DOI: 10.17581/bbgi1904

Строение крон древесных растений умеренной зоны на
примере Acer negundo и Ulmus glabra

И.С. Антонова, В.А. Барт

Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

PDF [Скачать] (5,4 МБ)

На примере крон Acer negundo и Ulmus glabra, исследованных в разных возрастных со­стояниях и в разных точках ареала, предложена модель зональности побега. Зональность основана на связях процессов развития побега с другими пространственно-временными структурными единицами кроны (двулетние побеговые системы, эпсион и др.). Задержка развития рассматривается как альтернатива (торможение, латентная стадия) процессов старения побега. Модель использует математический аппарат частичного обращения функций, оценку параметров ковариационной функции комплексного марковского нор­мального стационарного процесса по его многомерным реализациям.

Ключевые слова: крона, побеговые системы, зональность побега, принцип отраже­ний, частично-обратные функции.

Список литературы

[Alekseeva] Алексеева Н.П. 2012. Анализ медико-био­логических систем. Реципрокность, эргодичность,синонимия. СПб. 184 с.

[Antonova] Антонова И.С. 2008. О единицах морфо­логической структуры кроны древесных растений
умеренной зоны. В кн.: Современные подходы к описанию структуры растения. Киров. С. 94–106.

[Antonova, Bart] Антонова И.С., Барт В.А. 2015. К во­просу о зональности побега на примере побегов
Acer negundo L. Вестник ТвГУ. Сер. Биология и эко­логия. No 4. C. 143–159.

[Antonova, Bart] Антонова И.С., Барт В.А. 2016. Анализ метрических характеристик двулетних побеговых систем Acer negundo L. в молодом генеративном со­ стоянии. Вестник ТвГУ. Сер. Биология и экология. No 4. C. 151–159.

[Antonova] Антонова И.С., Барт В.А., Клочькова П.С. 2016. О строении побеговых систем некоторых ви­ дов рода Acer L. В сб.: XX Международная научно-практическая конференция «Современные тенден­ции развития науки и технологий». No 11–1. С. 75–83.

[Antonova, Fatyanova] Антонова И.С., Фатьянова Е.В. 2016. О системе иерархических уровней строе­ния кроны деревьев умеренной зоны. Бот. журн. Том 101. No. 6. С. 628–649.

[Antonova] Антонова И.С., Фатьянова Е. В., Зайцева Ю.В., Гниловская А.А. 2012. Мультимасштабность побеговых систем некоторых деревьев умеренной зоны (разнообразие, классификация, терминоло­ гия). В сб.: Актуальные проблемы современной биоморфологии. Киров. С. 390–402.

[Arato] Арато М., Колмогоров А.Н., Синай Я.Г. 1962. Об оценке параметров комплексного стационарно­го гауссовского марковского процесса. Докл. АН СССР. Т. 146. No 4. С. 747–750
[Bart] Барт А.Г. 2003. Анализ медико-биологических си­стем. Метод частично обратных функций. СПб. 280 с.

Bart A.G., Klochkova N.P., Kozhanov V.M. 1993. The universal scheme of regulations in biosystems for the analysis of neuron junctions as an example. In: Model-Oriented Data Analysis. Physica-Verlag. Heidelberg.
167–177 pp.

Costes E, Guédon Y. 2002. Modelling Branching Patterns on 1-year-old Trunks of Six Apple Cultivars. Annals of Botany. 89(5): 513–524. CrossRef

[Dynkin] Дынкин Е.Б. 1963. Марковские процессы. М. 860 с.

[Gavrikov, Khlebopros] Гавриков В.Л., Хлебопрос Р.Г. 2013. Феноменологическая модель управления углеродным лесом. Лесоведение. No 5. С. 29–35.

[Galitskii] Галицкий В.В. 2004. Квази-трехмерная мо­дель свободно растущего дерева. Электронный жур­нал. Исследовано в России. No 247. С. 2646–2662. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/247.pdf.

Galitskii V.V. 2013. Biomass Dynamics of Higher-Order Tree Branches: An Analysis of the Model.
Biology Bulletin Reviews. 3(5): 412–421. CrossRef

[Gatsuk] Гацук Л.Е. 2008. Растительный организм: опыт построения иерархической системы его струк­турно-биологических единиц. В сб.: Современные подходы к описанию структуры растения. Киров. С. 27–47.

[Getmanets] Гетманец И.А. 2008. Подходы к анализу биоморф видов рода Salix (на примере ив Южного Урала). В сб.: Современные подходы к описанию структуры растения. Киров. С. 106–115.

[Grudzinskaya] Грудзинская И.А. 1960. Летнее побегоо­бразование у древесных растений и его классифика­ ция. Бот. журн. Т. 45. No 7. С. 968–978.

Guédon Y, Barthélémy D, Caraglio Y, Costes E. 2001. Pattern analysis in branching and axillary flowering sequences. Journal of Theoretical Biology. 212(4): 481–520. CrossRef

Hallé F., Oldemann R.A.A. 1970. Essai sur l’architecture et ladynamique de croissance des arbres tropicaux. Paris. 178 pp.

[Feller] Феллер В. 1984. Введение в теорию вероятно­стей и её приложения. Т. 2. М. 738 с.

Fisher R.A. 1956. Statistical Methods and Scientific Inference. New York.

[Krenke] Кренке Н.П. 1940. Теория циклического старе­ния и омоложения растений и практическое ее при­ менение. Сборник статей. М. 135 с.

Lee T.D., Yang С.N. 1956. Question of parity conservation in weak interactions. Phys. Rev. 104: 254–258.
Maillette L. 1982. Structural dynamics at silver birch. I. The fates of buds. J. Appl. Ecol. 19(1): 203–218.

[Mazurenko, Khokhryakov] Мазуренко М.Т., Хохряков А.П. 1991. Классы метамеров деревьев. Журн. общ. биол. Т. 52. No 3. С. 409–421.

[Novozhilov] Новожилов Ю.В. 1972. Введение в теорию элементарных частиц. М. 472 с.
Prusinkiewicz P., Lindenmayer A. 2012. The Algorithmic Beauty of Plants. Springer Science & Business Media. 228 р.

[Savinykh] Савиных Н.П. 2012. Архитектура трав. В сб.: Актуальные проблемы современной биоморфо­ логии. Киров. С. 342–354.

[Shitt, Metlitskii] Шитт П.Г., Метлицкий З.А. 1940. Пло­доводство. М. 660 с.

Wilson B.F. 1989. Tree branches as populations of twigs. Canad. J. Bot. 67(2): 434–442.

Wilson B.F. 1992. Compensatory growth in shoot populations of young white pine trees. Trees: Structure and Function. 6(4): 204–209.

Structure of crowns of woody plants of temperate
zone of Acer negundo and Ulmus glabra as an example

I.S. Antonova , V.A. Bart

Saint-Petersburg state University, Saint-Petersburg, Russia

The tree crowns of Acer negundo and Ulmus glabra, were investigated in different age states and in different points of the areal. The model of zonality of shoot based on the relationships between development processes of shoot and other space-time structural units of the crown (biennial shoot systems, epsion, etc.) is suggested. Developmental delay (latent stage) is considered to be an alternative of aging process of shoot. The model uses the mathematical apparatus of partial inverse functions, estimation of parameters of covariance function of complex normal stationary Markovian process by its multidimensional trajectories.

Keywords: crown, shoot systems, shoot zonality, reflection principle, partial inverse functions.

References

Alekseeva N.P. 2012. Analiz medico-biologicheskikh system. Petsiproknost, ergodichnost, sinonimiya [Analysis of medical and biological systems. Reciprocity, ergo­dicity, synonymy]. Saint-Petersburg. 184 pp. (In Russ.)

Antonova I.S. 2008. O edinitsakh morfologicheskoi struk­tury krony drevesnykh rasyenii umerennoi zony [On the units of the morphological structure of the crowns of woody temperate plants]. In: Sovremennyye podkhody k opisaniyu struktury rasteniya [Modern approaches to describing the structure of plants]. Kirov. 94–106 pp. (In Russ.)

Antonova I.S., Bart V.A. 2015. K voprosu o zonalnosti pobega na primere pobegov Acer negundo L. [To the question of the zoning of the shoot by the example of shoots Acer negundo L.]. Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Biologiya i ekologiya. 4: 143–159. (In Russ.)

Antonova I.S., Bart V.A. 2016. Analiz metricheskikh kharakteristik dvuletnikh pobegovykh system Acer ne-
gundo L. v molodom generativnom sostoyanii [Anal­ysis of the metric characteristics of the biennial shoot
systems of Acer negundo L. in the young generative state]. Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Biologiya i ekologiya. 4: 151–159. (In Russ.)

Antonova I.S., Bart V.A., Klochkova P.S. 2016. O stroenii pobegovykh system nekotorykh vidov roda Acer L. [On the structure of shoot systems of some species of the ge­nus Acer L.]. In: XX Mezhdunarodnaya nauchno-prak-ticheskaya konferentsiya “Sovremennyye tendentsii razvitiya nauki i technologii” [International scientific-prac­ tical conference “Modern trends in the development of science and technology”]. Vol. 11–1. 75–83 pp. (In Russ.)

Antonova I.S., Fatyanova E.V. 2016. O sisteme ierarkhich­ eskikh urovnei stroeniya krony derevev umerennoi zony [About system of hierarchical levels of a structure of a crown of trees of a temperate zone. Botanicheskii zhur­nal. 101(6): 628–649. (In Russ.)

Antonova I.S. Fatyanova E.V., Zaitseva Yu.V., Gnilovska­ya A.A. 2012. Multimasshtabnost pobegovylh system nekotorykh derevev umerennoi zony (raznoobraziye, klassifikatsiya, terminologiya) [Multiscale shoot sys­tems of some temperate trees (diversity, classification, terminology)]. In.: Aktualnyye problemy sovremennoi biomorfologii [Actual problems of modern biomorphol­ ogy]. Kirov. 390–402 pp. (In Russ.)

Arato M., Kolmogorov A.N., Sinai Ya.G. 1962. Ob otsenke parametrov kompleksnogo statsionarnogo gaussovsko­ go markovskogo protsessa [On the estimation of the pa­rameters of a complex stationary Gaussian Markovian process]. Doklady AN SSSR. 146(4): 747–750.

Bart A.G. 2003. Analiz medico-biologicheskikh system. Metod chastichno obratnykh funktsii [Analysis of medical and biological systems. Method of partially inverse functions]. Saint-Petersburg. 280 pp. (In Russ.)

Bart A.G., Klochkova N.P., Kozhanov V.M. 1993. The universal scheme of regulations in biosystems for the analysis of neuron junctions as an example. In: Model-Oriented Data Analysis. Physica-Verlag. Heidelberg.
167–177 pp.

Costes E, Guédon Y. 2002. Modelling Branching Patterns on 1-year-old Trunks of Six Apple Cultivars. Annals of Botany. 89(5): 513–524. CrossRef

Dynkin E.B. 1963. Markovskiye protsessy [Markovian pro­cesses]. Moskow. 860 pp. (In Russ.)

Feller V. 1984. Vvedeniye v teoriyu veroyatnostei i eye prilozheniya [Introduction to probability theory and its applications]. Vol. 2. Moscow. 738 pp. (In Russ.)

Fisher R.A. 1956. Statistical Methods and Scientific Infer­ence. New York.

Galitskii V.V. 2004. Kvazi-trekhmernaya modekm svo­bodno rastushchego dereva [Quasi-three-dimensional
model of a freely growing tree]. Electronnyi zhurnal. Issledovano v Rossii. [Electronic Journal. It is investi­gated in Russia]. 247: 2646–2662. (In Russ.) Available at: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/247.pdf.

Galitskii V.V. 2013. Biomass Dynamics of Higher-Order Tree Branches: An Analysis of the Model. Biology Bulletin Reviews. 3(5): 412–421. CrossRef

Gatsuk L.E. 2008. Rastitelnyi organism: opyt postroeniya ierarkhicheskoi sistemy ego strukturno-biologicheskikh edinits [Plant organism: the experience of constructing a hierarchical system of its structural and biological units]. In: Sovremennyye podkhody k opisaniyu struktury rasteniya [Modern approaches to describing the plant structure]. Kirov. 27–47 pp. (In Russ.)

Gavrikov V.L., Khlebopros R.G. 2013. Fenomenologich­eskaya model upravleniya uglerodnym lesom [Phenom­ enological model of carbon forest management]. Lesovedeniye. 5: 29–35. (In Russ.)

Getmanets I.A. 2008. Podkhody k analizu biomorf vidov roda Salix (na primere iv Yuzhnogo Urala) [Approach­ es to the analysis of biomorphs of Salix (by the exam­pl of willows in the South Urals). In: Sovremennyye podkhody k opisaniyu struktury rasteniya [Modern approaches to describing the plant structure]. Kirov. 106–115 pp. (In Russ.)

Grudzinskaya I.A. 1960. Letneye pobegoobrazovaniye udrevesnykh rastenii i ego klassifikatsiya [Summer shoots in woody plants and its classification]. Botanicheskii zhurnal. 45(7): 968–978. (In Russ.)

Guédon Y, Barthélémy D, Caraglio Y, Costes E. 2001. Pattern analysis in branching and axillary flowering sequences. Journal of theoretical biology. 212(4): 481–520. CrossRef

Hallé F., Oldemann R.A.A. 1970. Essai sur l’architecture et la dynamique de croissance des arbres tropicaux. Paris. 178 pp.

Krenke N.P. 1940. Teoriya tsiklicheskogo stareniya i omolozheniya rastenii i prakticheskoye ee primeneniye.