落叶究竟是正面朝上多还是背面朝上的多呢？来看答案↓

秋冬季节树叶纷纷落下，大家大多会驻足欣赏树上的叶子，品尝鲜甜的果实，但你是否会低头看看掉落的树叶呢？是否有思考过，落叶究竟是正面朝上多还是背面朝上的多呢？如果没有观察过的伙伴，看过这篇文章，记得去路边注意观察观察。

首先，我们来界定一下树叶的正面和背面，以石楠的叶片为例子。

正面（郭燕青 拍摄）

背面（郭燕青 拍摄）

从这张图中可以看出哪一面朝上的多呢？（郭燕青拍摄）

叶结构解释——叶背朝上多

仔细观察的话，就会发现，落叶大部分是背面朝上的。

大部分时背面朝上（郭燕青拍摄）

有一种说法从叶片的结构上来解释的，叶绿体是植物进行光合作用的场所，需要阳光的参与，叶片的正面能够接触到更多的阳光，所以正面聚集有大量排列紧密的叶肉细胞（叶肉细胞含有大量叶绿体），形似栅栏，因此称为“栅栏组织”；叶背的叶肉细胞少且排列松散，称为“海绵组织”。叶片正背面细胞数量不同，一面重一面轻，根据经验，重的一面（正面）着地，因此在路边看到的就是背面朝上多了。

叶结构（Melvin Patrick制作）

如果我说以上解释不准确，你是否会有兴趣深入探究下呢？

打一下上面小标题的脸

与叶片的尺寸相比，叶片的厚度显然微不足道。在秋风的吹拂下，叶片的厚度更显得微乎其微了。

秋风扫落叶（郭燕青拍摄）

为了判断叶片内部结构对落地时正背面朝上的影响，设计了两种试验：

试验一：对叶片进行切割，以消除叶片立体结构的影响。从落叶堆中随机捡3片鹅掌楸的叶片，将其切成 1.5厘米×1.5厘米的正方形，一共得到60块，作为模拟树木的高度，将其从3米高处撒落，叶片自由落体，看看究竟哪一面会着地，重复5次。得到的结果为：正面朝上的总次数为147，背面朝上的总次数为153（表1）。通过莱文方差等同性检验得出，方差显著性为1.00>0.05，叶片落地正面朝上和背面朝上的方差无显著差异，可以认为这两个样本的方差一致；满足方差齐性的条件下，进行平均值等同性t检验，均值显著性为0.692>0.05，表明叶片落地正面朝上和背面朝上无显著差异。

表1 鹅掌楸叶片小方片正背面朝上情况

次数

正面朝上

背面朝上

1

35

25

2

24

36

3

29

31

4

26

34

5

33

27

总计

147

153

碎叶片试验（郭燕青制作）

试验二：通过对叶片进行压平，消除叶片三维结构的影响。随机采集60片樟树叶片，进行压平烘干，依旧是从3米高的地方将叶片撒落下来，随后统计叶片正背面朝上的数量，如此反复5次，得到结果为正面朝上的总次数为147，背面朝上的总次数为153（表2）。分析得出方差显著性为1.00>0.05，均值显著性为0.705>0.05，表明叶片落地正面朝上和背面朝上无显著差异。

表2 樟树落叶正背面朝上情况

次数

正面朝上

背面朝上

1

35

25

2

26

34

3

32

28

4

31

29

5

23

37

总计

147

153

压平后的樟树叶片试验（郭燕青制作）

从这两个试验中可以看出：叶片正背面细胞的数量、密度和重量等并不会对落叶正背面的朝上产生影响。那究竟是什么会影响落叶正背面朝上呢？

空气动力学解释落叶正背面朝上

树叶并非扁平的结构，而是有一个立体的结构，在叶片正面和背面，由于细胞数量不同，当树叶枯萎失水时，由于正背面的收缩程度不同，树叶就会卷向一边。叶片在下落的时候，凸面受到的空气阻力小，凹面的空气阻力较大，所以下落的过程是凹面朝上的多。

凹凸面下落的空气阻力图（郭燕青 绘制）

但是这和我们所看到的不同啊——凸面朝上的多。不要着急，让我们继续往下分析。露天的树叶容易被四面八方的风吹得东倒西歪。凸面朝下的叶片不稳定，受到风吹时，容易被吹得到处翻滚。凸面朝上时，叶片的状态比较稳定。

凸面朝上更稳定（郭燕青拍摄）

凹面和凸面朝上的区别

（来源：游戏“我的狗狗”，郭燕青绘制）

因此看到的落叶情况就是凸面朝上的多了，如果凸面是背面，则落叶是背面朝上，如果凸面是正面，则落叶是正面朝上。一般情况下，叶片凋零时，细胞失水皱缩，叶片的正面细胞多，皱缩的严重，从而使得叶片的卷向正面，因此凸面为背面的情况就多了。

大部分叶片都是向正面卷（郭燕青拍摄）

为了验证凸面朝上更稳定，我们设计了另外一个试验，将长方形小纸片掰出弧度，放置好后，用来自四面八方的风对其进行吹拂，最终会发现，大部分的纸片都变成了凸面朝上的了。由此可知，叶片的立体形状和风的作用共同决定了叶片正背面朝上的情况。

用纸片模拟叶片的立体结构（郭燕青制作）

作者：郭燕青

原标题：《落叶究竟是正面朝上多还是背面朝上的多呢？来看答案↓》

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