Почему осенью листья желтеют и опадают

Дачный сезон заканчивается с последними опавшими листьями с деревьев и кустарников. У многих людей оголённые растения вызывают уныние и тоску по лету. А ведь осень прекрасна! Недаром столько поэтических строк посвящено этому времени года. Почему листья у одних растений краснеют, а у других желтеют? И почему листья опадают?

Листопад - самый яркий признак осени. Это растения приспосабливаются к неблагоприятным условиям сезона. Сезонная изменчивость растений начинается с северных широт и постепенно движется на юг. Листопад повторяется каждый год и всегда приводит нас в восторг своими яркими красками - от жёлтых и оранжевых до розовых и пурпурных. Листья облетают даже с вечнозелёных растений в субтропиках и тропиках. Только там они падают не все сразу, а постепенно в течение всего года, и от того это не так заметно.

Осенью становится холоднее, и вода в растения поступает из корней к листьям в замедленном темпе. Но это не главная причина листопада. Наступление неблагоприятных условий является сигналом для перехода растений в новый цикл жизни, что заложено в генетический код. Это указывает нам на то, что осеннее сбрасывание листьев не является прямым следствием наступивших неблагоприятных условий. Оно вместе с зимним периодом покоя входит в самый цикл развития растения. Есть также способ убедиться в том, что листопад - процесс физиологический. Отчего же лист отделяется от ветки? Оказывается, с наступлением холодов у основания черешка, где лист прикреплён «листовой подушечкой» к ветке, образуется пробковый слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и легко обособляются друг от друга. Стоит дунуть ветру чуть посильнее, и лист отделяется от пробкового слоя.

Зелёный цвет листьев летом обусловлен большим количеством пигмента хлорофилла, содержащегося в них. Этот пигмент «кормит» растения, так как именно с его помощью на свету растение из углекислого газа и воды синтезирует органические вещества и в первую очередь основной сахар - глюкозу, а из него - все остальные питательные вещества. В состав хлорофилла входит железо, а при его разрушении образуются оксиды, которые имеют буро-жёлтые цвета. Разрушение хлорофилла интенсивнее происходит на свету, то есть в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зелёную окраску. При наступлении осенью солнечных дней листья приобретают золотисто-красные цвета.

Однако наряду с хлорофиллом зелёные листья содержат и другие пигменты - желтый ксантофилл и оранжевый каротин (он определяет цвет корнеплодов моркови). Летом эти пигменты незаметны, так как замаскированы большим количеством хлорофилла. Осенью же по мере затухания жизнедеятельности в листе хлорофилл постепенно разрушается. Тут-то и проявляются в листе жёлтые и красные оттенки ксантофилла и каротина.

Помимо золотых, осенние наряды деревьев содержат багряные оттенки. Этот цвет обусловливает пигмент, который называется антоцианом. В отличие от хлорофилла, антоциан не связан внутри клетки с пластическими образованиями (зернами), а растворён в клеточном соке. При понижении температуры, а также при ярком свете количество антоциана в клеточном соке увеличивается. Кроме того, остановка или задержка синтеза питательных веществ в листве также стимулируют синтез антоцианов.

Опавшие листья ещё несколько дней могут сохранять форму и цвет, а затем они начинают усыхать и приобретать бурый не очень приятный для глаза цвет. Часть листьев остается на месте под деревьями и кустарниками, а часть ветер уносит за пределы участка. У садовода из эстетических соображений зачастую возникает соблазн очистить почву от опавших листьев. А надо ли? Ведь в листьях содержатся те же химические соединения, что были взяты растениями из почвы. Правда, они приобрели несколько иной химический состав и вошли в образованное растением органическое вещество. Попав на поверхность почвы, листья становятся «добычей» великого множества различных живых организмов. Среди них наиболее важная роль в утилизации листьев принадлежит дождевым червям. Продукты их жизнедеятельности (экскременты червей называются капролитами) содержат весь набор элементов питания для растений почти в готовом виде. Так что листья, попав в биологический круговорот веществ, вернули почве, то, что когда-то получили в растении.

А теперь решайте сами - убирать листву из-под деревьев или нет? Есть два пути сохранения полезных свойств опавшей листвы. Первый - оставить на месте до весны, с последующей перекопкой. При этом листья будут утеплять верхний слой почвы. Второй путь будет несколько сложнее, и длиться дольше. Собрать листья в компостную яму и через год-два вернуть под деревья в перепревшем виде.

В. А. Рассыпнов , профессор АГАУ

Мы привыкли к тому, что осенью листва желтеет и деревья сбрасывают до весны их. Любуемся жёлтой листвой, восхищаемся романтизмом осени, но не знаем, отчего же всё-таки происходит пожелтение листьев. А этому, оказывается, есть научное объяснение.

Долгие годы учёные изучали листья и то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы , отвечающие за яркие оттенки жёлтого и оранжевого, уже не являются загадкой, а почему листья приобретают красный цвет пока остается тайной.

Реагируя на смену температуры воздуха и меньшее количество дневного света, листья перестают вырабатывать хлорофилл (который придает зелёный цвет), поглощающий синий и частично красный свет, излучаемые Солнцем. Так как хлорофилл чувствителен к холоду, некоторые изменения в погоде , такие как ранние заморозки, "отключат" его выработку быстрее обычного.

В это время оранжевые и жёлтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зелёного цвета. "Жёлтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг

"Желтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно, пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США. Но у учёных пока мало информации о красном цвете, который появляется у некоторых листьев осенью. Известно, что красный цвет происходит от антоцианидов , которые, в отличие от каротиноидов, вырабатываются только осенью. Антоцианиды также придают цвет клубнике, красным яблокам и сливам.

Деревья вырабатывают антоцианиды, когда чувствуют смену в окружающей среде - заморозки, ультрафиолетовое излучение, засуху и/или грибок . Но красные листья также являются признаком болезни дерева. Если вы заметили, что листья дерева раньше обычного (в конце августа) стали красного цвета, вероятнее всего дерево страдает от грибка, или оно было где-то повреждено человеком.

Почему дерево тратит свою энергию, чтобы выработать

новые антоцианиды в листе, когда этот лист вот-вот опадёт?

Пол Шаберг считает, что если антоцианиды помогают листьям оставаться на дереве дольше, они могут помочь дереву впитать больше полезных веществ до того, как листья опадут. Дерево может использовать впитанные ресурсы, чтобы расцвести в следующем сезоне.

Антоцианины

Тема антоцианинов немного сложнее для изучения, нежели остальные компоненты деревьев. Несмотря на то, что все деревья содержат хлорофилл, каротин и ксантофиллы, не все вырабатывают антоцианины. Даже те деревья, которые имеют антоцианины, вырабатывают их только при определённых условиях. До того, как дереву избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из листьев, и в этот момент в роль вступает антоцианин.

У учёных есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.

Самая распространённая теория говорит о том, что антоцианины защищают листья от переизбытка солнечного света, при этом позволяя дереву впитывать полезные вещества, хранящиеся в листьях. На дереве эти пигменты играют роль солнцезащитного крема , блокируя опасное излучение и охраняя листья от переизбытка света. Они также защищают клетки от быстрого замерзания. Их пользу можно сравнить с пользой антиоксидантов.

Большое количество солнечного света, сухая погода, морозная погода, низкий уровень питательных веществ и другие стрессовые факторы повышают концентрацию сахара в древесном соке . Это запускает механизм выработки большого количества антоцианинов в последней попытке накопить энергию, чтобы пережить зиму.

Учёные полагают, что изучение антоцианидов поможет понять уровень болезни каждого дерева. Это, в свою очередь, в будущем даст более понятную картину о проблемах окружающей среды. Как говорил персонаж книги и мультфильма Лоракс: "Цвет деревьев однажды сможет сообщить нам, что чувствует на данный момент дерево".

Который наглядно покажет детям, почему листья на редевьях меняют цвет: летом они зеленые, а осенью желтеют.

Для проведения этого вам не нужны особенные материалы - все есть как дома, так и в школе. Этот опыт, объясняющий, почему листья на даревьях меняют осенью окраску, отлично подходит для дошкольников и учеников от 1-6 класса.

Многие люди считают самым красивым времением года, ведь когда листья желтеют, природа окрашивается в такие невероятные оттенки, одновременно хранящие память о теплом лете, но навевающие холод от приближения зимы.

А вот у детей по осень часто возникает ряд традиционных вопросов:

• Почему осенью листья на деревьях меняют цвет и желтеют?
• Это проделки фей?
• А что с солнцем?
• А, я знаю, это садовый гном сделал

Этот , который объясняет, почему листья осенью становятся желтыми или красными, наверняка удовлетворит даже самых любопытных детей.

Зачем дереву нужны листья

Для того, чтобы понять, почему листья меняют цвет осенью, нужно разобраться в том, зачем вообще нужны деревья, и листья в чатности.

Растения ответственны за создание кислорода, которым мы дышим. Они его производят, поглощая воду из земли и углекислый газ из воздуха. Используя солнечный свет (через фотосинтез), они превращают воду и углекислый газ в кислород и глюкозу. Кислород - это то, что позволяет нам дышать, а глюкоза - то, что растение использует для роста. Термин фотосинтез означает «соединять со светом». Химическое вещество в растении, используемое для фотосинтеза, называется хлорофилл. Тот самый хлорофилл, который придает растениям зеленый цвет.

Что понадобится для эксперимента :

• Стеклянные баночки
• Кофейные фильтры
• Листья
• Спирт
• Блокнот и ручка для ведения наблюдений

Почему листья осенью меняют цвет? Эксперимент для детей

Для того, чтобы найти ответ на вопрос, почему осенью листья на деревьях меняют цвет и желтеют, детям нужно будет собрать немного листьев.

После чего вы вместе должны рассортировать их по цветам в подготовленные контейнеры.

После этого листья заливаются спиртом и перемалываются. После измельчения и перемешивания спирт поможет цвету еще лучше проявиться.

Подсказка: время полного поглощения цвета будет зависеть от того, сколько листьев и спирта было использовано.

Спустя 12 часов жидкость может еще не до конца впитаться, но эффект уже очевиден. По мере того, как жидкость впитывается в фильтр, цвета из листочков расходятся.

Объяснение эксперимента, почему листья меняют цвет

Зимой дни становятся короче, что уменьшает количество солнечного света для листьев. Из-за недостатка солнца, растения переходят в стадию покоя и питаются глюкозой, которую накопили за лето. Как только включается «зимний режим», зеленый цвет хлорофилла листья покидает. А по мере того как яркий зеленый оттенок исчезает, мы начинаем видеть желтые и оранжевые цвета. Небольшое количество этих пигментов было в листьях все время. Например, кленовые листы ярко красные, так как в них есть избыток глюкозы.

Если вам понравился с листьями, которые меняют цвет осенью, совсем не обязательно ждать начала уроков, чтобы провести его вместе с детьми.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Научное общество учащихся МБОУ СОШ № 15

Исследовательская работа на тему:

Почему листья осенью желтеют,
а комнатные растения нет?

5 «б» класс МБОУ СОШ № 15

Им. Героя Советского Союза Мильдзихова Х.З.

Руководитель работы: Меликова Р.Н.

Учитель начальных классов МБОУ СОШ № 15

г.Владикавказ, 2016г.

стр.
1. Введение. 2. Листопад. 3. Комнатные растения. 4. Общие выводы. 6. Литература.	4- 5 5- 6

Растение непрерывно преобразует солнечный свет в энергию и, тем самым, являются важным звеном в жизненной цепочке, охватывающей всю планету

(слайд – 2) С приходом осени я всегда интересовалась: почему меняется окраска листьев на деревьях и кустарниках? Летом они зелёные, осенью разноцветные? Почему начинается листопад? Какое значение он имеет для растений?

Я наблюдала за деревьями и кустарниками, за «поведением» листьев. А для этого я прочитала несколько учебников, книг, энциклопедий.

И вот что я выяснила!

Растения – это живые химические заводы, где непрерывно происходят сложные реакции. Сопровождающий эти реакции газообмен делает нашу планету пригодной для жизни .(слайд – 3) Большинство растений от крохи - подснежника до дерева – великана, сходны по внутреннему строению, несмотря на разительные внешние различия. Проводящая система, по которой циркулируют питательные вещества – посредники, представляют собой сеть проводящих пучков, охватывающую корни, стебли и листья.

В проводящих пучках имеются два основных типа клеток. По клеткам ксилемы, как по каналам, вверх от корней поднимаются вода и минеральные соли. А клетки флоэмы служат для транспортировки продуктов фотосинтеза в места, где в них возникает потребность.

(слайд – 4) Фотосинтез – биологический процесс превращения лучистой энергии Солнца в органическую энергию.

В растениях происходят три важнейших процесса – фотосинтез, дыхание и транспирация, или испарение. Хотя растение и берёт из почвы питательные вещества, однако им необходим процесс фотосинтеза. (слайд – 5) Хлорофилл - это молекула, выполняющая всю работу по расщеплению углекислого газа и воды на кислород и сахар (углеводы). Его «рабочий цех» - хлоропласты окрашивают большинство растений в знакомый нам зелёный цвет. Но кроме хлорофилла листья содержат и другие, желтые и оранжевые пигменты – ксантофилл и каротин, тот самый, что и у морковки. А в красные, багряные оттенки листья окрашиваются благодаря пигменту антоциану, который растворен в клеточном соке. Но поскольку концентрация этих пигментов меньше, чем хлорофилла, летом они попросту незаметны на листьях, потому что как бы замаскированы большим количеством хлорофилла. Ведь именно летом, когда ярко светит солнце и продолжительность светового дня больше, активно происходит процесс фотосинтеза и идет накопление питательных веществ.

Солнечный свет - стимулятор химической реакции в молекулах хлорофилла, поэтому без достаточного запаса воды, углекислого газа и освещения рост растений замедляется (слайд – 6).

Развитие растений и все фазисы их существования находятся в полной зависимости от условий погоды – тепла, влажности, солнечного освещения.

От несвоевременного или сильного холода растение погибает при недостатке влаги, не может успешно развивать своих тканей; при избытке ее загнивает; от жарких солнечных лучей зажарится, либо совсем засохнет.

С приходом неблагоприятных условий начинается процесс опадания разноцветных листьев с лиственных деревьев и кустарников. К лиственным деревьям относятся дубы, тополя, березы, липы, клёны, каштаны, все фруктовые деревья и многие другие, перечислить которые просто невозможно, - их так много.

(слайд – 7) Кустарники, как и деревья, тоже имеют древовидные стебли. Но у них не найти ствола. Обычно стебель кустарника разветвляется сразу над землей. Хорошо знакомы нам как сирень, смородина, крыжовник, малина, шиповник.

2. У лиственных деревьев и кустарников в наших краях желтеют и опадают листья. Это явление называют листопадом(слайд – 8). Листопад имеет большое значение для растений. Дело в том, что зимой в почве гораздо меньше влаги, чем весной и летом. Когда температура опускается ниже 5о, корни прекращают поглощать воду. И если бы деревья не сбрасывали листву, то это привело бы к обезвоживанию и гибели всего дерева, потому что с поверхности листьев испаряется очень много влаги, которую дереву неоткуда взять. И дерево, чтобы не погибнуть целиком, жертвует своими листьями. Оно перестаёт отправлять к листьям из корней воду и соли. Именно поэтому листья меняют окраску. Причина изменения цвета листьев и в том, что в них есть красящие вещества, которые проявляются в зависимости от количества тепла и света. Летом самым активным является зелёное вещество - хлорофилл. Осенью хлорофилл разрушается, проявляются жёлтые и красные вещества, и начинает меняться окраска листьев и лист падает сам (слайд – 9)

На конце черенка, который соединяет лист с веткой, образуется разделительная пластинка. В этом месте лист отделяется от ветки. Попробуй весной или летом сорвать лист. Сделать это довольно трудно, так как лист прочно крепится к стеблю. А вот осенью с лёгкостью можно набрать целые букеты ярких кленовых листьев. Они облетают от малейшего прикосновения к ним или дуновения ветра.

Листопад нужен как хорошее удобрение. Растения о многом могут рассказать наблюдательному человеку.

Например , (слайд- 10 ) если весной из берёзы течёт много сока, это значит, что лето будет дождливое. А появление на деревьях летом жёлтых листьев предвещает раннюю осень и наоборот.

(слайд – 11) Если клён «плачет» – значит, через несколько часов будет дождь. Меня всегда радовали и удивляли растения с красивыми цветными листьями, цветами.

3. Комнатные растения , (слайд – 12) они не только радуют нас своей красотой, но и очищают воздух от пыли и грязи, обогащают кислородом, повышают его влажность.

Размещая в своей квартире приобретённые комнатные растения должны помнить, что благополучие всего зависит от света, тепла, влажности и полива.

Если света достаточно, то у растений активизируется процесс фотосинтеза, который составляет основу жизни. Питательные вещества, растворённые в воде, поступают в листья от корневой системы. Из воздуха растения поглощают углекислый газ и в результате химического процесса выделяют кислород и вырабатывают сложные органические вещества.

При слабом освещении этот процесс замедляется, а в темноте прекращается полностью. Размещая растения в помещениях важно учитывать уровень освещения. Если растение стоит на окне , (слайд -13) оно получает достаточно света, но по мере его удаления от окна, интенсивность освещения значительно уменьшается. Все растения по восприятию света группируются как:

Светолюбивые

Теневыносливые

Неприхотливые.

Для нормальной жизнедеятельности растений необходим определённый температурный режим (слайд – 14 ). Он влияет на процесс фотосинтеза и дыхания, ускоряет или замедляет химические процессы и поступление веществ.

Все растения по востребованности тепла делят на три группы:

растения с температурой 10-12о

растения с температурой 13-20о

растения с температурой 21-25о

При резких перепадах температур воздуха подсыхают и опадают листья.

Высокая температура и низкая влажность воздуха приводит к опаданию листьев.

При недостатке воды замедляется рост растений, листья желтеют и сворачиваются, осыпаются цветки и опадают бутоны.

При избытке влаги происходит закисание почвы, на поверхности появляется зеленоватый налёт с неприятным запахом, черенки растений покрываются плесенью. Листья и соцветия загнивают.

Существенное влияние на нормальный рост и развитие многих растений оказывает не только тепло, но и влажность воздуха .

При низкой влажности воздуха:

Края листьев желтеют;

Листья сморщиваются, вянут.

При высокой влажности воздуха:

Бутоны и цветки опадают.

Для успешного выращивания растений необходимо подобрать почвенные смеси (легкая, средняя, тяжёлая).

4. Проведя исследовательскую работу, я узнала:(слайд – 15)

При резких перепадах температур листья подсыхают и опадают. С листьями деревья избавляются от вредных продуктов обмена веществ. Питательные же вещества и необходимые минеральные элементы в пору отмирания почти полностью переходят из листьев во внутренние части растений.

Слишком влажный воздух приводит к корковидным наростам на листьях и стебле. Приостанавливается рост и развитие растений.

В результате наблюдения я заметила, что не все деревья и кустарники одновременно меняют раскраску своих листьев. В осеннее - зимнее время наступает период относительного покоя, который длится всего 3-4 месяца у одних растений или 5-6 месяцев у других. В период покоя у растений происходят сложные физиолого-биохимические процессы, которые подготавливают растения к активному росту в следующем году.

А что касается удобрений, перед его внесением растение необходимо полить, чтобы не обжечь корни. И слишком концентрированный раствор может привести к ожогам и гибели растений. Приготавливая питательный раствор, необходимо сделать его слабее.

Сроки внесения удобрений в значительной степени зависят от видовой принадлежности растения, его состояния, возраста и времени года.

Если сравнить комнатные растения с растениями, которые нас окружают на улице, то уверенно можно сказать, что на комнатные растения мы можем повлиять, исправить их рост: опрыскивать, вносить удобрения, меньше поливать и наоборот, то с деревьями и кустарниками мы можем только наблюдать, анализировать и делать выводы (слайд – 16)

Литература

1. Справочник школьника для начальных классов (природоведение)/ Н.А. Абельская, М.Б. Елисеева. – М.: АСТ; СПб.: Сова, 2005. – 573,(3)С.: ил.
2. Виталий Бианки. Лесная газета. Ленинград, 1963 г.
3. Воронцов В.В. Комнатные растения. Новое руководство по уходу. – М.: ЗАО «Фитон+», 2002. – 288С., ил.
4. Древо познания - универсальный иллюстрированный справочник для всей семьи №12, 2006. Животные и растения. Физиология растений (стр. 41-44).

Листья часто называют легкими растений. С помощью листьев растения дышат, испаряют влагу и осуществляют фотосинтез. В начале осени в листьях замедляются процессы фотосинтеза и испарения влаги. Во время первых осенних заморозков под действием низких температур в них разрушается зеленый пигмент хлорофилл, ответственный за фотосинтез.

При этом становятся заметными другие пигменты, окрашивающие листья в желтые, бурые и красные цвета. Листья стареют и становятся балластом для растений, в которых уже накопились минеральные вещества и продукты обмена. Поэтому сбрасывание листьев имеет для растения оздоровительное значение - это подготовка к зиме.

В результате значительно уменьшается испарение влаги растением осенью и особенно зимой, когда корни хуже всасывают воду. Опавшие листья предохраняют растения от вымерзания, служат естественной мульчей.

Источник:

Листья нужны деревьям для осуществления их питания. Также они вырабатывают кислород, которым питаются живые. Большое количество хлорофилла и придает листочкам зеленую окраску. Этот пигмент с помощью солнечных лучей преобразует углекислый газ и воду в полезные вещества. С такими процессами дерево не стоит на месте, а растет.

Подготовка к холоду

Когда приходит время готовиться к холодной поре, то растения приостанавливают свою жизнедеятельность. Такой процесс происходит с наступлением осени. Листки меньше потребляют воду. Пигмент хлорофилл быстрее разрушается под лучами солнца. Когда осень солнечная и сухая, то они приобретают желтый цвет. Когда осень дождливая, то на протяжении долгого времени листья остаются зелеными.

Разный цвет

Из всего сказанного возникнет еще 1 загадка: Из-за чего некоторые листья красные? Все достаточно просто. В листьях также присутствуют и другие пигменты, но их не видно когда они зеленые. Когда хлорофилл разрушается, появляются другие цвета.

Опадение листьев означает приход холодов.