秋叶变色的“气候密码”

本文转自：中国气象报

霜降已过，秋意渐浓。树叶从春天萌发嫩绿，到秋天层林尽染，历经季节更替，绿叶慢慢沉淀出厚重的红色或黄色。一叶何以知秋？

树叶缘何变色，染上不同的颜色？这要从树种说起。通常情况下，公众观赏的是彩叶树种，它的叶片、茎秆等常年呈现出异色（非绿色），如千红杨、金叶水杉、红叶李、红枫等，它们的叶片在落叶前拥有红色、黄色、紫色、蓝色等非单一的颜色。

秋叶变色是气温变化与植物叶片内色素种类变化的共同作用引起。在彩叶树种叶片组织中，叶绿素、类胡萝卜素、生物碱类色素和黄酮类色素等直接影响着叶片不同色彩的形成。

黄色叶树种主要由于叶绿体中类胡萝卜素含量发生变化而变色。在自然状态下，秋叶叶绿素极不稳定，但合成速度快，叶片呈现绿色。进入秋季后，昼短夜长，昼夜温差大，叶绿素合成变慢、分解加快，而耐低温的类胡萝卜素分解减缓，相对含量增加，因此叶片显现出黄色。通常银杏、毛白杨、胡杨、悬铃木等树木的叶片呈现出金灿灿的黄色或橙色。

而红色叶树种多是花青素与叶绿素的含量发生变化而变色。影响红叶变红的主要气象因素包括最低温、最低温出现时间、气温日较差、日照时数、降水量等。其中，温度是最主要的因素之一，适当的低温有利于促进树叶中色素的合成和积累。当5日滑动日平均气温降至14℃以下，日最低气温降至4℃以下，细胞内叶绿素陆续被破坏、含量迅速下降，同时，低温会促使根系吸收利于叶片变色的微量元素，红叶类植物逐步感受环境因素的改变，进入变色初期。白天时段气温较高，叶片中胡萝卜素、叶黄素维持一定含量并持续进行光合作用，细胞液液泡内积累较多的花青素苷等物质，叶片绿色逐渐变淡，显露出红色或黄色。气温日较差连续大于当地秋季月平均日较差30%以上时，如辽宁气温日较差达15℃以上，北京为13℃以上，长江流域为12℃以上，红叶植物叶片细胞内两种色素对比显著，色彩艳丽。当日最低气温≤4℃的有效积温达9℃·d时，红色叶树种进入最佳观赏期；当最低气温降至0℃及以下，出现明显霜冻后，红色叶树种会迅速进入最佳观赏期。

其次，充足的日照有助于激发叶片中色素的转化。适量的水分也对红叶的维持至关重要，生育期内降水多，红叶出现会偏晚，但会延长观赏期。温度、降水都满足的前提下，充足的阳光照射有助于激发叶片中的色素产生变化，一般变色前10天，日照时间越长，红叶的效果就越好。

除此之外，地形地貌也影响秋叶的颜色。山地地区昼夜温差大，白天叶片光合作用强、花青素多；夜间高山温度低，促使叶绿素更快地消失。因此高山上的红叶红得更早，且颜色艳丽。（林禹彤）