Морфолого-анатомічні особливості річних кілець сосни звичайної в довгомохових і багноболотяних типах лісу
Ключові слова:
тип лісу, сосна звичайна, мікроанатоміческая структура, трахеіди, метод головних компонент, дискримінантний аналіз проекцій на латентні структуриАнотація
У вступі підкреслено, що будь-яка рослина є індикатором умов навколишнього середовища її місця існування. Це також справедливо і для кожної клітини рослини. Мета роботи - оцінити можливість розрізняти сосняки довгомохові (Pinetum polytrichosum) і багноболотяні (Pinetum ledosum), які характеризуються подібними умовами проростання, на підставі порівняльного аналізу кількісних характеристик морфолого-анатомічних структур річних кілець. В основній частині статті проаналізовані загальні тенденції узагальнених деревно-кільцевих хронологій; в результаті встановлено, що річні та багаторічні коливання для даних типів лісу досить схожі, що не дозволяє їх розрізнити тільки на підставі дендрохронологічного аналізу. Проведено комплексну оцінку варіацій окремих розмірних параметрів ранніх і пізніх трахеїд, чутливих до впливу екологічних градієнтів, у тому числі з впровадженням направлено обраних хемометричних алгоритмів аналізу. На основі результатів застосування дискримінантного аналізу проекцій на латентні структури запропоновано алгоритм автоматичного встановлення типу лісу, що дозволяє отримати максимум інформації діагностичного та ідентифікаційного характеру, а також визначені ключові параметри, достатні для проведення процедури класифікації. Так, найбільший внесок у відмінність між сосняками довгомоховими і багноболотяними роблять площа клітинної стінки і площа порожнини пізніх трахеїд, а також товщина клітинної стінки пізніх трахеїд. Отримана класифікаційна модель показала високу прогностичну здатність; загальна середня точність класифікації досягала 97,48%. У висновку зазначено, що встановлена залежність між окремими морфолого-анатомічними структурами та умовами проростання дозволяє використовувати їх як фактори індивідуалізації при проведенні експертних досліджень.
Посилання
Aldea J, Bravo F, Vázquez-Piqué J, Ruíz-Peinado R, del Río M. Differences in stem radial variation between Pinus pinaster Ait. and Quercus pyrenaica Willd. may release inter-specific competition. Forest Ecology and Management. 2021; 481: 118779. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118779
Anderson JT, Song BH. Plant adaptation to climate change - Where are we? Journal of Systematics and Evolution. 2020; 58(5): 533-545. https://doi.org/10.1111/jse.12649
Bedeian AG, Mossholder KW. On the use of the coefficient of variation as a measure of diversity. Organizational Research Methods. 2000; 3(3): 285-297.
Butterfield B. G. Wood anatomy in relation to wood quality. Wood quality and its biological basis. 2003; 30-52.
Dauškane I, Elferts D. Influence of climate on Scots pine growth on dry and wet soils near Lake Engure in Latvia. Estonian Journal of Ecology. 2011; 60(3): 225-235. https://doi.org/10.3176/eco.2011.3.05
Esper J, Gärtner H. Interpretation of Tree-Ring Chronologies (Interpretation von Jahrringchronologien). Erdkunde. 2001; 55(3): 277-288. https://doi.org/10.3112/erdkunde.2001.03.05
Greenberg JT. Programmed cell death: a way of life for plants. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1996. 93(22): 12094-12097. https://doi.org/10.1073/pnas.93.22.12094
Juknys R, Vencloviene J, Stravinskiene V, Augustaitis A, Bartkevicius E. Scots pine (Pinus sylvestris L.) growth and condition in a polluted environment: from decline to recovery. Environmental pollution. 2003; 125(2):205-212. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(03)00070-8Get
Khokh AN, Kuzmenkov DE. Automated workplace «DendroExp» as a tool for rationalization of dendrochronological expert studies. Krimіnalіstichnij vіsnik [Forensic Herald]. 2017; 1(27): 133-140.
Kozik A, Rowan BA, Lavelle D, Berke L, Schranz ME, Michelmore RW, Christensen AC. The alternative reality of plant mitochondrial DNA: One ring does not rule them all. PLoS genetics. 2019; 15(8); e1008373. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008373
Lee LC, Liong CY, Jemain AA. Partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) for classification of high-dimensional (HD) data: a review of contemporary practice strategies and knowledge gaps. Analyst. 2018; 143(15): 3526-3539. https://doi.org/10.1039/C8AN00599K
Liang P, Wang X, Sun H, Fan Y, Wu Y, Lin X, Chang J. Forest type and height are important in shaping the altitudinal change of radial growth response to climate change. Scientific reports. 2019; 9(1): 1-9. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37823-w
Molotkov PI, Patlaj IN. Systematic position within the genus Pinus and intraspecific taxonomy. Developments in Plant Genetics and Breeding. Elsevier. 1991; 3: 31-40. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-98724-2.50007-9Get rights and content
Pierre-Jerome E., Drapek C., Benfey P. N. Regulation of division and differentiation of plant stem cells. Annual review of cell and developmental biology. 2018; 34: 289-310. https://doi.org/10.1146/annurev-cellbio-100617-062459
Raza A, Ashraf F, Zou X, Zhang X, Tosif H. Plant adaptation and tolerance to environmental stresses: mechanisms and perspectives. Plant ecophysiology and adaptation under climate change: mechanisms and perspectives I. Springer, Singapore. 2020; 117-145. https://doi.org/10.1007/978-981-15-2156-0_5
Sensuła B, Wilczyński S, Opała M. Tree growth and climate relationship: dynamics of Scots pine (Pinus sylvestris L.) growing in the near-source region of the combined heat and power plant during the development of the pro-ecological strategy in Poland. Water, Air, & Soil Pollution. 2015; 226(7): 1-17. https://doi.org/10.1007/s11270-015-2477-4
Torngern P, Oren R, Palmroth S, Novick K, Oishi A, Linder S, Näsholm T. Water balance of pine forests: Synthesis of new and published results. Agricultural and Forest Meteorology. 2018; 259: 107-117. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.04.021
Zandalinas SI, Mittler R, Balfagón D, Arbona V, Gómez‐Cadenas A. Plant adaptations to the combination of drought and high temperatures. Physiologia plantarum. 2018; 162(1): 2-12. https://doi.org/10.1111/ppl.12540
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
