为什么常青树不在每年秋天变色落叶呢？

这是北半球的秋天，也就是所谓的欣赏树叶的季节，人们走出去欣赏一年一度的橙色、红色和黄色树叶的时候了。

但在这些明亮多彩的斑块中，有一些树木始终保持着绿色，为什么常绿针叶树不在每年秋天变色落叶呢？

和许多其他挑战一样，树木可以用多种方式解决冬季问题。

随着气温开始下降，温带阔叶树——比如枫树和橡树——会从叶子中提取绿色叶绿素。这是一种色素，可以吸收阳光，为光合作用提供动力。树木储存着来之不易的矿物质，主要是氮，它们在木材中投入了叶绿素，以便在未来的生长季节再利用。在落叶入冬之前，黄色、橙色和红色会短暂可见。

常绿针叶树——球果树——常年保持叶子，并有不同的策略来抵御冬季的压力。

树叶投资回报

保持常绿并不意味着在整个冬季继续进行光合作用。寒冷的温度影响针叶树的新陈代谢，就像它们影响其他生物一样。事实上，在寒冷的冬季，常绿针叶树的光合作用并不比它们的无叶邻居多。

落叶树必须在一个生长季节内收回对其叶冠的投资。相比之下，常绿针叶树通过挂在针叶上，让这些针叶有多个生长季节，从而为树木的资产负债表做出贡献。这才是保持绿色的真正好处。

常绿植物的叶片寿命更长，这意味着它们可以在对落叶表亲不起作用的环境中生存。在高纬度和高海拔地区，较短和较冷的生长季节会限制光合活动。干旱会进一步干扰光合作用。在这些严酷的条件下，一年的时间可能不足以让一片叶子产生足够的能量来偿还树木的生长成本。

这可能解释了为什么常绿针叶树占据了阿拉斯加、加拿大和北欧高纬度地区的山顶和北方森林。落叶阔叶树在很大程度上退出了这样的栖息地——这种情况意味着它们无法平衡在一个季节内对叶片的投资和叶片的光合作用回报。

常绿针的寿命差异很大，并反映出生长季节压力的程度。新英格兰南部常见的一些温带树木，如白松，只在两个生长季节保留针叶。任何一根白松针叶只越冬一次，最低限度地符合常青树的定义。

一些针叶树，如落叶松，甚至没有做到这一点，而是在每年秋天脱落整个针叶冠，形成一个明亮的金色展示，这可能是它们发现的秋季树叶绚丽的亮点。

相比之下，生活在干旱的西南部高海拔地区的刚毛松树，在近50年的时间里，都会牢牢地固定在针叶上。考虑到生长季节的压力，刚毛松针可能需要差不多那么长的时间才能实现其建设投资的光合回报。

坚硬的刚毛松针在其恶劣的栖息地中可以持续数十年。

适应冬季压力

过冬对树木来说压力很大。

零度以下的温度会带来常绿针叶细胞冻结的风险，这将是致命的。为了防止冰冻，常绿针叶树积累了高浓度的溶解物质，称为冷冻保护剂，可以降低细胞中的水的冰点，保护关键的细胞结构，同时不干扰新陈代谢。

寒冷、下雪和结冰，再加上长寿的要求，导致常绿针叶树将精力投入到针叶的韧性上。针叶树针叶的韧性各不相同；例如，寿命相对较短的白松针更为细腻。使针叶更耐用的纤维材料进一步加深了针叶树的投资，延长了实现针叶树建造成本回报所需的时间。

大雪会导致树枝断裂，这是常绿的普遍风险。通常下垂的细针叶树比落叶树的阔叶树捕雪少。事实上，当落叶树因暴风雪而失去枝条时，通常是在雪季边缘的暴风雪期间（秋季或春季），而不是在隆冬的暴风雨中，此时树冠没有叶子。如果你曾经想知道为什么落叶树在春天要花这么长时间才能长出叶子，从而错过了一些良好的生长日，请记住，树木不想冒着春季风暴可能造成的损害的风险。

常青树的枝条是为了让雪从枝条上滑落，这样它们就不会在重压下折断。

针叶树的树枝结构也适合下雪。针叶树的枝条通常从树干向外和向下扫：想象一下圣诞冷杉。不仅如此，针叶树的枝条通常比落叶树上的枝条更灵活。积雪使针叶树的枝条变得沉重，直到枝条形成一个脱落的角度。

无论是哪一种，在中纬度地区，冬季的雪会飞舞，生长季节通常温和宜人，树木都需要策略来度过难关。有些人每年春天都会再造一顶树叶。常绿植物为它们的针叶和枝条配备了过冬所必需的特征，从而活到了另一个春天——对一些人来说，还有很多春天。