ป่าผลัดใบ

ภาพป่าผลัดใบสี่แห่งในฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง และฤดูหนาว

ในสาขาพืชสวนและพฤกษศาสตร์คำว่าdeciduous ( / d ɪ ˈ s ɪ dʒ u . ə s / ) ^{[ 1 ] [ 2 ]}หมายถึง "ร่วงหล่นเมื่อถึงวัยเจริญพันธุ์" ^{[ 3 ]}และ "มีแนวโน้มที่จะร่วงหล่น" ^{[ 4 ]}โดยอ้างอิงถึงต้นไม้และไม้พุ่มที่ผลัดใบ ตามฤดูกาล โดยปกติในฤดูใบไม้ร่วง การร่วงหล่นของกลีบดอกหลังจากออกดอก และการร่วงหล่นของผลไม้สุก คำตรงข้ามของ deciduous ในความหมายทางพฤกษศาสตร์คือevergreen

โดยทั่วไป คำว่า "ผลัดใบ" หมายถึง "การหลุดร่วงของส่วนที่ไม่จำเป็นหรือไม่เป็นประโยชน์อีกต่อไป" และ "การร่วงหล่นหลังจากสิ้นสุดวัตถุประสงค์" ในพืช ถือเป็นผลจากกระบวนการทางธรรมชาติ คำว่า "ผลัดใบ" มีความหมายคล้ายกันเมื่อกล่าวถึงส่วนต่างๆ ของสัตว์ เช่นเขากวาง ที่ผลัดใบ ^{[ 5 ]}ฟันน้ำนมในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด (รวมถึงมนุษย์) หรือเยื่อบุโพรงมดลูกที่หลุดร่วงหลังคลอด

ในทางพฤกษศาสตร์และพืชสวนพืชผลัดใบซึ่งรวมถึงต้นไม้ไม้พุ่มและ ไม้ ยืนต้นล้มลุก คือพืชที่ผลัด ใบทั้งหมดในช่วงหนึ่งของปี^{[ 6 ]}กระบวนการนี้เรียกว่าการร่วงของใบ^{[ 7 ]}ในบางกรณี การร่วงของใบเกิดขึ้นพร้อมกับฤดูหนาว โดยเฉพาะใน ภูมิ อากาศอบอุ่นหรือขั้วโลก^{[ 8 ]}ในส่วนอื่นๆ ของโลก รวมถึงเขตร้อน กึ่งเขตร้อน และเขตแห้งแล้ง พืชจะผลัดใบในช่วงฤดูแล้งหรือฤดูอื่นๆ ขึ้นอยู่กับความแปรปรวนของปริมาณน้ำฝน^{[ 9 ]}

สิ่งที่ตรงกันข้ามกับไม้ผลัดใบคือไม้ไม่ผลัดใบซึ่งใบไม้จะร่วงตามกำหนดเวลาที่แตกต่างจากไม้ผลัดใบ ดังนั้นจึงดูเหมือนว่ายังคงเขียวอยู่ตลอดทั้งปีเพราะใบไม้ไม่ได้ร่วงพร้อมกันทั้งหมด^{[ 10 ]}พืชที่มีลักษณะกึ่งผลัดใบอาจเรียกว่ากึ่งผลัดใบพวกมันจะสูญเสียใบเก่าเมื่อเริ่มมีการเจริญเติบโตใหม่^{[ 11 ]}พืชบางชนิดเป็นกึ่งไม่ผลัดใบและจะสูญเสียใบก่อนฤดูการเจริญเติบโตถัดไป โดยจะคงใบไว้บ้างในช่วงฤดูหนาวหรือช่วงที่แห้งแล้ง^{[ 12 ]}

พืชผลัดใบหลายชนิดออกดอกในช่วงที่ไม่มีใบ เนื่องจากจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผสมเกสร การไม่มีใบ ช่วยให้ละอองเกสรแพร่กระจายไปตามลมได้ดีขึ้นสำหรับพืชที่ผสมเกสรโดยลม และทำให้ แมลงมองเห็นดอกไม้ได้ชัดเจนขึ้นสำหรับพืชที่ผสมเกสรโดยแมลง อย่างไรก็ตาม กลยุทธ์นี้ก็มีความเสี่ยงเช่นกัน เพราะดอกไม้สามารถถูกทำลายจากน้ำค้างแข็ง หรือในฤดูแล้ง อาจทำให้พืชขาดน้ำได้

การผลิใบ ในฤดูใบไม้ผลิและ การร่วงหล่นของใบในฤดูใบไม้ ร่วงนั้นเกิดจากปัจจัยหลายอย่างร่วมกัน ทั้งแสงแดดและอุณหภูมิอากาศ สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมจะแตกต่างกันไปตามชนิดของต้นไม้ แต่โดยทั่วไปแล้ว ต้นไม้ที่ทนต่อความหนาวเย็นได้ดี เช่นสกุล Salixจะผลิใบเร็วกว่าและร่วงหล่นช้ากว่า ในขณะที่ต้นไม้ใน สกุล FraxinusและJuglansจะเจริญเติบโตได้เฉพาะในสภาพอากาศอบอุ่นและปราศจากน้ำค้างแข็งเท่านั้น จึงต้องการแสงแดดอย่างน้อย 13 ชั่วโมงและอุณหภูมิอากาศประมาณ 70 องศาฟาเรนไฮต์ (21 องศาเซลเซียส) จึงจะผลิใบได้ ต้นไม้เหล่านี้จะเป็นหนึ่งในต้นไม้กลุ่มแรกๆ ที่ร่วงหล่นในฤดูใบไม้ร่วง ในสภาพอากาศกึ่งอาร์กติก เช่นอลาสก้าใบไม้จะเริ่มเปลี่ยนสีตั้งแต่เดือนสิงหาคม แต่สำหรับภูมิภาคเขตอบอุ่นส่วนใหญ่ การเปลี่ยนสีจะเกิดขึ้นในช่วงปลายเดือนกันยายนถึงต้นเดือนพฤศจิกายน และในสภาพอากาศกึ่งเขตร้อน เช่น ทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกา อาจเกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายนถึงธันวาคม

การร่วงหล่นของใบหรือการแยกตัวของใบเกี่ยวข้องกับสัญญาณทางสรีรวิทยาที่ซับซ้อนและการเปลี่ยนแปลงภายในพืช เมื่อการร่วงหล่นของใบเสร็จสมบูรณ์ (สังเกตได้จากการเปลี่ยนจากใบสีเขียวสดใสในฤดูใบไม้ผลิไปเป็นใบสีเขียวเข้มในฤดูร้อน) ระดับคลอโรฟิลล์ในใบจะคงที่จนกว่าอุณหภูมิจะเย็นลงในฤดูใบไม้ร่วง เมื่อฤดูใบไม้ร่วงมาถึงและวันสั้นลงหรือเมื่อพืชประสบภาวะแห้งแล้ง^{[ 13 ]}คลอโรฟิลล์จะค่อยๆ สลายตัว ทำให้เม็ดสีอื่นๆ ที่มีอยู่ในใบปรากฏให้เห็นและส่งผลให้ใบมีสีที่ไม่ใช่สีเขียว สีของใบที่สดใสที่สุดจะเกิดขึ้นเมื่อวันสั้นลงและกลางคืนเย็นลง แต่ยังคงอยู่เหนือจุดเยือกแข็ง^{[ 14 ]}เม็ดสีอื่นๆ เหล่านี้รวมถึงแคโรทีนอยด์ที่มีสีเหลือง น้ำตาล และส้ม เม็ด สี แอนโทไซยานินให้สีแดงและสีม่วง แม้ว่าจะไม่ได้มีอยู่ในใบเสมอไป แต่จะผลิตขึ้นในใบในช่วงปลายฤดูร้อน เมื่อน้ำตาลถูกกักอยู่ในใบหลังจากกระบวนการแยกตัวของใบเริ่มต้นขึ้น บางส่วนของโลกที่มีสีสันสดใสของฤดูใบไม้ร่วงนั้นจำกัดอยู่เฉพาะในพื้นที่ที่มีกลางวันสั้นและกลางคืนเย็น ด้วยเหตุนี้ ภูมิภาคนิวอิงแลนด์ของสหรัฐอเมริกาและแคนาดาตะวันออกเฉียงใต้จึงมักมีสีสันของฤดูใบไม้ร่วงที่สวยงามเป็นพิเศษ ในขณะที่ยุโรปโดยทั่วไปมีสีสันที่ด้อยกว่าเนื่องจากสภาพภูมิอากาศแบบชื้นริมทะเลและความหลากหลายทางชีวภาพโดยรวมที่ต่ำกว่า นอกจากนี้ การที่สหรัฐอเมริกาและแคนาดาตอนใต้ตั้งอยู่ในละติจูดที่ต่ำกว่ายุโรปตอนเหนือก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่ง ทำให้ดวงอาทิตย์ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงอยู่สูงและแรงกว่า การรวมกันของแสงแดดที่แรงและอุณหภูมิที่เย็นทำให้สีสันของฤดูใบไม้ร่วงเข้มข้นขึ้น ทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกาก็มีสีสันของฤดูใบไม้ร่วงที่ไม่สวยงามนักเนื่องจากอุณหภูมิที่อบอุ่นในช่วงฤดูใบไม้ร่วง และทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาก็มีพืชที่เขียวชอุ่มตลอดปีมากกว่าพืชผลัดใบ ประกอบกับชายฝั่งตะวันตกและสภาพภูมิอากาศแบบทะเล ( ดูเพิ่มเติม : สีสันของใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วง ) พื้นที่ส่วนใหญ่ของซีกโลกใต้ไม่มีพืชผลัดใบ เนื่องจากฤดูหนาวไม่รุนแรงและมีพื้นที่น้อยกว่า โดยส่วนใหญ่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร มีเพียงอเมริกาใต้ตอนใต้ เกาะใต้ของนิวซีแลนด์และออสเตรเลียตอนใต้ โดยเฉพาะแทสเมเนียและวิกตอเรีย เท่านั้น ที่มีสีสันของใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วงที่โดดเด่น

จุดเริ่มต้นของการร่วงของใบไม้เริ่มขึ้นเมื่อเกิดชั้นหลุดร่วง (abscission layer) ระหว่างก้าน ใบ กับลำต้น ชั้นนี้จะเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิระหว่างการเจริญเติบโตใหม่ของใบ ประกอบด้วยชั้นของเซลล์ที่สามารถแยกออกจากกันได้ เซลล์เหล่านี้ไวต่อฮอร์โมนพืชที่เรียกว่าออกซินซึ่งผลิตโดยใบและส่วนอื่นๆ ของพืช เมื่อออกซินจากใบถูกผลิตในอัตราที่สอดคล้องกับที่ผลิตจากลำต้นของพืช เซลล์ของชั้นหลุดร่วงจะยังคงเชื่อมต่อกันอยู่ แต่ในฤดูใบไม้ร่วงหรือเมื่อพืชอยู่ในสภาวะเครียด การไหลของออกซินจากใบจะลดลงหรือหยุดลง ทำให้เกิดการยืดตัวของเซลล์ภายในชั้นหลุดร่วง การยืดตัวของเซลล์เหล่านี้จะทำลายการเชื่อมต่อระหว่างชั้นเซลล์ต่างๆ ทำให้ใบหลุดออกจากต้นได้ นอกจากนี้ยังสร้างชั้นที่ปิดรอยแตกเพื่อป้องกันไม่ให้พืชสูญเสียน้ำเลี้ยง

ต้นไม้บางชนิด โดยเฉพาะต้นโอ๊กและต้นบีช แสดงพฤติกรรมที่เรียกว่า " การคงอยู่ของใบ" (marcescence ) ซึ่งหมายถึง ใบที่ตายแล้วจะไม่ร่วงหล่นในฤดูใบไม้ร่วงและยังคงอยู่บนต้นไม้จนกว่าจะถูกลมพัดปลิวไป สาเหตุเกิดจากการพัฒนาของชั้นหลุดร่วงไม่สมบูรณ์ โดยส่วนใหญ่จะพบในระยะต้นกล้าและต้นอ่อน แม้ว่าต้นไม้ที่โตเต็มที่แล้วอาจพบการคงอยู่ของใบที่กิ่งล่างได้เช่นกัน

พืชผลัดใบจำนวนหนึ่งจะกำจัดไนโตรเจนและคาร์บอนออกจากใบก่อนที่จะร่วงหล่น และเก็บสะสมไว้ในรูปของโปรตีนในแวคิวโอลของ เซลล์ พาเรนไคมาในรากและเปลือกชั้นใน ในฤดูใบไม้ผลิ โปรตีนเหล่านี้จะถูกใช้เป็นแหล่งไนโตรเจนในระหว่างการเจริญเติบโตของใบหรือดอกใหม่^{[ 15 ]}

พืชผลัดใบมีข้อดีและข้อเสียเมื่อเทียบกับพืชไม่ผลัดใบ เนื่องจากพืชผลัดใบจะทิ้งใบเพื่อประหยัดน้ำหรือเพื่อเอาชีวิตรอดจากสภาพอากาศหนาวเย็นในฤดูหนาวได้ดีขึ้น จึงต้องงอกใบใหม่ในช่วงฤดูปลูกที่เหมาะสมถัดไป ซึ่งต้องใช้ทรัพยากรที่พืชไม่ผลัดใบไม่จำเป็นต้องใช้ พืชไม่ผลัดใบจะสูญเสียน้ำมากกว่าในช่วงฤดูหนาว และยังอาจเผชิญกับแรงกดดันจากการถูกล่า มากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อยังเล็กอยู่ ต้นไม้ผลัดใบจะประสบกับการหักของกิ่งและลำต้นจากพายุน้ำแข็งน้อยลงเมื่อไม่มีใบ และพืชสามารถลดการสูญเสียน้ำได้เนื่องจากปริมาณน้ำเหลวลดลงในช่วงวันที่หนาวเย็นในฤดูหนาว^{[ 17 ]}

การร่วงของใบในช่วงฤดูหนาวอาจช่วยลดความเสียหายจากแมลงได้ การซ่อมแซมใบและการรักษาให้ใบใช้งานได้อาจมีค่าใช้จ่ายมากกว่าการร่วงและงอกใหม่^{[ 18 ]}การกำจัดใบยังช่วยลด การเกิด โพรงอากาศซึ่งอาจทำให้ ท่อ น้ำในพืช เสียหายได้ ^{[ 19 ]}จากนั้นพืชผลัดใบจะมีท่อน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงมีอัตราการคายน้ำ ที่สูงขึ้น (และด้วยเหตุนี้จึงมีการดูดซับ CO ₂ มากขึ้น เนื่องจากเกิดขึ้นเมื่อปากใบเปิด) ในช่วงฤดูการเจริญเติบโตในฤดูร้อน

ลักษณะผลัดใบได้พัฒนาขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าในหมู่พืชไม้ ต้นไม้ได้แก่เมเปิลโอ๊คหลาย ชนิด และ น อโทฟา กัส เอล์ มบีชแอสเพนและเบิร์ชเป็นต้น รวมถึงพืชสน หลาย สกุลเช่นลาร์ชและเมตาเซควอ ยา ไม้พุ่มผลัดใบได้แก่ สายน้ำผึ้งไวเบอร์นัมและอื่นๆ อีกมากมาย ไม้เลื้อยในเขตอบอุ่นส่วนใหญ่ก็ผลัดใบเช่นกัน ได้แก่องุ่นไอวี่พิษเวอร์จิเนียครีปเปอร์ วิสเต อเรียเป็นต้น ลักษณะนี้มีประโยชน์ในการระบุพืช ตัวอย่างเช่น ในบางส่วนของแคลิฟอร์เนียตอนใต้และทางตะวันออกเฉียงใต้ของอเมริกา อาจพบ โอ๊ค ชนิด ผลัดใบและ ไม่ผลัดใบ ขึ้นอยู่เคียงข้างกัน

ช่วงเวลาที่ใบไม้ร่วงมักจะตรงกับฤดูกาล เช่น ฤดูหนาวในกรณีของพืชที่ชอบอากาศเย็น หรือฤดูแล้งในกรณีของพืชเขตร้อน^{[ 20 ]}อย่างไรก็ตาม ไม่มีพืชผลัดใบในกลุ่ม พืชใบเลี้ยง เดี่ยวที่มี ลักษณะคล้ายต้นไม้ เช่นปาล์มยุคคาและดราเซน่า ไฮเดรนเจีย ฮิรตะเป็นไม้พุ่มผลัดใบที่พบใน ญี่ปุ่น

ป่าที่ต้นไม้ส่วนใหญ่ผลัดใบเมื่อสิ้นสุดฤดูการเจริญเติบโตตามปกติเรียกว่าป่าผลัดใบ ป่าเหล่านี้พบได้ในหลายพื้นที่ทั่วโลกและมีระบบนิเวศ การเจริญเติบโตของพืชชั้นล่าง และพลวัตของดิน ที่เป็นเอกลักษณ์ ^{[ 21 ]}

ป่าผลัดใบสองประเภทที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดพบได้ทั่วโลก

ป่าผลัดใบ เขตอบอุ่นเป็นระบบนิเวศพืชที่กระจายตัวอยู่ในทวีปอเมริกาเหนือและใต้ เอเชีย บริเวณลาดเขาตอนใต้ของเทือกเขาหิมาลัย ยุโรป และเพื่อการเพาะปลูกในโอเชียเนีย ป่าเหล่านี้ก่อตัวขึ้นภายใต้สภาพภูมิอากาศที่มีความผันแปรของอุณหภูมิตามฤดูกาลสูง การเจริญเติบโตเกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อนที่อบอุ่น การร่วงหล่นของใบในฤดูใบไม้ร่วง และการพักตัวในช่วงฤดูหนาวที่หนาวเย็น ระบบนิเวศที่มีลักษณะเฉพาะตามฤดูกาลเหล่านี้มีรูปแบบชีวิตที่หลากหลาย ซึ่งได้รับผลกระทบอย่างมากจากความผันแปรของสภาพภูมิอากาศตามฤดูกาล โดยเฉพาะอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝน สภาพทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกันไปตามภูมิภาคเหล่านี้ก่อให้เกิดระบบนิเวศพืชป่าที่มีลักษณะเฉพาะในแต่ละภูมิภาค

ชีวนิเวศ ป่าผลัดใบเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนพัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองต่อรูปแบบปริมาณน้ำฝนตามฤดูกาล ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามฤดูกาล ในช่วงฤดูแล้งที่ยาวนาน ใบไม้จะร่วงหล่นเพื่อรักษาน้ำและป้องกันการตายจากภัยแล้ง การร่วงหล่นของใบไม้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับฤดูกาลเหมือนในภูมิอากาศเขตอบอุ่น มันสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดทั้งปีและแตกต่างกันไปตามภูมิภาคของโลก แม้แต่ในพื้นที่เล็กๆ ก็อาจมีความแตกต่างกันในเรื่องเวลาและระยะเวลาของการร่วงหล่นของใบไม้ ด้านต่างๆ ของภูเขาเดียวกัน และพื้นที่ที่มีระดับน้ำใต้ดินสูง หรือพื้นที่ตามลำธารและแม่น้ำ อาจทำให้เกิดภาพต้นไม้ที่มีใบและไม่มีใบปะปนกันไป^{[ 22 ]}

• 
  ป่าเขตร้อนผลัดใบในฤดู แล้ง
• 
  ป่าผลัดใบเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนผสมในเมืองสปริง รัฐเท็กซัสสหรัฐอเมริกา
• 
  ป่าผลัดใบแห้งแล้งเขตร้อนทางตอนใต้ของอินเดีย ในเขตรักษาพันธุ์เสือมูดุมาลัย
• 
  ป่าผลัดใบแห้งแล้งของมาดากัสการ์ในช่วงปลายฤดูแล้ง ต้นไม้หลายต้นไม่มีใบ

• ความหมายของคำว่า"decowards"ในพจนานุกรมวิกิพีเดีย
• สื่อที่เกี่ยวข้องกับป่าผลัดใบในวิกิมีเดียคอมมอนส์