秋意渐浓,一年一度的植物变色魔法即将在全国各地悄悄上演。在秋高气爽的季节,和家人朋友去看万山红遍、层林尽染,别提有多么激动人心啦!如果能在欣赏自然之美的同时,又能跟着日历娘学点科(zhuāng)普(bī)知(jì)识(qiǎo),适时在小伙伴面前得瑟一番,那就更完美啦!快,摸出你的小本本开始记笔记吧!
为什么有的树会落叶有的不会?叶片是植物的营养器官之一,主要功能是进行光合作用为植物生长供能。叶片就像一台精妙的仪器,需要内部和外部的共同配合才能正常运转。秋季到来,日照长度、光照强度、气温和降雨量均开始下降,叶片的光合效率开始减弱,对植物整体的供能减少;而另一方面,维持叶片生长也需要消耗能量。因此,能量的供应和消耗是否能保持平衡,是植物决定是否落叶的一个重要因素。
落叶林。图片:Pixabay
如果叶片合成的能量还抵不过消耗的能量,那么植物就必须放弃叶片,将能量转移至树干和根部贮存起来;与此同时,地上部分开始休眠以应对严冬的考验,这便是落叶树的选择。反之,如果在能量的分配上可以维持生长,则保留叶片成为常绿树。在冬季比较严寒的温带地区,除常绿针叶树能够长期忍耐零度以下的低温以外,大多数树木都是落叶树。在冬季气温相对温和的暖温带、亚热带地区,大多数树木都是常绿树。
常绿针叶林。图片:Pixabay
在有明显雨季和旱季交替的地区,降雨量高低也会成为植物选择是否落叶的影响因素,如一些沙漠植物会在雨季到来时迅速抽叶开花结果,而在旱季时落叶休眠。
为什么有的植物叶片变黄,有的变红呀?一般情况下,正常的高等植物叶片都是绿色的,这是叶绿素的作用。但其实叶片中除了叶绿素外,还存在着胡萝卜素、叶黄素等色素。
不过这些色素在叶片中通常含量较低,它们的色彩被叶绿素遮盖了没有表现出来。当叶绿素受到外界低温的影响而降解以后,以黄色为主的类胡萝卜素就会表现出来,使叶片呈现出明亮的黄色。而叶片变红的情况则复杂一点,除与叶绿素分解有关外,还与一种新生成的色素——花青素有关。通常而言,花青素多存在于花瓣、果皮表面,但有时也会出现在叶片中。
在秋季低温、昼夜温差较大的情况下,叶片细胞中可溶性糖含量会增加,这将促使花青素大量合成,从而使叶片呈现出鲜艳的红色。
落叶有丰富的色彩变化。图片:Chris Glass / wikimedia
至于为什么即将落掉的叶子还要花青素,目前的合理解释是花青素作为一种抗氧化的还原剂,能起到保护作用,避免光照对处于过渡期的叶片造成损伤,这也能解释为什么许多植物的幼叶和嫩芽是红色的。比如炒鸡蛋的香椿,嫩叶就是红色的。图片:图虫创意
秋天去北方旅游,都能看什么叶子呀?北方的秋天是最美的,多晴天且干燥而少雨,昼夜温差大,有利于叶绿素的分解和花青素的积累,使多种落叶树呈现出惊艳的色彩变换。常见的秋色叶植物中有黄色叶的银杏、鸡爪槭、七叶树、鹅掌楸、柿树、栾树、元宝枫、白蜡、榆树、榉树、蒙古栎、杨树、白桦、胡杨等,还有红色叶的黄栌(香山红叶)、地锦(爬山虎)等,国外引进植物中色叶效果好的还有五叶地锦、火炬漆(鹿角漆)等。
银杏可谓是我国大江南北家喻户晓的植物了,它特殊的扇形叶片、美味可口的种子(白果)都给我们留下深刻的印象。图片:Pixabay
银杏叶片中央有一个较深的缺刻,将叶片分为左右两半,叶脉也以此分中心呈二叉分支,这在种子植物中是不多见的。银杏树的寿命往往很长,但生长缓慢。在我国很多地方(以寺庙为主)均有种植了上千年的银杏古树,而真正野生的银杏却十分稀少,因此银杏目前仍是受保护的濒危植物。
铺成一地金黄的银杏。图片:Ryosuke Yagi / wikimedia
黄栌每年的香山红叶都吸引了大批游人前往欣赏,可以说是著名的“网红”秋叶。别人看到的香山红叶。图片:刘玉松 / 东方IC
然而香山红叶并非大众熟知的枫树,而是来自漆树科的黄栌,它的叶片并没有分裂,而是呈规则的倒卵圆形。随着温度降低,叶片的红色逐渐加重,呈现出从黄色、橙色至深紫红色的多重转变,可谓色彩缤纷。
红是黄栌,紫也是黄栌。图片:Pxhere
颜色丰富的黄栌叶。图片:J Mark Dodds / Flickr
鸡爪槭是色叶树类群——槭属的典型代表,因叶片分裂较多,常以5、7裂为主,因形似鸡爪得名。图片:Ato ARAKI
野生的鸡爪槭叶子只在秋季转为红色,而人工培育的园艺品种红枫则常年均呈现红色。另外,鸡爪槭的园艺品种非常丰富,在日本已经培育出上千个品种。
一树艳红。图片:autan / Flickr
不同品种的鸡爪槭。图片:autan / Flickr;Jerry Norbury / Flickr
鹅掌楸的叶形可是植物界中独一无二的,由于形状酷似旧时人们常穿的马褂,所以又被称作马褂木。图片:Nessy apprentie en range / Flickr
入秋后,鹅掌楸的叶子常转变成醒目的金黄色,运气好的话,还可以看到枝顶结出圆锥形的果实,里面一粒粒种子均有长条形的翅膀,成熟后往往只需一阵风吹,便可从树上飞飘落。
鹅掌楸的果在秋季裂开,散出长着一枚翅膀的种子。图片:Evan Chak / Flickr
白桦可以说是真正的北方植物了,因为难以适应南方的湿热气候,白桦目前只能在北方见到。白桦最醒目的特征便是它洁白的树皮,以及树干上分布的“眼斑”啦,其实那只是树皮上的“气孔”而已。
洁白而笔挺的白桦。图片:Pixabay
入秋后,白桦的叶片将转变成金黄色,是北方森林中最主要的色彩。
2018年10月1日,大兴安岭秋季森林地理风光,深秋的松桦混交林(白桦林、落叶松)风景。图片:刘兆明 / 东方IC
元宝枫是北方园林的常见绿化植物。叶片常呈5裂,最下面的两个裂片基部几乎处于一条直线上,因此又得名平基槭。金黄的元宝枫。图片:叶萌萌
秋天,它的果实成熟后,左右两枚种子各附带一枚延长的翅,并排在一起向外展开,整体轮廓犹如古代的金元宝,故名元宝枫。
一树元宝。图片:selectree.calpoly.edu
哇!北方的树都好好看!那南方有什么可看的吗?
比起北方,南方童鞋的秋天就有点悲催了,因为南方秋冬季容易下雨,阴冷潮湿再加上昼夜温差不大,不太容易形成大面积的彩色叶景观。但如果天气给力的话,有些地方也会呈现不错的色叶效果。
一般来说,变色效果比较好的常见乡土树种包括乌桕、枫香、黄连木、野漆树、卫矛、红枫、金钱松、梧桐、无患子、南天竹、水杉等,国外引进植物中色叶表现好的主要有落羽杉及近缘的池杉,以及槭属中的一些国外种类,如红花槭、挪威槭、日本舞扇槭等。
枫香树是南方常见的乡土植物,植株通常高大,叶片呈掌状三裂,相临两片叶子在枝条上呈互生。图片:TANAKA Juuyoh (田中十洋) / Flickr
入秋后常能变成鲜艳的红色和橙红色,是南方绿地最主要的秋色叶树之一。杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”描述的很有可能便是枫香。
图片:TANAKA Juuyoh (田中十洋) / Flickr
乌桕的叶片呈规则的菱形,在植物叶形中相当独特,因此也是相当好辨认的树种。入秋后乌桕常能形成鲜艳的橙红色,群植于湖畔或草地上,往往能形成红枫般的观赏效果。
图片:Zhangzhugang / Wikipedia
图片:Zhangzhugang / Wikipedia
因在南方常种植于水边,因此有人推测“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”中的“江枫”很有可能是乌桕。
图片:myu-myu / Flickr
无患子的叶片多呈一回偶数羽状复叶,即没有叶轴顶端的一枚叶子,全部叶片加起来是偶数的。作为南方主要的行道树之一,无患子在其他季节往往没有什么存在感,可是一旦到了秋天,一树金黄的叶片在蓝天映照下相当壮观。
图片:版纳花轮君
图片:Takahisa Hirano / Nature Production
另外,它的果实形似同科的龙眼,经常有人寻问“能好怎”,可惜的是它的假种皮并不能吃,不过它富含皂苷,是一种天然的表面活性剂,可代替肥皂洗衣。
看见“桂圆”,可别随随便便下口。图片:David Eickhoff / Flickr
泡沫丰富。图片:Alex Popovkin / Wikipedia
金钱松可能是除了银杏之外,最好看的裸子植物了。它树干挺拔,叶片呈线形,扁平而柔软,在短枝上簇生,辐射排列成圆盘状,形如铜钱,深秋时,叶色金黄,极具观赏价值。
初冬的阳光打在金黄色的金钱松叶上。图片:俞方平 / 东方IC
在园林中,金钱松可是与南洋杉、雪松、金松和北美红杉合称为世界五大庭院观赏树种。
图片:Steven Severinghaus
梧桐树干挺直,树皮常呈青绿色,故又名青桐。其树形优美,冠大阴浓,有“桐实嘉木,凤凰所栖”的说法,是古人十分珍视的树木,因此历代园林中普遍种植。据说名句“落一叶而知秋”便是与梧桐相关,可见梧桐的落叶不可辜负。
图片:版纳花轮君
秋天的色叶树不是一篇文章能说得完的,我们这里只是帮大家列举了一些城市里的常见物种,大家如果感兴趣,欢迎在留言说说你最喜欢在秋天里看到的色叶树都有哪些呀~
谢谢花轮君!我全都记下来了,秋游肯定能认出来啦!不用谢,毕竟真到了野外你还是啥也不认识……
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文章来自物种日历作者@版纳花轮君。