Syyspäivän tasauksen aikana (n. 23.9.) yö saavuttaa päivän pituuden, ja usein päivälläkin on jo aika hämärää.

Viimeistään syyskuun alusta alkaen lämpötila alenee vähitellen, ja tuntuu, että aina sataa. Sademäärä ei kuitenkaan yleensä kasva elokuun jälkeen, mutta kylläkin pilvisyys, sumuisuus ja ilman kosteus. Syys-lokakuussa sää vaihtelee nopeasti. Korkeapaine ja matalanpaine kilpailevat elintilasta - usein myrskyisestikin. Lokakuun puolivälissä keskilämpötila painuu Pohjois-Suomessa jo pakkasen puolelle (Inarissa 11.10., Rovaniemellä 15.10., Kajaanissa 24.10.). Satokausikin päättyi ennen näihin aikoihin, ja karja otettiin sisäruokintaan. Muinoin jopa vuosi päättyi Mikkelin päivänä (vanh. 10.10.). Satokauden päättäjäisjuhlaa vietettiin Kekrinä (1.11.). Talvi alkaa virallisesti, kun keskilämpötila on pysyvästi pakkasen puolella. Vrt. talvi!

Kasvukausi on eri lajeilla eri pituinen, ja se päättyykin eri aikaan. Ennen kasvukauden päättymistä on tietysti pyrittävä saamaan siemenet ja uudet silmut valmiiksi. Joillakin lajeilla kasvu jatkuu hyvin myöhään syksyllä - aina pakkasten tuloon saakka. Monet rikkakasvit eivät ole sopeutuneet talven tuloon ollenkaan, vaan kasvavat syksyllä pakkasiin saakka, jopa kukkivat toistamiseen syksyllä, ja jatkavat kasvuaan keväällä heti lumesta vapauduttuaan. Niillä ei siis ole talvenkokemisen tarvetta.

Kasvien pääjoukko lopettaa kasvunsa viimeistään jo heinä-elokuun vaihteessa. Sen jälkeen - osin jo ennen sitäkin - alkaa valmistautuminen talveen. Talvisilmut valmistuvat ja energiaa ja ravinteita (joita fotosynteesi yhä tuottaa) siirretään varastoon (varren ja/tai juuriston solukoihin), jotta talvesta selvittäisiin ja jotta seuraavana keväänä olisi jotain uutta kasvun alkua varten... Keväällä on päästävä nopeasti vauhtiin - kesä on lyhyt!

Huolimatta talven kasveille aiheuttamista monenlaisista ongelmista on useille luonnonkasveillemme aikojen kuluessa kehittynyt talvenkokemisen tarve eli vernalisaatio. Aloittaakseen keväisen kasvun ne tarvitsevat ainakin muutaman viikon mittaisen ”kylmäkäsittelyn”. Sama koskee myös monien kasvilajien siementen itämistä. Vernalisaatiota kutsutaan usein myös keväistämiseksi (=kasvien kehityksen nopeuttaminen kylmäkäsittelyn (tai hormonikäsittelyn) avulla.

Talvi merkitsee kasveille ennen kaikkea kylmyyden ja kuivuuden sietämistä. Tarkempia tietoja: kts. kasvien talveentuminen ja talven ympäristötekijät!

Valmistautuminen näihin sietokyvyn (resistenssin) muutoksiin eli talveentuminen alkaa jo loppukesällä kasvun päättyessä, jolloin talvehtimissilmut valmistuvat, tietyt osat kasvista kuolevat, ja solutasolla tapahtuu monenlaisia muutoksia. Kaikkea tätä talveen valmistautumista kutsutaan talveentumiseksi.

Talveentumista tahdistavat tietyt muutokset elinympäristössä: lämpösummaa kertyy, yö pitenee, ja lämpötila alenee; tähän kaikkeen on mukauduttava. Talveentumista ohjaavat myös lajin/yksilön perintötekijät: siis millaiseen ympäristöön se on aikojen saatossa sopeutunut.

Suomalainen prof. Risto Sarvas on kuvannut puiden vuotuisen kehitysrytmin koostuvan kolmesta eri vaiheesta: aktiivivaihe, syyshorros ja talvihorros. Sarvas katsoi, että tästä rytmityksestä huolehtii kasvin oma "sisäinen kello", jota tahdistaa erityisesti lämpösumman kertyminen. Kun lämpöä on kasvupaikalla kertynyt tietty 'annos', kasvin sisäinen kello tunnistaa tilanteen ja muuttaa rytmin kohti talveentumisen alkua: kasvu päättyy, silmut valmistuvat ja talvivarastoja kerätään.

Lämpösumman kertyminen ei kuitenkaan yksinään riitä selittämään koko talveentumistapahtumaa, vaan kasvit reagoivat syksyisin eräisiin muihinkin ympäristön signaaleihin. Päivänpituudella tai tarkemmin sanottuna päivän lyhenemisellä ja - ennenkaikkea - samanaikaisella yön pitenemisellä on syyspuoleen tärkeä osuus pohjoisten kasvien talveentumisen ajoituksessa (vrt. mm. ruskan ajankohta, jälempänä!). Lyhenevä päivä johtaa syyshorrokseen, jolloin varsinainen talveen karaistuminen alkaa. Talvihorroksen aikana karaisun aste saattaa syvetä lajista riippuen. Kts. myös valaistusolot talvella!

Kylmänkestävyys alkaa lisääntyä jo syyskesällä, esim. havupuillamme useita viikkoja ennen kovia pakkasia. Fotosynteesi loppuu yleensä pakkasöiden myötä: loppusyksyllä sitä ei enää tapahdu päivälläkään, vaikka lämpötila nousisi yli 0-asteen.

Kasvien lopullinen karaistuminen talveen eli talvihorrokseen vaipuminen alkaa vähitellen syksyn viileiden öiden ja yön pitenemisen myötä. Ilmeisesti myös kuivuus syyskesällä ja syksyllä lisää monien kasvien kylmänkestävyyttä. Luonnossamme ovat yleisiä kuivat, karut ja valoisat kangasmetsät (ja tunturipaljakat). Juuri sellaisilla paikoilla viihtyvät lukuisat hyvin kylmänkestävät luonnonkasvimme. Myös maaperän ja kasvien ravinnetilanne vaikuttaa monin tavoin talveentumiseen. Varsinkin voimakas typpilannoitus syksyllä on vaarallista: kasvi saattaa sen turvin jatkaa kasvuaan liian pitkään valmistautumatta ajoissa talven tuloon. Taimitarhassa kasvatettujen metsäpuidenkin taimien kylmänkestävyys saattaa olla heikompi kuin luonnossa (karummissa olosuhteissa) kasvavien taimien.

Juurten talveentumisesta on vain niukkoja tietoja. Jokatapauksessa kasvien veden ja ravinteiden otto maasta heikkenee maaperän vähitellen jäähtyessä ja lopulta jäätyessä. Juuristo on yleensä kylmänarempi kuin kasvin maanpäälliset osat. Mutta juuristohan onkin turvassa pakkasilta, lumen ja humuskerroksen suojassa.

Talvilevon syvyys (ja kesto) vaihtelee lajikohtaisesti ja talven kylmyydestä riippuen. Joukko kasveja ei ”ymmärrä” talven lähestymistä. Sellaisia ovat varsinkin eräät maahamme vastikään muualta saapuneet kasvit, kuten monet rikkakasvit. Myös monilla sammalilla ja jäkälillä on heikko talvilepo (voivat "herätä" helposti ja nopeasti).

Karisevien lehtien kantaan muodostuu syksyllä ns. irroitussolukko, josta lehti helposti irtoaa varsinkin, jos tähän solukkoon muodostuu jäätä. Pakkanen siis edistää lehtien karisemista loppusyksyllä. Havupuiden neulaset (siis vanhin vuosikerta) karisevat jo ennen ruska-aikaa, elo-syyskuussa.

Lehtipuiden lehtien kariseminen joka syksy on tietysti energiataloudellista "tuhlausta". Havupuut ovat tässä suhteessa säästeliäämpiä, kun ne karistavat syksyisin vain vanhimmaan neulaskerran. Mutta neulaset kestävätkin talven kuivutta, kylmyyttä ja myrskyjä selvästi paremmin kuin lehtipuiden lehdet. Lehtipuiden lehdet ovat puolestaan selvästi neulasia tehokkaampia yhteyttäjiä, joten niitä kannattaa tehdä keväisin huolimaatta tulevasta talvesta.

Ennen talven alkua ja lehtien karisemista koetaan pohjoisessa upea ruskan juhla: kasvit pukeutuvat punaiseen, purppuraan ja kultaan. Tunturipaljakoilla ja pohjoisen tunturikoivikoissa värit ovat upeimmat, niityillä ja soilla yksitoikkoisemmat, vaikkakin ruskean ja punertavankin kirjavoimat sielläkin. Väriloistoon osallistuvat mm. koivut, haapa, pihlaja ja kenttäkerroksen (maaruska) monet varvut (mm. vaivaiskoivu, mustikka, juolukka, riekonmarja). Maaruska tulee Lappiin usein hiukan aikaisemmin kuin puiden ruska.

Esim. harmaa- ja tervalepän lehdet karisevat vihreinä. Lepän juuristossa elää bakteereja, joiden avulla se hoitaa typpitalouttaan. joten leppien ei tarvitse ottaa typpiä talteen ennen lehtien karisemista. Lisää: typpitalous!

Ruskan ajankohta on kullakin paikkakunnalla/leveysasteella joka vuosi suunnilleen sama, lähinnä yön ja päivän pituuden sanelema. Ruska alkaa pohjoisesta: Utsjoen maisemissa se on parhaimmillaan jo syyskuun 10. päivän tienoilla, Kuusamossa noin 15.9., Oulussa syyskuun 20 päivän kieppeillä ja Etelä-Suomessa viikkoa paria tätäkin myöhemmin. Kesän ja alkusyksyn kuivuus saattaa nopeuttaa ja väritää ruskaa jonkin verran.

Alueelta toiselle siirretyt kasvit pyrkivät ruskaantumaan sen päivänpituuden mukaan, johon ne alkuperäisellä kasvupaikallaan ovat sopeutuneet. Päivän pituuden keskeistä merkitystä osoittaa sekin, että tietyt lajit (esim. vaivaiskoivu ja riekonmarja) ruskaantuvat ainakin Lapissa ennen aikojaan, jos niille annetaan jo kesällä pitkä yö (peitetään esim. mustalla muovilla muutamaksi yöksi). Katulamppujen lähellä - 'pitkässä päivässä' - säilyvät esim. koivun tai vaahteran lehdet usein pitkään vihreinä ruskaantumatta.

Ruskankeltaiset värit johtuvat siitä, että kuolevista lehdistä siirretään talven ajaksi talteen (mm. oksien kärkiosiin ja silmuihin) lehtivihreän typpipitoiset ainesosat, jolloin lehden muut väriaineet tulevat paremmin näkyviin. Luonnossamme on typpeä niukasti - sitä pitää säästää! Keltaista ksantofylli-väriainetta samoinkuin punertavan keltaisia karotinoideja (vrt. porkkana tai kantarelli!) on siis kesälläkin, tosin lehtivihreän peittämänä.

Karotinoidit ovat antioksidantteja. Hyönteiset (toukat ja niiden suolistomikrobit) eivät osaa pilkkoa karotinodeja, Esim. kantarelli on yleensä madoton, koska sen itiöemä on hyvin karotinoidipitoinen. Monissa muissa sienissä (esim. tateissa) on vähemmän karotinoideja, joten monet hyönteiset (lähinnä toukat) pystyvät syömäään näitä sieniä. Vihreissä kasveissa on niukasti karotinoideja, joten niitäkin hyönteiset helposti syövät.

Solujen sisällön on kestettävä vuodenajoista johtuvat muutokset talvitilan ja kesätilan välillä! Kasvisoluissa tapahtuu talveentumisen aikana monia tärkeitä biokemiallisia muutoksia. "Talvigeenien" aktivoituessa hormonitoiminta muuttuu ja "talvientsyymejä" (isotsyymejä eli isoentsyymejä) muodostuu.

Jääkiteiden muodostus eläviin soluihin on kohtalokasta, joten vapaata vettä pitää syksyllä poistaa soluista. Solukalvojen biokemia muuttuu syksyllä sellaiseksi, että vettä poistuu kalvon läpi, ja solun sisältö väkevöityy. Tämä merkitsee myös solukkojen kuivumista. Jos jääkiteet rikkovat solukalvon, pääsee elintärkeä solun sisältö valumaan ulos solujen väliseen tilaan - solu kuolee! Kts. myös: jääkiteiden synty soluihin!

Syyspuoleen muutetaan soluissa olevaa tärkkelystä helppoliukoisiksi sokereiksi. Myös solujen aminohappokoostumuksessa tapahtuu muutoksia. Soluihin muodostuu ns. jäänestoaineita, joiden tehtävänä on lisätä solujen sisällön kylmänkestävyyttä. Esim. Lapin tuntureilla kasvavan uuvanan (Diapensia lapponica) soluissa tärkkelys muuttuu sokereiksi jo syyskuun puolivälin tienoilla. Pitoisuudet pysyvät korkeina kevääseen saakka. Myös proteiinipitoisuudet nousevat syksyllä. Tietyt liukoiset proteiinit lisännevät (sokereiden ohella) solujen kylmänkestävyyttä. Kts myös 'Talveen valmistautuminen'!)

Sienten maansisäiset rihmastot ovat piilossa ihmissilmältä kesän aikana eläneet täyttä elämää (lahottaen kasvijätteitä ja/tai eläen symbioosissa korkeampien kasvien kanssa). Lisää: sienijuuri! Syksyllä sienet nousevat maan pinnalle levittämään itiöitään (itiöemä = sienen itiöitä levittävä maanpäällinen osa). Itiöemien synty edellyttää riittävää koskeutta ja lämpöäkin - sienisato vaihtelee rajustikin vuodesta toiseen. Monet itiöemät paleltuvat helposti syksyn pakkasöinä. Silti uusia itiöemiä kehittyy, ja eräitä sienilajeja voi nähdä vielä hyvinikin myöhään syksyllä.

Tietyt sienet ja marjat ovat syksyisin tärkeä ravintolisä talven varalle mm. porolle, hirvelle, karhulle, ketulle ja joillekin pikkunisäkkäille. Varsinkin petojen on talvella erityisen vaikeaa löytää syötävää (saalista), joten lisäravintoa tarvitaan. Marjat hajoavat jopa petojen lyhyessä suolistossa.

Sienet ovat vaikeammin hajoavaa ainesta, niiden soluseinät ovat kitiiniä (samaa kuin mm. kovakuoriaisten kuori). Sitä ei ihminen kykene hyödyntämään, mutta monet eläimet kyllä.

Usein tietyissä sienilajeissa (esim. useissa tateissa) kasvaa hyönteistoukkia. On tärkeää, että hyönteinen pystyy ajoittamaan munimisajankohtansa oikein, jotta toukat ehtisivät hyödyntää nopeakasvuisen tatin lakin. Jos muninnan ajoittuminen epäonnistuu, ei toukkia ole, (tai sienihyönteiskanta on jostain syystä vähäinen). Joillakin sienillä on kyky puolustautua toukkia vastaan väkevillä aineilla (esim. korvasieni ja vahverot). Tatissa elävät juurikaskärpäsen toukat, useissa muissa sienissä on sienisääsken toukkia.