每到秋天，漫山遍野的树叶就会慢慢变黄，一阵风吹过，树叶纷纷飘落，铺成一层金色的地毯，这是秋天最具代表性的景色。很多人都认为，树叶秋天变黄、掉落，是因为天气变冷，树叶被“冻枯”了，失去了生命力。其实，这一说法并不准确，树叶变黄、掉落，并不是被动的“枯萎”，而是树木为了适应冬天的环境，主动做出的“自我保护”，背后藏着树木的生存智慧，今天就来科普其中的原理。
首先，我们要了解树叶的颜色，为什么夏天是绿色，秋天却会变成黄色、红色。树叶的绿色，来自于一种叫做“叶绿素”的物质，叶绿素是树叶进行光合作用的核心，它能吸收阳光中的能量，将二氧化碳和水转化为树木生长所需的养分。夏天，阳光充足、温度适宜，叶绿素的合成速度很快，而且很稳定，所以树叶呈现出浓郁的绿色。
到了秋天，天气逐渐变冷，日照时间也慢慢变短，这两个因素，会直接影响叶绿素的合成。一方面，低温会抑制叶绿素的合成，另一方面，短日照会加速叶绿素的分解，而且分解速度远远超过合成速度。此时，树叶中的叶绿素会越来越少，原本被叶绿素掩盖的其他色素，就会慢慢显现出来——比如叶黄素、胡萝卜素，这些色素是黄色的，所以树叶会慢慢变黄；而有些树叶中含有花青素，花青素是红色的，所以会变成红色（比如枫叶）。
很多人会问：树叶为什么一定要掉落，留在树枝上不行吗？其实，树叶掉落，是树木为了度过冬天，做出的“节能”和“保水”措施，是一种非常聪明的生存策略。冬天，气温很低，很多地区会出现霜冻、降雪，土壤会被冻结，树木的根系无法从土壤中吸收到足够的水分和养分，此时，树木需要减少水分和养分的消耗，才能顺利过冬。
树叶是树木消耗水分和养分的主要部位，每一片树叶，都需要树木输送水分和养分，才能维持生命力。如果冬天树叶依然留在树枝上，树木就需要持续向树叶输送水分和养分，但此时根系无法吸收足够的供给，会导致树木水分和养分耗尽，最终死亡。因此，树木会主动让树叶掉落，减少水分和养分的消耗，相当于“休眠”，等到第二年春天，再重新长出新的树叶，恢复生长。
树叶掉落的过程，也有一套完整的“机制”。在树叶的叶柄和树枝连接的地方，有一个叫做“离层”的结构，到了秋天，树木会停止向树叶输送养分和水分，同时，离层会慢慢形成一层“分离细胞”，这些细胞会逐渐老化、死亡，导致树叶和树枝之间的连接越来越松散。当风吹过时，树叶就会在离层处断裂，纷纷飘落。而且，树叶掉落前，树叶中的养分（比如氮、磷等），会被树木吸收回来，储存起来，供第二年春天新叶生长使用，一点也不浪费。
还有一个有趣的知识点：并不是所有的树木，秋天都会落叶。我们平时看到的松树、柏树，冬天依然是绿色的，不会落叶，这类树木叫做“常绿树”。它们之所以不落叶，是因为它们的叶子呈针状，表面积很小，水分蒸发量很少，而且叶子表面有一层厚厚的蜡质，能起到保水的作用，即使冬天，也能维持生命力，不需要通过落叶来保水。但其实，常绿树也会落叶，只是它们的落叶是分批进行的，不是一次性掉落，所以我们平时看不到明显的落叶现象。
