【地理课程】秋天彩叶背后的天气密码，秋色与秋霜，落叶中藏着地理考点

目前虽已进入深秋

但依然不妨碍秋的“余温”

给我们带来的惊喜

各地赏彩叶的气氛越来越浓

北京香山、八达岭

河南焦作云台山等地的彩叶

像是大自然打翻在山间的调色盘一般

迎来最佳观赏期

北京香山，红叶已红 图/方超

什么是彩叶树种

"彩叶树"又称彩叶乔木，是指其叶片、茎杆等常年呈现出异色（非绿色）的植物，如加拿大紫荆、千红杨、金叶水杉、红叶李、红枫、金叶国槐、紫叶红栌、蓝冰柏、速生红栎等。这些树的叶片在落叶前会拥有红色、黄色、紫叶、蓝色等非单一的颜色，因此称其为彩叶树种。

彩叶杨 图/中国花卉园艺杂志

秋赏红叶正当时

说到秋天的彩叶

最让人们心之向往的就是红叶了

其实红叶的种类十分丰富

我国常见的红叶树种有

黄栌、槭树、枫香树、乌桕等

而热情似火的槭属植物

也是大多数人心中的“标准红叶”

一张图让你成为槭树“辨认大师” 图/中国国家地理

当秋季昼夜温差大于10℃左右时

红叶就会开始变色

如果昼夜温度在9℃至17℃循环时

叶片可以积累高浓度的花青素苷

树叶从而迅速变红

结合前期天气特点和未来天气气候预测，预计11月10日前，华北大部、黄淮北部、西北地区东南部、江汉北部等地陆续进入红叶最佳观赏期；11月11日至25日，黄淮南部、江淮、江汉、江南西北部、西南地区东部等地进入红叶最佳观赏期；11月25日至12月10日，江南大部、贵州南部、云南中部、广西北部等地红叶进入最佳观赏期。

彩叶为何会转色？

影响彩叶叶片变色的原因有很多

在彩叶植物叶片组织中

与呈色相关的色素主要包括叶绿素

类胡萝卜素、生物碱类色素

和黄酮类色素四大类

这些直接影响着叶片色彩的形成

研究标明

这几类色素受多种因子诱导

如温度、光、营养供给

代谢物以及组织的特殊发育阶段等

其中温度在彩叶植物的呈色过程中

起着重要的调控作用

具体来看↓↓

• 叶绿素减少。秋天，昼短夜长，昼夜温差大，白天的强光会加速光合作用，不断地分解叶绿素。另外，部分营养物质会回收储藏在树干或根部，叶绿素此时不能大量合成，同时不断被叶绿素酶分解，或经光氧化而漂白。当叶绿素产生的速度开始落后于叶绿素的分解速度时，叶子中的绿色色素就开始减少。

• 类胡萝卜素分解速度低于叶绿素的分解速度。叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素和叶黄素，前者呈橙黄色，后者呈黄色。当叶绿素含量开始下降，叶子的绿颜色开始消褪时，就会留下类胡萝卜素的黄色或橙色。

• 花青素可溶糖增多。花青素属黄酮类化合物，秋天树叶中的花青素可溶糖增多，细胞为酸性，花青素在酸性条件下呈红色，所以很多树叶呈现红色。
  

银杏叶背后的天气密码

秋天的红叶虽美得炫目

但若是少了那一抹黄

只能算是欣赏到了半边秋色

北京坡峰岭，彩叶红黄相间 图/方超

“手中翠竹轻轻摇，银杏树下遍地金”

骆崇泉在《打银杏》中的描述

无疑是对银杏的生动写照

伴随着萧萧风声

大道两旁处处落叶

一片金黄

北京的银杏大道 图/段昊书

另外

会变成“黄金甲”的树不单只有银杏树

白蜡树非常适应北方四季分明的气候

秋季叶片会完全转为金黄色

美丽的白蜡树熠熠生辉 图/迪力努尔·热依木

冷空气的到来和降温幅度

是影响银杏叶变色的主要气象因素

0℃至5℃是银杏叶转色的最佳时间段

此时温度较低

植株进行的光合作用并不充分

叶绿素含量降低

叶黄素堆积

导致叶片呈金黄色

当气温降至0℃以下时

银杏叶就很容易脱落了

这时若加上大风、雨雪的袭击

银杏叶片就会纷纷掉落

以北京为例

未来几日

将是北京城区最佳赏银杏期

11月15日之后

北京的银杏观赏期逐渐结束

赏银杏地推荐 图/气象北京

最后小编要提示大家

赏红叶前可以结合天气预报

择机开展红叶观赏活动

此外，秋季冷空气活动频繁

气温起伏变化较大

红叶虽美

出游时更要注意防寒保暖

秋色与秋霜

“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄。”进入11月，华北、黄淮等地已时值深秋，南方大部也都早已迈入秋天的门槛。

01

秋天的颜色是热情奔放的红，还是璀璨绚烂的金？我国幅员辽阔，不同地区的秋景各有各的韵味，秋色更是五彩斑斓。

02

一念秋风，一季秋叶，如果说是秋风给了秋天颜色，那么，银杏就是阳光下最绚烂的一种，只用一抹金黄，便把秋渲染到了极致。当漫步街头巷尾，抬头见满目金黄，俯首亦是遍地灿烂之时，便知银杏最美的时刻到了……

03

随着冷空气频扰，我国不少地方气温创新低，部分地区还出现了大范围霜冻。霜冻是秋冬季节较为常见的农业气象灾害，会导致农作物冻伤甚至死亡。

又是秋季，“庭前落尽梧桐，水边开彻芙蓉”，北方大多是落叶缤纷。“谁念西风独自凉，萧萧黄叶闭疏窗，沉思往事立残阳”。当树木开始悄然变色、树叶在风中悠悠离去的时候，总是能轻易勾起人类的愁绪。今天小编就跟大家聊聊秋叶。

落叶林分布在哪？

能看到树叶变黄脱落的森林被称为落叶树，分为落叶针叶林和落叶阔叶林。

落叶针叶林是由落叶松柏类为主的针叶树所构成的森林。寒温带的地带性植被类型。

落叶针叶林林冠的色彩非常单调一致，结构简单，乔木层通常一层，并常由落叶松组成，林下有灌木层、草本层和地面苔藓层，落叶松林呈鲜绿色，树冠尖塔形，较喜阳，林下明亮成明亮针叶林。

落叶针叶林地区夏季温和湿润，冬季十分严寒，针叶树的叶缩小成针状，具各种抗寒抗旱结构，是对生长季短和低温引起的生理性干旱的适应。

我国落叶针叶林分布在大兴安岭北部山地，主要树种有兴安落叶松。

林木一般高大通直，出材率高，材质好，且能产生多种树脂，在工业、建筑上利用价值较大。

落叶阔叶林又称夏绿林，分布于中纬度湿润地区。温带落叶阔叶林在南半球很少见，主要分布在北半球三个地区：亚洲东部沿海、欧洲中西部湿润地区和北美大西洋沿岸。

这些地区一般都有4-6个月温暖的生长季节和适宜的降水，以及3-4个月的冬天。

由于这里冬季寒冷，树木仅在暖季生长，入冬前树木叶子枯死并脱落，土壤为褐色土与棕色森林土较为肥沃。

夏天，水热条件不错，植物一般都很茂密，叶片很宽阔。秋天，随着气温的下降和白昼时间变短，叶绿素耗光，类胡萝卜素、花青素等这种红色hs就会露出来。

冬天，宽大叶片容易散失水分，树干就会抛弃叶片准备过冬。

树为什么会落叶？

最主要的原因就是秋天没有充足的水分和光照。绿叶的主要用途是吸收太阳光进行光合作用制造养料，以及蒸腾水分。蒸腾水分可以使树木在炽热的阳光下不至于被灼伤。通常是气温越高，水分蒸腾得越多。一到秋冬季节，雨水稀少，空气干燥，土壤中的含水量也随之减少，满足不了树木生长的需要。再加上太阳光斜射北半球，日照时数一天天缩短，它提示树木冬季就要来临。此时树叶中就会产生一种植物激素——脱落酸。当叶片中的脱落酸输送到叶柄的基部时，在叶柄基部会形成一层非常小而细胞壁又很薄的薄壁细胞，植物学家称这种薄壁细胞为离层，离层的形成会使水分不能再正常输送到叶子里。

在脱落酸的作用下，离层周围会形成一个自然的断裂面。叶子由于得不到充足的水分供应，会逐渐干枯，自然断裂面越来越明显，经秋风一吹，便会落叶纷飞，甚至无风亦会自动飘零。秋天树木落叶能降低水分蒸腾和减少养料消耗，让树木能安全度过寒冷干燥的冬季。

由于各种树木对日照长短的敏感度和对水分的需求不同，落叶时间也不尽相同。即使同一种树木，若所处环境不同，其落叶时间也会不一样。因而人们常发现在瑟瑟秋风中，大多数树木的叶子已落尽，唯有靠近路灯的树上依然有树叶迎风傲立，这是因为路灯的照射弥补了自然日照的不足。所以，园艺上常用人工延长光照时间的方法来延缓花木早衰与落叶。

而松树、柏树等常绿树木，因其叶片表皮细胞壁厚，并且具有一层厚的角质层，加之叶面较为窄小，所以耐寒性极强，风吹不落，经冬不凋。

温带海洋性气候为何是落叶林？

落叶是植物减少蒸腾，保持体内水分，度过寒冷和 干旱季节的一种适应，这一习性是植物在长期进化过程中形成的。

温带海洋性气候虽然冬季平均气温在0℃以上，但极端气温常会较低；且由于纬度高，冬季降水偏多，气候湿冷，光照不足。因此，温带海洋性气候一般为温带落叶阔叶林带。

常绿林也会落叶吗？

常绿林的落叶现象其实一年四季都有，只不过每年春季气温回暖，常绿林会集中出现落老叶、出嫩芽、长新叶同时进行的现象。这些树种在秋冬季可不通过落叶等凋落形式减少水热损耗。当春季气温回升，降水增多，树开始新芽换树叶，老叶生长周期结束进而脱落，凋落量大。此树种在我国多见于亚热带常绿阔叶林。

不过它们落叶换季的时间较短，春天是它们的集中换叶期，每年三四五月，随着气温上升，常绿树新陈代谢也较旺盛，新芽大量长出，老叶也就脱落更新得快一点。有资料显示这种树大概在两三个星期的时间内，就会陆续完成落叶、长出新芽的过程，只是落旧叶与长新叶是同时进行的，所以看起来一直是常绿的。当嫩叶完全长出来的时候，老叶子就掉光了。因此对于常绿林来说基本也都是四季常绿。

秋天树叶为什么会变黄？

春夏季节，树木利用色素通过光合作用捕获光能，并且在叶子中其他物质的帮助下把光能以糖等化学物质的形式存储起来，而捕获光能的色素主要是叶绿素。除叶绿素外，其他颜色的色素的主要作用是把捕获的光能传递给叶绿素。在春夏季节，叶绿素在叶子中的含量比其他色素要丰富得多，所以叶子呈现出叶绿素的绿色，而看不出其他色素的颜色。

秋天来临后，树木感受到天气的变化。落叶树开始停止生长，只需少量养料就可存活。在落叶前，树干先分解叶绿素，分解产生的物质从叶子输送到树根，作为过冬养料。叶绿素分解后，树叶里就剩下类胡萝卜素(多种色素，主要呈hs)。

因此秋天树叶变黄，是因为树叶的叶绿素被分解了，叶绿素的分解速度远大于类胡萝卜素的分解速度。当叶绿素被分解完，只剩下类胡萝卜素，我们就看到秋天树上的树叶是hs的。

01:02

叶子为何在秋天变红？

生物课听讲了的朋友应该都知道——叶子的绿色是由多种色素调和而成的，但决定颜色的最主要因素还是叶绿素。

看到这仨字切勿望文生义，天真地以为叶绿素就相当于一种绿色染料。

树叶呈现的绿色，没你想的那么简单

树叶中的叶绿素可分为叶绿素a和叶绿素b，颜色分别是蓝绿色和黄绿色，在叶子中的比例为3：1。

叶绿素a

这两种叶绿素的总和，会再以3：1的比例和一类叫做“类胡萝卜素”的东西混合，才会出现我们每天都见得到的绿叶。

上面说的类胡萝卜素包括两类，橙huangse的胡萝卜素，和huangse的叶黄素。

但是呢，类胡萝卜素在叶子中的比例相对较少，所以就被叶绿素的颜色给掩盖住了，你肉眼看不出来。

直到秋天，叶绿素分解掉，类胡萝卜素的颜色才终于有机会让树叶变成hs。

深秋枯黄的落叶

除了上面提到的，叶子中还有第三类叶色素，也是最复杂和麻烦的一类，统称为“花色素”。

花色素种类繁多、家族庞大，在叶子中或多或少、时隐时现。在或酸或碱的环境下，它们呈现出的色彩也不一样，碰到各种化学物质时，还能玩个大变身——就是它们，导致了一些种类的植物，在秋天叶子变得通红。

哪些叶子有资格变红？

虽然天气一冷，叶子都会大变样儿，但根据活了这么多年积攒下来的人生经验，你应该注意到了：并不是每种植物的叶子都有变红的本事——红叶基本属于VIP，hs的叶子才是秋天里的普通老百姓。

常见的红叶主要有槭树科植物（元宝槭、鸡爪槭等）、漆树科植物（黄栌、火炬树等）和葡萄科植物（爬山虎、山葡萄等）。

茶条槭

前边说了，叶绿素在叶子中所占的比重比其他色素高太多了，所以要想让叶子变红，首先得让叶绿素退位。

这倒不是很难——在平时，新的叶绿素生成速度要高于旧的叶绿素分解速度，所以叶片总能保持叶绿素含量饱和。但在秋天降温后，叶绿素合成的速度大大降低，旧的去了，新的还没来，所以叶子就不再是绿色了。

大多数叶子在绿色消失后，类胡萝卜素占据上峰，显现为hs。

但是有一些植物天赋异禀，它们含有众多花色素中最有名的一种——花青素。谭老师地理工作室综合整理

花青素一般是紫红色，在叶子中不稳定，只能存在几个小时，很容易分解，但是在秋天，它们却摇身一变，形成了一种新的物质——稳定、不易分解、同时显现红色的“花青素苷”。

所以当叶片绿色消退后，花青素苷的颜色占据主流，叶子就会变红了。

然而为什么一定要在秋天才会有大量花青素苷生成呢？

因为在花青素摇身一变的时候，需要一项“秘密武器”——糖。花青素和糖相互作用，才能形成花青素苷。

这种“变身专用糖”，只有到了秋季才能攒够数；糖足够了，秋天的骤然降温，又会使花青素苷合成速度大大增加，有时一夜之间合成的花青素苷会比之前好多天的总和还多。

古人说得好 “霜叶红于二月花”，先有霜，才有最红的叶

2022年全国红叶地图

10月以来，冷空气频繁影响我国，大部地区气温持续走低，秋季前沿南扩至华南，红叶进入最佳观赏期的先后顺序和入秋进程基本同步。目前我国北方多地已层林尽染，而南方的秋叶还在“上妆”进程中。

落叶有何作用？

温带落叶阔叶林，夏季，枝叶繁盛，对阳光具有遮蔽作用，使到达森林底部的阳光少，有利于降低地面温度；冬季，落掉叶子，阳光可以达到森林底部，利于提高地面温度。落叶离开之后，落在大树的脚下，通过一系列物理化学作用变成富含营养的腐殖质，重新被根系吸收，这就是所谓落叶归根。

但是科学家发现，其实，在还没有落下之前，落叶就已经开始了它的奉献。叶子要落之前就会把里面能回收的东西全部拆掉回收，储藏在树干里面，尤其是氮磷钾等不可再生的物质。所以，落叶的献身“护花”并非在化作春泥之后才开始，而是在还没有落之前就已经开始了。

地理试题中的落叶

“银杏黄时秋意浓”，每至暮秋，银杏树便“尽换黄金甲”，当秋风袭来，遍地碎金，如梦如幻的浪漫景色吸引大量游人前去观赏。下图为我国主要银杏观赏地分布及某地银杏大道景观，据此完成1～2题。

1．湖州的地带性植被属于

A．常绿阔叶林 B．针阔叶混交林

C．落叶阔叶林 D．针叶林

2．与湖州相比，丹东的银杏最佳观赏期较短，其原因是

A．丹东纬度高，气温低，银杏叶黄得早

B．丹东受冬季风影响大，银杏叶掉落快且早

C．湖州离海近，气温高，银杏叶黄得晚

D．湖州秋季阴雨天气多，银杏叶掉落慢

解析：

第1题，读图分析可知，湖州位于我国的长江中下游地区，属于亚热带季风气候，对应的植被为亚热带常绿阔叶林，A选项正确。

第2题，湖州位于我国的长江中下游地区，属于亚热带季风气候；丹东位于我国的东北地区，属于温带季风气候，由于丹东纬度较高，受冬季风影响大，银杏叶掉落快且早，最佳观赏期较短，B选项正确。

答案：1.A 2.B

(2020·成都外国语学校测试)森林凋落物也可称为枯落物(如枯叶、枯枝等)。下图为我国某地甲、乙两树种森林凋落物数量的逐月变化示意图。据此回答3～5题。

3．甲树种最可能的是

A．常绿阔叶林 B．常绿硬叶林

C．落叶阔叶林 D．针叶林

4．该地最可能位于

A．西南地区 B．华北地区

C．西北地区 D．长江三角洲

5．造成甲、乙两树种凋落量差异的最主要因素是()

A．天气 B．海拔 C．光照 D．降水

解析：

第3题，根据图示信息，甲树种全年都有凋落物，说明全年有生长凋落，2、3月份凋落量较大，可能是亚热带常绿阔叶林。

第4题，根据上题及图示信息，甲树种可能是亚热带常绿阔叶林；乙树种凋落物在秋季凋落量大，可能是温带落叶阔叶林，因此该地可能位于亚热带地区地势起伏较大的地带。

第5题，结合上面题目可知，甲树种可能是亚热带常绿阔叶林，乙树种可能是温带落叶阔叶林，甲、乙树种的不同与热量差异有关，因此造成甲、乙两树种凋落量差异的最主要因素是海拔。

答案：3.A 4.A 5.B

（17全国Ⅰ）图1为我国东部地区某城市街道机动车道与两侧非机动车道绿化隔离带的景观对比照片，拍摄于2017年3月25日。数年前，两侧的绿化隔离带按同一标准栽种了常绿灌木；而如今，一侧灌木修剪齐整（左图），另一侧则杂树丛生，灌木零乱（右图）。拍摄当日，这些杂树隐有绿色，新叶呼之欲出。据此完成6—8题。

6．当地自然植被属于

A．常绿阔叶林 B．落叶阔叶林

C．常绿硬叶林 D．针叶林

7．造成图示绿化隔离带景观差异的原因可能是该街道两侧

A．用地类型差异 B．居民爱好差异

C．景观规划差异 D．行政管辖不同

8．图示常绿灌木成为我国很多城市的景观植物，制约其栽种范围的主要自然因素是

A．气温 B．降水 C．光照 D．土壤

【答案】6.B 7.D 8.A

9. (2016年高考海南地理卷) 阅读图文材料, 完成下列要求。

华北地区传统民居大多坐北朝南, 房前多植落叶阔叶树, 而不植四季常绿的松柏等针叶树。

图5

解释华北地区传统民居的房前多植落叶阔叶树, 而不植松柏的地理原因。

答案：华北地区夏季炎热, 与松柏 (常绿针叶树) 相比, 落叶阔叶树夏季冠广叶密, 遮阴取凉效果更好;冬季寒冷, 太阳高度角较小, 落叶阔叶树落叶后, 可让阳光充分射入室内, 提高室内温度 (松柏等常绿针叶树会遮挡阳光) 。综合自中国天气、如此这般学地理、中学地理研究等