每到深秋，山林草木褪去翠绿，化作金黄、绯红、橙棕等色彩，这一自然现象并非树木枯萎所致，而是植物自主调节色素、适配季节环境的科学变化，全程遵循植物光合与色素代谢规律。

树叶的基础色彩由四大植物色素决定，分别是叶绿素、类胡萝卜素、花青素和叶黄素。春夏季节气温适宜、光照充足、雨水充沛，树木全力进行光合作用，叶片会大批量合成叶绿素。叶绿素呈深绿色，覆盖叶片内其他色素颜色，所以春夏树叶统一为绿色。叶绿素稳定性较差，高温强光下会缓慢分解，但春夏树木合成速度远大于分解速度，绿色始终占据主导。

入秋后，日照时长逐日缩短，昼夜温差持续拉大，气温走低抑制树木生理活性。树木感知季节信号后，会停止向叶片输送水分与养分，同时减缓叶绿素合成，原有叶绿素快速分解流失，叶片底色逐渐显露。类胡萝卜素、叶黄素性质稳定，耐寒耐弱光，常年留存于叶片中，叶绿素褪去后，二者显现黄色、橘黄色，银杏、白杨、槐树叶片变黄，便是这一原理。

枫叶、乌桕、黄栌变为红色，依托花青素作用。花青素并非叶片固有色素，秋季低温、干燥、少雨环境，会促使叶片细胞合成花青素。花青素溶于细胞汁液，酸碱度不同颜色不同：细胞偏酸性呈现鲜红色，偏碱性呈现紫褐色。山区昼夜温差更大，花青素合成量更多，红叶色彩会更加浓郁。

树叶变色本质是树木越冬自保机制。秋冬土壤降温，根系吸水能力变弱，叶片蒸腾作用会流失大量水分，干枯叶片还会消耗养分。树木阻断叶片养分供给，让叶片变色脱落，减少养分水分损耗，助力枝干与根系储存能量，安稳度过寒冬。待来年春季气温回升，树木重新萌发新叶，开启新一轮生长周期。