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”boolt-860Research ArticleЭКОЛОГИЯ И БОТАНИКАECOLOGY AND BOTANYМОДЕЛИРОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДНОГО РЕЖИМА ARBUTUS ANDRACHNE L. ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ ВИДАМodeling of water regime features of Arbutus andrachne L. to determine optimum growth conditions of the speciesПаштецкийА. В.PashtetskyA. V.

Андрей Владимирович Паштецкий

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

ИльницкийО. А.IlnitskyO. A.

Oлег Антонович Ильницкий

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

ilnitsky.oleg@mail.ruНикитский ботанический сад – Национальный научный центр РАНРоссия2024081020240151132144Copyright © 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/860

Изучение влияния факторов внешней среды на интенсивность транспирации (Е) и устьичную проводимость (gs) Arbutus andrachne L. в период активной вегетации позволило определить ряд параметров, позволяющих построить математическую модель, выраженную в форме пошагового регрессионного анализа. Данный подход дает возможность всесторонне изучить адаптивность вида к ареалу произрастания и спрогнозировать поведение растений в различных условиях окружающей среды, а также разработать соответствующие стратегии управления ростом и развитием изучаемого растения. Для диагностики и оценки валидности построенных моделей были проанализированы метрики, применяемые в регрессионном и дисперсионном анализе данных. Разработанная модель показала высокие коэффициенты детерминации (для Е = 0,9631 и для gs = 0,9644) и объясняют изменения зависимых переменных. Установлено, что между освещенностью (R = 0.8776, R = 0.7840), температурой воздуха (R = 0.8488, R = 0.6200) и почвы (R = 0.4142, R = 0.1483) существуют наиболее тесные корреляционные связи с Е и gs. Доля дисперсии объясняемой применяемой моделью равна 96%. Моделирование влияния факторов внешней среды на транспирацию и устьичную проводимость Arbutus andrachne L. имеет практическое применение для оптимизации условий выращивания этого растения, а также для разработки адаптивных стратегий в связи с изменениями климата. При этом используя для построения модели основные факторы внешней среды и их динамику для конкретного региона можно прогнозировать развитее вида на перспективу.

The study of the influence of environmental factors on the intensity of transpiration (E) and stomatal conductance (gs) of Arbutus andrachne L. during the active growing season made it possible to determine a number of parameters that make it possible to construct a mathematical model expressed in the form of step-bystep regression analysis. This approach makes it possible to comprehensively study the adaptability of a species to its growing area and predict the behavior of plants in various environmental conditions, as well as develop appropriate strategies for controlling the growth and development of the plant under study. To diagnose and assess the validity of the constructed models, the metrics used in regression and variance analysis of data were analyzed. The developed model showed high coefficients of determination (for E = 0.9631 and for gs = 0.9644) and explained changes in the dependent variables. It has been established that the closest correlations with E and gs exist between illumination (R = 0.8776, R = 0.7840), air temperature (R = 0.8488, R = 0.6200) and soil temperature (R = 0.4142, R = 0.1483). The proportion of variance explained by the applied model is 96%. Modeling the influence of environmental factors on transpiration and stomatal conductance of Arbutus andrachne L. has practical applications for optimizing the growing conditions of this plant, as well as for developing adaptive strategies in connection with climate change. At the same time, using the main environmental factors and their dynamics for a specific region to build a model, it is possible to predict the development of the species in the future.

Arbutus andrachne L.математическая модельпрогнозоптимальные и предельные условия окружающей средыArbutus andrachne L.mathematical 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. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2003. – 172 с.Дроздов С.Н. Некоторые аспекты экологической физиологии растений. – 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: 10.36305/2712-7788-2020-4-157-135-143 Ильницкий О.А., Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П. Методология, приборная база и практика проведения фитомониторинга. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 233 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: 10.36305/2712-7788-2020-4-157-135-143 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., 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: 10.36305/0513-1634-2020-135-9-23Плугатарь 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.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.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 / под редакцией С.Ф. Котова // В сборнике: Актуальные проблемы ботаники и охраны природы. Сборник научных статей Международной научнопрактической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Ф. Морозова. – 2017. – С. 320-330Шевченко С.В. Особенности репродуктивных процессов некоторых редких видов флоры Крыма / под редакцией С.Ф. Котова // В сборнике: Актуальные проблемы ботаники и охраны природы. Сборник научных статей Международной научнопрактической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Ф. Морозова. – 2017. – С. 320-330Эггерс Е.В. Земляничное дерево в Крыму // Бюллютень Никитского ботанического сада, 1934. – №14. – С. 338.Эггерс Е.В. Земляничное дерево в Крыму // Бюллютень Никитского ботанического сада, 1934. – №14. – С. 338.Anderegg WRL, Schwalm C, Biondi F, Camarero JJ, Koch G, Litvak M, Ogle K, Shaw JD, Shevliakova E, Williams AP, 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. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aab1833Anderegg WRL, Schwalm C, Biondi F, Camarero JJ, Koch G, Litvak M, Ogle K, Shaw JD, Shevliakova E, Williams AP, 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. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aab1833Tognetti R, Lasserre B, Di Febbraro M, Marchetti M Modeling regional droughtstress indices for beech forests in Mediterranean mountains based on tree-ring data // Agric For eteorol. – 2019. – Vol. 265. – P. 110-120. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.11.015Tognetti R, Lasserre B, Di Febbraro M, Marchetti M Modeling regional droughtstress indices for beech forests in Mediterranean mountains based on tree-ring data // Agric For eteorol. – 2019. – Vol. 265. – P. 110-120. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.11.015Koеrner 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, 200. – Vol. 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, 200. – Vol. 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. – Vol. 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. – Vol. 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 agedependent elastic adjustment and photosynthetic performance under drought stress in Arbutus unedo seedlings // Flora Volume 271, October 2020, 151662. DOI: https://doi.org/10.1016/j.flora.2020.151662Miquel Nadal, Margalida Roig-Oliver, Josefina Bota, Jaume Flexas Leaf agedependent elastic adjustment and photosynthetic performance under drought stress in Arbutus unedo seedlings // Flora Volume 271, October 2020, 151662. DOI: https://doi.org/10.1016/j.flora.2020.151662Wickens 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.