Анализ онтогенетических спектров гетерогенных популяций

• Автор: Иванов, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Онтогнетическая структура популяций растений и лишайников

1.1 Календарный и биологический возраст особи

1.2 Параметры, характеризующие онтогенетический спектр популяции

1.3 Гетерогенность выборки из популяции

Глава 2. Материалы и методы

2.1 Методы ресамплинга

2.2 Метод главных компонент

2.3 Регрессионная модель для упорядоченных классов

2.4 Материалы по онтогенетическим спектрам природных популяций

Глава 3. Гетерогенность онтогенетических спектров популяций
3.1 Онтогенетические спектры манжетки обыкновенной (Alchemilla
vulgaris L.s.l.)
3.2 Онтогенетические спектры брусники обыкновенной (Vaccinium
vitis-idaea L.)
3.3 Онтогенетические спектры гипогимнии вздутой (Hypogymnia
physodes L.)
3.4 Онтогенетические спектры эвернии сливовой (Evernia
prunastri (L.) Ach.)
3.5 Онтогенетические спектры псевдэвернии шелушащейся
(Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf)
3.6 Резюме
Глава 4. Оценка и сравнение параметров онтогенетических спектров популяций
4.1 Алгоритм процедуры
4.2 Анализ выборок Alchemilla vulgaris
4.3 Анализ выборок Vaccinium vitis-idaea

4.4 Анализ выборок Нуро£утта ркузос^ея
4.5 Анализ выборок Еуегта ргипаяЫ
4.6 Анализ выборок Рзеис1еуегп1а/иг/игасеа
4.7 Резюме
Глава 5. Применение метода главных компонент
5.1 Алгоритм процедуры
5.2 Анализ выборок Л/сЛе/шЯа уи^йто
5.3 Анализ выборок Кйссшшлг у/Ол-ге^еа
5.4 Анализ выборок Нуро^ттаркузос1е
5.5 Анализ выборок ЕуегтаргипаяМ
5.6 Анализ выборок Pseudeverniafurfuracea
5.7 Резюме
Глава 6. Применение регрессионных моделей для упорядоченных классов
6.1 Алгоритм процедуры
6.2 Анализ выборок А1сИетИ1а
6.3 Анализ выборок Уасстшт уШз-1с1аеа
6.4 Анализ выборок Е[уро^тп1арИузойез
6.5 Анализ выборок Еуегта ргипаз^
6.6 Анализ выборок Рзеис1еуегп1а/иг/игасеа
6.7 Резюме
Заключение
Выводы
Список цитированной литературы
Благодарности

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Исследование онтогенетической (возрастной) структуры популяций растений и лишайников является в настоящее время одним из важных разделов популяционной биологии, имеющим выходы в задачи биоиндикации, сохранения и рационального использования природных ресурсов (Уранов, 1975; White, 1985, Ценопопуляции ..., 1988; Злобин, 1989; Roach, 1993; Михайлова, Воробейчик, 1999; Суетина, 2001; Суетина, Глотов, 2010, Марков, 2012). Оценка и сравнение онтогенетических спектров популяций проводятся при этом или визуально, или с использованием традиционных методов статистики по суммарным данным без учета организации сбора материала и внутренней гетерогенности выборки (Ценопопуляции ..., 1988). В результате биологические выводы или не используют всю информацию, содержащуюся в собранном полевом материале, или, более того, приводят к искаженным заключениям, упрощая представление об организации природных популяций.
Цель настоящей работы - разработка методов статистического анализа онтогенетической структуры популяции, учитывающих гетерогенность популяций растений и эпифитных лишайников в пространстве (или во времени), адекватных методу сбора полевого материала.
Задачи исследования:
1. Разработать методы оценки и сравнения параметров онтогенетических спектров и сравнения собственно спектров природных популяций.
2. Апробировать предложенные подходы на материалах природных популяций некоторых видов растений и эпифитных лишайников.
3. Реализовать разработанные подходы в удобных для пользователя (биолога) компьютерных программах.
Научая новизна работы. Впервые разработаны подходы к анализу онтогенетических спектров природных популяций при гетерогенности выборок, представленных несколькими субвыборками: оценка и сравнение параметров онтогенетических спектров с помощью процедур ресамплинга (бутстреп,

Таблица
Гетерогенность в пределах выборок манжетки
Выборка Размерность исходной таблицы Размерность таблицы после объединения Применяемый критерий Р
Грі 15x9 11x7 хи-квадрат 1,30-10'
Гр 2 15x9 14x6 хи-квадрат < 1-Ю’
ГрЗ 15x8 14x6 хи-квадрат 5,95-10'
Жд 10x7 6x4 хи-квадрат 1,5 Г10'
К 13x6 13x6 точный 0,00
К 1 14x6 10x4 хи-квадрат 0,00
К 2 15x5 13x4 точный 0,
КЗ 15x6 12x4 точный 0,0
Кл 21x6 21x3 точный 0,
Л 29x5 13x4 точный 0,
М 1 5x8 5x7 хи-квадрат 8,27-10'
М2 5x5 4x4 хи-квадрат 0,
Р 12x6 10x5 хи-квадрат 4,47-10’
Ср 10x8 9x6 хи-квадрат < 1-Ю'
я 15x5 8x3 хи-квадрат 3,20-10‘
Гетерогенность выборок также можно показать, оценивая дисперсии частот отдельных онтогенетических состояний. Если рассматривать частоту онтогенетического состояния как частоту биномиального распределения, то можно найти дисперсию частоты данного признака, вычисленную с учетом возможной гетерогенности (Кокрен, 1976), и без учета гетерогенности. Так, в выборке Гр 1, дисперсия частоты для ювенильного онтогенетического состояния без учета гетерогенности составляет 4,54-10'6, а с учетом возможной гетерогенности - 5,32-10"6, дисперсии с учетом гетерогенности отличается от дисперсии без учета гетерогенности на 20%, что говорит о небольших различиях