①“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。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?
②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。蒸腾作用作为树木体内吸收和运输水分的主要动力,好比是开足了马力的抽水机,一个劲地把根系所吸收的水分往高处输送。如果没有蒸腾作用,植株较高的部分也就无法获得生存所需要的水分和养料。同时,那些矿物质、盐类及其他养料只有溶解到水中,才能在植物体内运转并得到吸收。
③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。
④冬天将要来临了。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,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。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。
⑤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。
⑥在树的分类里,有常绿树与落叶树两类。常绿树其实也落叶子,但四季都在落,冬天时叶子在落,而春天时相对落的要多一些。典型且常见的不落叶树木,有各类的松树、柏树、香樟、橘子树等。常绿树之所以常绿,是因为其叶子寿命长达2~3年。而松树、柏树这些树木,由于其叶片上有蜡质层的保护,叶面又比较窄小,所以才能常青不落,经冬不凋。
⑦各种树木对日照长短变化的敏感度和对水分的需求不同,落叶的时间也不尽相同。即使同一种树木,若所处的环境不同,其落叶时间也是不一样的。但是,任何植物的叶子都不能永久地生存。落叶有两种情况:一种是每当寒冷季节到来,全树的叶子同时枯死脱落,仅存秃枝,如城市街道旁的法国梧桐树;另一种是在春季新叶长出后,树上的老叶才逐渐枯落。
(选自《科学24小时》2018年10期,有删减)