Plante décidue

Couleur d'automne d'un érable plane.

La chute des feuilles, ou abscission foliaire implique des signaux physiologiques complexes et des changements au sein des plantes. Le processus de photosynthèse dégrade régulièrement l'approvisionnement en chlorophylle du feuillage. Les plantes normalement reconstituent la chlorophylle pendant les mois d'été. Quand l'automne arrive et que les jours sont plus courts ou lorsque les plantes sont stressées par la sécheresse[7], la production de pigments chlorophylliens diminue chez les arbres à feuilles caduques, permettant à d'autres pigments présents dans la feuille de devenir apparents, ce qui se traduit par une nouvelle coloration du feuillage.

Ces autres pigments sont les caroténoïdes, qui sont jaunes, bruns et orange, et les anthocyanines qui produisent des couleurs rouges et violettes, bien qu'elles ne soient pas toujours présentes dans les feuilles. Elles sont produits dans le feuillage plutôt à la fin de l'été, lorsque les sucres sont piégés dans les feuilles après le début du processus d'abscission. Les régions du monde où les arbres présentent de vives couleurs d'automne se limitent aux endroits où les jours sont courts et les nuits froides, mais que la température reste positive[8].

Dans d'autres régions du monde, les feuilles des arbres à feuilles caduques tombent sans prendre les couleurs vives produites par l'accumulation de pigments anthocyaniques.

La chute des feuilles commence quand une couche d'abscission est formée entre le pétiole et la tige. Cette couche se forme au printemps lors d'une nouvelle croissance active de la feuille. Elle se compose de couches de cellules qui peuvent se séparer les unes des autres. Ces cellules sont sensibles à une hormone végétale, appelée auxine, qui est produite par la feuille et d'autres parties de la plante. Lorsque l'auxine provenant de la feuille est produite à un taux compatible avec celui du reste de la plante, les cellules de la couche d'abscission restent soudées. En automne, ou en cas de stress, le flux d'auxine de la feuille diminue ou s'arrête, déclenchant l'allongement des cellules à l'intérieur de la couche d'abscission. L'allongement de ces cellules rompt la connexion entre les différentes couches cellulaires, ce qui permet à la feuille de se détacher de la plante. Il se forme également une couche qui scelle la surface de rupture, de sorte que la plante ne perd pas de sève.

Un certain nombre de plantes à feuilles caduques retirent l'azote et le carbone du feuillage avant la chute des feuilles et stockent ces éléments sous forme de protéines dans les vacuoles du parenchyme des racines et de l'écorce interne. Au printemps, ces protéines sont utilisées comme source d'azote pendant la croissance des nouvelles feuilles ou des fleurs[9].

Comme beaucoup de plantes décidues, le Forsythia fleurit pendant la saison sans feuilles.

Beaucoup de plantes à feuilles caduques fleurissent pendant la période où elles sont sans feuilles, car cela augmente l'efficacité de la pollinisation. L'absence de feuilles améliore la transmission du pollen par le vent chez les plantes anémophiles et augmente la visibilité des fleurs des plantes pollinisées par les insectes. Cette stratégie n'est pas sans risques, car les fleurs peuvent être abîmées par le gel ou, dans les régions de saison sèche, provoquer un stress hydrique de la plante. Néanmoins, l'absence de feuilles réduit beaucoup le risque de bris des branches ou des troncs en raison des tempêtes de glace, et les plantes peuvent réduire les pertes hydriques en raison de la moindre disponibilité de l'eau liquide pendant les journées les plus froides de l'hiver[11].

Le caractère décidu s'est développé à plusieurs reprises chez les plantes ligneuses. Parmi les arbres figurent l'érable, de nombreuses espèces de chênes et de nothofagus, l'orme, le tremble, le bouleau, entre autres, ainsi que certains genres de conifères, tels que le mélèze et le métaséquoia.

Les arbustes à feuilles caduques comprennent notamment le chèvrefeuille, la viorne, et bien d'autres. La plupart des plantes grimpantes ligneuses tempérées sont également à feuilles caduques, y compris la vigne (Vitis), le sumac grimpant, la vigne vierge de Virginie, la glycine, etc. Ce caractère peut être utile pour la détermination des plantes. Par exemple dans certaines régions de la Californie méridionale et du Sud-Est de l'Amérique du Nord, les essences à feuilles caduques et les chênes verts peuvent se développer côte à côte.

Les périodes de chute des feuilles coïncident souvent avec les saisons : hiver dans le cas des plantes de climat frais, ou saison sèche dans le cas des plantes tropicales[12], toutefois, il n'existe pas d'espèces à feuilles caduques chez les plantes monocotylédones en forme d'arbres, par exemple chez les palmiers, les yuccas, et les dracaenas.

• Sempervirent
• Marcescence
• Mélèzes : conifères à aiguilles caduques.

• (en) Dueep Jyot Singh et John Davidson, Introduction to Deciduous Plants and Shrubs, Mendon Cottage Books, coll. « Gardening Series », 2016, 67 p. (ISBN 978-1-310-22801-8).

• Roger Prat et Jean-Pierre Rubinstein, « Feuilles caduques et feuilles persistantes », sur Biologie et Multimédia - Université Pierre et Marie Curie, décembre 2011 (consulté le 9 janvier 2017).