Український антарктичний журнал

№ 2(19) (2019): Український антарктичний журнал
Articles

Розрахунок індексів впливу зовнішніх факторів на рослини та його застосування до популяцій Deschampsia antarctica Ė. Desv.

PDF (English)
  • Н. Мірюта,
  • К. Войцеховський,
  • І. Парнікоза
Н. Мірюта
Державна установа Національний антарктичний науковий центр МОН України, бульв. Тараса Шевченка, 16, Київ, 01601, Україна
К. Войцеховський
Дирекція регіональних ландшафтних парків Люблінського воєводства, вул. Мечислава Карловича, 4, 20-027, Люблін, Польща
І. Парнікоза
Державна установа Національний антарктичний науковий центр МОН України, бульв. Тараса Шевченка, 16, Київ, 01601, Україна, Інститут молекулярної біології і генетики Національної академії наук України, вул. Акад. Заболотного, 150, Київ, 03143, Україна, Національний історико-архітектурний музей «Київська фортеця», вул. Госпітальна, 24А, Київ, 01133, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2(19).2019.155
Опубліковано December 31, 2019
Ключові слова
  • Deschampsia antarctica È Desv.,
  • зведений латентний показник пристосовуваності (ЗЛПП),
  • зведений показник впливу температури (ЗПВТ),
  • зведений показник впливу вміста макроелементів у ґрунті (ЗПВҐ),
  • Аргентинські острови,
  • Морська Антарктика
    • ...Більше
    Менше
Як цитувати
Мірюта, Н., Войцеховський, К., & Парнікоза, І. (2019). Розрахунок індексів впливу зовнішніх факторів на рослини та його застосування до популяцій Deschampsia antarctica Ė. Desv. Український антарктичний журнал, (2(19), 94-116. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2(19).2019.155
Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

Мета дослідження — розробити і детально описати алгоритми розрахунку зведених показників впливу температури поверхні ґрунту та вмісту макроелементів у ґрунті на основні характеристики судинних рослин на прикладі Deschampsia antarctica È. Desv. з о. Галіндез, Аргентинські острови, Морська Антарктика. Кінцева мета роботи полягає в оцінці внеску у зведений латентний показник пристосовуваності рослин досліджуваних популяцій (ЗЛПП) зведених показників впливу таких факторів довкілля, як температура поверхні (ЗПВТ) та вміст макроелементів у ґрунті (ЗПВГ). Методи. Набір вихідних даних температур поверхні ґрунту отримано за допомогою логерів для кожної окремої популяції протягом квітня 2017 р. — квітня 2018 р. Для отримання наборів експериментальних даних для одинадцяти популяцій D. antarctica застосовано методи визначення індивідуального проективного покриття D. antarctica та вимірювання морфометричних показників: довжини листка, суцвіття, квітки (за нижньою квітковою лускою), кількості квіток у суцвітті. Спектри запасних і захисних білків насіння досліджено за допомогою електрофорезу в поліакриламідному гелі. Для отримання зведених показників впливу температури поверхні та вмісту макроелементів у ґрунті на рослини досліджуваних популяцій застосовано метод екстремального групування. Розрахунок ЗПВТ та ЗПВГ проводили на основі попарних просторових порівнянь рядів показників. Результати. Розроблено і детально описано алгоритм розрахунку зведених показників впливу температури та вмісту макроелементів у ґрунті на окремі параметри пристосовуваності рослин одинадцяти популяцій D. antarctica о. Галіндез в сезоні 2017/18 р. Визначення внеску ЗПВТ та ЗПВГ у ЗЛПП наведено як приклад оцінки значимості цих параметрів оточуючого середовища в адаптивності рослин. Висновки. Показано, що ЗПВТ має достовірний внесок у ЗЛПП в грудні і січні, в момент найбільшої просторової варіації температури. ЗПВГ має достовірний внесок у ЗЛПП лише у сумі із ЗПВТ, збільшуючи значення внеску останнього у ЗЛПП. Показник ЗПВТ запропоновано для того, щоб описати вплив набору вихідних даних з температури на різні характеристики рослин великої вибірки популяцій шляхом зменшення їх розмірності до одного числа. Показник ЗПВҐ запропоновано для того, щоб описати вплив великої кількості вихідних даних із вмісту макроелементів в ґрунті на проективне покриття вибірки популяцій шляхом зменшення їх розмірності до одного числа. ЗПВТ та ЗПВҐ можуть бути використані для порівняння їх із ЗЛПП вибірки популяцій одного виду, що зростають за різних умов, для створення кореляційних моделей для різних популяцій.
-

PDF (English)

Посилання

  1. Alberdi, M., Bravo, L.A., Gutierrez, A., Gidekel, M., Corcuera, L.J. 2002. Ecophysiology of Antarctic vascular plants. Physiol. Plant, 115, 479-486. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2002.1150401.x
  2. Ayvazyan, S.A., Buchstaber, V.M., Yenyukov, I.S., Meshalkin, L.D. 1989. Applied statistics Moscow. (In Russian).
  3. Barcikowski, A., Czaplewska, J., Loro, P., Łyskievich, A., Smykla, J. Wojciechowska A. 2003. Ecological variability of Deschampsia antarctica in the area of Admiralty Bay (King George island, Maritime Antarctic). Problems of grass biology. L. Frey (Ed.) Kraków, W. Szafer Institute of Botany, PAS, 383-396.
  4. Bauman, E.V., Moskalenko, N.E. 2008. Methods of Extremal Grouping of the Fractional Parameters. Automation and Remote Control, 69, 1965-1972. https://doi.org/10.1134/S0005117908110131
  5. Bockheim, J.G. (ed) 2015. The Soils of Antartica. - World Soils Book Series. Springer. New York, Dordrecht, London, 1-322. https://doi.org/10.1007/978-3-319-05497-1_1
  6. Cannone, N., Guglielmin, M., Convey, P., Worland, M.R., Longo, S.F. 2016. Vascular plant changes in extreme environments: effects of multiple drivers. Climatic Change, 134, 651-665. https://doi.org/10.1007/s10584-015-1551-7
  7. Callaghan, T. V., Cllins, N. J. 1981. Life cycles, population dynamics and growth of the tundra plants. In Bliss. L. C., Heal, O.W. and Moore J.J. (eds.) Tundra ecosystems: Comparative Analysis. Cambridge: Cambridge University Press, 257-284.
  8. Casanova-Katny, M.A., Zúñiga, G.E., Corcuera, L.J., Bravo, L., Alberdi, M. 2010. Deschampsia antarctica Desv. primary photochemistry performs differently in plants grown in the field and laboratory. Polar Biology, 33, 477-483. https://doi.org/10.1007/s00300-009-0723-1
  9. Convey, P. 2003. Maritime Antarctic climate Change Signals from terrestrial biology. Antarctis research series, 79, 145-158. https://doi.org/10.1029/AR079p0145
  10. Corder, G.W., Foreman, D.I. 2014. Nonparametric Statistics: A Step-by-Step Approach. 2014. Wiley.
  11. Fowbert, J. A., Lewis Smith, R. I. 1994. Rapid population Increases in native vascular plants in the Argentine Islands Antarctic Peninsula. Arctic and Alpine Research, 26 (3), 290-296. https://doi.org/10.2307/1551941
  12. Gerighausen, U. Bräutigam, K., Mustafa, O., Peter, H.-U. 2003. Expansion of vascular plants on an Antarctic Islands a consequence of climate change? In: A. H. L. Huiskes, W.W.C. Gieskes, J. Rozema et al. (eds) Antarctic Biology in a Global context, Backhuys Publishers, Leiden, 79-83.
  13. Kennicutt, M.C., Chown, S.L., Cassano, J.J., Liggett, D., Massom, R., Peck, L. S., Rintoul, S. R., Storey, J. W. V., Vaughan, D. G., Wilson, T.J., Sutherland, W.J. 2014. Polar research: Six priorities for Antarctic science. Nature, 512 (7512), 23-25. https://doi.org/10.1038/512023a.
  14. Komárkova V., Poncet S., Poncet J., 1985. Two native vascular plants, Deschampsia antarctica Desv. and Colobanthus quitensis (Kunth.) Bartl: A new southernmost locality and other localities in the Antarctic Peninsula area. Arct. Alp. Res., 17, 401-416. https://doi.org/10.2307/1550865
  15. Komárkova V., Poncet S., Poncet J., 1990. Additional and revisited localities of vascular plants, Deschampsia antarctica Desv. and Colobanthus quitensis (Kunth.) Bartl. in the Antarctic Peninsula area. Arct. Alp. Res, 22, 108-113. https://doi.org/10.2307/1551725
  16. Legendre, P., Fortin, M.J., Borcard, D. 2015. Should the Mantel test be used in spatial analysis? Methods in Ecology and Evolution. British Ecologycal Society. https://doi.org/10.1111/2041-210X.12425.
  17. Miryuta, N.Yu., Parnikoza, I.Yu., Shvydun, P.P., Miryuta, G.Yu., Poronnik, O.O., Kozeretska, I.A., Kunakh, V.A. 2015. Comparative analysys of adaptability united latent quality indicator of Deschampsia antarctica population form Galindez island (Argentine Islands, maritime Antarctic) during three seasons. Ukrainian Antarctic Journal, 14, 143-157. (In Ukrainian).
  18. Miryuta, N.Yu., Parnikoza, I.Yu., Oliinyk, M., Smetana, E., Myryuta, G.Yu., Poronnik, O.O., Kunakh, V.A. 2017. Five sea sons dynamic of adaptability united latent quality indicator of Deschampsia antarctica population in Galindez Island (Argentine Islands, maritime Antarctic). Ukrainian Antarctic Journal, 16, 129-142. (In Ukrainian).
  19. Miryuta, N.Yu., Smykla, J., Parnikoza, I.Yu. 2019. Algorithm for the United Quality Latent Index of the plant adaptability and its application field in monitoring of Deschampsia antarctica È. Desv. populations. Ukrainian Antarctic Journal, 1 (18), 152-168. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1(18).2019.139
  20. Parnikoza, I., Miryuta, N., Ozheredova, I., Kozeretska, I., Smykla, J., Kunakh, V., Convey, P. 2015. Comparative analysis of Deschampsia antarctica Desv. population adaptability in the natural environment of the Admiralty Bay region (King George Island, maritime Antarctic). Polar Biology, 38 (9), 1401-1411. https://doi.org/10.1007/s00300-015-1704-1
  21. Parnikoza, I., Abakumov, E., Korsun, S., Klymenko, I., Netsyk, M., Kudinova, A., Kozeretska, I. 2016. Soils of the Argentine Islands, Antarctica: Diversity and Characteristics. Polarforschung, 86 (2), 83-96.
  22. Parnikoza, I.Yu., Miryuta, N.Yu., Ivanets, V.Yu., Dikyi, Je.O. 2018. Determination of the United Quality Latent Index of Adaptability (UQLIA) and contribution of some environmental parameters to it for Deschampsia antarctica populations, Galindez Island (maritime Antarctic) season 2017/2018. The Bulletin of Ukrainian Society of Geneticists and Breeders, 16 (2), 190-202. https://doi.org/10.7124/visnyk.utgis.16.2.1057
  23. Pollard, J.H.P. 1982. A handbook of numerical and statistical techniques. Moscow. (In Russian).
  24. Sáez, P. L., Cavieres, L. A., Galmés, J., Gil-Pelegrín, E., Peguero-Pina, J. J., Sancho-Knapik, D., Vivas, M., Sanhueza, C., Ramırez, C. F., Rivera, B. K., Corcuera, L. J., Bravo, L. A. 2018. In situ warming in the Antarctic: effects on growth and photosynthesis in Antarctic vascular plants. New Phytologist, 218 (4), 1406-1418. https://doi.org/10.1111/nph.15124.