Коли дні стають коротшими, а сонце вже не так щедро ділиться із землею своїм теплом, настає одна з найкрасивіших пори року – осінь. Вона, немов загадкова чарівниця, змінює світ навколо і наповнює його соковитими та незвичайними фарбами. Найпомітніше ці дива відбуваються з рослинами та чагарниками. Вони одні з перших відгукуються на зміни погоди та настання осені. Попереду у них цілих три місяці, щоб підготуватися до зими та розлучитися зі своїми головними прикрасами – листям. Однак, спочатку, дерева неодмінно порадують усіх навколо переливами кольору і безумством фарб, а опале листя дбайливо вкриє своїм покривалом землю і захистить її найменших мешканців від сильних морозів.

Осінні зміни з деревами та чагарниками, причини цих явищ

Восени відбуваються одні з найголовніших змін у житті дерев та чагарників: зміна кольору листя та листопад. Кожне з цих явищ допомагає підготуватися їм до зими і пережити таку сувору пору року.

Для листяних дерев і чагарників однією з головних проблем у зимову пору року є нестача вологи, тому восени всі корисні речовини починають накопичуватися в корінні та серцевині, а листя опадає. Листопад допомагає не лише збільшити запаси вологи, а й заощадити їх. Справа в тому, що листя дуже сильно випаровує рідину, що дуже марнотратно взимку. Хвойні дерева, у свою чергу, можуть дозволити собі покрасуватися голками і в холодну пору року, тому що випаровування рідини з них відбувається дуже повільно.

Ще однією причиною листопада є великий ризик для гілок бути зламаними під натиском снігової шапки. Якби пухнастий сніг лягав не тільки на самі гілки, а й на їхнє листя, вони не витримали такої важкої ноші.

Крім того, в листі згодом накопичується багато шкідливих речовин, позбутися яких виходить тільки при листопаді.

Однією з нещодавно розкритих загадок є той факт, що листяні дерева, поміщені в тепле середовище, а отже, не потребують підготовки до холодів, також скидають листя. Це говорить про те, що листопад пов'язаний не стільки зі зміною пір року та підготовкою до зими, скільки є важливою частиною життєвого циклу дерев та чагарників.

Чому восени листя змінює колір?

З настанням осені дерева і чагарники вирішуються змінити смарагдовий колір свого листя більш яскраві і незвичайні кольори. При цьому у кожного дерева свій набір пігментів-«фарб». Ці зміни відбуваються через те, що в листі міститься особлива речовина, хлорофіл, який перетворює світло на поживні речовини і надає листю зеленого кольору. Коли дерево або чагарник починають запасати вологу, і вона вже не надходить до смарагдового листя, а сонячний день стає значно коротшим, хлорофіл починає розпадатися на інші пігменти, які і надають осінньому світу багряні та золотисті тони.

Яскравість осінніх фарб залежить від кліматичних умов. Якщо на вулиці стоїть сонячна і відносно тепла погода, то осіннє листя буде яскравим і строкатим, а якщо часто йде дощ, то коричневим або тьмяно-жовтим.

Як восени змінюють колір листя різних дерев та чагарників

Буйству фарб та його неземної красою осінь зобов'язана з того що у листя всіх дерев різні поєднання кольорів і відтінків. Найчастіше зустрічається багряний колір листя. Багряним забарвленням можуть похвалитися клен та осика. Ці дерева дуже гарні восени.

Листя берези стає світло-жовтими, а дуба, ясена, липи, граба і ліщини - буро-жовтими.

Ліщина (ліщина)

Тополя швидко скидає своє листя, воно лише починає набирати жовтизну і ось уже опала.

Чагарники також радують різноманітністю та яскравістю фарб. Їх листя стає жовтим, фіолетовим або червоним. Виноградне листя (виноград - чагарник) набуває неповторного темно-пурпурового кольору.

Чорно-червоним відтінком виділяється на загальному тлі листя барбарису та вишні.

Барбарис

Від жовтого до червоного кольору може бути восени листя горобини.

Алеють разом із ягодами листя калини.

Бересклет одягається у фіолетовий одяг.

Червоний та пурпурові відтінки листя визначає пігмент антоціаніну. Цікавим є той факт, що він повністю відсутній у складі листя і може утворюватись лише під впливом холоду. Це означає, що чим морозніші дні, тим багрянішим буде навколишній листяний світ.

Однак, є рослини, які не тільки восени, але і взимку зберігають своє листя і залишаються зеленими. Завдяки таким деревам і чагарникам оживає зимовий пейзаж, а багато тварин і птахів знаходять у них свій будинок. У північних краях до таких дерев відносять дерева: сосну, ялинку та кедр. Південна кількість таких рослин ще більша. Серед них виділяють дерева та чагарники: ялівець, мирт, тую, барбарис, кипарис, самшит, гірський лавр, абелію.

Вічнозелене дерево - ялина

Деякі листяні чагарники теж не розлучаються зі своїм смарагдовим одягом. До них відносять журавлину та брусницю. На Далекому Сході є цікава рослина багно, листя якого не змінює восени забарвлення, а згортається восени в трубочку і відпадає.

Чому листя опадає, а хвоїнки немає?

Листя відіграє велику роль у житті дерев та чагарників. Вони допомагають створювати та запасати поживні речовини, а також накопичують мінеральні компоненти. Проте, взимку, коли виникає гостра нестача світла, а, отже, харчування, листя тільки збільшує витрату корисних компонентів і викликає надмірне випаровування вологи.

Хвойні рослини, які найчастіше ростуть на територіях з досить суворим кліматом, дуже потребують харчування, тому не скидають свої голки, що виконують роль листя. Хвоя чудово пристосована до холодів. У голках зосереджено дуже багато пігменту хлорофілу, який і перетворює зі світла поживні речовини. Крім того, вони мають невелику площу, що значно зменшує випаровування з їхньої поверхні настільки необхідною взимку вологи. Від холодів голки захищені особливим восковим покриттям, а завдяки речовині, що в них міститься, вони не промерзають навіть у сильні морози. Повітря, яке захоплюють голки, створює навколо дерева своєрідний ізоляційний шар.

Єдиною хвойною рослиною, яка розлучається на зиму зі своїми голками є модрина. Вона з'явилася в давнину, коли літо було дуже спекотним, а зими неймовірно морозними. Ця особливість клімату призвела до того, що модрина почала скидати свої голки і не потрібно було захищати їх від холодів.

Листопад, як сезонне явище, настає у кожної рослини у свій певний термін. Це залежить від породи дерева, його віку та особливостей клімату.

Раніше за все розлучаються зі своїм листям тополя і дуб, потім настає час горобини. Яблуня однієї з останніх скидає листя, і навіть у зимовий час на ній можуть ще залишатися кілька листочків.

Листопад біля тополі починається наприкінці вересня, а до середини жовтня він повністю закінчується. Молоді дерева довше зберігають своє листя і пізніше жовтіють.

Дуб починає втрачати своє листя на початку вересня і через місяць повністю позбавляється своєї крони. Якщо заморозки починаються раніше, листопад відбувається значно швидше. Разом із листям дуба починають обсипатися і жолуді.

Горобина починає свій листопад на початку жовтня і до 1 листопада продовжує радувати своїм рожевим листям. Вважається, що після того, як горобина розлучається з останнім листям, починаються вогкі мерзлякі дні.

Листя на яблуні починає золотитися до 20 вересня. До кінця цього місяця починається листопад. Останнє листя обсипається з яблуні у другій половині жовтня.

Вічнозелені рослини та чагарники не втрачають свого листя навіть з настанням холодів, як це роблять звичайні листяні породи. Постійний листяний покрив дозволяє їм пережити будь-які погодні умови та зберегти максимальний запас поживних речовин. Звичайно, такі дерева і чагарники оновлюють своє листя, але цей процес відбувається поступово і практично непомітно.

Вічнозелені рослини не скидають відразу все своє листя з кількох причин. По-перше, тоді їм не доводиться витрачати великі запаси поживних речовин та енергії для вирощування молодого листя навесні, а по-друге, їх постійна наявність забезпечує безперервне харчування стовбура та коріння. Найчастіше вічнозелені дерева та чагарники виростають на територіях з м'яким і теплим кліматом, де і взимку стоїть тепла погода, проте зустрічаються вони і в суворих кліматичних умовах. Найбільш поширені такі рослини у вологих тропічних лісах.

Такі вічнозелені рослини, як кипариси, ялини, евкаліпти, деякі види вічнозелених дубів, родендрон можна знайти на широкій території від суворого Сибіру до лісів Південної Америки.

Однією з найкрасивіших вічнозелених рослин є блакитна віялова пальма, яка росте у Каліфорнії.

Незвичайним видом та висотою понад 3 метри відрізняється середземноморський чагарник олеандр.

Ще одним вічнозеленим чагарником є ​​гарсіння жасминова. Її батьківщиною є Китай.

Осінь - одна з найкрасивіших і найяскравіших пір року. Сполохи пурпурового і золотистого листя, що готуються різнокольоровим килимом покрити землю, хвойні дерева, що пронизують своїми тонкими голками перший сніг і вічнозелені рослини, що завжди тішать око, роблять осінній світ ще більш чудовим і незабутнім. Природа поступово готується до зими і навіть підозрює, наскільки зачаровують погляд ці приготування.

У місцях Землі, де відбувається яскраво-виражена зміна сезонів, дерева скидають листя на зиму, т. е. переносять несприятливий період без листя. Дане явище називається листопадом. Листопад спостерігається не тільки в тих регіонах, де є яскраво-виражені зима та літо, але й там, де чергуються вологий та посушливий сезон року (у субтропіках).

Перед листопадом у багатьох дерев відбувається зміна забарвлення листя. Із зелених вони стають червоними, жовтими, помаранчевими. Відбувається це через руйнування зеленого пігменту хлорофілу в хлоропластах. При цьому інші пігменти стають помітними чи синтезуються. Зазвичай, це пігменти жовто-червоних відтінків. Самі хлоропласти перероджуються на хромопласти.

Крім пігментів хромопластів, колір листя визначають пігменти в клітинному соку вакуолей клітин.

У листопада можна виділити дві основні функції:

видалення з рослин шкідливих та непотрібних йому речовин,

зменшення випаровування води рослиною у несприятливий період року (запобігання зневодненню).

За вегетаційний період (весну та літо) у рослинах відбувається безліч біохімічних реакцій. Деякі продукти цих реакцій не потрібні рослині чи навіть шкідливі. До осені такі сполуки переносяться у клітинний сік вакуолей клітин листя. Далі в період листопада разом з опалим листям відбувається видалення з рослини непотрібних та шкідливих речовин. Якщо ці речовини мають органічну природу, то, потрапивши у ґрунт, розкладаються мікроорганізмами та іншими сапрофітами до неорганічних речовин, які корисні та потрібні рослинам.

Листя рослини активно випаровують воду через продихи. Випаровування відіграє важливу роль у житті рослини. Воно забезпечує струм води з коріння в листя, а також охолоджує рослину в спекотний сонячний день. Однак для того, щоб випаровування було ефективним, рослина повинна поглинати корінням достатню кількість рідкої води. Взимку такої води дуже мало, оскільки вона перетворюється на кристали льоду. Якби листопада не було, то відбувалося б зневоднення рослини. Оскільки води для здійснення процесу фотосинтезу, що протікає у листі, недостатньо, то й у цьому сенсі листя не потрібне.

Крім того, у помірній зоні взимку багато снігу, який затримується на гілках дерев. Під його масою гілки можуть обламуватись. Якби листя не опадало в період листопада, то сприяло б ще більшому накопиченню снігу на дереві та обламування гілок.

У покритонасінних дерев місць проживання, де немає чіткої зміни сезонів року, зазвичай відсутнє явище листопада, коли все листя скидається за досить короткий період, а дерево залишається «голим». Тропічні ліси зеленіють цілий рік. Однак це не означає, що кожен лист на такому дереві живе стільки ж, скільки дерево. Просто одночасно поки одне листя опадає, інше виростає. В помірному і холоднішому кліматі також зустрічаються вічнозелені покритонасінні дерева і чагарники. До них, наприклад, відносяться брусниця та журавлина. Листя цих рослин пристосовано до того, щоб випаровувати мінімум води. Вони дрібні і товсті, їх продихи занурені глибше, взимку більшість листя виявляється під снігом.

Явище листопада пов'язане з деревами. У багаторічних та дворічних трав'янистих рослин до зими зазвичай відмирає вся надземна зелена частина.

Листопад або сезонна зміна листя - це біологічний процес для рослин, в ході якого вони скидають листя з гілок, щоб не загинути в холодну пору року, а також посуху.

Скидання листя кущами та деревами є природним процесом. Важливий він як самих рослин, так грунту, де вони виростають.

Сезонна зміна листя рослин

Листопад для дерев є логічним завершенням циклу сезонного зростання та способом успішно пережити зиму. У регіонах із помірним кліматом вона морозна. Верхній шар грунту і волога, що накопичилася, промерзають. Як наслідок, рослина не може зібрати кореневою системою достатню кількість води. Якби листя залишалося на гілках, з їхньої поверхні волога продовжувала б випаровуватися, нехай і не так інтенсивно через низькі температури, чагарники та дерева засохли б.

У зимовий період випадає багато опадів у вигляді снігу. Останній налипає на гілки. За наявності листя, маса налиплого снігу була б істотно більшою, гілки дерев і кущів обламувалися б під незвичною вагою.

Опале з дерев і кущів листя, а також хвоя, утворюють рослинний покрив у кореневої системи дерев, який є природним захистом від зимових морозів. Ближче до весни при поступовому відтаванні грунту і з випаданням опадів у вигляді дощів, все опале листя перегниває, виступаючи добривом для ґрунту та джерелом поживних речовин для рослин.

У регіонах із субтропічним кліматом листопад є свідченням посухи. Дерева скидають листя через брак води. Нерідко це відбувається влітку, у липні-серпні.

Процес зміни листя рослин та дерев

Листяні чагарники та дерева листя скидають в осінній період. Це залежить не так від календаря, як від зміни світлового дня та температури повітря. Для рослин осінь настає при встановленні температури від 15 градусів тепла та нижче.

Перед скиданням листя рослини накопичують мінеральні та корисні речовини в стовбурі та гілках, забираючи все від листя. Необхідність у фотосинтезі відпадає, і листя змінює колір. Циркуляція соку по гілках сповільнюється, листя, що не одержує харчування, починає опадати.

У хвойних дерев також відбувається зміна голок. Через малу площу випаровування вологи з них, а також особливого воскового покриття, яке додатково уповільнює цей процес, рослин немає необхідності в скиданні голок одномоментно. Процес цей відбувається поступово та непомітно для людського ока.

Кімнатні рослини, здебільшого, не скидають листя. Характерно це для чагарників і видів, що швидко ростуть, але відбувається поступово і на зовнішній вигляд рослин не впливає.

Якщо рослина кімнатна скинула листя - були порушені умови її вирощування: не дотримано режиму поливу, встановлення в темному місці, або, навпаки, під прямим сонячним промінням і т.д.

Листопад у різних дерев

(Малюнок-завдання: До якого дерева належить аркуш?)

Період початку-закінчення листопада рослин у різних регіонах відрізняється, що залежить від кліматичних особливостей. Але закономірність у порядку скидання листя різними видами дерев та чагарників є.

Першими листя починають втрачати береза ​​та липа. У Забайкаллі до перших днів жовтня дерева повністю стоять голі.

Наступними на черзі йдуть тополя, дуб, клен. У середньому, цей процес починається з середини вересня і до 10 числа жовтня дерева також повністю скидають листя. Серед листяних дерев найостаннішою розлучається з листям яблуня. Буває, що при настанні морозів рідке листя все ще залишається на гілках.

Останньою з усіх листяних рослин опадає горобина. Є навіть народна прикмета, згідно з якою очікувати морози слід через кілька днів після опадання основної частини листя.

Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версія роботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

Вступ

Ще зовсім маленькою, побачивши вперше осінній листопад, я подумала, що це вітер своєю силою зриває вже дозріле листя з дерев і скидає їх на землю. Чому листя для мене восени було "дозріле" - тому, що я думала, що вони, як і плоди на деревах, з настанням осені дозрівали.

Коли я пішла до школи на уроках «Навколишній світ» я почала розуміти, що скидання листя деревами восени – це їхня підготовка до зими. Але я все одно вважала, що це не зовсім правильно, тому що дерева та чагарники всю весну і літо вирощують своє листя, витрачають енергію, а потім все це багатство у них забирають. "А що якщо дерева залишаться з листям взимку?" - думала я на той час.

Минув час. Я почала вивчати у школі «Біологію», і лише тоді з підручника та з оповідань вчителя мені стало зрозуміло, що таке листопад і навіщо він походить. Тих відомостей про листопад, які я одержала на уроках, мені виявилося недостатньо, і я захотіла докладніше дізнатися про значення листопада для дерев, використовуючи для цього додаткову літературу.

Отже, взявши за основу відомості з підручника «Біологія 6 клас», доповнивши їх інформацією інтернет-журналу (http://awesomeworld.ru/), інформацією із сайту http://ua.wikipedia.org/wiki/листопад , з книги Граубіну Георгія Рудольфовича «Чому восени листопад?» і з книги Кожевнікова А. В. «Листопад» (глава «Весна та осінь у житті рослин»), я провела своє дослідження.

Об'єкт мого дослідження – листопад.

Гіпотеза – листопад – це біологічне пристосувальне явище в житті листопадних рослин

Мета роботи: вивчити біологічне значення, причини та механізм листопада

Для досягнення мети було поставлено такі завдання:

розглянути причини листопада;

визначити механізм опадання листя;

зробити висновки про біологічне значення листопада для рослин та навколишньої природи.

Використовувані методи дослідження:

Читання навчальної, науково-популярної та довідкової літератури з проблеми дослідження.

Пошук інформації у глобальних комп'ютерних мережах.

Що таке листопад

Листопадом називають природний процес відокремлення листя від гілок дерев або чагарників, який був викликаний сезонною зміною кліматичних умов (похолоданням, посухою), внутрішнім ритмом розвитку рослин, ураженням їх шкідливими комахами, хворобами, хімікатами або погано удобреним ґрунтом. Процес цей відбувається абсолютно у всіх рослин, у тому числі і тих, які вважаються вічнозеленими: їхнє листя опадає поступово, одночасно заміщаючись новими. Листя може опадати за раз на певний період року, як у листопадних дерев, а може, як у вічнозелених - поступово, протягом тривалого часу. Варто зауважити, що у тропічних лісах рослини стоять без листя зазвичай лише кілька днів, тоді як у помірних широтах цей період може тривати від восьми до дев'яти місяців.

Лістопад - біологічний процес скидання листя рослинами. В умовах помірного клімату взимку багатьом рослинам не вистачає води. Вода в замерзлому ґрунті знаходиться в стані льоду і не може проникати в клітини коріння. У той же час випаровування з поверхні листя не припиняється (хоча воно, природно, знижується, оскільки залежить від температури повітря). Якби дерева і чагарники, а також деякі трав'янисті рослини не скидали листя, вони б засихали. У субтропічній зоні спостерігається подібне явище. Причиною там є не зима, а щорічна посуха. Хвойні рослини, наприклад, ялина та сосна, набагато краще переносять сухі періоди, тому вони в помірних зонах вічнозелені. Кількість води, що випаровується листяними породами, у 6-10 разів перевищує кількість води, що випаровується хвойними. Це, з одного боку, пов'язано з меншою поверхнею випаровування, з іншого, - з відмінностями у будові. Береза ​​у перерахунку на 100 г листя за літо випаровує близько 80 літрів води, для сосни ця цифра становить близько 9 літрів. Модрина займає проміжне місце між листяними та хвойними породами. Другою причиною скидання листя є захист від механічних пошкоджень у зимовий період від маси снігу, що прилип. Окрім цього, листопад очищає організм рослин від шкідливих речовин. Вчені встановили, що листя восени містить набагато більше мінеральних речовин, ніж навесні та влітку. Це пояснює та обставина, що в тропічній зоні з однорідним протягом усього року кліматом листопад все ж таки існує. Там він відбувається не в короткий термін, а розподіляється на весь рік і тому менш помітний. Терміни сезонного листопада у різних широтах різні. У середній смузі Росії процес активного скидання листя рослинами починається у другій половині вересня і завершується переважно до середини жовтня.

Причини листопада

Які причини листопада? Що змушує наші листяні дерева і чагарники щорічно скидати своє листя для того, щоб знову одягтися ним після закінчення суворої зими? Щоб відповісти на це питання, необхідно перш за все з'ясувати, чи є листопад біологічне явище, зумовлене життєдіяльністю рослини, або ж він викликаний падінням температури та настанням осінньої негоди. Якщо ми влітку чи — ще краще — з весни пересадимо в горщик із землею якесь молоде деревце, наприклад, дубок чи клен, і поставимо його в кімнату чи в оранжерею, восени він неминуче скине своє листя, незважаючи на найкращий догляд. У кімнату або за скло оранжереї не проникає осіння негода, тут не буває заморозків, проте листопад і тут виявлятиметься з достатньою правильністю. Це вказує нам на те, що осіннє скидання листя не є прямим наслідком несприятливих умов. Воно разом із зимовим періодом спокою входить у самий цикл розвитку рослини.

Листопад є пристосуванням рослин до умов зими — не лише холодної, а й сухої пори року. Якби наші листяні дерева залишилися на зиму у своєму зеленому уборі, вони неминуче загинули б внаслідок нестачі вологи, оскільки випаровування води їх листям не припинялося б, а надходження води в рослину майже повністю могло зупинитися. У багатьох тропічних і субтропічних країнах, де температура протягом круглого року досить висока, але вологість схильна до сильних коливань, щорічно при настанні посухи дерева скидають листя. Так оголюються на кілька місяців дерева африканських саван, трави яких також випалюються сонцем, поки рясні дощі знову не відродять до життя рослинність саван.

Говорячи тут про значення листопада у житті наших дерев, не можна не звернути увагу на те, що, скидаючи листя, вони тим самим оберігають себе від механічних пошкоджень під вагою снігу. Часто взимку можна спостерігати, як навіть у безлистому стані ламаються великі гілки дерев під натиском снігу; широка листова поверхня, на якій осідало багато снігу, зробила б це явище катастрофічним. Вищезгаданим далеко не обмежується біологічне значення листопада. У житті дерев він відіграє ще й іншу роль. Він сприяє видаленню покидьків, різних мінеральних солей, велика кількість яких накопичується в листі під осінь і стає шкідливим для рослини. Якщо взяти листя якогось дерева і дослідити, скільки вони містять золи навесні, в середині літа та восени, перед листопадом, то в результаті виявиться різке підвищення золи з віком листя. Яким чином протягом літа відбувається накопичення у листі такої значної кількості мінеральних речовин? Справа в тому, що лист протягом усього свого життя посилено випаровує воду. На зміну цієї випареної вологи в нього безперервно надходить нова, яка засмоктується корінням із ґрунту. Однак, як ми знаємо, рослина отримує з ґрунту не чисту воду, а розчини різних солей. Ці солі, проходячи разом із водою через всю рослину, потрапляють і в листя. Частина йде на харчування рослини, частина ж, що залишається не використаною, відкладається в клітинах листа. В результаті цього до осені листя стає як би мінералізованим, рясно просоченими солями, відкладення яких у деяких випадках вдається навіть розглянути під мікроскопом. Велика кількість мінеральних солей, що відкладаються до осені в листі, порушує нормальну їхню роботу і стає шкідливою для рослини; тому скидання старого листя є необхідною умовою для його нормальної життєдіяльності. Так як відкладення мінеральних солей у листі - результат випаровування, то зрозуміло, що чим більше вологи здатні випарувати листя, тим сильніше вони мінералізуються до осені. Необхідність позбутися від шкідливих покидьків, що накопичилися в листі, обумовлює листопад у дерев у вологому тропічному кліматі. Спочатку вважали, що в тропічних місцевостях, де клімат протягом цілого року залишається більш менш однорідним, листопада зовсім не існує. Однак більш ретельні спостереження, зроблені на острові Яві у знаменитому тропічному ботанічному саду в Бьютензоргу та в Індії, показали, що і в тропіках листопад є звичайним явищем. Правда, опадіння листя у різних дерев відбувається тут не одночасно, причому навіть різні екземпляри одного і того ж виду мають листопад у різне. час. В результаті період спокою у вологому тропічному кліматі нерідко триває у якогось дерева або частини дерева лише кілька днів. Рослина скидає старе листя, що стало для нього не потрібним баластом, і негайно одягається в нове зелене вбрання. Ці факти вказують, що листопад залежить не тільки від зовнішніх, а й від внутрішніх причин, тобто стає необхідним у результаті життєдіяльності рослини.

Ось так описані причини листопада у книзі Граубіну Георгія Рудольфовича «Чому восени листопад?»: «Хоча наші листяні дерева живуть десятки, нерідко і сотні років, листя у них "працює" всього один сезон. І за цей час все одно швидко зношуються. Адже "робота" у листя дуже напружена. У зеленому листі вся нижня поверхня, вкрита прозорою шкіркою, усіяна дрібними отворами – продихами. Під впливом навколишньої температури та вологості повітря вони то відкриваються, то закриваються. Як кватирки у будинках. Вода, яку всмоктує з ґрунту корінь, піднімається по стволу до гілок та листя. Коли кватирки-продихання відкриті - з листя випаровується волога, і нові порції води підтягуються через стовбур у крону. Сонце нагріває листя, а випаровування - охолоджує їх, не дає перегрітися. Прикладіть лист до щоки - він холодить. Зірваний з дерева зелений лист швидко засихає. А на дереві листя соковите, свіже – клітини живого листа завжди наповнені водою. Деревам потрібно дуже багато води. За літо велика береза, наприклад, випаровує близько 7 тонн води. Взимку стільки вологи з ґрунту не отримаєш. Зима для дерев не тільки холодна, а й, головне, суха пора року. Втрачаючи листя, дерева захищаються від "зимової посухи". Немає у дерева листя - немає і такого рясного випаровування води. Крім того, потрібен листопад деревам та з лікувальною метою. Разом із водою дерево втягує із ґрунту різні мінеральні солі, але використовує їх не повністю. Надлишки накопичуються в листі, як зола в топках печей. Якби листя не обпадало, дерево могло б саме себе отруїти. У містах повітря сильно забруднюють димлячі труби фабрик та заводів. Найдрібніші частинки сажі осідають на листя, забивають продихи. Випаровування сповільнюється. Тому в містах деяким деревам доводиться міняти листя двічі на рік. А відомий випадок, коли тополя змінила її п'ять разів! Є й третя причина для листопада: захистити тонкі тендітні гілки дерева від тяжкості снігу, що випав. Якось я бачив таке сумне видовище. Сніг випав, а дерева ще не скинули листя. І всі берези, що стояли вздовж дороги, зігнулися в дугу. Їх так придавило снігом, що вершини опустилися до землі. Пройшло багато років. Я знову побачив ці берези - багато стволів так і залишилися схожими на коромисла. Значить, ці дерева не зовсім здорові, рух соків у них порушений. Адже саме стовбуром піднімаються до листя поживні соки. Листопад пристосовує дерева до зими ... ».

Як опадає листя

Оскільки ми живемо в широтах, де листя восени, що летять за вітром, є звичайним і абсолютно не викликає подив явищем, мало хто замислюється про те, що процес, який привів до цього, досить складний, непростий і починається задовго до того, як ми можемо побачити осінній листопад.

У серпні чагарники та дерева починають готуватися до скидання листя. У цей період у основи листя з'являється перегородка (пробковий шар), клітини якого порушують зв'язок між листовою пластиною та стеблом, поступово відокремлюють їх одна від одної. Відривається лист не відразу: деякий час його утримують водоносні судини, але варто налетіти несильному вітерцю, як листя, що летить за вітром, за короткий період встеляє земну поверхню яскравим килимом.

Очевидною ознакою того, що в житті рослин скоро будуть значні зміни, є пожовтіння або почервоніння листя. Відбувається це тому, що рослинам надають зелений колір маленькі хлорофілові зерна, в яких розкладається вуглекислота. Під впливом сонячних променів ці зерна постійно розпадаються і знову створюються (без світла цей процес відбуватися не може). Крім хлорофілу, у листі існують пігменти помаранчевого та жовтого кольорів (основні серед них – ксантофіл і каротин). У літній період вони, замасковані кольором хлорофілу, хоч і присутні, але абсолютно не видно. А от коли на листі з'являється шар, що відокремлює, утворення хлорофілу спочатку сповільнюється, а потім і зовсім зупиняється. В результаті листова пластина втрачає зелений колір, тоді як жовті пігменти нікуди не пропадають і виразно проявляються. Це є причиною того, що в дощову та похмуру осінь листя зеленим залишається набагато довше, а коли негоду змінюють ясні сонячні дні (бабине літо), листя за дуже короткий проміжок часу набуває яскравих золотистих кольорів. Листя деяких дерев стає багряного кольору, наприклад, клен, осика, бересклет, дикий виноград. Відбувається це через наявність у рослинах розчиненого в клітинному соку антоціану. Коли температура повітря знижується, його кількість зростає і лист набуває бурого відтінку, чому сприяє також той факт, що в цей же час надходження поживних речовин листову пластину починає затримуватися або зовсім припиняється.

Висновок

Листопад - це пристосування листяних листопадних рослин до настання несприятливих умов як у помірних широтах, так і в спекотному кліматі. Листопад дозволяє рослинам, по-перше, уповільнити випаровування та економити вологу, кількість якої значно знижується. По - друге, листопад разом з опалим листям виводить з організму рослини непотрібні речовини, що накопичилися за вегетативний період. По-третє, скидаючи листя, рослини захищає свої гілки від механічних пошкоджень у зимовий період від маси снігу, що прилип. А ще опале листя захищає коріння рослини від сильних морозів і збагачує ґрунт органічними речовинами, підвищуючи його родючість.

Явище природи листопад дуже мудре рішення, воно дозволяє рослинам набратися сил для наступного сезону.

Список використаних джерел та літератури

1. Граубін Г. Р. Чому восени листопад? - АСТ. 2015 – 48 с.

2. Кожевніков А. В.Листопад // Весна та осінь у житті рослин. - М.: Вид-во МОІП, 1950. - 239 с.

3. Інтернет – журнал: http://awesomeworld.ru/

4. http://ua.wikipedia.org/wiki/листопад

Щоосені при зменшенні довжини дня листя у більшості дерев і чагарників змінюють зелене забарвлення на жовто-оранжеве. Восени в листі руйнується хлорофіл. Помаранчеві та жовті пігменти в клітинах листя зберігаються і стають помітними. Ось чому листя набуває осіннього забарвлення.

Незабаром листя, що втратило хлорофіл, скидається - відбувається листопад - природний процес відділення листя від стебел.

Задовго до відокремлення листа від стебла, в його підставі закладається шар пробки. Він покриває майбутній листовий рубець. Зовні від нього формується відокремлювальний шар. Клітини цього шару ослизняются, що призводить до порушення зв'язку між листком та стеблом. Досить слабкого вітру, листок повністю відокремлюється від стебла і падає під вагою своєї власної платівки. Ранка затягується пробкою, утворюючи листовий рубець.

Утворення пробкового та віддільного шарів настає задовго до випадання снігу та пов'язане зі зменшенням довжини дня.

Значення листопада

Листопад характерний для багатьох дерев та чагарників, а також деяких трав. При листопаді у рослини опадає листя. Відбувається це у певний період року. Так у помірному кліматі листя опадає восени, у тропіках та субтропіках – у період посухи. З цього можна дійти невтішного висновку, що листопад передує несприятливим для рослин кліматичним умовам. Отже, листопад служить якимось пристосуванням до виживання за суворих умов (холод чи посуха).

Яку головну функцію виконує листя? Це фотосинтез, тобто синтез органічної речовини з неорганічних. Що потрібне для фотосинтезу? Вода, вуглекислий газ та енергія світла. Однак взимку води в рослину надходить мало, тому що вода перебуває в стані, що завмерло. Води також недостатньо в період посухи (це стосується спекотного клімату). Крім того, взимку довжина світлового дня істотно менша, і сонце коштує нижче, тобто мало енергії світла для фотосинтезу. Звідси випливає, що взимку листя рослині не особливо і потрібні, коли вони не можуть виконувати свою основну функцію.

Однак тимчасове зниження можливості фотосинтезу не означає, що листя треба скидати. Чому ж дерева не залишають старе листя у незмінному вигляді до весни? Адже, щоб навесні утворилися нові, треба витратити поживні речовини. Це не є раціональним. Справа в тому, що через листя випаровується велика кількість води. А взимку її й так замало. Щоб уникнути зневоднення, рослині доводиться скидати листя.

Існують рослини, листя яких має пристосування для зниження випаровування. Листя таких рослин невеликих розмірів, мають воскове покриття. І тут листопад немає. До таких вічнозелених рослин відносяться багато хвойних (їх листя перетворені на голки), журавлина, брусниця та ін. Звичайно, і у цих рослин листя опадає і на її місці виростає нова. Але це відбувається принаймні природного старіння конкретного листя. Всі разом у певний сезон року листя у таких рослин не опадає.

Листопад також оберігає дерева від поломок гілок через сніг, що опав на них. Адже якби залишалися великі листові пластинки, то на них накопичувалися б великі маси снігу. Під його вагою могли б відламуватись цілі гілки.

Рослини, в яких спостерігається листопад, також «навчилися» вирішувати за допомогою інших своїх проблем. У рослин немає системи виділення (у той час як у більшості тварин вона є). У клітинах рослин багато шкідливих речовин накопичуються у вакуолях (хоча там не тільки шкідливі, а й запасні речовини). Щоб позбутися шкідливих речовин рослини перед листопадом переправляють їх із вакуолей клітин та самих клітин у листя. Під час листопада шкідливі речовини залишають організм.