一到秋天,公園里,街道上,樹葉的顏色有的變成了紅色,有的變成了黃色……那么不禁有人會問它為什么會變顏色呢?
季節使然?
很多人認為二十四節氣中的立秋就是入秋的標志,其實氣象學意義上的入秋標志為日平均氣溫或滑動平均氣溫小于22 ℃且大于等于10 ℃才算正式入秋。
在植物外部形態表現上,古人講:“一葉落而知天下秋?!贝_實,正常的樹葉顏色發生改變、脫落是季節輪轉,秋天到來的典型標志。那么通常,這些樹有綠色的葉子,它們在秋天會變成各種美麗的顏色,如紫色、黃色和紅色、甚至紅黃綠的漸變色。植物變色和季節有關?
可也有細心的朋友發現一些植物春季新萌發的葉片或秋季摘心后再長出的葉子也會呈現出紅黃顏色。這又是為什么呢?
植物葉片變色的原因
1.葉綠體中部分色素對光的吸收與反射
大自然中的光源主要是太陽光,太陽光照射到地球上有不同波長,形成一個廣泛的光譜。我們人類能看到的光波長范圍一般在440納米到700納米之間。這個波長范圍也就是彩虹的顏色,赤橙黃綠青藍紫。植物的葉片細胞中有葉綠體,葉綠體中的葉綠素、類胡蘿卜素等色素,能夠吸收和反射太陽光中的部分可見光,進行光合作用。其中葉綠素主要吸收藍紫光和紅光,對綠光幾乎不吸收,綠光被葉片反射出來,我們就看到呈綠色的葉片。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,反射出黃色、橘色或橘紅色的光。春天葉綠素合成,秋天葉綠素分解,那葉綠素的含量少了,其它色素顯現,植物就會呈現出顏色的變化。
2.光照和溫度條件影響樹葉呈色
葉綠體中含有葉綠素、類胡蘿卜素和花青素,這些都是影響植物顏色的因素。光是葉綠體發育的重要條件之一。在植物個體發育中,葉綠體是由前質體發育而來。分生組織中只有前質體伴隨著細胞生長、分化,在有光的條件下,前質體的內膜向內凹入,逐漸形成葉綠體。在很多植物中,幼嫩的葉片中葉綠體發育不完全,葉綠素的含量也較少,相對來說,其他色素較占優勢,葉片就會表現出其他顏色;隨著葉片逐漸成熟,葉綠素含量增加,其綠色就會逐漸加深。
除此之外,光照和溫度還會同時通過調節葉片中葉綠素、類胡蘿卜素等的合成和分解,影響葉片呈色效果。晝夜溫差促進花青素合成積累和葉綠素分解效果顯著,花青素顯現會讓秋季葉子變紅。葉片里各種色素的含量會隨環境的溫度、濕度、光照等因素的變化而變化,所以葉片在不同季節和生長階段會有不同的顏色。了解了這些,我們就好解釋為什么同一種植物種在不同的位置或者同一株植物的背陰面和向陽面葉子變色時間和程度上會有差異了。當然,這些表現也來自植物個體差異。
3.pH值對植物葉片顏色造成影響
在植物的液泡中,還含有多種色素(常見的如花青素),不同色素在相同的pH條件下會表現出不同的顏色,而同一種色素在不同的pH條件下顏色也不同。例如,花青素是一種不穩定的類黃酮類化合物,在酸性條件下呈紅色或紫色,當pH接近7.0時近無色,在堿性溶液中呈藍色。秋季光照減弱,溫度降低,葉片植物細胞液泡多數呈酸性或堿性,這時樹葉的顏色就會變為紅色、黃色或斑駁的花色。葉片顏色變化深淺斑駁這和天然色素分布含量、比例和分布不同息息相關。
霜降過后,冷空氣頻繁南下,溫度下降,日照時間也縮短,植物發生了許多變化。我們細心的觀察到樹葉的綠色調慢慢消失了,其他被葉綠素遮住的顏色現在變得可見,大多數綠葉樹變成那令人嘆為觀止的彩色。其實呢,樹葉變色的原因還有很多。只不過溫度、光照、濕度、酸堿渡的變化更容易被感知和捕捉到而已。
來源: 北京科技報
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