يتم نشر نص العمل بدون صور وصيغ.
النسخة الكاملة من العمل متاحة في علامة التبويب "ملفات العمل" بتنسيق PDF

مقدمة

عندما كنت لا أزال صغيرًا جدًا، عندما رأيت أوراق الخريف لأول مرة، اعتقدت أن الريح بقوتها تمزق الأوراق "الناضجة" بالفعل من الأشجار وتلقيها على الأرض. لماذا كانت الأوراق "ناضجة" بالنسبة لي في الخريف - لأنني اعتقدت أنها، مثل الثمار على الأشجار، تنضج مع بداية الخريف.

عندما ذهبت إلى المدرسة في فصل "العالم من حولي"، بدأت أفهم أن تساقط أوراق الأشجار في الخريف هو استعدادها لفصل الشتاء. لكنني ما زلت أعتقد أن هذا لم يكن صحيحا تماما، لأن الأشجار والشجيرات تنمو أوراقها طوال الربيع والصيف، وتنفق الطاقة، ثم يتم أخذ كل هذه الثروة منها. "ماذا لو بقيت الأشجار بأوراقها في الشتاء؟" - اعتقدت في ذلك الوقت.

فات الوقت. بدأت دراسة "علم الأحياء" في المدرسة، وعندها فقط، من الكتاب المدرسي ومن قصص المعلم، فهمت ما هو سقوط الأوراق ولماذا يحدث. المعلومات حول سقوط الأوراق التي تلقيتها في الفصل لم تكن كافية بالنسبة لي، وأردت أن أتعلم المزيد عن أهمية سقوط الأوراق بالنسبة للأشجار، وذلك باستخدام الأدبيات الإضافية لهذا الغرض.

لذلك، أخذ معلومات أساسية من الكتاب المدرسي "علم الأحياء للصف السادس"، واستكمالها بمعلومات من المجلة الإلكترونية (http://awesomeworld.ru/)، ومعلومات من الموقع http://ru.wikipedia.org/wiki/leaf سقوط من كتاب جورجي رودولفوفيتش غراوبين "لماذا تتساقط الأوراق في الخريف؟" ومن كتاب A. V. Kozhevnikov "سقوط الأوراق" (فصل "الربيع والخريف في حياة النباتات") أجريت بحثي.

الهدف من بحثي هو سقوط الأوراق.

الفرضية - سقوط الأوراق هو ظاهرة تكيفية بيولوجية في حياة النباتات المتساقطة

الغرض من العمل: دراسة الأهمية البيولوجية وأسباب وآلية سقوط الأوراق

ولتحقيق الهدف تم تحديد المهام التالية:

النظر في أسباب سقوط الأوراق.

تحديد آلية سقوط الأوراق.

استخلاص استنتاجات حول الأهمية البيولوجية لتساقط الأوراق بالنسبة للنباتات والطبيعة المحيطة.

طرق البحث المستخدمة:

قراءة المؤلفات التربوية والعلوم الشعبية والمرجعية حول مشكلة البحث.

البحث عن المعلومات في شبكات الكمبيوتر العالمية.

ما هو سقوط الأوراق

تساقط الأوراق هو عملية طبيعية لانفصال الأوراق عن أغصان الأشجار أو الشجيرات، والتي تحدث بسبب التغيرات الموسمية في الظروف المناخية (الطقس البارد، الجفاف)، والإيقاع الداخلي لتطور النباتات، وتلفها بسبب الحشرات الضارة، والأمراض، المواد الكيميائية أو التربة سيئة الأسمدة. تحدث هذه العملية في جميع النباتات تمامًا، بما في ذلك تلك التي تعتبر دائمة الخضرة: تتساقط أوراقها تدريجيًا، ويتم استبدالها في نفس الوقت بأوراق جديدة. يمكن أن تتساقط أوراق الشجر دفعة واحدة خلال فترة معينة من السنة، مثل الأشجار المتساقطة، أو ربما، مثل الأشجار دائمة الخضرة، بشكل تدريجي، على مدى فترة طويلة. ومن الجدير بالذكر أنه في الغابات الاستوائية تبقى النباتات عادة بدون أوراق لبضعة أيام فقط، بينما في مناطق خطوط العرض المعتدلة يمكن أن تستمر هذه الفترة من ثمانية إلى تسعة أشهر.

سقوط الأوراق هو العملية البيولوجية لتساقط أوراق النباتات. في المناخات المعتدلة، تفتقر العديد من النباتات إلى الماء في فصل الشتاء. يكون الماء الموجود في التربة المتجمدة في حالة جليد ولا يمكنه اختراق الخلايا الجذرية. في الوقت نفسه، لا يتوقف التبخر من سطح الأوراق (على الرغم من أنه يتناقص بشكل طبيعي، لأنه يعتمد على درجة حرارة الهواء). إذا لم تسقط الأشجار والشجيرات، وكذلك بعض النباتات العشبية، أوراقها، فإنها تجف. ولوحظت ظاهرة مماثلة في المنطقة شبه الاستوائية. والسبب ليس الشتاء، بل الجفاف السنوي. تتحمل الصنوبريات، مثل شجرة التنوب والصنوبر، فترات الجفاف بشكل أفضل، لذا فهي دائمة الخضرة في المناطق المعتدلة. كمية الماء التي تبخرها الأشجار المتساقطة أكبر بـ 6-10 مرات من كمية الماء التي تبخرها الصنوبريات. ويرجع ذلك، من ناحية، إلى سطح تبخر أصغر، ومن ناحية أخرى، إلى الاختلافات في البنية. يتبخر خشب البتولا من حيث 100 جرام من الأوراق خلال فصل الصيف حوالي 80 لترًا من الماء ؛ أما الصنوبر فيبلغ هذا الرقم حوالي 9 لترات. تحتل الصنوبر مكانًا متوسطًا بين الأنواع المتساقطة والصنوبرية. السبب الثاني لتساقط الأوراق هو الحماية من الأضرار الميكانيكية في الشتاء من كتلة الثلج الملتصق. بالإضافة إلى ذلك، فإن تساقط الأوراق ينظف جسم النبات من المواد الضارة. لقد وجد العلماء أن الأوراق في الخريف تحتوي على معادن أكثر بكثير مما كانت عليه في الربيع والصيف. وهذا ما يفسر حقيقة أنه في المنطقة الاستوائية ذات المناخ الموحد على مدار العام، لا يزال تساقط الأوراق موجودًا. هناك لا يحدث في وقت قصير، بل يتم توزيعه على مدار العام بأكمله وبالتالي فهو أقل وضوحًا. يختلف توقيت سقوط الأوراق الموسمية عند خطوط العرض المختلفة. في وسط روسيا، تبدأ عملية التخلص النشط من أوراق النباتات في النصف الثاني من شهر سبتمبر وتنتهي بشكل رئيسي بحلول منتصف أكتوبر.

أسباب سقوط الأوراق

ما هي أسباب سقوط الأوراق؟ ما الذي يجعل أشجارنا وشجيراتنا المتساقطة تتساقط أوراقها كل عام لتلبسها من جديد في نهاية فصل الشتاء القاسي؟ للإجابة على هذا السؤال، لا بد أولاً من معرفة ما إذا كان تساقط الأوراق هو ظاهرة بيولوجية ناجمة عن حياة النبات، أم أنها ناجمة عن انخفاض درجة الحرارة وبداية طقس الخريف السيئ. إذا قمنا في الصيف أو - حتى الأفضل - في الربيع، بزراعة بعض الأشجار الصغيرة، على سبيل المثال، البلوط أو القيقب، في وعاء من التربة، ووضعناها في غرفة أو دفيئة، فسوف تتساقط أوراقها حتمًا في الخريف على الرغم من أفضل رعاية. لا يخترق الطقس السيئ في الخريف الغرفة أو خلف زجاج الدفيئة، ولا يوجد صقيع هنا، ومع ذلك، سيظهر سقوط الأوراق بشكل منتظم تمامًا هنا أيضًا. وهذا يدلنا على أن تساقط أوراق الشجر في الخريف ليس نتيجة مباشرة للظروف غير المواتية التي حدثت. إنه، إلى جانب فترة السكون الشتوي، يدخل في دورة تطور النبات.

سقوط الأوراق هو تكيف النباتات مع ظروف الشتاء - ليس فقط البرد، ولكن أيضًا موسم الجفاف. إذا بقيت أشجارنا المتساقطة في خضرتها لفصل الشتاء، فإنها ستموت حتماً نتيجة قلة الرطوبة، لأن تبخر الماء بأوراقها لن يتوقف، ويمكن أن يتوقف تدفق الماء إلى النبات بشكل شبه كامل. في العديد من البلدان الاستوائية وشبه الاستوائية، حيث تكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا على مدار السنة، ولكن الرطوبة تخضع لتقلبات قوية، تتساقط أوراق الأشجار كل عام عند حدوث الجفاف. هذه هي الطريقة التي تتعرض بها أشجار السافانا الأفريقية لعدة أشهر، والتي تحترق أعشابها أيضًا بواسطة الشمس، حتى تؤدي الأمطار الغزيرة إلى إحياء نباتات السافانا مرة أخرى.

عند الحديث هنا عن أهمية تساقط الأوراق في حياة أشجارنا، لا يسع المرء إلا أن ينتبه إلى حقيقة أنه من خلال تساقط أوراقها، فإنها تحمي نفسها من الأضرار الميكانيكية تحت وطأة الثلج. في كثير من الأحيان في فصل الشتاء، يمكنك ملاحظة كيف، حتى في حالة بلا أوراق، تتكسر أغصان الأشجار الكبيرة تحت ضغط الثلج؛ إن سطح الورقة العريض الذي يستقر عليه الكثير من الثلوج من شأنه أن يجعل هذه الظاهرة كارثية. الأهمية البيولوجية لسقوط الأوراق لا تقتصر على ما سبق. كما أنها تلعب دورًا آخر في حياة الأشجار. يساعد على إزالة الفضلات والأملاح المعدنية المختلفة والتي تتراكم كميات كبيرة منها في الأوراق في الخريف وتصبح ضارة بالنبات. إذا أخذت أوراق شجرة وفحصت كمية الرماد التي تحتوي عليها في الربيع ومنتصف الصيف والخريف، قبل سقوط الأوراق، ستكون النتيجة زيادة حادة في الرماد مع تقدم عمر الأوراق. كيف تتراكم هذه الكمية الكبيرة من المعادن في الأوراق خلال فصل الصيف؟ الحقيقة هي أن الورقة تبخر الماء بشكل مكثف طوال حياتها. ولتعويض هذه الرطوبة المتبخرة، تدخل إليها رطوبة جديدة بشكل مستمر، والتي تمتصها الجذور من التربة. ومع ذلك، كما نعلم، فإن النبات لا يتلقى الماء النقي من التربة، ولكن محاليل الأملاح المختلفة. هذه الأملاح، التي تمر مع الماء عبر النبات بأكمله، تدخل أيضًا إلى الأوراق. يذهب جزء منها لتغذية النبات، بينما الجزء الذي يبقى غير مستخدم يتم ترسيبه في خلايا الورقة. نتيجة لذلك، بحلول الخريف، تصبح الأوراق كما لو كانت متمعدنة، غنية بالأملاح، والتي يمكن رؤية رواسبها في بعض الحالات تحت المجهر. كمية كبيرة من الأملاح المعدنية المترسبة في الأوراق في الخريف تعطل عملها الطبيعي وتصبح ضارة بالنبات. لذلك فإن التخلص من الأوراق القديمة يعد شرطًا ضروريًا لعملها الطبيعي. وبما أن ترسب الأملاح المعدنية في الأوراق هو نتيجة التبخر، فمن الواضح أنه كلما زادت الرطوبة التي قدرة الأوراق على التبخر، كلما زاد تمعدنها بحلول الخريف. إن ضرورة التخلص من النفايات الضارة المتراكمة في الأوراق تحدد تساقط الأوراق في الأشجار في المناخ الاستوائي الرطب. في البداية كان يعتقد أنه في المناطق الاستوائية، حيث يظل المناخ متجانسًا إلى حد ما على مدار العام، لم يكن هناك تساقط للأوراق على الإطلاق. ومع ذلك، أظهرت الملاحظات الأكثر دقة التي تم إجراؤها في جزيرة جاوة في الحديقة النباتية الاستوائية الشهيرة في بويتنزورج وفي الهند أن سقوط أوراق الشجر هو ظاهرة شائعة في المناطق الاستوائية. صحيح أن سقوط أوراق الأشجار المختلفة لا يحدث هنا في وقت واحد، وحتى العينات المختلفة من نفس النوع تتساقط أوراقها في أوقات مختلفة. وقت. ونتيجة لذلك، فإن فترة السكون في المناخ الاستوائي الرطب غالبا ما تستمر بضعة أيام فقط للشجرة أو جزء من الشجرة. يتخلص النبات من الأوراق القديمة التي أصبحت صابورة غير ضرورية له ويرتدي على الفور زيًا أخضر جديدًا. تشير هذه الحقائق إلى أن سقوط الأوراق لا يعتمد على أسباب خارجية فحسب، بل على أسباب داخلية أيضًا، أي أنه يصبح ضروريًا نتيجة للنشاط الحيوي للنبات نفسه.

هذه هي الطريقة التي يتم بها وصف أسباب تساقط الأوراق في كتاب جورجي رودولفوفيتش غراوبين "لماذا تتساقط الأوراق في الخريف؟": "على الرغم من أن أشجارنا المتساقطة تعيش عشرات، بل مئات السنين في كثير من الأحيان، إلا أن أوراقها "تعمل" لموسم واحد فقط. وخلال هذا الوقت ما زالوا يتآكلون بسرعة. بعد كل شيء، "عمل" الأوراق مكثف للغاية. في الورقة الخضراء، يتم تغطية السطح السفلي بأكمله، مغطى بجلد شفاف، بفتحات صغيرة - الثغور. تحت تأثير درجة الحرارة المحيطة ورطوبة الهواء، فإنها إما تفتح أو تغلق. مثل النوافذ في المنازل. والماء الذي يمتصه الجذر من التربة يرتفع إلى أعلى الجذع إلى الفروع والأوراق. عندما تكون نوافذ الثغور مفتوحة، تتبخر الرطوبة من الأوراق، ويتم سحب أجزاء جديدة من الماء عبر الجذع إلى التاج. تقوم الشمس بتسخين الأوراق، ويقوم التبخر بتبريدها ويمنعها من السخونة الزائدة. ضع ورقة على خدك - فهي تبرد. الورقة الخضراء المقطوعة من الشجرة تجف بسرعة. وعلى الشجرة تكون الأوراق طرية وطازجة - فخلايا الورقة الحية تمتلئ دائمًا بالماء. تحتاج الأشجار إلى الكثير من الماء. خلال فصل الصيف، على سبيل المثال، تبخر شجرة البتولا الكبيرة حوالي 7 أطنان من الماء. في الشتاء لن تحصل على الكثير من الرطوبة من التربة. الشتاء ليس فقط موسمًا باردًا بالنسبة للأشجار، ولكنه أيضًا، والأهم من ذلك، موسم جاف. وبفقدان أوراقها، تحمي الأشجار نفسها من «الجفاف الشتوي». إذا لم يكن للشجرة أوراق، فهي لا تحتوي على مثل هذا التبخر الغزير للمياه. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج الأشجار أيضًا إلى تساقط أوراقها للأغراض الطبية. إلى جانب الماء، تمتص الشجرة الأملاح المعدنية المختلفة من التربة، لكنها لا تستخدمها بالكامل. يتراكم الفائض في الأوراق، مثل الرماد في أفران الفرن. إذا لم تسقط الأوراق، يمكن للشجرة أن تسمم نفسها. في المدن، يتلوث الهواء بشدة بسبب مداخن المصانع والمصانع. تستقر أصغر جزيئات السخام على الأوراق وتسد الثغور. التبخر يتباطأ. لذلك، في المدن، يتعين على بعض الأشجار تغيير أوراقها مرتين في السنة. وهناك حالة معروفة عندما غيرتها شجرة حور خمس مرات! هناك سبب ثالث لتساقط الأوراق: وهو حماية الأغصان الرقيقة والهشة للشجرة من ثقل الثلوج المتساقطة. ذات مرة رأيت مثل هذا المنظر الحزين. تساقطت الثلوج، لكن الأشجار لم تتساقط أوراقها بعد. وجميع أشجار البتولا التي كانت واقفة على طول الطريق انحنت إلى قوس. لقد سحقتهم الثلوج لدرجة أن قممهم غرقت على الأرض. بعد سنوات عديدة. رأيت أشجار البتولا هذه مرة أخرى - ظلت العديد من الجذوع مثل أذرع متأرجحة. وهذا يعني أن هذه الأشجار ليست صحية تماما، وحركة العصائر فيها منزعجة. بعد كل شيء، على طول الجذع ترتفع العصائر المغذية إلى الأوراق. سقوط الأوراق يكيف الأشجار مع الشتاء..."

كما تتساقط الأوراق

نظرًا لأننا نعيش في خطوط عرض حيث تعد أوراق الشجر المتطايرة في مهب الريح في الخريف ظاهرة شائعة وغير مفاجئة على الإطلاق، يعتقد عدد قليل من الناس أن العملية التي أدت إلى ذلك معقدة للغاية وصعبة وتبدأ قبل وقت طويل من رؤية أوراق الخريف.

في شهر أغسطس، تبدأ الشجيرات والأشجار في الاستعداد لتساقط أوراقها. خلال هذه الفترة، يظهر حاجز (طبقة الفلين) عند قاعدة الأوراق، حيث تعطل خلاياها الاتصال بين صفيحة الورقة والساق وتفصلهما تدريجياً عن بعضهما البعض. لا تنفصل الورقة على الفور: فهي محتجزة بواسطة أوعية تحمل الماء لبعض الوقت، ولكن بمجرد هبوب نسيم خفيف، تغطي الأوراق المتطايرة في الريح سطح الأرض بسجادة لامعة في فترة قصيرة.

من العلامات المرئية على حدوث تغييرات كبيرة قريبًا في حياة النباتات اصفرار الأوراق أو احمرارها. ويحدث ذلك لأن النباتات تكتسب لونها الأخضر عن طريق حبيبات الكلوروفيل الصغيرة التي يتحلل فيها ثاني أكسيد الكربون. وتحت تأثير ضوء الشمس، تتفكك هذه الحبيبات باستمرار وتتشكل مرة أخرى (لا يمكن أن تحدث هذه العملية بدون ضوء). بالإضافة إلى الكلوروفيل، تحتوي أوراق الشجر على أصباغ برتقالية وصفراء (أهمها الزانثوفيل والكاروتين). في الصيف، على الرغم من وجودها، متنكرة في لون الكلوروفيل، إلا أنها غير مرئية على الإطلاق. ولكن عندما تظهر طبقة فاصلة على الورقة، فإن تكوين الكلوروفيل يتباطأ أولاً ثم يتوقف تمامًا. ونتيجة لذلك تفقد نصل الورقة لونها الأخضر، بينما لا تختفي الصبغات الصفراء في أي مكان وتظهر بشكل واضح. هذا هو السبب في أنه في فصل الخريف الممطر والغائم تظل الأوراق خضراء لفترة أطول، وعندما يفسح الطقس السيئ المجال لأيام مشمسة صافية (الصيف الهندي)، تكتسب الأوراق ألوانًا ذهبية زاهية في فترة زمنية قصيرة جدًا. تصبح أوراق بعض الأشجار أرجوانية اللون، على سبيل المثال، القيقب، والحور الرجراج، والأونيموس، والعنب البري. يحدث هذا بسبب وجود الأنثوسيانين المذاب في عصارة الخلايا في النباتات. عندما تنخفض درجة حرارة الهواء، تزداد كميته وتكتسب الورقة صبغة بنية، وهو ما يسهله أيضًا حقيقة أنه في نفس الوقت يبدأ تدفق العناصر الغذائية إلى صفيحة الورقة بالتأخير أو التوقف تمامًا.

خاتمة

السقوط المتساقط هو تكيف النباتات المتساقطة الأوراق مع بداية الظروف غير المواتية، سواء في خطوط العرض المعتدلة أو في المناخات الحارة. يسمح سقوط الأوراق للنباتات، أولاً، بإبطاء التبخر والحفاظ على الرطوبة، والتي تقل كميتها بشكل كبير. ثانيًا، يؤدي سقوط الأوراق مع الأوراق المتساقطة إلى إزالة المواد غير الضرورية المتراكمة خلال موسم النمو من جسم النبات. ثالثا، من خلال تساقط الأوراق، تحمي النباتات فروعها من الأضرار الميكانيكية في فصل الشتاء من كتلة الثلج الملتصق. كما تحمي الأوراق المتساقطة جذور النبات من الصقيع الشديد وتثري التربة بالمواد العضوية مما يزيد من خصوبتها.

تعتبر الظاهرة الطبيعية لتساقط الأوراق قرارًا حكيمًا للغاية، فهي تسمح للنباتات باكتساب القوة للموسم التالي.

قائمة المصادر والأدب المستخدم

1. Graubin G.R. لماذا تتساقط الأوراق في الخريف؟ - أست. 2015 - 48 ص.

2. كوزيفنيكوف أ.ف.سقوط الأوراق // الربيع والخريف في حياة النباتات. - م: دار النشر MOIP، 1950. - 239 ص.

3. مجلة الإنترنت: http://awesomeworld.ru/

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/leaf سقوط

في أماكن الأرض، حيث يوجد تغيير واضح في الفصول، تسقط الأشجار أوراقها لفصل الشتاء، أي أنها تتحمل فترة غير مواتية بدون أوراق الشجر. وتسمى هذه الظاهرة سقوط أوراق الشجر. لوحظ سقوط الأوراق ليس فقط في تلك المناطق التي يوجد بها فصل الشتاء والصيف الواضح، ولكن أيضًا حيث تتناوب المواسم الرطبة والجافة (في المناطق شبه الاستوائية).

قبل سقوط الأوراق، تواجه العديد من الأشجار تغيرًا في لون الأوراق. من الأخضر يصبحون أحمر وأصفر وبرتقالي. يحدث هذا نتيجة لتدمير صبغة الكلوروفيل الخضراء في البلاستيدات الخضراء. وفي الوقت نفسه، تصبح الأصباغ الأخرى ملحوظة أو يتم تصنيعها. هذه عادة ما تكون أصباغ صفراء وحمراء. تتحول البلاستيدات الخضراء نفسها إلى البلاستيدات الخضراء.

بالإضافة إلى أصباغ البلاستيدات الملونة، يتم تحديد لون الورقة عن طريق الأصباغ الموجودة في عصارة الخلية في فجوات الخلية.

سقوط الأوراق له وظيفتان رئيسيتان:

إزالة المواد الضارة وغير الضرورية من النباتات ،

تقليل تبخر الماء بواسطة النبات خلال الفترات غير المواتية من السنة (منع الجفاف).

خلال موسم النمو (الربيع والصيف)، تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية في النباتات. بعض منتجات هذه التفاعلات لا يحتاجها النبات أو حتى تكون ضارة. بحلول الخريف، يتم نقل هذه المركبات إلى عصارة الخلية في فجوات الخلايا الورقية. علاوة على ذلك، خلال فترة سقوط الأوراق، إلى جانب الأوراق المتساقطة، تتم إزالة المواد غير الضرورية والضارة من النبات. إذا كانت هذه المواد ذات طبيعة عضوية، فعند دخولها إلى التربة، تتحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة وغيرها من الخلايا الرخوة إلى مواد غير عضوية مفيدة وضرورية للنباتات.

تتبخر أوراق النبات الماء بشكل فعال من خلال الثغور. يلعب التبخر دورًا مهمًا في حياة النبات. فهو يضمن تدفق الماء من الجذور إلى الأوراق ويبرد النبات أيضًا في يوم مشمس حار. ومع ذلك، لكي يكون التبخر فعالا، يجب أن يمتص النبات كمية كافية من الماء السائل من خلال جذوره. في فصل الشتاء، يوجد القليل جدًا من هذه المياه، حيث تتحول إلى بلورات ثلجية. إذا لم يكن هناك سقوط للأوراق، فسيحدث جفاف النبات. نظرًا لعدم وجود ما يكفي من الماء للقيام بعملية التمثيل الضوئي التي تحدث في الأوراق، وبهذا المعنى ليست هناك حاجة لأوراق الشجر.

بالإضافة إلى ذلك، في المنطقة المعتدلة في فصل الشتاء هناك الكثير من الثلوج، والتي باقية على أغصان الأشجار. تحت ثقلها، يمكن أن تنكسر الفروع. إذا لم تسقط أوراق الشجر أثناء تساقط الأوراق، فسوف تساهم في تراكم المزيد من الثلوج على الشجرة وكسر الفروع.

في أشجار كاسيات البذور في الموائل التي لا يوجد فيها تغير واضح في الفصول، لا توجد عادة ظاهرة تساقط الأوراق، عندما تتساقط جميع أوراق الشجر في فترة قصيرة إلى حد ما، وتبقى الشجرة "عارية". الغابات الاستوائية خضراء على مدار السنة. ومع ذلك، هذا لا يعني أن كل ورقة على هذه الشجرة تعيش بقدر الشجرة. كل ما في الأمر هو أنه بينما تتساقط بعض الأوراق، تنمو أوراق أخرى. في المناخات المعتدلة والباردة، توجد أيضًا أشجار وشجيرات كاسيات البذور دائمة الخضرة. وتشمل هذه، على سبيل المثال، Lingonberry والتوت البري. تتكيف أوراق هذه النباتات لتبخير الحد الأدنى من الماء. إنها صغيرة وسميكة، ويتم دفن ثغورها بشكل أعمق، وفي الشتاء تكون معظم أوراق الشجر مغطاة بالثلج.

ترتبط ظاهرة تساقط الأوراق بالأشجار. في النباتات العشبية المعمرة وكل سنتين، عادة ما يموت الجزء الأخضر الموجود فوق سطح الأرض بحلول فصل الشتاء.

18. العمر المتوقع للأوراق. سقوط الأوراق وأهميته البيولوجية.

يختلف عمر الأوراق الخضراء التي يتم تطويرها على البراعم بين أنواع النباتات المختلفة ويتراوح من 2-3 أسابيع إلى 20 عامًا أو أكثر. بشكل عام، تجدر الإشارة إلى أن أوراق النباتات المعمرة، مقارنة بالساق والجذر، لها عمر أقصر. ويبدو أن هذا يرجع إلى حقيقة أن أنسجة الأوراق، بمجرد تكوينها، لم تعد تتجدد، ولكن من ناحية أخرى، تعمل الأوراق بنشاط كبير خلال حياتها القصيرة نسبيًا. أنواع مختلفة من النباتات المتساقطة و دائمة الخضرة. وتتميز الأولى بكونها في حالة عدم وجود أوراق لفترة معينة كل عام، وتتزامن هذه الفترة عادة مع ظروف بيئية غير مناسبة. عمر أوراقها حوالي 5 أشهر (هذه هي خشب البتولا، البلوط، ألدر، البندق، ورك الورد). على سبيل المثال، معظم أشجارنا وشجيراتنا لا تحتوي على أوراق في الشتاء.تتميز النباتات دائمة الخضرة بوجود أوراقها الخضراء طوال العام. لكن هذا لا يعني أن أوراقها محفوظة وتعمل إلى الأبد طوال حياة الفرد. تتساقط أوراق النباتات دائمة الخضرة أيضًا، لكن الأوراق الأقدم تتساقط من النبات ويتم الحفاظ دائمًا على الأوراق التي تكونت في وقت لاحق. النباتات دائمة الخضرة بالقرب من موسكو - شجرة التنوب والصنوبر - لها أوراق تدوم لمدة 5-7 (شجرة التنوب) و2-4 (الصنوبر). يكون عمر إبر التنوب أطول في النباتات التي تنمو في منطقة شبه جزيرة كولا وجزر الأورال تحت القطبية، حيث يصل إلى 12-16، وفي بعض الحالات 18 (22) سنة. تم الحفاظ على إبر شجرة التنوب Tien Shan لفترة طويلة في Trans-Ili Alatau، حيث تم العثور على أوراق عمرها 26-28 عامًا. (بحسب آي جي سيريبرياكوف (1952)).

وبالتالي، يتم تحديد عمر الورقة من خلال عمليات نمو وتطور الكائن النباتي ككل. سقوط أوراق الشجر - عملية بيولوجية ناجمة عن تطور الكائن النباتي ونشاطه الحيوي. تساقط الأوراق هو العملية الطبيعية لفصل الأوراق عن السيقان. في الشتاء، يحفظ النباتات من فقدان الماء، عندما يتوقف إمدادها من التربة عمليا. بالإضافة إلى ذلك، فإن سقوط الأوراق يحرر النباتات من المواد الضارة التي تتراكم في خلايا الأوراق بحلول الخريف. بدون سقوط الأوراق، سيبقى الكثير من الثلج على أوراق النباتات، وتحت ثقله يمكن أن تنكسر الأغصان والسيقان.

يسبق سقوط الأوراق شيخوخة الأوراق: تنخفض شدة العمليات الحيوية التي تحدث في خلاياها (التمثيل الضوئي والتنفس)، وينخفض ​​محتوى حمض الريبونوكلييك ومركبات النيتروجين والبوتاسيوم. يسود التحلل المائي على تخليق المواد. تتراكم المنتجات النهائية للتحلل (على سبيل المثال، بلورات أكسالات الكالسيوم) في الخلايا. تترك الأوراق المركبات المعدنية والبلاستيكية الأكثر قيمة. يتزامن تدفقها عادة إما مع تكوين ونمو أعضاء جديدة، أو مع ترسب المواد الاحتياطية في أنسجة التخزين الجاهزة. في التجارب، كان من الممكن إطالة عمر الأوراق عن طريق إزالة البراعم أو التكوينات الأخرى الموجودة على النبات، والتي يمكن أن تتلقى المواد البلاستيكية والمعدنية من الأوراق. يعتبر نقل المواد إلى أماكن إعادة استخدامها أحد أسباب شيخوخة الأوراق وتساقطها. أثناء تساقط الأوراق، يتغير لون أوراق معظم الأشجار والشجيرات وتصبح صفراء أو أرجوانية. يرجع لونها الأصفر إلى أصباغ البلاستيدات (الكاروتين والزانتوفيل) وعصارة الخلايا (الفلافون). يتم ضمان اللون الأرجواني المحمر للأوراق من خلال تراكم الصباغ في عصارة الخلية الأنثوسيانينوالذي يتغير لونه حسب البيئة. في البيئة القلوية، يأخذ الأنثوسيانين اللون الأزرق المزرق، وفي البيئة الحمضية يأخذ اللون الوردي الأرجواني. بعض النباتات (ألدر، أرجواني) لها أوراق تظل خضراء حتى تموت. بالإضافة إلى التحولات البيوكيميائية التي تحدث في الأوراق قبل سقوطها، يتم ملاحظة التغيرات التشريحية أيضًا في قاعدة الورقة. يتم وضع خلايا الطبقة الفاصلة بشكل عمودي على المحور الطولي للسويقات بالقرب من الجذع. وتتحول المادة بين الخلايا التي تربط هذه الخلايا إلى مخاط، وتنفصل الخلايا عن بعضها البعض. في الموقع الذي تنفصل فيه الورقة عن جانب الجذع، تتشكل طبقات من الخلايا بحلول هذا الوقت، وتصبح قشرتها متشبعة. طبقة الفلين الناتجة تحمي الجزء الداخلي الأنسجة الجذعيةبدلا من الورقة المنفصلة. بعد تكوين الطبقة الفاصلة وانقطاع الاتصال بين الخلايا، تستمر الورقة في البقاء على الشجرة لبعض الوقت بفضل الحزم الموصلة التي تربط الورقة بالساق. ولكن تأتي لحظة ينقطع فيها هذا الارتباط وتتساقط الأوراق.

الأهمية البيولوجية لتساقط الأوراق:

الفوائد الصحية للنبات وحمايته من تبخر الرطوبة الزائدة في فصلي الخريف والشتاء؛

الحماية من تجميد جذور النباتات والبذور المتساقطة.

الأوراق المتساقطة هي سماد معدني وعضوي جيد.

يعد سقوط الأوراق سمة مميزة للعديد من الأشجار والشجيرات وكذلك بعض الأعشاب. عندما تسقط الورقة، تسقط أوراق النبات. يحدث هذا في فترة معينة من السنة. وهكذا، في المناخات المعتدلة، تسقط أوراق الشجر في الخريف، في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية - خلال فترات الجفاف. من هذا يمكننا أن نستنتج أن سقوط الأوراق يسبق الظروف المناخية غير المواتية للنباتات. وهذا يعني أن سقوط الأوراق بمثابة نوع من التكيف للبقاء في الظروف القاسية (البرد أو الجفاف).

ما هي الوظيفة الرئيسية للأوراق؟ هذا هو التمثيل الضوئي، أي تخليق المواد العضوية من المواد غير العضوية. ما هو المطلوب لعملية التمثيل الضوئي؟ الماء وثاني أكسيد الكربون والطاقة الضوئية. ومع ذلك، في فصل الشتاء، يدخل النبات القليل من الماء، لأن الماء متجمد. كما أن الماء لا يكفي خلال فترات الجفاف (وهذا ينطبق على النباتات في المناخات الحارة). بالإضافة إلى ذلك، في فصل الشتاء، يكون طول ساعات النهار أقصر بكثير، وتكون الشمس أقل، مما يعني أن الطاقة الضوئية قليلة لعملية التمثيل الضوئي. ويترتب على ذلك أنه في فصل الشتاء لا يحتاج النبات بشكل خاص إلى الأوراق إذا لم يتمكن من أداء وظيفته الأساسية.

ومع ذلك، فإن الانخفاض المؤقت في القدرة على التمثيل الضوئي لا يعني أنه يجب إسقاط أوراق الشجر. لماذا لا تترك الأشجار أوراقها القديمة دون تغيير حتى الربيع؟ بعد كل شيء، لكي تتشكل عناصر جديدة في الربيع، يجب استهلاك العناصر الغذائية. هذا ليس عقلانيا. الحقيقة هي أن كمية كبيرة من الماء تتبخر من خلال الأوراق. وفي الشتاء لا يكفي. لتجنب الجفاف، يجب على النبات التخلص من أوراقه.

هناك نباتات لها أوراقها تكيفات لتقليل التبخر. أوراق هذه النباتات صغيرة الحجم ولها طبقة شمعية. في هذه الحالة، لا يلاحظ سقوط الأوراق. تشمل هذه النباتات دائمة الخضرة العديد من الصنوبريات (تتحول أوراقها إلى إبر)، والتوت البري، والتوت البري، وما إلى ذلك. وبطبيعة الحال، تتساقط أوراق هذه النباتات وتنمو أوراق جديدة في مكانها. ولكن هذا يحدث مع تقدم أوراق الشجر بشكل طبيعي. معًا، في موسم معين من السنة، لا تسقط أوراق هذه النباتات.

كما يحمي تساقط الأوراق الأشجار من تكسر أغصانها نتيجة تساقط الثلوج عليها. بعد كل شيء، إذا بقيت شفرات الأوراق الكبيرة، فسوف تتراكم عليها كتل كبيرة من الثلج. يمكن أن تنكسر الفروع بأكملها تحت ثقلها.

النباتات التي تعاني من تساقط الأوراق "تعلمت" أيضًا حل مشاكلها الأخرى معها. لا تمتلك النباتات جهازًا إخراجيًا (بينما تمتلكه معظم الحيوانات). في الخلايا النباتية، تتراكم العديد من المواد الضارة في الفجوات (على الرغم من عدم وجود مواد ضارة فقط، ولكن أيضا مواد احتياطية). للتخلص من المواد الضارة، قبل سقوط الأوراق، تقوم النباتات بنقلها من فجوات الخلايا والخلايا نفسها إلى أوراق الشجر. أثناء سقوط الأوراق، تغادر المواد الضارة الجسم.

قبل سقوط الأوراق، تتحول الأوراق إلى اللون الأصفر والأحمر. يحدث هذا بسبب حقيقة أن صبغة الكلوروفيل الخضراء يتم تدميرها في البلاستيدات الخضراء، وتتحول البلاستيدات الخضراء نفسها إلى البلاستيدات الخضراء. لذلك، يتم تحديد لون الأوراق بشكل أساسي من خلال الأصباغ الأخرى المتبقية والمركبة حديثًا. وهي في الغالب صفراء وبرتقالية ومحمرة اللون.

لكي تسقط الورقة، يتم تشكيل طبقة خاصة من الفلين في لحاء الشجرة. على الجانب الخارجي من الفلين عند تقاطع الورقة، تصبح الخلايا لزجة وتسقط الورقة.
ويعتقد أن الأشجار تحدد متى تستعد لتساقط أوراقها بطول ساعات النهار.

تتعفن الأوراق المتساقطة تدريجيًا، وتتحلل المادة العضوية في النهاية إلى مادة غير عضوية (معدنية). تشارك الكائنات الرمية (الديدان والبكتيريا وما إلى ذلك) بنشاط في هذه العملية. وهكذا، مع سقوط الأوراق، يتم إرجاع العديد من المعادن التي تحتاجها النباتات إلى التربة. وبعبارة أخرى، يساهم سقوط الأوراق في تداول المواد في الطبيعة.

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ كبير. لقد قامت الأوراق بعملها في توفير العناصر الغذائية للشجرة طوال فصلي الربيع والصيف ويمكنها الآن المغادرة.

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ مهم. إذا بقيت الأوراق على الأشجار أو الشجيرات، فإنها سوف تسبب موتها.

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ فلسفي. تموت الأوراق وتفسح المجال لبراعم جديدة.

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ جمالي. تساقط الأوراق هي أجمل ظاهرة في عالم الأشجار.

خريف

يتغير لون أوراق معظم الشجيرات والأشجار وتتساقط. يبدو أنهم يتنافسون في الجمال. لكن في نباتات مثل ألدر وحور الشباب والأرجواني، لا يتغير لون الأوراق حتى الصقيع وتبقى خضراء. وفي أول تساقط للثلوج يتحولون إلى اللون الأسود.

بعض الممثلين العشبيين - زهور الثالوث، ومحفظة الراعي، والبلوجراس السنوي - يزدهرون حتى أواخر الخريف.

تحدث الظواهر الدورية مثل الإزهار أو سقوط الأوراق في النباتات بسبب التغيرات الموسمية.

شتاء

مع بداية فصل الخريف، تستعد جميع الكائنات الحية لفصل الشتاء. تتجمد الحياة النباتية أيضًا. خلال فصل الشتاء يكونون في حالة من الراحة - لا ينموون، ولا يتغذىون، ولا يعيشون بشكل كامل، لكنهم موجودون. ومع بداية الربيع وبداية تدفق النسغ، تحصل النباتات على قوة جديدة وتولد من جديد. البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة من السكون يصبح ممكنا بفضل احتياطيات العناصر الغذائية، التي يتم "العناية بها"، بما في ذلك الأوراق. مع بداية الطقس البارد، تصبح غير ضرورية للنباتات. علاوة على ذلك، فإنها يمكن أن تسبب وفاتهم.

تتبخر الأوراق الرطوبة في الصيف ويمكن أن تفعل ذلك في الشتاء (مثل تجفيف الملابس في البرد). وبالتالي فإنهم سوف يجففون الشجرة وستكون محكوم عليها بالفناء. سقوط الأوراق أمر حيوي لحياة النبات. ولحماية نفسها من الجفاف والموت، تتخلص الأشجار والشجيرات من الأجزاء الميتة حتى قبل بداية الطقس البارد.

اوراق الخريف

قبل أن يسقطوا، يردون الجميل للنبات. تتشكل سدادة عند قاعدة سويقات الورقة وتموت. ثم ينفصل عن الفرع تحت ثقله أو بسبب هبوب الريح. من الصعب المبالغة في تقدير أهمية سقوط الأوراق في الحياة النباتية. بدونها، سيموت جزء كبير من النباتات، ولم يتبق سوى العينات الصنوبرية والاستوائية.

دائمة الخضرة

تتميز بلون أوراق ثابت. هذا لا يعني أنهم يعيشون إلى الأبد. في المحاصيل دائمة الخضرة، يسمح سقوط الأوراق للنباتات بتجديد نفسها باستمرار. وتتساقط منها الأجزاء الميتة طوال موسم النمو، مثل شعر الإنسان. في النباتات دائمة الخضرة، تتساقط الأوراق القديمة. الأصغر سنا تبقى دون تغيير في اللون.

تتميز النباتات الاستوائية دائمة الخضرة بأوراقها التي يستمر موسم نموها عدة سنوات أو أشهر. على الرغم من وجود عينات أيضًا تبقى مع جذوع عارية لفترة قصيرة.

كم من الوقت تعيش الأوراق؟

يختلف عمرها الافتراضي ويمكن أن يتراوح من 14 يومًا إلى 20 عامًا. الأوراق تعيش أقل بكثير مقارنة بالجذور والسيقان. يتم تفسير ذلك بحقيقة أنهم يعملون بنشاط كبير وليس لديهم القدرة على التحديث.

في النباتات دائمة الخضرة في وسط روسيا، مثل شجرة التنوب والصنوبر، تتساقط الإبر بعد 5-7 سنوات للأول وبعد 2-4 سنوات للثانية.

تختلف مدة سقوط الأوراق أيضًا. بالنسبة للبتولا، تستمر هذه الفترة حوالي شهرين، لكن الزيزفون يكفي لمدة أسبوعين فقط.

لماذا لا يترك تغير اللون؟

حقيقة أن الشجرة تستعد لفصل الشتاء يمكن رؤيتها من خلال التغير في لون الأوراق. إنها رائعة في تلاشيها - الأصفر والأحمر والبني والبرتقالي مع انتقالات وظلال مختلفة. ويصبح الأمر محزنًا عندما يتطاير كل هذا الجمال ويغطي الأرض بسجادة متواصلة.

سقوط الأوراق هو عملية بيولوجية متأصلة في حياة النبات وتطوره. تنخفض شدة جميع العمليات داخل الخلايا (التمثيل الضوئي والتنفس)، وينخفض ​​​​محتوى العناصر الغذائية (حمض الريبونوكلييك ومركبات النيتروجين والبوتاسيوم). يبدأ التحلل المائي في السيطرة على تخليق المواد، وتتراكم منتجات التحلل في الخلايا وتدخل مركبات بلاستيكية ومعدنية أكثر قيمة من الأوراق إلى احتياطيات النبات.

تتحول معظم الشجيرات والأشجار إلى اللون الأرجواني والأصفر في الخريف. تنتج الظلال الحمراء عن تراكم صبغة الأنثوسيانين في الخلايا، والتي تتفاعل مع الحمض ويتغير لونها إلى اللون الأرجواني. في بيئة قلوية فإنه يتحول إلى اللون الأزرق المزرق.

يعتمد اللون الأصفر للأوراق على الأصباغ (الكاروتين، الزانثوفيل) وعصارة الخلايا (الفلافونات). هذه هي الطريقة التي يتم بها شرح جمال غابة الخريف بطريقة نثرية للغاية.

سماد

دور سقوط الأوراق في حياة النبات مهم للغاية. يحمي الجذور من التجمد. إن فضلات الغابات المورقة بسبب رخائها ووجود كمية كبيرة من الهواء تقلل من التوصيل الحراري للتربة وتمنع تجميدها العميق في الشتاء.

بالإضافة إلى ذلك، فهو كثيف الرطوبة، وهو أمر مهم للنباتات. تعمل الأوراق المتساقطة كمواد تغطية وتحمي التربة من التآكل وتمنع تكوين القشرة. عندما تتعفن، فإنها تعمل على تحسين بنية التربة وتجذب ديدان الأرض.

الأوراق المتساقطة هي سماد عضوي قيم يحتوي على الفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمواد النيتروجينية والعناصر الدقيقة المفيدة. هذا يخلق الظروف المواتية للنباتات. تنمو الأشجار الضخمة في الغابات دون استخدام أي أسمدة.

الأوراق المتساقطة في الحديقة

البستاني الحديث لا يقدر تجربة الفلاحين في السنوات الماضية. يقوم كل عام بحرق ما يكفي من الأسمدة والمواد الإنشائية لصنع السماد والنشارة. بعض البستانيين لا يحفظون الأوراق جهلاً والبعض الآخر يخشى انتشار العدوى. ولكن إذا تعاملت مع هذه القضية بحكمة، فإن كل مخاوفهم تذهب سدى.

والحقيقة هي أن مسببات الأمراض تموت عندما ينضج السماد ويتم معالجته بواسطة ديدان الأرض. لذلك يُنصح بوضع أوراق محاصيل الفاكهة للحصول على الدبال وترك وسادة صحية من تحت خشب البتولا والزيزفون والكستناء والقيقب وما إلى ذلك للتغطية لفترة الصيف القادمة.

سيكون المأوى من هذا النوع بمثابة خلاص للنباتات القيمة في فصول الشتاء الخالية من الثلوج. على سبيل المثال، للفراولة، النرجس البري، المزارع الجديدة.

في الربيع، يمكن استخدام الأوراق الجافة المتساقطة لتغطية مزارع الفلفل والباذنجان والطماطم في البيوت الزجاجية والدفيئات الزراعية. هذه المحاصيل تتطلب الهواء الجاف والتربة الرطبة. ستخلق طبقة سميكة من الأوراق الجافة المناخ المحلي اللازم، وسوف تمنع نمو الأعشاب الضارة، وسوف تسعدك طوال الصيف في دفيئة منفصلة.

الحصاد المبكر

يمكن استخدام الخصائص القيمة لتساقط الأوراق لزراعة المحاصيل المبكرة للخضروات (الخيار والبطاطس والملفوف والكوسا وما إلى ذلك) أو للزراعة السريعة لشجيرات الفراولة والزهور. في الخريف، يتم إعداد الخنادق الضحلة المثبتة على المجرفة. ثم يتم ملؤها بالأوراق المتساقطة الصحية وسكبها بمحلول من الملاط. توضع أوراق الملفوف العصير وقمم الخضروات الجذرية وما إلى ذلك في الأعلى وتترك الخنادق بهذا الشكل لفصل الشتاء. يتم ترك التربة المحفورة في مكان قريب على شكل سلسلة من التلال.

خلال فصل الشتاء، سوف تستقر محتويات الخندق، وتصبح مشبعة بالمياه الذائبة وتصبح مضغوطة. سوف تذوب الأرض الموجودة في التلال تحت أشعة الشمس الساطعة وتسخن بشكل أسرع. بمجرد أن تسمح التربة بذلك، يتم جرف الأسطوانة في الخندق وتزرع الخضروات المبكرة. يمكنك بناء نفق فيلم صغير فوق النباتات الصغيرة لحمايتها من الصقيع.