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【精彩封面故事】变色叶植物的奥秘

【作者】
文_Doris、王丽莎、吴歆宜、麦翔云、白宜平/旅读中国、柯炳钟
2020.09.03

秋日将至,又到了赏「红叶」的季节,在惊叹满山红遍,层林尽染的风景之前,先让我们来个行前学习,了解变色叶植物的奥秘,一起探索大自然的调色盘。

 

 

1. 神奇的变色叶家族?

 

变色叶植物,泛指所有会随季节、气候变化叶片颜色的植物,主要长于温带地区,以秋季会变红、变黄的「红叶」们最具观光吸引力。每到秋季由枫叶领衔,在各国掀起追红叶的热潮,在日本更孕育出独特的「红叶狩」文化。

 

2. 台湾代表性变色叶植物?

 

台湾虽位处相对低纬,却因高山地形多,成为孕育变色叶植物的沃土,统计共有卅四种、其中十六种为原生变色叶植物,与温带国家相比毫不逊色,以山毛榉、枫香、青枫、红榨槭以及山漆等五种最具观赏价值。近年则有落羽松崛起,不少县市纷纷抢种,窜出许多美丽的落羽松秘境。

 

3. 绿叶为何需要转红?

 

从嫩绿的新芽,到枯黄的凋零,多数的植物变色,是为了在冬季减少水分散失、防止寒害的自然生理机制,是一种自我保护的行为。但也并非所有的植物在掉叶前都会变色,有些热带、亚热带的常绿乔木,就是以常绿的姿态落叶。

 

4. 树叶变色的化学原理?

 

植物变色的过程,其实是一连串精密的化学反应,可分为内部因素与外部因素。树叶拥有各种色素,在不同的季节,这些色素的含量有所变化,而导致树叶显示不同的颜色。例如春夏之际,叶绿素的含量最丰富,使得叶片呈现绿色;秋天时叶黄素、胡萝蔔素、花青素占上风,叶子即变黄色、橙色、红色。到了冬天,所有色素都已褪尽,只剩丹宁,所以枯叶都是褐色的。

 

5. 为何有些树叶变黄、有些变红?

 

虽然都名为红叶,但树叶变黄、变红的机制有所不同。原先树叶中即存在胡萝蔔素、叶黄素;入秋后,天气变冷,叶绿素变少,树叶里的类胡萝蔔素、叶黄素占优势,叶子便呈现黄色、橙色。然而花青素并非一开始便存在于叶片中的色素,它是植物入秋冬之际,生理活动迟滞,叶片产生的糖类化合物无法运回根部,逐渐累积在叶片后再合成的产物,并且要再遇酸才呈现红叶,但并不是每种植物都可合成花青素,因此才有了黄叶与红叶的分别。

 

6. 叶绿素可用于光合作用,花青素能干嘛?

 

秋天时植物的养分已经很吃紧了,为什么植物要把宝贵的糖类转为花青素呢?其实花青素的功能可神奇了,可防晒、可驱虫。它的防晒功能可保护叶绿素,藉此存留于上在树枝上的叶子,而持续获取养分。亦有研究认为,花青素有助于驱虫,因叶片转红,会让部分昆虫判别为有毒或难吃,可减少树叶被昆虫产卵或吞食的风险。

 

7. 树叶变色的外部因素是什么呢?

 

树叶变色的外部因素就是气候因素,温度、光照、湿度都会交互影响。凉爽的气温、炽烈的阳光,与昼夜温差的加大,都会加速叶绿素的分解,而干燥的天气能增加糖类的浓度,这些都有助于花青素的形成,研究指出,低于八度,甚至五、六度的温度,红叶的颜色会更加漂亮。如果昼夜温差达十五度,也会加速绿叶转红。

 

通常愈高海拔,愈高纬度的地区,会越快进入红叶季节。海拔越高,落叶前的色彩越浓艳。中海拔地区则可看到较多种类的变色叶植物,但变色不若高海拔艳红。以同一树种来看,树冠与受光的枝条,叶片会率先变红。然而过低的温度,会破坏叶子中的色素,因此若霜害来临,会加速红叶期的结束。

 

8. 树彩林最佳观赏时机?

 

枫叶变红的程度与日照、气温、干旱、纬度、海拔息息相关,需要在恰当的时间安排适当的地点,并且祈祷合适的天气降临。一般而言,建议选择秋冬交替,日夜温差十五度以上,寒流来袭后的三、四天,正是转红的好时机,而出现红叶后约二十到廿五天为最佳观赏时期,但具体仍需依个别植物的特性而定。

 

以日本为例,约九月上旬,变色叶植物会从最北部的北海道、东北地区开始转红,一天约以二十公里速度缓慢往南方移进,约在十一月底十二月初染红九州,花期约五十到六十天不等。

 

而在台湾,若是选在深秋约十一月时爬山,依海拔由低往高,有机会观赏同一种变色叶植物从绿叶繁盛、由黄转红、半挂树上(凋零中)、枯枝落叶等不同阶段的林相。

 

9. 追红叶也要看风水?地点怎么选?

 

除了看天气,追红叶也要看风水、抢好位,虽然平地也有枫叶,但因为日夜温差太小,不会转红,高海拔的山区才是赏枫的好选择。而到了山里,赏枫位置也有学问,尽量找位于陵线,北风吹得到树的区域。