Перед тем как погрузиться в зимний сон природа дарит нам удивительное разнообразие красок, как будто давая возможность насладиться своим пышным увяданием. И как приятно, испытывая легкую грусть, пройтись в парке по шуршащей золотой и багряной листве. Осень – пора листопада. Любой ребенок скажет, что осенью листья желтеют и опадают с деревьев. И будет абсолютно прав. Так почему же осенью деревья меняют свой зеленый наряд и сбрасывают листья?
Природой все устроено мудро и у нее на все свой черед. После весеннего пробуждения и летнего расцвета природе нужен отдых. Поэтому осенью деревья готовятся к зимнему сну. С уменьшением светового дня постепенно прекращается процесс фотосинтеза. Другими словами, растение получает все меньше питательных веществ, и его жизнедеятельность постепенно замирает. А с разрушением зеленого пигмента хлорофилла (без которого фотосинтез невозможен) на листьях становятся видны и другие пигменты – желтый ксантофилл, оранжевый каротин и красный антоциан. Именно они придают осенним листьям такую окраску. Правда, не все деревья окрашиваются в багряные тона. Багрянец присущ в основном кленам и осинам, а липы, дубы, березы лишены красных оттенков, они отливают золотом. Причем активное образование антоциана происходит именно поздней осенью, когда значительно снижена температура воздуха и хлорофилл в листьях почти полностью разрушен. А с ольхи и сирени, например, листва так и упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих пигментов нет.
Но, казалось бы, зачем дереву тратить силы на синтез нового пигмента в листьях, которые все равно опадут. Оказывается, антоцианы помогают листьям подольше продержаться на дереве, а дереву, в свою очередь, запасти на зиму больше питательных веществ. Ведь листья к осени накапливают в себе большое количество питательных веществ и минеральных солей.
Но, помимо полезных веществ, в листьях накапливается и много вредных метаболитов (продуктов жизнедеятельности растения) и лишних минеральных солей, которые только вредят здоровью дерева. Поэтому полезные вещества дерево себе забирает, а от вредных веществ и лишних солей избавляется, сбрасывая листву.
Еще одна причина, по которой дерево сбрасывает листья, состоит в том, что через поверхность листа испаряется много влаги, необходимой дереву. Весной и летом это не так страшно, ведь идут дожди. А зимой корни дерева не смогут её восполнить, так как извлечь влагу из промерзшей почвы очень затруднительно. Поэтому, сбрасывая листву, дерево спасает себя от засыхания в зимнюю стужу, а, следовательно, от гибели.
Наверное, все обращали внимание на то, что после сильных снегопадов ветки деревьев сильно склоняются к земле под тяжестью снега. А некоторые ветки из-за этого даже ломаются. А если бы зимой на деревьях оставались еще и листья, то снега на ветвях оставалось бы гораздо больше из-за большой поверхности листа. Поэтому, сбрасывая листья, деревья защищают себя еще и от механических повреждений, которые могут произойти под напором большой массы снега.
Как видим, осенний листопад – вполне естественное и жизненно необходимое природное явление. Если бы деревья не сбрасывали осенью листья, они бы зимой попросту погибли.
Кстати, в опавших листьях остается много углеводов и минеральных веществ, которые очень полезны для почвы. Поэтому они являются хорошим удобрением, благодаря которому лесные почвы обогащаются перегноем и приобретают ряд ценных свойств.
Следует добавить, что процесс расставания с листьями происходит у деревьев совершенно безболезненно. Подготовка к листопаду начинается еще в конце лета. Для этого у основания листа образуется специальный пробковый слой. Его клетки имеют гладкие стенки и легко отделяются друг от друга. К началу листопада связь между клетками этого отделяющего слоя нарушается, и лист висит на дереве только благодаря тоненьким сосудистым пучкам, которые соединяют его с веткой. И уже при небольшом порыве ветра эта непрочная связь обрывается и лист, медленно кружась, падает на землю. Часто можно наблюдать, как, не выдерживая своей тяжести, листья опадают даже в тихую безветренную погоду. А на месте рубца от оторвавшегося листа на дереве образуется новый защитный пробковый слой.
Вот так объясняет это наука. А некоторые утверждают, что листья желтеют от старости, а краснеют от увиденного.
Каждую осень листья изменяют свою окраску, они желтеют, краснеют или багровеют и постепенно опадают, становятся сухими и ломкими. Шуршание возникает именно благодаря этим их свойствам. осенью? Некоторые полагают, что это происходит от заморозков. Будто бы это холод убил летнюю красоту, и теперь листья опадают на землю, постепенно укрывая её ярким шуршащим ковром. Однако это совсем не так. Если вы будете внимательны, то сразу заметите, что листья начинают желтеть и опадать намного раньше первых заморозков. Листопад - это лишь сезонное явление, а его причины скрыты в самих деревьях, в их биологическом механизме борьбы за выживание в жестких сезонных условиях.
Маленький ребенок спрашивает своих родителей, почему листья желтеют осенью? Очень важно правильно ответить на этот вопрос. Ведь исходя из того, что детям говорят в их малые годы, складывается их дальнейшее мировоззрение. Если листья не опадут вовремя, то растения могут пострадать или погибнуть не от перемерзания, а от отсутствия влаги. Холодный воздух может сушить не меньше горячего. Жидкость в почве замерзает, и всасывающая способность корней приостанавливается, а в скором времени и вовсе замирает. Когда приток влаги к листьям прекращается, все еще продолжается через их поверхность. Вот почему листья желтеют осенью. Они защищают свое дерево от гибели. Если бы они остались на дереве, то из ветвей через их поверхность сразу же испарилась бы вся влага. Благодаря этому защитному механизму растения освобождаются от большой лишней площади. А для того чтобы дереву сбросить их, сначала нужно превратить листья в омертвевшие, которые затем и опадают.
Когда желтеют листья осенью, все процессы в растении останавливаются, сама жизнь замирает. Это одно из необратимых явлений природы. При изменении освещенности на улице у листьев срабатывает будильник биологических часов, и они начинают менять цвет. Этот процесс можно разделить на три этапа:
- пожелтение некоторых листьев;
- раскраска освещенных сторон крон,
- завершение процесса и первое опадание.
Невозможно что все деревья делают это в разное время, а лес становится ярким неравномерно. Когда начинают желтеть листья? Осенью. На освещенной стороне дерева процесс происходит быстрее, а на затененной листочки еще долго сохраняют зеленый цвет.
С точки зрения биохимического процесса, это связано с тем, что они перестают вырабатывать хлорофилл. В летнее время желтый пигмент тоже присутствует в листьях, однако по сравнению с зеленым его количество незначительно. Теперь он становится более и более заметен. И ещё одна интересная особенность: красная листва попадается только в прекрасно освещенном и достаточно прохладном месте. За насыщенную окраску отвечают антоцианы совместно с каротиноидами.
Все это объясняет, почему листья желтеют осенью. Однако это происходит не со всеми деревьями. Листья багульника, клюквы, можжевельника, вереска и брусники не желтеют, под снегом они остаются зелеными, т. к. они испаряют очень мало влаги.
Осенью зелёная листва большинства растений меняет окраску. Появляются не только красные, жёлтые, оранжевые и бронзовые цвета, но и буровато-серые оттенки. Порой на листе можно увидеть одновременно летние и осенние краски. Меняют окраску кроны даже некоторые хвойные. Конкретные погодные условия в значительной степени тоже влияют на этот сезонный процесс.
Осенняя окраска опавших листьев
Что происходит с окраской листвы?
Зелёный цвет листьев связан с наличием зелёного светочувствительного пигмента хлорофилла . Без него растения не смогут получать питание из воды и углекислого газа. Запасы хлорофилла постоянно пополняются, пока есть свет и тепло. Активно идёт процесс фотосинтеза , при котором образуются такие органические вещества, как крахмал и глюкоза. При сезонном похолодании накопление хлорофилла уменьшается, процесс фотосинтеза затормаживается, концентрация пигмента в листьях резко снижается. Его клетки уже не способны получать и преобразовывать энергию солнца, пигмент разрушается. Именно в этот период можно увидеть листья с причудливой окраской: с зелёными прожилками, штрихами и пятнами на жёлтом или красном фоне.
Осенью часть листвы амурского винограда некоторое время остаётся зелёной
Осенью активнее другие пигменты, которые находятся внутри клеточного сока листа. Каротиноиды используют те спектры света, которые хлорофилл не воспринимает. Они придают листьям жёлтую (пигмент ксантофилл ) и оранжевую (пигмент каротин ) окраску. За красные тона отвечают стойкие пигменты антоцианы . Летом все они вытесняются хлорофиллом, осенью он им не конкурент. При недостатке пигментов появляются серовато-коричневые тона.
Амурский виноград невероятно красив осенью
Дождливая и пасмурная погода на некоторое время притормаживает процесс разрушения хлорофилла. Отдельные солнечные дни не могут вернуть лето или приостановить угасание жизнедеятельности. Мало того, они лишь его ускоряют. Наглядный пример — , когда зелёные листья за короткое время становятся багряными и золотыми, оправдывая наши ожидания торжества Золотой осени.
Золотая осень сменяется листопадом
Даже при осеннем понижении температуры воздуха некоторые растения остаются зелёными. Их называют вечнозелёными . В нашем климате это хвойные (кроме лиственницы) и немногие лиственные деревья и кустарники (некоторые виды рододендрона, магония падуболистная, самшит, бересклет Форчуна и др.). В тёплых странах вечнозелёных растений намного больше.
Интересно себя ведёт магония падуболистная, которую на зиму я иногда укрываю ящиком, не пропускающим свет. Тогда к весне она сбрасывает все листья, её ярко-жёлтые цветки украшают абсолютно голые ветви. При утеплении лутрасилом или без всякого укрытия это растение сохраняет свою листву. Осенью она меняет окраску на красновато-бурую, а летом снова становится тёмно-зелёной.
Некоторые хвойные (например, отдельные виды ) осенью меняют окраску хвои на золотистую или бронзовую. К началу лета зелёный цвет восстанавливается.
Листопад
Короткий период нарядной золотой осени сменяется листопадом. Осенние холода — это тот цикл жизни растений, когда хлорофилл практически не образуется. К листьям больше не поступают питательные вещества. Они становятся бесполезным балластом, от которого деревья и кусты стремятся избавиться. Попутно происходит освобождение от тех вредных веществ, которые листья успели накопить за лето.
Пожелтевший лист на земле — символ осени
Во время листопада лиственница теряет пожелтевшую хвою. У других хвойных смена хвоинок происходит реже: через год, раз в три — пять лет, реже через большее количество лет.
Листопад упрощает растению жизнь в неблагоприятных условиях. Теперь ему больше не нужно заботиться о питании листвы.
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.
Срурова Диляра
Осень особое время года, красоту которого поможет открыть проект. Дети увидят как раскрываются особенности, происходящие в природе, в литературных произведениях, в приметах. Работая с природным материалом дети научатся лучше понимать окружающий мир. Коллективные задания помогут ребятам осознать необходимость умения взаимодействия и взаимопомощи. Дети лучше узнают как происходят сезонные изменения в природе и как они влияют на жизнедеятельность живых организмов
Скачать:
Предварительный просмотр:
Республиканский конкурс исследовательских
и проектных работ учащихся 1-4 классов
«Я познаю мир»
Секция: окружающий мир
Почему желтеют листья
СРУРОВА ДИЛЯРА
МБОУ «Аксубаевская СОШ №2»,4 класс,
п г т Аксубаево
Научный руководитель:
Аюханова Г.Р., учитель начальных классов
п г т Аксубаево
2012 г
«Почему желтеют листья?»
Глава I Введение. Осень- прекрасная пора.
Глава II. Основная часть. Исследование.
1.Строение листа.
2. Почему осенью - листопад
3.Почему желтеют листья
4.Как наступает листопад
5.Зачем деревья сбрасывают листья
Глава III.Народные приметы
Заключение
Источники
Актуальность выбранной темы
Данная тема интересовала меня давно. Каждую осень, выезжая в лес, я любовалась красотой природы и задавала вопрос: «Почему листья изменяют свой цвет, а потом и вовсе опадают?» И я решила выяснить причину
Цель:
Выяснить причину изменения цвета листьев осенью.
Задачи:
1.Провести теоретическое исследование, изучить строение листа;
2.Узнать, зачем деревья сбрасывают листья.
3.Познакомиться с народными приметами, связанными с изменением окраски листьев.
I. Введение.
Осень - прекрасное время года. В это время года мы, всем классом, любим, бывать в лесу: бродим по осеннему лесу, дышим свежим воздухом, наблюдаем за природой, собираем букеты из опавших листьев, любуясь желтыми, оранжевыми, багряными, лиловыми красками.
Однажды на прогулке я заметила на ветке одного дерева разные по цвету листики: желтые и зеленые. Почему листья были летом все зеленые, а осенью становятся желтыми? Это меня заинтересовало. И я решила раскрыть эту тайну.
Осенью наш организм готовится к зиме и наступление холодов ему не страшно.
Не только человек, но и все живое потихоньку готовится к встрече холодов.
Медведи и барсуки запасают к зиме побольше жира. Накапливают его летучие мыши, комары. В теле у многих насекомых осенью появляется особое морозостойкое вещество.
Деревьям тоже приходиться выдерживать жестокие морозы. Как они справляются с этим? Ведь деревья не могут, как белки и куропатки, сбиваться для тепла в кучу, не могут, как глухари, зарываться в снег, чтобы спастись от мороза.
Но и они заранее готовятся к зиме.
II.Основная часть. Исследование.
1. Изучение строения листа.
Прежде, чем узнать, почему листья изменяют окраску, я сначала рассмотрела подробно строение листа . Лист состоит из двух частей : листовой пластинки - это то, что мы привыкли называть листом, и черешка - это его стебелек. С помощью черешка лист прикрепляется к стеблю.
На листовой пластинке очень хорошо видны, особенно с нижней стороны, жилки. Из листовой пластинки жилки переходят в черешок. Жилки - это сосуды, по которым движется вода, питательные вещества. Но если заглянуть в середину листа, то мы увидим, что в каждом листике полным-полно чудесных зерен .
Изучение роли листьев в жизни растения.
Зачем нужны зернышки листу?
Какова роль чудесных зерен, ведь они так малы, что их не разглядеть?
В каждом листике полным-полно чудесных зерен. Зерна так малы, что не разглядеть. Они готовят дереву пищу. Корни дерева высасывают из земли воду. В этой воде растворено много нужных растениям веществ. Зеленые зернышки берут нужные вещества из воздуха и воды и строят новые веточки, листочки, ствол и корни, Но самое главное - для такой работы им нужен солнечный свет. С утра до вечера они ловят солнечные лучи.
До зимних морозов еще далеко, а деревья уже начинают сбрасывать листву. Да и оставлять листья на зиму нельзя - на ветках тогда вырастут такие сугробы снега, что ветки не могут выдержать и сломаются.
Но не сразу освобождаются они от листьев. Сначала идет подготовка к листопаду. В листьях происходят удивительные превращения - они начинают желтеть или краснеть.
За лето между ножкой листочка и веточкой вырастает тонкая перегородка. Она не пропускает ни соки, ни воду. Вырастет перегородка и отделит лист от ветки. Так что даже в безветренную погоду у нас в лесу листопад.
Листопадность — приспособительное свойство растений. В холодном климате это приспособление к морозной зиме, в жарком — к выдерживанию зноя, что позволяет переносить засуху. Осенняя раскраска листьев, а затем и листопад, у разных деревьев и кустарников начинаются не одновременно. Значительное влияние на это оказывает местообитание растения. У одних и тех же растений на водоразделе, склоне, узком распадке, долине это происходит в разные сроки. Сказывается разная степень освещенности и температура воздуха. Влияние оказывает и влажность почвы: на сухих почвах осенние цвета появляются раньше.
Но откуда же берется желтая краска?
Ведь летом вся листва зеленая…
Оказывается, желтая краска находится в листьях всегда.
Только летом желтый цвет незаметен.
Он забивается более сильным - зеленым .
Зеленый цвет листьям придает особое вещество - хлорофилл .
Хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и вновь образуется. Но происходит это только на свету.
Летом день очень длинный, и растения получают много солнечного света.
В это время в листьях растений активно происходит фотосинтез, постоянно вырабатывается хлорофилл.
Деревья, листья которых осенью меняют цвет и опадают, называются листопадными. Их стволы и ветки способны выдерживать зимние морозы, но тонким нежным листьям это не под силу. По мере того, как дни становятся короче, деревья понемногу готовятся к зиме. Количество сока в дереве уменьшается. Хлорофилл, который окрашивал листья в зеленый цвет, исчезает. Этому способствуют резкие перепады между дневной и ночной температурой. Одновременно в листьях накапливаются вредные вещества
метаболизма (обмена веществ). Листья стареют. Сосуды, по которым в лист поступает вода, перекрывается в основании листа пробковой тканью. В этом же месте образуется рыхлый отделительный слой, состоящий из слабо соединительных между собой клеток. Достаточно дуновения ветерка - и лист отрывается.
Летом образование хлорофилла не отстает от его разрушения, поэтому лист все время остается зеленым. С наступлением осени день укорачивается, солнечного света листьям не хватает.
Хлорофилл днем разрушается, но не успевает восстановиться.
Поэтому зеленый цвет в листве убывает, а становится заметным 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.
Листья любого вида растений содержат множество пигментов, главными из которых, кроме известного нам хлорофилла, являются:
- каротин (провитамин А) - именно он дает насыщенный, яркий цвет моркови, тыкве, ягодам облепихи. Бывает желтый и красный.
- антоциан - лилово-красный пигмент, придает особый цвет свекле и краснокочанной капусте.
Еще одним элементом, который напрямую связан с образованием цвета листьев, является ауксин. Он питает клетки, расположенные в месте крепления черенков листьев к ветке.
Яркость осенних листьев зависит также от того, какая стоит погода.
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.
Еще одной причиной пожелтения листьев культурных растений является нехватка воды и минеральных солей - азота, железа, магния, необходимых для нормального функционирования.
Как же деревья сбрасывают листву?
Наверное, все замечали, что чем сильнее покраснел или пожелтел лист, тем легче он обрывается. И вот наступает момент, когда стоит только дотронуться до листа, как он тут же падает с ветки вместе с черешком. Еще вчера листья не смог сорвать даже сильный ветер, а теперь они отваливаются сами.Оказывается, осенью в черешках листьев тоже происходят изменения.
Летом черешки листьев прочно скреплены с ветками. Сорвать зеленый лист с дерева очень трудно. Его легче разорвать, чем отделить от ветки без каких-либо повреждений.
Что же произошло?
Оказывается, осенью в основании черешка, в том месте, где он прикрепляется к ветке, появился так называемый пробковый слой. Он, как перегородка, отделил черешок от ветки. Теперь только несколько тонких
волоконцев соединяют черешок листа с веткой. Даже легкое дуновение ветра обрывает эти волоконца. Листья падают.Хотя наши лиственные деревья живут десятки и сотни лет, листья у них «работают» всего один сезон. И за это время все равно быстро изнашиваются. Ведь «работа» у листьев очень напряженная. Деревьям нужно очень много воды. За лето большая береза, например, испаряет около 7 тонн воды. Зимой столько влаги из почвы не получишь. Теряя листья, деревья защищаются от «зимней засухи». Нет у дерева листьев - нет и такого обильного испарения воды.
Народные приметы, связанные с изменением окраски листьев.
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.
- 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.
Глава 3: Заключение.
Проведя исследовательскую работу, я узнала:
- почему осенью листья изменяют свой цвет
- что влияет на окраску листа
- почему происходит листопад
Оказывается, кроме известного нам хлорофилла, в листьях растений присутствуют в разных долях и другие пигменты — желтые каротиноиды, оранжевые ксантофиллы, лилово-красные антоцианы. Вместе с хлорофиллом
они поглощают более широкий спектр световой энергии. Но с приходом осени хлорофилл разрушается быстрее, чем вырабатывается, и красно-желтые пигменты затмевают зеленую окраску.
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.
В результате наблюдения я заметила, что не все деревья и кустарники . одновременно меняют раскраску своих листьев. Различен и характер листопада. Совершенно не изменяют свой цвет, например, листья сирени, акации. Их листья остаются зелеными. Не одинаковы и у различных деревьев сроки, длительность и характер листопада. На это оказывает различное местообитания растений. Ранний или поздний листопад - своего рода сигнал, который подают нам деревья и кустарники, указывая на смену времени года.
Литература.
- Большая советская энциклопедия, главный редактор А.М.Прохоров; Москва. Издательство «советская энциклопедия».1973
- В.Бианки «Лесная газета»; Мир искателя, 2001
- Детская энциклопедия «Мир леса»; Москва «Махаон», 2006
- Твоя первая энциклопедия «Жизнь леса»; Москва «Махаон» ,2004
- Интернет
