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園芸学や植物学の分野では、deciduous ( / d ɪ ˈ s ɪ dʒ u . ə s / ) [ 1 ] [ 2 ]という用語は、季節的に葉を落とす木や低木（通常は秋）、開花後に花びらが落ちること、熟した果実が落ちることに関して、「成熟すると落ちる」[ 3 ] および「落ちやすい」[ 4 ]を意味します。植物学的な意味での deciduous の反意語はevergreenです。
一般的に、「落葉性」という用語は、「もはや必要または役に立たなくなった部分が落ちること」および「その目的が終わった後に脱落すること」を意味します。植物では、これは自然のプロセスの結果です。「落葉性」は、動物の部位を指す場合にも同様の意味を持ち、例えば、鹿の落葉性の角[ 5 ]、一部の哺乳類（人間を含む）の乳歯（赤ちゃんの歯）、または出産後に剥がれ落ちる子宮内膜である脱落膜などがあります。
植物学や園芸学では、落葉植物とは、樹木、低木、多年生草本植物など、一年のうち一定期間に葉をすべて落とす植物のことである。 [ 6 ]この過程は離層形成と呼ばれる。[ 7 ]温帯や極地気候では、落葉が冬と重なる場合もある。[ 8 ]熱帯、亜熱帯、乾燥地帯など、世界の他の地域では、降雨量の変動に応じて、植物は乾季やその他の季節に葉を落とす。[ 9 ]
落葉植物の反対は常緑植物で、落葉植物とは異なる時期に葉が落ちるため、すべての葉が同時に落ちるわけではないので、一年中緑を保っているように見える。[ 10 ]中間的な植物は半落葉植物と呼ばれることがあり、新しい成長が始まると古い葉が落ちる。[ 11 ]他の植物は半常緑植物で、次の成長期の前に葉を落とし、冬や乾燥期には一部の葉を残す。[ 12 ]
多くの落葉植物は、受粉効率を高めるために、葉のない時期に開花します。葉がないことで、風媒植物では花粉の風による運ばれが良くなり、虫媒植物では昆虫が花を見つけやすくなります。しかし、この戦略にはリスクも伴います。花が霜で傷んだり、乾燥地帯では植物に水分ストレスを与えたりする可能性があるからです。
春の葉の展開と秋の落葉は、日照時間と気温の組み合わせによって引き起こされます。必要な正確な条件は種によって異なりますが、一般的に、ヤナギ属などの耐寒性の高い属は葉の展開が早く、落葉が遅くなります。一方、トネリコ属やクルミ属などの属は、暖かく霜のない環境でしか生育できないため、葉を展開するには少なくとも13時間の日照時間と約70 °F（21 °C）の気温が必要です。これらの属は、秋に最も早く落葉する樹木の一つです。アラスカなどの亜寒帯気候では、8月には早くも葉が色づき始めます。しかし、ほとんどの温帯地域では9月下旬から11月上旬に、アメリカ南部などの亜熱帯気候では11月から12月にかけて起こります。
落葉または離層形成には、植物内の複雑な生理学的シグナルと変化が伴います。葉の展開が完了すると（明るい緑色の春の葉から濃い緑色の夏の葉への移行によって示されます）、葉のクロロフィルレベルは、秋に気温が下がるまで安定しています。秋になり、日が短くなったり、植物が干ばつストレスを受けると、[ 13 ]クロロフィルは徐々に分解され、葉に存在する他の色素が目立つようになり、緑色以外の色の葉になります。最も鮮やかな葉の色は、日が短くなり、夜が涼しくなりますが、氷点下にならないときに生成されます。[ 14 ]これらの他の色素には、黄色、茶色、オレンジ色のカロテノイドが含まれます。アントシアニン色素は赤色と紫色を生成しますが、常に葉に存在するわけではありません。むしろ、離層形成のプロセスが始まった後に糖が葉に閉じ込められる晩夏に葉で生成されます。鮮やかな紅葉が楽しめる地域は、日が短く夜が涼しい場所に限られています。アメリカ合衆国のニューイングランド地方やカナダ南東部は、この理由から特に美しい紅葉が見られる傾向があり、ヨーロッパは湿潤な海洋性気候と種の多様性の低さから、一般的に紅葉はそれほど美しくありません。また、アメリカ合衆国本土とカナダ南部は北ヨーロッパよりも緯度が低いため、秋の太陽は高く強く照りつけます。この強い日差しと涼しい気温の組み合わせが、より鮮やかな紅葉を生み出します。アメリカ合衆国南部は秋の気温が高いため紅葉があまり美しくなく、アメリカ合衆国西部は常緑樹が多く落葉樹が少ないことに加え、西海岸の海洋性気候のため紅葉があまり美しくありません。 （参照：秋の紅葉）南半球の大部分は、冬が温暖で陸地面積が小さいため落葉植物が少なく、そのほとんどは赤道に近い。南米南部、ニュージーランドの南島、オーストラリア南部、特にタスマニアとビクトリアだけが、はっきりとした秋の紅葉を見せる。
落葉の始まりは、葉柄と茎の間に離層が形成されることから始まります。この離層は、春の葉の活発な新芽の成長期に形成され、互いに分離可能な細胞層から構成されています。これらの細胞は、葉や植物の他の部分で生成されるオーキシンと呼ばれる植物ホルモンに感受性があります。葉から生成されるオーキシンが植物体から生成されるオーキシンと同程度の速度で生成されている場合、離層の細胞は結合したままです。秋、またはストレスを受けた場合、葉からのオーキシンの流れが減少または停止し、離層内の細胞伸長が引き起こされます。これらの細胞が伸長すると、異なる細胞層間の結合が切断され、葉が植物から分離します。また、切断面を塞ぐ層も形成されるため、植物は樹液を失わずに済みます。
特にオークやブナなどの樹木には、「枯葉遺残」と呼ばれる現象が見られます。これは、秋に枯れた葉が落葉せず、風で吹き飛ばされるまで樹上に残る現象です。これは、離層が不完全に発達していることが原因です。主に苗木や若木の段階で見られますが、成木でも下枝に枯葉遺残が見られることがあります。
落葉植物の多くは、落葉前に葉から窒素と炭素を除去し、根と内樹皮の柔細胞の液胞にタンパク質の形で貯蔵します。春になると、これらのタンパク質は新しい葉や花の成長中の窒素源として利用されます。[ 15 ]
落葉樹は常緑樹に比べて利点と欠点があります。 落葉樹は水分を節約したり、冬の気候条件で生き残るために葉を落とすため、次の生育に適した季節に新しい葉を再生する必要があります。これは、常緑樹が消費する必要のない資源を消費します。 常緑樹は冬に水分損失が大きく、特に小さいときは捕食圧も大きくなります。落葉樹は葉がないときに氷嵐による枝や幹の破損がはるかに少なく、寒い冬の日に液体の水が利用できなくなるため、水分損失を減らすことができます。[ 17 ]
冬に落葉すると、昆虫による被害が軽減される可能性があります。葉を修復して機能を維持するよりも、落葉して再生させる方がコストがかかる場合があります。[ 18 ]また、落葉は、植物の木部導管を損傷する可能性のあるキャビテーションも軽減します。 [ 19 ]これにより、落葉植物は木部導管の直径が大きくなり、夏の成長期間中に蒸散速度（気孔が開いているときに起こるため、CO2の吸収）が高くなります。
落葉性という特徴は、木本植物の間で繰り返し発達してきた。樹木には、カエデ、多くのオークやナンキョクブナ、ニレ、ブナ、ポプラ、カバノキなどがあり、また、カラマツやメタセコイアなどの針葉樹 属も数多く含まれる。落葉性の低木には、スイカズラ、ガマズミなどがある。温帯に生育するつる性の木本植物のほとんども落葉性で、ブドウ、ツタウルシ、アメリカヅタ、フジなどが含まれる。この特徴は植物の識別に役立つ。例えば、南カリフォルニアやアメリカ南東部の一部では、落葉性のオークと常緑のオークが隣り合って生育していることがある。
落葉の時期は、冷涼な気候の植物の場合は冬、熱帯の植物の場合は乾季など、季節と一致することが多いが、[ 20 ]ヤシ、ユッカ、ドラセナなどの樹木状の単子葉植物には落葉種はない。アジサイは、日本に自生する落葉性の木質低木である。
樹木の大部分が通常の生育期の終わりに葉を落とす森林は落葉樹林と呼ばれます。これらの森林は世界中の多くの地域に存在し、独特の生態系、下層植生、土壌動態を持っています。[ 21 ]
世界各地には、大きく分けて2種類の落葉樹林が生育している。
温帯落葉樹林バイオームは、北米、南米、アジア、ヒマラヤ山脈南斜面、ヨーロッパ、そして栽培目的でオセアニアに分布する植物群落です。これらのバイオームは、季節による気温変動が大きい気候条件下で形成されました。温暖な夏には成長し、秋には落葉し、寒い冬には休眠します。季節によって特徴が異なるこれらの群落には、気候の季節性、特に気温と降水量によって大きく影響を受ける多様な生命形態が存在します。こうした変化に富み、地域によって異なる生態学的条件が、地域ごとに特徴的な森林植物群落を生み出しています。
熱帯および亜熱帯の落葉樹林バイオームは、季節的な気温の変化ではなく、季節的な降雨パターンに応じて発達しました。長期間の乾燥期間中は、水分を節約し、干ばつによる枯死を防ぐために葉が落ちます。落葉は温帯気候のように季節に依存するものではありません。落葉は一年中いつでも起こり、世界の地域によって異なります。小さな地域内でも落葉の時期と期間は異なることがあり、同じ山の異なる側面や、地下水位の高い地域、小川や川沿いの地域では、葉のある木と葉のない木がパッチワークのように混在することがあります。[ 22 ]
Wiktionaryにおける落葉樹の辞書定義
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