30秒认识它

红叶与黄叶:树叶怎样改变颜色

紅葉

秋天许多树叶在脱落前由绿转黄、转红或呈现混色,日语常以“紅葉”统称这类景象。枫类、银杏等树木会显出不同的秋色,变黄与变红涉及不同色素。

羽扇槭(Acer japonicum)红叶,2021年10月28日摄。森林综合研究所资料。
羽扇槭(Acer japonicum)红叶,2021年10月28日摄。森林综合研究所资料。

01

绿色退去,黄色显露

银杏绿叶示意
银杏绿叶示意
银杏黄叶示意
银杏黄叶示意

生长季节,叶中的叶绿素使绿色占主导。叶片衰老时,叶绿素逐渐分解,原来同在叶绿体中的黄色类胡萝卜素便显露出来。银杏是常见例子。黄叶显露原有的黄色色素,红叶则积累花青素。

02

花青素积累,叶片变红

槭类绿叶示意
槭类绿叶示意
槭类红叶示意
槭类红叶示意

红叶形成时,花青素在叶细胞中积累。它出现的时间、数量和叶绿素消退的速度,共同影响叶片呈深红、浅红或红绿混色。依日本植物生理学会的解释,花青素积累与黄色色素显露是不同过程;一片叶可以直接由绿转红,也可出现混色。

黄色与红色:两种色素变化
  1. 黄色 · 原有色素显露

    叶绿素减少,原有的黄色类胡萝卜素更显眼。

  2. 红色 · 花青素积累

    叶细胞中新积累的花青素参与红色形成。

两种过程可以重叠,也可分别形成黄叶和红叶。

03

叶片也在回收资源

秋季叶片衰老时,树体会回收叶中的部分养分,叶柄基部与枝条相接处有一层离层细胞,这些细胞发生变化并最终分离,使叶片脱落。光照和温度影响这些过程,但一片叶、一株树和整片山林的变色进度不会完全一致。常绿树也会更新老叶,只是通常不整株同步脱落。

从叶片回收,到落叶
  1. 部分养分 → 树体

    衰老过程中,树回收叶中的部分资源。

  2. 叶柄连着枝条;离层位于叶柄基部与枝条相接处。图示离层所在位置。
    叶柄连着枝条;离层位于叶柄基部与枝条相接处。图示离层所在位置。
    叶柄基部的离层

    叶柄基部的离层细胞发生变化,最终使叶柄与枝分离。

  3. 叶柄从枝条处分离,叶片连同叶柄脱落。
    叶柄从枝条处分离,叶片连同叶柄脱落。
    叶片脱落

    单叶、单株与整片山林的进度不一致。

小图表示叶柄连接与分离的位置,叶色保持相同。叶片变红由花青素积累形成。

04

科学解释仍在细化

花青素为何在衰老叶中大量合成,是持续研究的问题。森林综合研究所2024年介绍的羽扇槭研究发现,花青素合成消耗糖,可缓和糖浓度上升,并与避免过早落叶及光合损伤有关。这项研究讨论的是羽扇槭中花青素合成与糖浓度的关系,其他树种中花青素的作用还在研究。

05

从一片叶读到一片景色

看叶形可以辨认树种,看颜色则是在观察某一时刻的状态。同一片叶也可能局部仍绿、局部变红,枝条受光面的颜色常与阴面不同。秋色由多种树木组成:枫类、银杏、柿树等都能构成秋色,变化方式并不相同。

气温会改变着色的时间。日本气象协会在2026年的说明中指出,秋季气温较低时,观枫期倾向提早,气温较高时则倾向推迟;其预测利用各地枫树红叶日与气温的历史关联。该说明还把高海拔地点列为可能早于当地一般预报日期的地方。因此,比较秋色时,除了树种和叶片受光,还要看当年的秋季气温与所处海拔。

06

赏叶的图像与观测记录

文学中的红叶见与红叶狩

赏叶早已进入古典文学。平安时代的《源氏物语》椎本卷与《拾遗集》留下了“红叶见”的用例;日本文学研究者吉海直人指出,“红叶狩”这个名称的早期用例则见于镰仓时代编成的《夫木和歌集》。这些用例记下了不同时代赏叶活动的名称。

绘卷中的赏叶记录

赏叶也留下了文化记录。中津川市苗木远山史料馆介绍,远山友寿在1834年借来一卷描绘1823年高尾赏枫的绘卷,由青山新吾书写、佐佐木胜兵卫绘制临本,歌、图与文字相间。气象厅观测枫树红叶日时,以指定标本木整体大部分叶片变红的第一日为准。

近代公园与气象观测

近代,赏叶名胜也成为公共游览空间。大阪府公园协会记录,箕面在1887年前后已被俗称为公园,1898年正式开设公园,原有瀑布、溪谷与秋色纳入了公园管理。观察秋色后来又有了跨地点比较的制度:气象厅从1953年起采用全国统一的生物季节观测方法。因城市化等造成观测环境变化,2021年缩减观测对象,仍保留枫树红叶、落叶和银杏黄叶、落叶等项目。赏景记录与标准化观测,记录的是秋天的不同方面。

读后问答

每片叶都先黄后红吗?

不是。黄叶与红叶的色素变化不同,红叶不必先经过黄叶阶段。

银杏为什么常呈黄色?

叶绿素消退后,原来存在的黄色类胡萝卜素变得显著。

红叶只指枫树吗?

不是。它也可指多种植物叶色变化的景象,枫树只是其中一类。

秋季偏暖或偏冷,对观枫时间有怎样的倾向?

日本气象协会指出,秋季较暖时倾向推迟,较冷时倾向提早;同地高海拔地点也可能较早。

资料与图像来源
  1. 国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研究所/森林の生き物 Q3
  2. 黄葉と紅葉について | みんなのひろば | 日本植物生理学会
  3. 国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研究所/紅葉もたらす色素、デンプンに代わって糖上昇抑え早期落葉回避
  4. data.jma.go.jp:红叶与黄叶资料
  5. city.nakatsugawa.lg.jp:红叶与黄叶资料
  6. 気象庁:かえでの紅葉日と観測基準
  7. 吉海直人:紅葉狩り
  8. 大阪府公園アーカイブス:箕面公園
  9. 長野地方気象台:生物季節観測
  10. 森林総合研究所:紅葉と離層の発達(2026)
  11. 日本気象協会:紅葉期と秋季気温(2026)