Моделирование особенностей видимого фотосинтеза Аrbutus аndrachne L. для определения оптимальных условий произрастания в условиях южного берега Крыма

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.

1. 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.

2. 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: 10.36305/0513-1634-2019-133-42-50

3. 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.

4. 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.

5. Дроздов С.Н. Некоторые аспекты экологической физиологии растений / С.Н. Дроздов, В.К. Курец. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2003. – 172 с.

6. 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

7. Ильницкий О.А., Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П. Методология, приборная база и практика проведения фитомониторинга. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 233 с.

8. Исиков В.П., Плугатарь Ю.В. Дикорастущие деревья и кустарники Крыма. 2-е изд., испр. и доп. – Симферополь: ИТ «Aриал», 2018. – 324 с.

9. 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.

10. Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг Южного берега Крыма. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2015. – 162 с.

11. 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: 10.36305/0513-1634-2020-135-9-23

12. 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.

13. 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. 320-330

14. Эггерс Е.В. Земляничное дерево в Крыму // Бюллетень Никитского ботанического сада. – 1934. – №14. – С. 3-38.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. Wickens G.E. Ecophysiology of economic plants in arid and semi-arid lands / Gerald E. Wickens. – 1998. – 348 р.