“一叶知秋”问何故

文少 聪

“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气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。

蒸腾作用作为树木体内吸收和运输水分的主要动力，好比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。

蒸腾作用还能降低植物叶片的温度。当阳光照射到叶片上时，大部分能量会转变成热能。如果没有降温的本领，叶片就有可能被灼伤。

落叶凋零之意

我们知道，绿叶的主要功能是进行光合作用，制造养料以及蒸腾水分。一般来说，气温越高，树木的水分蒸腾越多。秋天，雨水稀少，空气干燥，土壤中的水含量也随之减少，满足不了树木生长发育的需要，直接影响到叶片的光合作用。

阳光开始倾斜照射在北半球，日照的时间也一天天地缩短了。这一切都提醒着树木，冬天将要来临。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，叶片脱落时不会损伤到原先的组织。

可见，叶片回归大地的怀抱，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。

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。也就是说，在一定的生命周期终结时，叶子就会枯死脱落。落叶有两种情况：一种是每当寒冷季节到来，整棵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。人们常会发现在瑟瑟秋风中，大多数树木的叶子已落尽了，唯独靠近路灯旁的那棵树，依然会有少量树叶迎风傲立。这是因为路灯的照射，弥补了自然日照时间。所以，园艺上常常用人工延长光照时间的方法，来延缓花木的衰老。

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……

（选自2018年第10期《科学24小时》，本刊有删改）