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【独家·24小时】“一叶知秋”问何故

发布时间:2019-08-13 00:14 编辑: 来源:

  “山僧不解数甲子,一叶落知天下秋。”夏天过后的阵阵秋风,让片片黄叶在风中漫舞,纷纷投向大地的怀抱。正如这句唐诗所演化出的成语“一叶知秋”那样,人们透过片片树叶的凋落,仿佛听到了秋天渐近的脚步声。为什么许多树木一到秋天就会落叶呢?追根究底还得从植物的生理特征说起。

树木蒸腾之用

  树木从土壤中吸取水分和养分,同时它的体表(主要是叶子)会将多余的水分以水蒸汽的形式弥散到大气中,这就是树木的蒸腾作用。这种蒸腾作用不仅受到外界环境的影响,还受到树木自身的调节与控制。

  植物的蒸腾作用是一个复杂的生理过程,其主要步骤是:土壤中的水分→根毛→根内的导管→茎内导管→叶内导管→气孔→大气。最终,土壤中的水分以水蒸汽的形式回归到了大气中。由此可见,植物始终参与着水循环。这也就是我们今天大力开展绿化活动,改造人居环境的一个根本原因。

落叶凋零之意

  秋天,气温下降带来了干燥的空气,树叶上的水分蒸发更快了。此时,树根吸收水分的能力反而大大降低,造成了树木中水分、养料供应出现不平衡。

  冬天将要来临,日照时间在一天天地缩短。在接收到日照变短的信息后,树叶中就开始积累一种激素——脱落酸。叶片中脱落酸产生的多少,主要和日照时间的长短有关。当脱落酸大量生成并快速地转移到叶柄的基部时,叶柄基部就会形成一层被科学家称为“离层”的小而薄的薄壁细胞。这种离层的生成会导致水分不能正常地输送到叶片。由于得不到充足的水分补充,叶子就逐渐干枯了。于是,在脱落酸的作用下,离层周围就会形成一个自然的断裂面。叶柄本来是长在树枝上的,而此刻中断了水分的供应,加上气温低,叶绿素遭到了破坏,叶黄素便借机开始活跃起来,于是叶片便由绿转黄。当自然断裂面越来越明显时,经秋风一吹,便造成了开头所描绘的落叶纷飞的现象。当然,离层的另一作用是,当叶柄脱落时不会损伤到原先的组织。

  可见,叶片回归到大地的怀抱,恰恰是树木牺牲局部保全整体,准备安全过冬的一种本能。

适应环境之法

  冬天来临,气候条件开始变差,这样的季节不适合大多数植物的生长,但植物也有应对之策。在长期的进化过程中,它们形成了一系列适应环境的生活习性。

  秋天,树木通过落叶来减少水分的蒸发,同时也减少了体内养分的消耗。当然,也有部分树木选择了其他的适应方式,如针叶树就是通过改变叶片的形状,减少叶片的表面积来达到降低蒸腾作用的目的。

  衰老是树叶脱落的原因,脱落是衰老的结果。对于树木来说,体内的生长素、赤霉素和细胞分裂素能起到抑制衰老与脱落的作用,而乙烯和脱落酸则促进了衰老与脱落。叶片脱落是叶片中生长素、脱落酸、乙烯和细胞分裂素等共同作用的结果。所以,我们应辩证地认识落叶,不应多加干预,来年的大地才能再次呈现出无数的新绿来。

  神奇的大自然给我们呈现了数不清的奥妙,我们要怀着敬畏之心,与大自然和谐相处,不能恣意妄为。否则,失去的将不只是绿水青山……

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详见《科学24小时》2018年第10期!

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