為什麼常青樹不在每年秋天變色落葉呢？

這是北半球的秋天，也就是所謂的欣賞樹葉的季節，人們走出去欣賞一年一度的橙色、紅色和黃色樹葉的時候了。

但在這些明亮多彩的斑塊中，有一些樹木始終保持着綠色，為什麼常綠針葉樹不在每年秋天變色落葉呢？

和許多其他挑戰一樣，樹木可以用多種方式解決冬季問題。

隨着氣溫開始下降，溫帶闊葉樹——比如楓樹和橡樹——會從葉子中提取綠色葉綠素。這是一種色素，可以吸收陽光，為光合作用提供動力。樹木儲存着來之不易的礦物質，主要是氮，它們在木材中投入了葉綠素，以便在未來的生長季節再利用。在落葉入冬之前，黃色、橙色和紅色會短暫可見。

常綠針葉樹——球果樹——常年保持葉子，並有不同的策略來抵禦冬季的壓力。

樹葉投資回報

保持常綠並不意味着在整個冬季繼續進行光合作用。寒冷的溫度影響針葉樹的新陳代謝，就像它們影響其他生物一樣。事實上，在寒冷的冬季，常綠針葉樹的光合作用並不比它們的無葉鄰居多。

落葉樹必須在一個生長季節內收回對其葉冠的投資。相比之下，常綠針葉樹通過掛在針葉上，讓這些針葉有多個生長季節，從而為樹木的資產負債表做出貢獻。這才是保持綠色的真正好處。

常綠植物的葉片壽命更長，這意味着它們可以在對落葉表親不起作用的環境中生存。在高緯度和高海拔地區，較短和較冷的生長季節會限制光合活動。乾旱會進一步干擾光合作用。在這些嚴酷的條件下，一年的時間可能不足以讓一片葉子產生足夠的能量來償還樹木的生長成本。

這可能解釋了為什麼常綠針葉樹佔據了阿拉斯加、加拿大和北歐高緯度地區的山頂和北方森林。落葉闊葉樹在很大程度上退出了這樣的棲息地——這種情況意味着它們無法平衡在一個季節內對葉片的投資和葉片的光合作用回報。

常綠針的壽命差異很大，並反映出生長季節壓力的程度。新英格蘭南部常見的一些溫帶樹木，如白松，只在兩個生長季節保留針葉。任何一根白松針葉只越冬一次，最低限度地符合常青樹的定義。

一些針葉樹，如落葉松，甚至沒有做到這一點，而是在每年秋天脫落整個針葉冠，形成一個明亮的金色展示，這可能是它們發現的秋季樹葉絢麗的亮點。

相比之下，生活在乾旱的西南部高海拔地區的剛毛松樹，在近50年的時間裡，都會牢牢地固定在針葉上。考慮到生長季節的壓力，剛毛松針可能需要差不多那麼長的時間才能實現其建設投資的光合回報。

堅硬的剛毛松針在其惡劣的棲息地中可以持續數十年。

適應冬季壓力

過冬對樹木來說壓力很大。

零度以下的溫度會帶來常綠針葉細胞凍結的風險，這將是致命的。為了防止冰凍，常綠針葉樹積累了高濃度的溶解物質，稱為冷凍保護劑，可以降低細胞中的水的冰點，保護關鍵的細胞結構，同時不干擾新陳代謝。

寒冷、下雪和結冰，再加上長壽的要求，導致常綠針葉樹將精力投入到針葉的韌性上。針葉樹針葉的韌性各不相同；例如，壽命相對較短的白松針更為細膩。使針葉更耐用的纖維材料進一步加深了針葉樹的投資，延長了實現針葉樹建造成本回報所需的時間。

大雪會導致樹枝斷裂，這是常綠的普遍風險。通常下垂的細針葉樹比落葉樹的闊葉樹捕雪少。事實上，當落葉樹因暴風雪而失去枝條時，通常是在雪季邊緣的暴風雪期間（秋季或春季），而不是在隆冬的暴風雨中，此時樹冠沒有葉子。如果你曾經想知道為什麼落葉樹在春天要花這麼長時間才能長出葉子，從而錯過了一些良好的生長日，請記住，樹木不想冒着春季風暴可能造成的損害的風險。

常青樹的枝條是為了讓雪從枝條上滑落，這樣它們就不會在重壓下折斷。

針葉樹的樹枝結構也適合下雪。針葉樹的枝條通常從樹榦向外和向下掃：想象一下聖誕冷杉。不僅如此，針葉樹的枝條通常比落葉樹上的枝條更靈活。積雪使針葉樹的枝條變得沉重，直到枝條形成一個脫落的角度。

無論是哪一種，在中緯度地區，冬季的雪會飛舞，生長季節通常溫和宜人，樹木都需要策略來度過難關。有些人每年春天都會再造一頂樹葉。常綠植物為它們的針葉和枝條配備了過冬所必需的特徵，從而活到了另一個春天——對一些人來說，還有很多春天。