“一葉知秋”問何故

文少 聰

“山僧不解數甲子，一葉落知天下秋。”夏天過后的陣陣秋風，讓片片黃葉在風中漫舞，紛紛投向大地的懷抱。正如這句唐詩所演化出的成語“一葉知秋”那樣，人們透過片片樹葉的凋落，仿佛聽到了秋天漸近的腳步聲。為什么許多樹木一到秋天就會落葉呢？追根究底還得從植物的生理特征說起。

樹木蒸騰之用

樹木從土壤中吸取水分和養分，同時它的體表（主要是葉子）會將多余的水分以水蒸氣的形式彌散到大氣中，這就是樹木的蒸騰作用。這種蒸騰作用不僅受到外界環境的影響，還受到樹木自身的調節與控制。

蒸騰作用作為樹木體內吸收和運輸水分的主要動力，好比開足了馬力的抽水機，一個勁地把根系所吸收的水分往高處輸送。如果沒有蒸騰作用，植株較高的部分也就無法獲得生存所需要的水分和養料。

蒸騰作用還能降低植物葉片的溫度。當陽光照射到葉片上時，大部分能量會轉變成熱能。如果沒有降溫的本領，葉片就有可能被灼傷。

落葉凋零之意

我們知道，綠葉的主要功能是進行光合作用，制造養料以及蒸騰水分。一般來說，氣溫越高，樹木的水分蒸騰越多。秋天，雨水稀少，空氣干燥，土壤中的水含量也隨之減少，滿足不了樹木生長發育的需要，直接影響到葉片的光合作用。

陽光開始傾斜照射在北半球，日照的時間也一天天地縮短了。這一切都提醒著樹木，冬天將要來臨。在接收到日照變短的信息后，樹葉中就開始積累一種激素——脫落酸。葉片中脫落酸產生的多少，主要和日照時間的長短有關。當脫落酸大量生成并快速地轉移到葉柄的基部時，葉柄基部就會形成一層被科學家稱為“離層”的小而薄的薄壁細胞。這種離層的生成會導致水分不能正常地輸送到葉片。由于得不到充足的水分補充，葉子就逐漸干枯了。于是，在脫落酸的作用下，離層周圍就會形成一個自然的斷裂面。葉柄本來是長在樹枝上的，而此刻中斷了水分的供應，加上氣溫低，葉綠素遭到了破壞，葉黃素便借機開始活躍起來，于是葉片便由綠轉黃。當自然斷裂面越來越明顯時，經秋風一吹，便造成了開頭所描繪的落葉紛飛的現象。當然，離層的另一作用是，葉片脫落時不會損傷到原先的組織。

可見，葉片回歸大地的懷抱，恰恰是樹木犧牲局部保全整體，準備安全過冬的一種本能。

適應環境之法

冬天來臨，氣候條件開始變差，這樣的季節不適合大多數植物的生長，但植物也有應對之策。在長期的進化過程中，它們形成了一系列適應環境的生活習性。

秋天，樹木通過落葉來減少水分的蒸發，同時也減少了體內養分的消耗。當然，也有部分樹木選擇了其他的適應方式，如針葉樹就是通過改變葉片的形狀、減少葉片的表面積來達到降低蒸騰作用的目的。

各種樹木對日照長短變化的敏感度和對水分的需求不同，落葉的時間也不盡相同。即使同一種樹木，若所處的環境不同，其落葉時間也是不一樣的。但是，任何植物的葉子都不能永久地生存。也就是說，在一定的生命周期終結時，葉子就會枯死脫落。落葉有兩種情況：一種是每當寒冷季節到來，整棵樹的葉子同時枯死脫落，僅存禿枝，如城市街道旁的法國梧桐樹；另一種是在春季新葉長出后，樹上的老葉才逐漸枯落。人們常會發現在瑟瑟秋風中，大多數樹木的葉子已落盡了，唯獨靠近路燈旁的那棵樹，依然會有少量樹葉迎風傲立。這是因為路燈的照射，彌補了自然日照時間。所以，園藝上常常用人工延長光照時間的方法，來延緩花木的衰老。

神奇的大自然給我們呈現了數不清的奧妙，我們要懷著敬畏之心，與大自然和諧相處，不能恣意妄為。否則，失去的將不只是綠水青山……

（選自2018年第10期《科學24小時》，本刊有刪改）