树木“用智慧”过冬

段景颐

秋天的彩林是一年中绝对不应该错过的景致之一。绿的、黄的、橙的、红的和紫的……山林一改夏日单调的绿色，毫不吝啬地展现出各种各样的颜色。叶片变色不久便会彻底结束使命，掉落并在地上厚厚地堆积，仿佛为树木在冬天的休眠铺好了床。

落叶乔木到了秋天叶片为何会变色？其实，这和光合作用有关。树木叶片中的叶绿素通过光合作用给树木制造养分，也给叶片染上了绿色。从春季到夏季，再到初秋，树木叶片会持续合成叶绿素，因此在这一过程中叶片都呈现绿色。

然而，植物叶片中并不是只有叶绿素一种色素。类胡萝卜素（呈橙黄色或黄色）和花青素（呈红色、蓝色或紫色）也是叶片中的常见色素，它们的主要功能是保护叶绿素和植物细胞不被晒伤。

随着秋天来临，溫度越来越低，日照时间越来越短，植物便会逐渐停止合成叶绿素。叶片中的叶绿素被降解为其它物质，变得越来越少，最终叶片就会呈现其他的颜色。

β- 胡萝卜素

β- 胡萝卜素可以说是最为普遍的叶片色素，几乎存在于所有植物的叶片中。β- 胡萝卜素对阳光中的蓝绿光有很强的吸收作用，并能反射红黄光，因此让叶片呈现出橙黄色。它的化学结构和脂肪酸非常类似，因此β- 胡萝卜素是脂溶性的。

花青素

花青素是植物保护自己不受紫外线伤害的防御物质。秋天来临后，植物叶片中的花青素含量会相对提高。根据植物体的pH 值不同，花青素可以呈现红、蓝和紫等颜色，但一般呈红色。

黄酮类化合物

黄酮类化合物是植物叶片中的基础成分，会给叶片带来蛋黄般的黄色。虽然一直存在于叶片中，但黄酮类化合物只有在叶片中的叶绿素被降解后，才能呈现出来。

树木深秋落叶体现的是大自然赋予它们的智慧。木本植物都属于多年生植物，它们的寿命都超过两年。冬季天寒地冻，如果树木的叶片在冬季依然挂在枝头，就会被冻住。冰冻的叶片会伤害树木，甚至可以杀死树木。这是为什么？

当天气变得足够冷时，树木里的水分也会结冰。如果叶片冻住了，不但无法继续进行光合作用，冰晶还会破坏植物细胞器和细胞膜，并撑破邻近组织的细胞，导致细胞内质最终流出细胞。因此，一些落叶乔木选择在秋季舍弃麻烦的叶子，顺便回收老叶中残留的营养。叶绿素中含有丰富的氮元素。随着叶绿素被降解，其中的大部分含氮氨基酸就被植物体回收。

生长素可以帮助树木保持叶子持续生长。与此同时，乙烯则有助于树木开花、果实成熟和落叶。在一年当中，树木中的这两种物质不停地互相对抗，此消彼长。夏季树会制造大量生长素，但到了秋季，树体内的生长素减少，同时脱离带（树枝和树叶相接处）的乙烯量不断增加。在乙烯的作用下，叶柄和树枝相连处会形成一层保护树枝的新细胞，以彻底切断树枝和叶片的联系，几日后，叶片就会自然脱落。

不过，如果早秋寒潮来得太快，树木的脱离带还没有积累足够的乙烯，叶片还没掉落就被冻死，那么这些叶片就会留在树上，陪伴树木度过冬天。

树在掉光了能制造食物的叶子后却“饿”不死，那是因为树进入了冬眠状态。为了防止低温引起细胞内出现致命冰晶，一些树木将落叶前积攒的淀粉转化为糖分，糖分能降低树木内部液体的冰点，起到类似防冻剂的作用。同时，树木细胞内还有特殊的抗冻蛋白，能抑制破坏性冰晶的形成。在冬季，树木的呼吸作用减弱，含水量下降，细胞膜结构变得更加稳定，一切都是为了树木能挺过寒冬。

在整个冬季，树木就依靠之前储存的糖分生存。直到第一场春雨降临，树木才再次醒来，长出新叶，再次焕发生机。