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秋叶原物语详细攻略(秋叶缤纷是什么意思)

导语:小科普 | 秋叶物语:为何如此缤纷多彩?

© Nick Hall / TNC

树叶什么时候开始变色?为什么有的先变色?为什么有些叶子是红色的,有些是橙色或黄色的?今年叶子的颜色会更鲜艳吗?

如果每到秋天你就会生出这些疑问,那么请继续看下去。

从最基本的说起

树叶为什么会变色?想必你已经熟悉光合作用了,让我们来复习一下:光合作用是指叶子将阳光、水和二氧化碳转化为葡萄糖(植物供能物质),同时释放出副产物氧气的过程。化合物叶绿素促使光合作用发生,使枫树和其他绿色植物在春夏生长。叶子呈现出绿色也是由于其含有叶绿素。

入秋之后,白昼变短、夜晚变冷,树木开始为过冬做准备。它们不再进行光合作用,开始分解叶绿素,树叶上渐渐显现出其他颜色。其实,叶子上的红色、黄色和橙色色素一直都存在,只是被叶绿素盖住了。

以枫树为例:叶子为什么会变红?

© Lisa Ballard

枫叶呈现红色是因为其中含有花青素。花青素是一种抗氧化剂,能使苹果、甜菜等蔬果呈现红色,使紫菀、紫罗兰等花卉呈现紫色。花青素可以保护树叶远离疾病和干旱,修复损伤,并起到天然防晒的作用。

到了秋天,枫叶的茎与枝干逐渐脱落时,只能利用叶子中剩余的葡萄糖来增加花青素的含量。寒冷的夜晚(气温不低于0℃)也有助于产生花青素。

多年来,研究人员一直想弄清楚一个问题:为什么树木在快要落叶的时候要消耗能量来制造花青素?树叶呈红色的时间比黄色和橙色长,因此,一些生物学家认为,红叶可以防止霜冻,在树叶掉落前为树木提供更多的糖和氮。

另一种理论认为,落叶中的花青素会被树根周围的土壤吸收,从而可以在休眠时保护树木,防止竞争性植物生根。

叶子为什么会变成橙色、黄色和褐色?

© Lisa Ballard

类胡萝卜素和黄酮类化合物都能使叶子呈现橙色,尤其是β-胡萝卜素,它还能使胡萝卜呈现橙色。枫叶呈现橙色的原理是β-胡萝卜素吸收蓝色和绿色光谱,反射黄色和红色光谱。

叶子变黄是由于叶黄素的作用,叶黄素类似于使蛋黄呈现黄色的色素。

叶子变为褐色则是由于鞣酸的作用,鞣酸是其他颜色褪色后留下的废产物。

壮观的秋叶与什么有关?

© 贾玥/TNC

红叶形成的气象条件:

1.气候干燥的夏末。

2.阳光明媚的秋日。

3.凉爽的秋夜(温度最好在40℉,即约4.4℃左右,且不低于0℃)。

在以上气象条件下,树木会产生更多花青素。不过,如果9月和10月初阴天过多,夜晚气候温暖,树叶的颜色就会较为暗淡。要是出现早霜,秋叶缤纷的盛景就会提前结束了。

提早变色的叶子

有的树比其他树早一个月变色,这可能是不健康的表现。在自然界压力下,枫树会将更多的葡萄糖转化为花青素。提早变色的树木有可能是缺氮,或是树木试图通过改变颜色来摆脱虫子——一些昆虫会啃食绿叶,叶子变红后它们就不再以枫叶为食。

与气候变化的关系

© 贾玥/TNC

如果你想知道气候变化对秋叶的影响,这个问题目前还没有定论。在短期内,气候变化可能使秋叶颜色变暗,导致赏枫季缩短或推迟。而从长期来看,气候变化可能会导致枫树迁移到海拔更高、纬度更高的地区。

上个世纪,由于美国纽约和新英格兰的平均气温上升了0.7℉,枫树和其他硬木树种往山上移高了约130英尺(约40米)。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的计算机模型预测,在未来100年里,气温上升的速度会更快,共将上升6-10℉。这意味着,到2118年,马萨诸塞州波士顿的气候将与今天弗吉尼亚州的里士满相似,枫树在这种环境下将无法生存。

© Lisa Ballard

幸运的是,这只是其中的一种可能。美国农业部林务局(USDA Forest Service)为了预测各树种的未来,建立了5个计算机模型,只有一个预测纽约和新英格兰的枫树会在下个世纪消亡。

希望这个模型是错误的,因为枫树真的很特别:春天,我们可以用来采集甜蜜的枫糖浆;夏天,枫树能为我们遮蔽阳光;秋天,我们可以欣赏到秋叶缤纷的壮丽风景。枫树就像是森林中的黄金和红宝石,值得好好对待。

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