Причин несколько:
1. Листья у растений - "почки накопления", так растения избавляются от ненужных веществ.
2. Зимой растения не могут всасывать влагу ("физиологическая засуха"), если бы листья продолжали испарять её, растение бы погибло. Поэтому листья падают задолго до настоящих холодов.
3. На листьях задерживалось бы очень много снега, который бы ломал ветви.
Чем крупнее листья и чем больше на них устьиц, тем раньше они падают. Очень мелкие и кожистые листья, хвоя могут сохраняться по нескольку лет. Если заморозки внезапно нарушили листопад, а это сложное физиологическое явление, можно наблюдать трагические для дерева последствия. Сигналом к листопаду является укорочение светового дня.