняют цвет? ....................................................................4

5.Народные приметы………………………………………………………..5

6. Как наступает листопад?..........................................................................6

7. Зачем деревья сбрасывают листья?..........................................................7

8. Значение опавших листьев в природе…………………………………..8

Заключение ………………………………………………………………….10

Список использованных источников информации.………………………11

Приложение…………………………………………………………………12

Введение

В золотой карете, что с конём игривым,

Проскакала осень по лесам и нивам.

Добрая волшебница всё переиначила,

Ярко – жёлтым цветом землю разукрасила .

Осень – прекрасное время года. Изменение окраски листьев - одна из первых примет осени. Много ярких красок в осеннем лесу! Березы, клёны желтеют, пунцово-красными становятся узорные листья рябины, оранжевыми и багряными листья осин. В это время года я люблю бродить по осеннему парку, дышать свежим воздухом, наблюдать за природой, собирать букеты из опавших листьев, любуясь желтыми, багряными, лиловыми красками.

Однажды, я собирал листву для поделок, и мне стало интересно. Почему листья осенью изменили цвет? Почему летом их не мог сорвать даже сильный ветер, а осенью они отрываются сами? Что произошло?

И тут появились предположения:

1. Листья на деревьях постарели, им холодно, поэтому они опадают.

2. Листьям становится темно.

3. Листья падают от ветра.

Что бы проверить свои предположения, я поставил перед собой следующие цели и задачи:

Цель: Узнать – почему листья падают?

Задачи:

1. Выяснить значение листа в жизни растения.

2. Понаблюдать за изменениями листьев осенью.

3.Установить причины листопада.

4. Изготовить гербарий из осенних листьев.

Чтобы решить эти задачи, мне пришлось прочитать литературу по этому вопросу, обратиться по этому вопросу к учителю биологии, изучить интернет- источники.

1. Мои наблюдения

Я наблюдал за изменениями листьев осенью.

В сентябре на некоторых деревьях появились жёлтые листья, но связь с ветвями была еще прочной. (см. приложение 1)

В октябре почти все листья поменяли зелёный цвет на жёлтый, бурый, красный и начался листопад. (см. приложение 2)

В ноябре, практически все, листопадные деревья сбросили листву.

Последней избавилась от листьев – ива. (см. приложение 3)

2.Анкетирование одноклассников и учащихся школы.

В начале исследования я решил провести анкетирование

своих одноклассников и учащихся нашей школы, чтобы выяснить, знают ли они, зачем дереву листья, почему листья осенью меняют свой цвет и опадают. (см. приложение 4,5,6)

Результаты были следующие: на вопрос, зачем дереву листья, среди одноклассников правильно ответили только 2% учащихся, среди 1 – 4 классов правильный ответ назвали 12% , учащиеся 5 – 9 классов утвердительно ответили 25 %, а 10 – 11 классы – 32%.

На вопрос, почему листья меняют свой цвет, смогли правильно ответить одноклассники -5%, 1 – 4 классы -14%, 5 – 9 классы - 28%, 10 – 11 -классы- 41%.

Почему листья осенью опадают, правильно ответили одноклассники -4%, 1 – 4 классы - 18%, 5 – 9 классы- 22%, 10 – 11 классы - 37%.

Анализируя результаты анкетирования, я выяснил, что большинство учащихся не знают причины изменения цвета осенних листьев и причины их опадания.

Роль листьев в жизни дерева

Я изучил строение листа и узнал, что лист состоит из двух частей: листовой пластинки - это то, что мы привыкли называть листом, и черешка - это его стебелек. (см. приложение 7)

С помощью черешка лист прикрепляется к ветви.

На листовой пластинке очень хорошо видны, особенно с нижней стороны, жилки. Они переходят в черешок. Оказывается жилки – это сосуды, по которым движется вода, питательные вещества. Но если заглянуть в середину зеленого листа, то мы увидим, что в каждом листике полным-полно чудесных зелёных хлорофилловых зёрен. (см. приложение8) Зёрна так малы, что не разглядеть. И тем не менее каждое такое зёрнышко - как бы крохотный заводик. Они готовят пищу всему дереву. Эти заводики берут из воздуха невидимый углекислый газ. Из этого газа, воды и растворённых в ней веществ, добытых корнями, чудесные зёрнышки и делают строительный материал для новых веток, почек, корешков и, конечно, для самого ствола. Как не подняться новому дому без бетона и кирпича, так не вырасти и дереву без материала, который готовят зелёные зёрнышки-заводики. Зелёным заводикам энергию даёт солнце. Крохотные хлорофилловые зёрна с утра до вечера ловят свет. В зеленый цвет их окрашивает хлорофилл, который постоянно разрушается и опять восстанавливается благодаря солнечному свету.

Вывод: зеленый лист необходим дереву, так как он готовит пищу и новый строительный материал для всего растения. Жёлтый лист мешает дереву. Он потребляет много влаги, но дерево не питает.

Почему листья меняют цвет?

Изучив литературу, я узнал, почему листья осенью меняют цвет. Летом солнце светит долго, образование хлорофилла не отстает от его разрушения. Лист все время остается зеленым. Наступает осень, удлиняются ночи. Света растения получают меньше. Хлорофилл днем разрушается, но не успевает восстановиться. Зеленый цвет в листе убывает, и заметнее становится желтый: лист желтеет.

Но осенью листья становятся не только желтыми, 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 (см. приложение 9,10).

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.

С ольхи и сирени листва упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих веществ нет. (см. приложение 11)

Народные приметы

Люди издавна наблюдают за природой, замечают все, что происходит вокруг. И в народе появились приметы, связанные с изменением окраски листьев.

Лист, хотя и пожелтел, но отпадает слабо – морозы наступят не скоро.

Если осенью листья березы начнут желтеть с верхушки, то будущая весна будет ранняя, а если снизу – то поздняя.

Безвременно на деревьях появятся желтые листья – к ранней осени.

Пока лист с вишневых деревьев не опал, сколько бы снега не выпало - зима не наступит.

листочки костяники Перед плохой погодой они загибаются вверх, а перед хорошей закручиваются вниз.

Если берёза листья вперёд опускает, то жди сухого лета, а если ольха и клён, то - мокрого.

Если весной береза раньше ольхи листья выкинет, лето будет ветреным, а если ольха раньше распустится, то холода и дожди летом будут частыми.

Если осенью листья у березы начинают желтеть с верхушки, то следующая весна будет ранней, а если снизу - то поздней.

Если дуб распустит почки и листья раньше, чем ясень, то лето будет влажным и прохладным. Если раньше распустится ясень, то лето должно быть сухим и теплым.

Как наступает листопад?

Дереву никто не говорит, когда надо сбрасывать листву. Но вот приближается осень – и листья на деревьях изменяют зеленый цвет. Из листьев в ствол начинают оттягиваться питательные вещества.

В черешках листьев тоже происходят изменения. Черешок состоит из "кирпичиков"(клеток) и тонких трубок (сосудов), по ним из дерева поступают питательные соки. Они нужны листикам для роста и развития. Летом «кирпичики» крепко соединены между собой и так же крепко крепят лист к ветке.

Попробуйте сорвать зеленый лист, например, у березы. Его легче разорвать, чем отделить без каких-либо повреждений.

А осенью? Чем сильнее пожелтел или покраснел лист, тем легче он обрывается. И наступает момент, когда стоит только дотронуться до листа, как он тут же падает с ветки.

Осенью связи между кирпичиками в черешке разрушаются потому, что разрушились хлорофилловые зерна, которые вырабатывали строительный материал для всего дерева. Образуется особый пробковый слой. Он, словно, перегородка между черешком и веткой. Лист держится только на тонких трубочках. (см. приложение 12)

Чтобы доказать этот научный факт, я провел эксперимент.

Взял две ветки: сломанную ветром летом, и осенью. Попробовал оторвать лист от первой. Листья на ней уже давно засохли, легко крошились, но отрывались плохо. Попробовал оторвать лист с неповреждённой летом ветки. Лист очень легко отделился.
Рассмотрев с помощью лупы осенние веточки разных деревьев я не нашел на них ранки от опавших листьев.

Вывод: листья не обрываются с веток, а отделяются в определённом месте – там, где черешок прикрепляется к ветке, и где осенью образуется пробковый слой. (см. приложение13)

7. Зачем деревья сбрасывают листья?

Хотя наши лиственные деревья живут десятки, нередко и сотни лет, листья у них «работают», всего один сезон.

В зеленом листе вся нижняя поверхность, покрыта 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 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 лист, а испарение – охлаждает. Деревьям нужно очень много воды. За лето большая береза, 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 деревьев листьев – нет и такого обильного испарения воды. (см. приложение 14)

Кроме того, нужен листопад деревьям в лечебных целях.

Оказывается,что растение получает из почвы не чистую воду, а растворы различных солей. Эти соли, проходя вместе с водой через все растение, попадают и в листья. Часть их идет на питание растения, часть же, остающаяся не использованной, откладывается в клетках листа. В результате этого к осени листья становятся как бы минерализованными, обильно пропитанными солями, отложения которых в некоторых случаях удается даже рассмотреть под микроскопом. Большое количество минеральных солей, отлагающихся к осени в листьях, нарушает нормальную их работу и становится вредным для растения. (см. приложение 15)

В городах воздух сильно загрязняют дымящие трубы фабрик и заводов. Мельчайшие частицы сажи оседают на листья, забивают устьица. Испарение замедляется. Лист утяжеляется внутри - минеральными солями, а снаружи - городской сажей и легкий порыв ветра без труда обрывает его.

(см. приложение 16)

Я провел эксперимент. Сорвал с дерева осенний лист и протёр листовую пластину чистым, влажным тампоном. Тампон стал грязным.

Вывод: листья улавливают пыль, городскую сажу и различные вещества из воздуха, а значит, засоряются устьица листа, замедляется испарение. Внутри листа скапливается избыток минеральных солей. Лист становится тяжелее, легкий порыв ветра срывает его. Сбрасывая листву, деревья защищают себя от «зимней засухи», механических повреждений под напором снега и от отравлений вредными веществами, скопившимися в листе.

8. Значение опавших листьев в природе

Опавшие листья действительно имеют огромное значение в природе.

1. Мы заметил, что листья под действием солнца высыхают, начинают рассыпаться, превращаясь в труху. Под действием дождей, снега, 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 слетели! (см. приложение 17)

2. Установлено, что подстилка из листьев очень плохой проводник тепла. И вместе с толстым слоем снега на протяжении всей зимы утепляет корни деревьев, защищая их от мороза, сохраняет семена растений. Служит для дерева одеялом. Если раскопать снег, то можно увидеть сквозь слежавшуюся листву небольшие ростки. И в каждом ростке различаются будущие листья, слившиеся со стеблем и даже бутоны цветов. (см.приложение 18)

3. Весной в толстом лиственном одеяле, как в губке, скапливается вода, которая постепенно поступает к корням деревьев и кустарников, питая их, снабжая ценной для их роста влагой и минеральными солями. Питательные вещества из перепревших листьев вновь поглощаются корнями. Замечено, что земля, лишенная лесной подстилки, более сухая. Почва после дождя быстро высыхает на открытых участках. А под листьями долго остаётся влажной.

4. 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. Если уничтожить листья – почва быстро уплотняется, истощается.

5. Необходимо упомянуть, что во время перепревания листва выделяет физиологически активные вещества, которые способствуют выздоровлению больных. Деревья и кустарники, лишенные лесной подстилки, ослабевают, становятся более уязвимыми для вредителей и подвержены болезням.

6. В опавших листьях прячутся живые существа:

Божьи коровки

Муравьи

Жужелицы

Дождевые черви

Они истребляют различных вредителей растений и участвуют в процессах образования почвы. (см. приложение 19)

7. Не могут обойтись без опавших листьев и ежи. Зимой ежи впадают в спячку. Осенью они строят для будущей зимовки избушку, которую сооружают часто между выпирающими из земли конями деревьев, в дуплах пней, иногда в норах или в небольших естественных углублениях в земле, или просто на ровном месте – среди массы принесённых побегов и листьев растений. Утепляя будущую зимнюю квартиру, ежи натаскивают туда осенью побольше опавших листьев, стебли растений, сухую траву и рыхлый мох. (см. приложение 20)

8. Не смогут обойтись без лесной подстилки грибы. Она для них является жизненно важной основой. Ведь грибница, оказавшись под лучами солнца, может высохнуть и погибнуть. Листва и мох защищают её от высыхания. Собирая грибы, нельзя раскидывать в стороны листву, под которой они прячутся. Нужно лишь аккуратно выкручивать гриб или срезать ножичком. (см. приложение21)

9. Опавшая листва необходима многим лесным животным. Под ней, например, долго хранятся жёлуди и побеги растений, которыми питаются кабаны.

10. Косвенно лесная подстилка необходима и птицам. Они разгребают листья с целью отыскать в них мелких насекомых и личинки, а также сохранившиеся семена растений.

11. Нам, школьникам, листопад тоже приносит много радости. Из листиков можно сделать красивую картину, наклеив их по своему желанию на картон, можно сплести прекрасные венки, сделать поделки. Подобные работы развивают творческое воображение, будят фантазию. (см. приложение 22)

А ещё опавшие листья здорово шуршат под ногами. А как весело собрать листья в кучу и потом прыгать в неё! Эта игра приносит радость, развивает ловкость и быстроту.

Есть ещё утверждение, что запах прелой листвы благоприятно действует на нервную систему, снимает усталость. Я люблю осень за её краски и особенный аромат!

Заключение

Подводя итоги исследовательской работы, могу сделать вывод, что цель, которую я ставил – достиг. Я изучил, почему осенью листья с деревьев так легко опадают, и сравнил обоснованные и научно доказанные выводы с результатами исследования по данной теме.

Гипотезы, которые я выдвигал в начале исследования, не подтвердились. Листья опадают с деревьев не потому, что им холодно и они постарели.

Настоящие причины листопада в следующем:

1. Недостаток солнечного света

Хлорофилл разрушается, в листе не производится новый строительный материал, связи между клетками в черешке разрушаются. Образуется пробковый слой. Лист держится только на тонких трубочках.

Недостаток влаги

Листья дерева в своей совокупности имеют очень большую площадь, и со всей этой площади интенсивно испаряется вода. Летом дерево способно возместить потери влаги, извлекая воду из почвы. Но с похолоданием извлечение холодной воды из почвы сильно уменьшается. Это мешает правильной работе листа и жизнедеятельности дерева. Если бы дерево не сбросило листву, ему бы грозила засуха.

3. Избыток минеральных веществ

Лист утяжеляется и едва держится за ветку, ветер легко срывает его.

Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые могли бы его отравить.

Опавшие листья приносят огромную пользу лесу, животным, насекомым, а значит и нам – людям. Ведь мы – часть природы, и об этом никогда не должны забывать. (см. приложение 23)

В ходе исследования я собирал, изучал листья деревьев. Изготовил гербарий и композиции из данного природного материала.

Список использованных источников информации.

1.Большая энциклопедия школьника/ пер. с франц. Богатыревой Е., Земцовой Т., Лебедевой Н. – М.: ООО «Издательство «Астель»: ООО «Издательство АСТ», 2003, с. 711;

2.Большая энциклопедия эрудита, - М: Махаон, 2004, с. 487;

3.Детская энциклопедия «Мир леса»; Москва «Махаон», 2006

4. Отчего и почему/ энциклопедия для любознательных под ред. Покидаевой Т., Фроловой Т., - М.: Махаон, 2007, с. 255 ;

5. Почему осенью – листопад?/Г.Граубин, - М: Издательство «Малыш»,1990

6.Твоя первая энциклопедия «Жизнь леса»; Москва «Махаон» ,2004

7.Почему осенью – листопад?/Г.Граубин, - М: Издательство «Малыш»,1990

8.http://go.mail.ru/search

9.http://www.ezosite.ru/token/pogoda/pogoda_658.html

10.http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000068/st015.shtml

11.http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000053/st019.shtml

12.

Если бы деревья не сбрасывали на зиму листья, они бы погибали. Тому есть несколько причин.

Причина первая. Листья дерева в своей совокупности имеют очень большую площадь, и со всей этой площади интенсивно испаряется вода. Летом дерево способно возместить потери влаги, извлекая воду из почвы. Но с похолоданием извлечение холодной воды из почвы сильно уменьшается; зимой же из промерзшей почвы извлечь влагу и вовсе затруднительно. Деревья с лиственным покровом зимой погибли бы от недостатка влаги, то есть высыхали бы.

По той же самой причине при наступлении засушливого сезона в тропиках и субтропиках деревья в этих климатических зонах сбрасывают листву и стоят оголенные вплоть до прихода сезона дождей.

Причина вторая. Вы обращали внимание, что после сильных снегопадов ветви деревьев сильно склоняются к земле под тяжестью снега? Некоторые ветки от этого даже ломаются. Если бы листья зимой оставались на деревьях, то на ветвях задерживалось бы гораздо больше снега, так как листовая поверхность, как мы сказали выше, велика. Таким образом, сбрасывая листья осенью, деревья защищают себя от механических повреждений под напором снега.

Причина третья. Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые накапливаются в листьях в течение всего лета. Как мы уже неоднократно замечали, лист усиленно испаряет воду. На смену этой испаренной воде в него постоянно поступает новая, которая засасывается корнями из почвы. Но в воде, которую корни получают из почвы, растворены различные соли. Таким образом, листья получают не чистую воду, а солевые растворы. Часть солей используется растением для питания, а остальные соли откладываются в клетках листьев. Чем больше влаги испаряет лист, тем сильнее он минерализуется к осени. В итоге к осени листья накапливают много солей, становятся как бы минерализованными. Избыток минеральных солей нарушает нормальную работу листьев. Поэтому сбрасывание старых листьев является необходимым условием для поддержания нормальной жизнедеятельности растения.

Кстати...

Как же хвойные деревья умудряются не терять влагу зимой, оставаясь зелеными? Секрет в том, что хвоинки испаряют во много раз меньше влаги, чем листья. Во-первых, поверхность хвоинки во много раз меньше поверхности листа; во-вторых, хвоинки имеют толстую кожицу; в-третьих, они покрыты восковым налетом, который тоже снижает испарение воды. Наконец, устьица в хвоинках расположены в особых углублениях - это снижает интенсивность испарения влаги через них.
Хвойные деревья тоже сбрасывают свой покров, но не враз, как это делают лиственные породы, а постепенно: иголки хвойных живут, в среднем 3-4 года. Поэтому смена "одежды" хвойных протекает незаметно.

Если бы деревья не сбрасывали на зиму листья, они бы погибали. Тому есть несколько причин.

Причина первая. Листья дерева в своей совокупности имеют очень большую площадь, и со всей этой площади интенсивно испаряется вода. Летом дерево способно возместить потери влаги, извлекая воду из почвы. Но с похолоданием извлечение холодной воды из почвы сильно уменьшается; зимой же из промерзшей почвы извлечь влагу и вовсе затруднительно. Деревья с лиственным покровом зимой погибли бы от недостатка влаги, то есть высыхали бы.

По той же самой причине при наступлении засушливого сезона в тропиках и субтропиках деревья в этих климатических зонах сбрасывают листву и стоят оголенные вплоть до прихода сезона дождей.

Причина вторая. Вы обращали внимание, что после сильных снегопадов ветви деревьев сильно склоняются к земле под тяжестью снега? Некоторые ветки от этого даже ломаются. Если бы листья зимой оставались на деревьях, то на ветвях задерживалось бы гораздо больше снега, так как листовая поверхность, как мы сказали выше, велика. Таким образом, сбрасывая листья осенью, деревья защищают себя от механических повреждений под напором снега.

Причина третья. Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые накапливаются в листьях в течение всего лета. Как мы уже неоднократно замечали, лист усиленно испаряет воду. На смену этой испаренной воде в него постоянно поступает новая, которая засасывается корнями из почвы. Но в воде, которую корни получают из почвы, растворены различные соли. Таким образом, листья получают не чистую воду, а солевые растворы. Часть солей используется растением для питания, а остальные соли откладываются в клетках листьев. Чем больше влаги испаряет лист, тем сильнее он минерализуется к осени. В итоге к осени листья накапливают много солей, становятся как бы минерализованными. Избыток минеральных солей нарушает нормальную работу листьев. Поэтому сбрасывание старых листьев является необходимым условием для поддержания нормальной жизнедеятельности растения.

Кстати...

Как же хвойные деревья умудряются не терять влагу зимой, оставаясь зелеными? Секрет в том, что хвоинки испаряют во много раз меньше влаги, чем листья. Во-первых, поверхность хвоинки во много раз меньше поверхности листа; во-вторых, хвоинки имеют толстую кожицу; в-третьих, они покрыты восковым налетом, который тоже снижает испарение воды. Наконец, устьица в хвоинках расположены в особых углублениях - это снижает интенсивность испарения влаги через них.
Хвойные деревья тоже сбрасывают свой покров, но не враз, как это делают лиственные породы, а постепенно: иголки хвойных живут, в среднем 3-4 года. Поэтому смена "одежды" хвойных протекает незаметно.

Осень – пора листопада. Помните у Пушкина: «Роняет лес багряный свой убор…» Именно роняет – красиво, величественно, не спеша. Деревья не обнажаются враз, давая нам возможность насладиться осенними метаморфозами. На дворе конец октября, а красавцы тополя стоят еще зеленые, тогда как каштаны почти полностью обнажились. Липы, березы, вязы сбрасывают листву уже в сентябре, сирень стоит нарядной до первых заморозков, а прибрежные ивы могут сохранить листву до первого снега. У разных деревьев и сроки листопада разные. Иногда даже деревья одного вида, растущие рядом, из года в год расстаются с листьями в разное время. Почему? А на это у дерева свои, только ему известные причины.

Листопад может проходить неравномерно и длиться несколько недель. У липы и тополя первыми опадают листья с нижних веток, затем обнажается середина и в конце облетает макушка дерева. А вяз, орешник и ясень начинают сбрасывать листву с верхних веток. Но в ноябре, с первыми заморозками, начинается настоящий полномасштабный листопад. Листья падают часто и густо, подобно снегу, устилая все вокруг разноцветным ковром. С одной стороны, этот ковер защищает корни деревьев от вымерзания, а с другой – служит хорошим удобрением для почвы.

По-видимому, это явление когда-то настолько впечатлило наших предков, что по-украински, например, последний осенний месяц так и называется – листопад. Так в чем же причина этого явления, зачем деревья осенью сбрасывают листья? Тому есть несколько причин.

Во-первых, сбрасывая листья, дерево защищает себя зимой от потери воды. Ведь с поверхности листьев влага постоянно испаряется. Весной и летом идут дожди, и дерево легко возмещает эти потери, добывая воду из почвы. А зимой земля промерзает, поэтому корням деревьев очень трудно ее добывать из промерзшей почвы. И если бы дерево не сбрасывало листья, зимой оно бы попросту засохло. А так, нет листьев – нет и обильного испарения влаги.

Во-вторых, так дерево избавляется от лишних минеральных солей и вредных продуктов жизнедеятельности, которых к осени в листьях накапливается огромное количество. Ведь избыток минеральных солей нарушает нормальную работу дерева, а накопленными за лето токсинами можно запросто отравиться. Поэтому сбрасывание листьев происходит и в лечебных целях, являясь необходимым условием для дальнейшей нормальной жизнедеятельности.

В-третьих, сбрасывая листья, дерево защищает свои ветки от травм и переломов. Ведь на голых ветвях много снега не удержится, а оставь на зиму крону дерева облиственной и, из-за большой поверхности листа, снега на ветвях останется гораздо больше. Многие ветки не выдержат такой тяжести и сломаются или согнутся.

Одним словом, листопад – это биологическое приспособление, подготовка дерева к жизни в зимних условиях. Если бы деревья осенью не сбрасывали листья, они бы зимой просто-напросто погибли. Листопад выработался в процессе долгой эволюции и вошел в естественный ритм жизни. Следуя этому ритму, деревья заблаговременно готовятся к зиме.

Листопад – наследственная особенность лиственных деревьев. Даже, выращивая дерево в теплице с приемлемыми условиями для жизни, оно все равно в определенное время будет сбрасывать листву. Потому что так задумано самой Природой.

Опадание листвы перед наступлением зимы, - биологически полезное приспособление некоторых многолетних растений к жизни в определенных климатических условиях. ?

Листопад

Листопад - сезонное явление. Он возникает, главным образом, в связи с приближением неблагоприятного для активной жизни растений времени года - зимы.

Листопад - краса осени. Лес, парк, отдельные деревья и кустарники разукрашены в разные оттенки желтого, оранжевого, фиолетового цветов. И в этом букете красок еще отчетливее выделяются синеватой сочной зеленью строгие ели и распушенные сосны.

Почему-то в разные дни сильнее осыпались разные породы деревьев, - третьего дня все дорожки были покрыты листьями кленов, вчера их засыпали лимонные листья лип, а сегодня стали опадать багровые с черными прожилками листья осин.

К. Паустовский

Изменения климата

Полагают, что умеренному климату средней полосы Европы с теплыми и холодными временами года предшествовал теплый и жаркий климат. Медленно шло похолодание, поэтому сезонность возникала постепенно .

Вот в таких условиях формировался современный растительный мир умеренного пояса нашей страны и вырабатывалась приспособленность растений к жизни в зимнее время. Листопад - одно из приспособлений, помогающее растениям переносить холод.

• Почему же не все деревья и кустарники осенью теряют листья?
• Почему у разных растений этот процесс идет по-разному: и время листопада различное и расцветка листьев неодинаковая?
• Почему признаки наступления листопада у некоторых деревьев появляются тогда, когда осени еще и в помине нет?

Какая польза дереву от сбрасывания листьев

О листопаде можно говорить, как о полезном приспособлении, помогающем растению пережить холодное время года. Какая польза дереву от сбрасывания листьев ?
Это можно увидеть, если побываешь в лесу в глухую зиму после больших снегопадов, медленно пробираясь на лыжах по глубокому, рыхлому снегу, по знакомой еще с лета тропинке.

Как изменилась эта тропинка! Ранней осенью, когда шли за грибами, она была достаточно широка, и ничто не преграждало им путь. А теперь здесь беспрерывно возникают различные препятствия. Вот молодая березка склонилась к земле придавленная слоем снега, преградив дорогу.

Гибкая рябинка согнулась дугой посреди тропы, и приходится освобождать ее вершину, засыпанную снегом. Местами молодые высокие деревья, наклоняясь верхушками, образуют настоящую арку.

На больших деревьях - целые подушки снега. Снежинка за снежинкой оседал он на ветвях берез, осин, дубов, на упругих лапах елей, опуская их книзу. Иногда согнувшаяся под тяжестью снега ветка роняет пушистые комья и быстро выпрямляется, освободившись вдруг от этого груза. Но можно увидеть и сломанные ветви.

Получается, что, теряя листья, растение не страдает, и ему, безусловно, выгоднее начать весной новый год жизни с молодой листвой, чем переживать зиму со старой.

Вечнозеленая растительность

Но как осуществляются жизненно важные функции у растений, не имеющих листопада?

Таких многолетних растений, которые не теряют листву совсем, в природе нет. Разница лишь в том, что одни растения теряют их с наступлением неблагоприятного для жизни времени года одновременно, а у других листопад происходит постепенно.

Это одинаково относится к растениям умеренных, холодных и жарких стран. В последних, если нет засушливого периода, деревья и кустарники, как правило, остаются вечнозелеными круглый год, но также постоянно сменяют листья.

По описаниям путешественников, и среди деревьев влажных тропиков, где не бывает засухи, есть такие, которые теряют все листья одновременно. Зато они уже через неделю-другую красуются в молодой листве. Здесь значение листопада как средства освобождения от накопившихся излишних веществ выступает еще отчетливее.

Однако в большинстве случаев смена листьев у вечнозеленой древесно-кустарниковой растительности осуществляется постепенно. Ежегодно эти растения теряют только часть листвы. Так, хвоя ели живет около семи лет, поэтому взрослая ель ежегодно теряет примерно седьмую часть своей листвы-хвои. Сосновая же хвоя живет всего лишь два-три года, поэтому сосна имеет более заметный листопад.

Если грибники собирали в молодом соснячке , то не могли не заметить, что в корзинке у вас вместе с грибами много засохших сосновых игл. В это время, перед наступлением осени, у сосны и некоторых других наших хвойных деревьев и происходит наиболее значительное опадание листвы. Заденешь при сборе грибов ветку, и пожелтевшая хвоя падает на землю.

Подобную же смену листьев имеют и вечнозеленые лиственные деревья и кустарники. Пальма, например, выкидывает сверху все новые и новые листья, а нижние беспрерывно отмирают и засыхают.

Такой листопад наблюдается и у многих других растений теплых стран.
Интересное явление, подобное листопаду, наблюдается у деревьев, кустарников и полукустарников пустынь.

У этих растений листьев или нет, или они очень мелкие. Иногда они напоминают чешуйки, иногда превращаются в колючки. К таким растениям относятся саксаул, песчаная акация и другие.

С наступлением жаркого времени у растений, не имеющих совсем листьев и ассимилирующих органическое вещество с помощью тонких зеленых веточек, например у черного саксаула , происходит настоящий веткопад - опадают тонкие, ассимилирующие веточки. Биологически такой веткопад полностью соответствует листопаду наших деревьев, теряющих осенью листву.

Мало приметен листопад на севере. Здесь зима после короткого лета наступает обычно быстро, стремительно, и многие карликовые, приземистые кустарнички, а также травянистые растения уходят под снег зелеными, некоторые даже с цветочными бутонами. У северных растений выработалась большая холодостойкость, и, проведя зиму под снегом, весной они продолжают развиваться. Ярких красок листопада здесь не бывает.

Где бы ни наблюдали листопад, он по красоте не идет ни в какое сравнение с листопадом умеренных стран, с нашей золотой осенью.

Особенности листопада

Почему наша осень - самая нарядная в мире? Оказывается, потому, что она у нас самая длинная. Здесь природа не торопясь готовится к переходу от лета к холодному времени, когда активная жизнь замирает.

Каждое дерево, каждый кустарник имеет свои особенности листопада . Поэтому смена осенних картин идет у нас в определенной последовательности, составляющей характерную черту нашей природы. Оранжевыми, золотисто-багряными становятся умирающие кленовые листья, и старый в это время особенно привлекателен. С ним соперничает по красоте скромная, мало привлекающая внимание в обычное время . Ярким багряным пятном выделяется она среди других деревьев.

Листья многих деревьев и кустарников принимают разнообразные оттенки желтой окраски. Желтосоломенными становятся лиственницы, какая-то блеклая однообразная желтая окраска появляется у , пестрой желтизной (в связи с неравномерным пожелтением) покрываются листья .

А какими замечательными по окраске становятся в это время некоторые кустарники и небольшие деревья ! Фиолетовыми листьями разной яркости выделяется калина, светлорозовую окраску принимают кусты бересклета, а пунцовые листья точно помогают птицам - любительницам ягод - увидеть издали ветки, увешанные оранжевыми гроздьями.
Кто же выполняет роль художника, создающего это красочное великолепие?

Лист, как известно, орган ассимилирующий. В нем осуществляется сложный процесс фотосинтеза , в котором участвует немало разнообразных веществ, происходят сложные химические изменения.

Кроме хлорофилла, в листве имеются и другие окрашенные образования. В обычное время зеленый цвет хлорофилла, (подробнее: ) покрывает, или, как говорят, фиксирует, другие окрашенные вещества листа, они становятся незаметными. Но к осени обычные процессы коренным образом изменяются.

Почему листья осенью меняют цвет

О сложности явлений, происходящих в листе в это время, можно судить по таким примерам. Известно, что хлорофилл возникает под действием солнца. Он - непременный участник . Осенью же происходит существенная перемена: под действием солнца хлорофилл разрушается, образуются новые вещества, это проявляется в смене цвета листьев .

В результате разрушения хлорофилла в листе через прозрачную кожицу обнаруживается то, чего не заметно летом и что возникло осенью, в связи с затуханием процесса обмена веществ. Именно в это время ряд полезных растению веществ уходит из листа в стебель и корень.

Разнообразные физиологические процессы, происходящие в листьях, отражаются на их окраске. И так как каждое растение имеет свои выработавшиеся в течение жизни особенности, то различие в расцветке листьев осенью весьма велико.

Наблюдая год от году листопад, можно легко обнаружить особенности его у разных древесных растений в разные годы. Если осень пасмурная, без солнечных дней, то лист дольше остается на дереве и меньше изменяется в окраске. Листопад в такую осень значительно менее ярок - нет багряной окраски на листьях осин и кленов, в лесу преобладает желтый цвет.

Процесс отмирания листьев

Сильные ранние заморозки также изменяют ход листопада. Они ускоряют процесс отмирания листьев , и всех обычных изменений тогда не происходит: мороз убивает еще живую ткань листьев и нарушает нормальное течение процессов, происходящих во время листопада. Яркие солнечные дни, наоборот, способствуют красочности листопада. Это, вероятно, происходит потому, что яркий свет ускоряет разрушение хлорофилла.

О том, как чутко отзываются растения на ничтожные изменения условий, в которых происходит листопад, можно судить по такому факту. У двух деревьев одного и того же вида, но растущих в не совсем одинаковых условиях, листопад будет осуществляться по-разному.

В этом случае будет влиять микроклимат, то-есть незначительные, нередко едва уловимые климатические особенности, зависящие от высоты местности, влажности, защищенности от ветров, освещения и т. д.

Очень важный момент в листопаде - образование так называемого отделительного слоя.
Оторвите листок от ветки летом, в пору расцвета его жизни, и рассмотрите в лупу место отрыва: вы увидите зияющую ранку. Но если вы во время осеннего листопада поднимете только что опавший лист и посмотрите на место отрыва черешка от ветки, то убедитесь, что оно совершенно гладкое.

Такая же гладкая поверхность имеется и на месте отрыва на ветке. Это и есть отделительный слой, который осенью разобщает ткани листа и дерева. Он начал образовываться еще летом, задолго до листопада. Вот почему не опадают сухие листья сломанной ветки, не отрываются листья березового, или кленового веника - там не мог еще образоваться отделительный слой.

Попробуйте вырастить в комнате небольшое лиственное деревце. Сколько бы вы ни ухаживали за ним, - придет осень, и листья опадут, так как между ними и веткой образовался отделительный слой. Это полезное приспособление возникло исторически и является уже наследственным свойством растений.

Листопад деревьев и кустарников - лишь одно из наиболее ярких явлений подготовки растений к зиме. Приспособление же к переживанию зимы проявляется у многолетних растений во всем организме.

Закладка новых почек

Так, одновременно с возникновением отделительного слоя идет образование, закладка новых почек , причем уже в это время определяется, какие это будут почки - листовые или цветочные. После закладки почки приостанавливаются в развитии, то-есть находятся в состоянии покоя до начала вегетационного периода - до весны.

Очень интересно, что такой почке совершенно необходим холодный период: раньше определенного времени она не может пойти в рост. Если нарезать веток осенью, после листопада, или в первой половине зимы и создать им все условия для роста, то почки не раскроются, ибо у растения еще не закончился период необходимого ему покоя, а следовательно, оно не может развиваться.

Зато ветки, взятые в январе - феврале и опущенные в воду, начинают жить активно, образуют листья, а если почки цветочные, - то и цветы. Следовательно, покой растения в зимнее время не является абсолютным. В этот период в растении происходят физиологические изменения.

Сезонные изменения в стволе и корне

В стебле (стволе) и корне в период подготовки к зиме также наблюдаются изменения . Многие вещества из листьев переходят в ствол и способствуют перенесению растением зимних холодов. Корень в это время усиленно растет даже и после листопада, до морозов; продолжает он свой рост и весной, лишь только оттает земля, хотя листья еще не распустились.

Как известно, наследственность растения может меняться. Растение может приспосабливаться к новым условиям жизни. Интересно проследить, как будет вести себя растение, если температурный режим, к которому оно приспособилось, нарушится.

Если изменения произойдут очень резко, то растение, конечно, просто погибнет. Теплолюбивое растение не может сразу стать холодостойким. Но изменение температурных условий в определенных границах может вызвать у растения такие приспособительные особенности, которые создадут ему возможность благополучно существовать в более суровом климате.

Особенности листопада у дуба

Интересен в этом отношении . Встречаются два близких вида дуба - дуб зимний и дуб летний . По внешнему виду они мало различимы, но существенно отличаются по листопаду . Осенние заморозки обычно застают зимний дуб врасплох, когда дерево к листопаду еще не подготовлено. Мороз убивает лист, и дерево почти всю зиму стоит с побуревшей листвой. Очевидно, дуб зимний пришел в среднюю полосу из мест, где лето длинное и листопад наступает позже.

Дуб летний теряет листву своевременно, до наступления морозов, и зиму стоит без листьев. Ценные вещества, которые у зимнего дуба не успевают уйти из листьев до морозов, у летнего дуба сохраняются в ветвях и стволе.

Однако исследования и опыты по распространению дуба к северу показывают, что больше шансов для расселения здесь имеет как раз не летний дуб, а зимний. Летний дуб, рано теряющий листья, рано их возобновляет. Зимний же дуб, наоборот, теряет и возобновляет листву позже .

Поэтому в местах, где бывают поздние весенние заморозки, мороз нередко убивает молодой лист летнего дуба, в то время как зимний дуб, покрывающийся листвой позже, не страдает от этого. А что лучше - потерять раньше времени старый, износившийся уже лист или молодой, весенний, - уже известно.

Над загадками и вопросами листопада работают натуралист.

Вопрос почему деревья сбрасывают листья не только интересен, но имеет большое практическое значение для акклиматизации растений, то-есть искусственного передвижения их в места, значительно отличающиеся физико-географическими условиями, в частности иной сезонной температурой.