booltБюллетень Государственного Никитского ботанического садаBulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens0513-1634Federal State Funded Institution of Science “The Labour Red Banner Order Nikitsky Botanical Gardens – National scientific Center of the RAS”10.25684/0513-1634-2023-149-112-119boolt-788Research ArticleЭКОЛОГИЯ И БОТАНИКАECOLOGY AND BOTANYМоделирование особенностей видимого фотосинтеза Аrbutus аndrachne L. для определения оптимальных условий произрастания в условиях южного берега КрымаModeling of visible photosynthesis features of Аrbutus аndrachne L. to determine the optimal growing conditions in the conditions of the Southern Coast of the CrimeaПаштецкийА. В.PashtetskyA. V.

Паштецкий Андрей Владимирович.

298648, Республика Крым, Ялта, пгт Никита, Никитский спуск, 52

ИльницкийО. А.IlnitskyO. A.

Ильницкий Олег Антонович.

298648, Республика Крым, Ялта, пгт Никита, Никитский спуск, 52

ilnitsky.oleg@mail.ruНикитский ботанический сад – Национальный научный центр РАНРоссия2023140220240149112119Copyright © Паштецкий А.В., Ильницкий О.А., 20242024Паштецкий А.В., Ильницкий О.А.Pashtetsky A.V., Ilnitsky O.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://boolt.elpub.ru/jour/article/view/788

Изучение влияния факторов внешней среды в период активной вегетации Arbutus andrachne L. на интенсивность видимого фотосинтеза и транспирации позволило определить ряд параметров, дающих возможность построить математическую модель, выраженную в форме пошагового регрессионного анализа. Полученные данные позволяет дать более полную картину адаптации вида к среде обитания и прогнозировать поведение в условиях климатических изменений. Выбранная модель основана на трех показателях эффективности – коэффициента детерминации (R2), корня из среднеквадратичной ошибки (RMSE) и суммы квадратов ошибок (SSE). В уравнениях достаточно высокие коэффициенты детерминации (для Pn – R2 = 0,9692), небольшие для RMSE и SSE значения и уровень значимости критерия Стьюдента не превышает 0.05. Доля дисперсии зависимой переменной, объясняемой применяемой моделью составляет 97%. Рассчитанные коэффициенты корреляции между зависимой (Pn) и независимыми переменными показывают, что наиболее тесные положительные корреляционные связи существуют между зависимыми переменными и освещенностью (R = 0.8060), температурой воздуха (R = 0.8073), температурой почвы (R = 0.3293), влажностью почвы (R = 0.30051) и дефицитом влажности воздуха (R = 0.6647), а между влажностью воздуха – отрицательная связь. Практический выход разработанной модели с соответствующими количественными характеристиками заключается в том, что появляется возможность прогнозировать экологическое состояние определенного региона.

Study of the influence of environmental factors during the active vegetation period of Arbutus andrachne L. the intensity of visible photosynthesis and transpiration allowed us to determine a number of parameters that make it possible to build a mathematical model expressed in the form of step-by-step regression analysis. The data obtained allows us to give a more complete picture of the adaptation of the species to the habitat and predict behavior in conditions of climatic changes. The chosen model is based on three performance indicators – the coefficient of determination (R2), the root of the root mean square error (RMSE) and the sum of squared errors (SSE). The equations have sufficiently high coefficients of determination (for Pn – R2 = 0.9692), small values for RMSE and SSE, and the significance level of the Student's criterion does not exceed 0.05. The proportion of variance of the dependent variable explained by the applied model is 97%. The calculated correlation coefficients between the dependent (Pn) and independent variables show that the closest positive correlations exist between the dependent variables and illumination (R = 0.8060), air temperature (R = 0.8073), soil temperature (R = 0.3293), soil moisture (R = 0.30051) and air humidity deficiency (R = 0.6647), and there is a negative relationship between the humidity of the air. The practical output of the developed model with appropriate quantitative characteristics is that it becomes possible to predict the ecological state of a certain region.

Arbutus andrachneматематическая модельпрогнозоптимальные и предельные условия окружающей средыArbutus andrachnemathematical modelforecastoptimal and limiting environmental conditionsReferencesАнненков А.А., Иванов В.Ф., Хохрин А.В., Акимов Ю.А. Методические рекомендации по изыскательским работам для проектирования объектов озеленения в Крыму. – Ялта, 1984. – 26 с.Анненков А.А., Иванов В.Ф., Хохрин А.В., Акимов Ю.А. Методические рекомендации по изыскательским работам для проектирования объектов озеленения в Крыму. – Ялта, 1984. – 26 с.Гиль А.Т., Ильницкий О.А. Зависимость интенсивности видимого фотосинтеза, температуры и транспирации листа Arbutus andrachne L. от некоторых факторов внешней среды // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. – 2019. – № 133. – С. 42-50. DOI: 10.36305/0513-1634-2019-133-42-50Гиль А.Т., Ильницкий О.А. Зависимость интенсивности видимого фотосинтеза, температуры и транспирации листа Arbutus andrachne L. от некоторых факторов внешней среды // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. – 2019. – № 133. – С. 42-50. DOI: 10.36305/0513-1634-2019-133-42-50Губанова Т.Б. Оценка состояния растений Arbutus andrachne L. на территории природного заповедника "Мыс Мартьян" и арборетума Никитского ботанического сада после неблагоприятных зимних условий 2011-2012 гг. // Научные записки природного заповедника «Мыс Мартьян». –2013. – № 4. – С. 121.Губанова Т.Б. Оценка состояния растений Arbutus andrachne L. на территории природного заповедника "Мыс Мартьян" и арборетума Никитского ботанического сада после неблагоприятных зимних условий 2011-2012 гг. // Научные записки природного заповедника «Мыс Мартьян». –2013. – № 4. – С. 121.Дроздов С.Н. Влияние света и температуры на нетто-фотосинтез и дыхание Betula pendula var. pendula и Betula pendula var. carelica (Betulaceae) // Ботанический журнал. – 1995. – Т. 80, № 3. – С. 60-64.Дроздов С.Н. Влияние света и температуры на нетто-фотосинтез и дыхание Betula pendula var. pendula и Betula pendula var. carelica (Betulaceae) // Ботанический журнал. – 1995. – Т. 80, № 3. – С. 60-64.Дроздов С.Н. Некоторые аспекты экологической физиологии растений / С.Н. Дроздов, В.К. Курец. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2003. – 172 с.Дроздов С.Н. Некоторые аспекты экологической физиологии растений / С.Н. Дроздов, В.К. Курец. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2003. – 172 с.Ильницкий О.А., Гиль А.Т., Паштецкий А.В. Особенности роста Arbutus andrachne L. в условиях полевого вегетационного опыта Южного берега // Plant Biology and Horticulture: theory, innovation. – 2020. – №. 4(157). – С. 135-143. DOI: 10.36305/2712-7788-2020-4-157-135-143Ильницкий О.А., Гиль А.Т., Паштецкий А.В. Особенности роста Arbutus andrachne L. в условиях полевого вегетационного опыта Южного берега // Plant Biology and Horticulture: theory, innovation. – 2020. – №. 4(157). – С. 135-143. DOI: 10.36305/2712-7788-2020-4-157-135-143Ильницкий О.А., Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П. Методология, приборная база и практика проведения фитомониторинга. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 233 с.Ильницкий О.А., Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П. Методология, приборная база и практика проведения фитомониторинга. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 233 с.Исиков В.П., Плугатарь Ю.В. Дикорастущие деревья и кустарники Крыма. 2-е изд., испр. и доп. – Симферополь: ИТ «Aриал», 2018. – 324 с.Исиков В.П., Плугатарь Ю.В. Дикорастущие деревья и кустарники Крыма. 2-е изд., испр. и доп. – Симферополь: ИТ «Aриал», 2018. – 324 с.Коба В.П., Папельбу В.В., Сахно Т.М. Состояние и дендрометрические характеристики молодых растений Arbutus andrachne L. заповедника "Мыс Мартьян". // Вестник Нижневартовского государственного университета. – 2018. – № 3. – С. 42-46.Коба В.П., Папельбу В.В., Сахно Т.М. Состояние и дендрометрические характеристики молодых растений Arbutus andrachne L. заповедника "Мыс Мартьян". // Вестник Нижневартовского государственного университета. – 2018. – № 3. – С. 42-46.Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг Южного берега Крыма. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2015. – 162 с.Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг Южного берега Крыма. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2015. – 162 с.Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ковалев М.С. Сравнительная оценка СО2/Н2О-газообмена вечнозеленых древесно-кустарниковых растений в благоприятных и стрессовых условиях внешней среды // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. – 2020. – № 135. – С. 9-23. DOI: 10.36305/0513-1634-2020-135-9-23Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ковалев М.С. Сравнительная оценка СО2/Н2О-газообмена вечнозеленых древесно-кустарниковых растений в благоприятных и стрессовых условиях внешней среды // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. – 2020. – № 135. – С. 9-23. DOI: 10.36305/0513-1634-2020-135-9-23Фалькова Т.В., Галушко Р.В., Лищук А.И., Захаренко Г.С., Крайнюк Е.С. Пластичность Arbutus andrachne (Ericaceae) в условиях засухи на Южном берегу Крыма // Украинский ботанический журнал. – 2001. – Т. 58. – № 6. – С. 700-706.Фалькова Т.В., Галушко Р.В., Лищук А.И., Захаренко Г.С., Крайнюк Е.С. Пластичность Arbutus andrachne (Ericaceae) в условиях засухи на Южном берегу Крыма // Украинский ботанический журнал. – 2001. – Т. 58. – № 6. – С. 700-706.Шевченко С.В. Особенности репродуктивных процессов некоторых редких видов флоры Крыма. // В сборнике: Актуальные проблемы ботаники и охраны природы. Сборник научных статей Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Ф. Морозова / под редакцией С.Ф. Котова. – 2017. – С. 320-330Шевченко С.В. Особенности репродуктивных процессов некоторых редких видов флоры Крыма. // В сборнике: Актуальные проблемы ботаники и охраны природы. Сборник научных статей Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Ф. Морозова / под редакцией С.Ф. Котова. – 2017. – С. 320-330Эггерс Е.В. Земляничное дерево в Крыму // Бюллетень Никитского ботанического сада. – 1934. – №14. – С. 3-38.Эггерс Е.В. Земляничное дерево в Крыму // Бюллетень Никитского ботанического сада. – 1934. – №14. – С. 3-38.Anderegg W.R.L., Schwalm C., Biondi F., Camarero J.J., Koch G., Litvak M., Ogle K., Shaw J.D., Shevliakova E., Williams A.P., Wolf A., Ziaco E., Pacala S. Pervasive drought legacies in forest ecosystems and their implications for carbon cycle models // Science. – 2015. –Vol. 349. – P. 528-532.Anderegg W.R.L., Schwalm C., Biondi F., Camarero J.J., Koch G., Litvak M., Ogle K., Shaw J.D., Shevliakova E., Williams A.P., Wolf A., Ziaco E., Pacala S. Pervasive drought legacies in forest ecosystems and their implications for carbon cycle models // Science. – 2015. –Vol. 349. – P. 528-532.Tognetti R., Lasserre B., Di Febbraro M., Marchetti M. Modeling regional drought-stress indices for beech forests in Mediterranean mountains based on tree-ring data // Agric For eteorol. – 2019. – Vol. 265. – P. 110-120.Tognetti R., Lasserre B., Di Febbraro M., Marchetti M. Modeling regional drought-stress indices for beech forests in Mediterranean mountains based on tree-ring data // Agric For eteorol. – 2019. – Vol. 265. – P. 110-120.Koеrner C., Sarris D., Christodoulakis D. Long-term increase in climatic dryness in the East-Mediterranean as evidenced for the island of Samos // Reg Environ Change. – 2005. – No. 5. – P. 27-36.Koеrner C., Sarris D., Christodoulakis D. Long-term increase in climatic dryness in the East-Mediterranean as evidenced for the island of Samos // Reg Environ Change. – 2005. – No. 5. – P. 27-36.Karam F., Doulis A., Ozturk M., Dogan Y., Sakcali S. Eco-physiological behaviour of two woody oak species to combat desertification in the east Mediterranean-a case study from Lebanon // Procedia Social and Behavioral Sciences. – 2011. – No. 19. – p. 787-796.Karam F., Doulis A., Ozturk M., Dogan Y., Sakcali S. Eco-physiological behaviour of two woody oak species to combat desertification in the east Mediterranean-a case study from Lebanon // Procedia Social and Behavioral Sciences. – 2011. – No. 19. – p. 787-796.Plugatar Y.V., Klymenko Z.K., Ulanovskaya I.V., Zykova V.K., Plugatar S.A. Prospects for the use of the Crimean flora resources in the floriculture // Acta Horticulturae. – 2019. – Vol. 1240. – P. 65-68.Plugatar Y.V., Klymenko Z.K., Ulanovskaya I.V., Zykova V.K., Plugatar S.A. Prospects for the use of the Crimean flora resources in the floriculture // Acta Horticulturae. – 2019. – Vol. 1240. – P. 65-68.Miquel Nadal, Margalida Roig-Oliver, Josefina Bota, Jaume Flexas. Leaf age-dependent elastic adjustment and photosynthetic performance under drought stress // Arbutus unedo seedlings Flora. – 2020. – Vol. 271.Miquel Nadal, Margalida Roig-Oliver, Josefina Bota, Jaume Flexas. Leaf age-dependent elastic adjustment and photosynthetic performance under drought stress // Arbutus unedo seedlings Flora. – 2020. – Vol. 271.Wickens G.E. Ecophysiology of economic plants in arid and semi-arid lands / Gerald E. Wickens. – 1998. – 348 р.Wickens G.E. Ecophysiology of economic plants in arid and semi-arid lands / Gerald E. Wickens. – 1998. – 348 р.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.