Формирование структуры крон лиственных и хвойных деревьев в онтогенезе

• Автор: Бобровская, Наталия Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 294 с. : ил

Содержание.
Введение

Глава 1. Представление о модульной организации деревьев

1.1 Понятие модульности

1.2 Особенности дерева как модульного организма

1.3 Подходы к изучению модульной организации деревьев

а разнообразие подходов.

буниверсальные единицы .

в разнообразие единиц на каждом уровне иерархии

1.4 Возможные подходы к изучению структуры кроны деревьев.

аособенности строения отдельных элементов.

бособенности формирования побеговой структуры кроны
в онтогенезе.
висследования на основе популяционных методов количественные морфологические исследования крон
деревьев.
1.5 Математическое моделирование как метод изучения морфоструктурной организации дерева
Глава 2. Объекты и методика и исследования.
2.1 Объекты исследования.
а краткая характеристика мест сбора материала.
б краткая биологическая характеристика объектов исследования.
2.2 Методика сбора и обработки полевого материала
Глава 3. Структурные элементы кроны у модельных видов в разных
онтогенетических состояниях
3.1 Классификация структурных элементов кроны
а классификация элементов лиственных деревьев.
б классификация элементов темнохвойных деревьев
3.2 Изменение набора структурных элементов крон модельных лиственных деревьев на ранних этапах онтогенеза.
3.3 Изменение набора структурных элементов крон хвойных деревьев на ранних этапах онтогенеза.
Глава 4. Анализ крон лиственных видов деревьев.
4.1 Анализ кроны i
а общие характеристики структурнофункциональных
б ход роста структурнофункциональных осей
в ветвление структурнофункциональных осей
4.2 Анализ кроны .
а общие характеристики структурнофункциональных
б ход роста структурнофункциональных осей
в ветвление структурнофункциональных осей
4.3 Сравнительный анализ структурных элементов крон осины и клена остролистного
Глава 5. Анализ крон хвойных видов.
5.1 Анализ кроны i iii
а общие характеристики структурнофункциональных
б ход роста структурнофункциональных осей
в ветвление структурнофункциональных осей
5.2 Анализ кроны i i .
а общие характеристики структурнофункциональных 9 осей
б ход роста структурнофункциональных осей
в ветвление структурнофункциональных осей
г образование генеративных побегов на структурнофункциональных осях кроны генеративных особей ели
5.3 Сравнительный анализ структурных элементов крон пихты
Глава 6. Пример простейшего моделирования на основе полученных
результатов по структуре крон модельных видов.
6.1 Алгоритм возможного использования полученных данных
по структуре крон модельных видов деревьев.
6.2. Расчетные побсговыс спектры кроны и их изменение на
начальных этапах онтогенеза
Выводы.
Список литературы


Данный подход имеет экспериментальную природу, а не алгоритмическую , i, , , i, . Качественные данные по архитектуре растений основаны на понятии архитектурных моделей , , i, . Они определяются простыми признаками типом роста, ветвления, цветением, ориентацией осей. Количественные данные были получены агрономическими опытами. Моделирование роста дерева , , было основано на функционировании почек, которое зависит от 3 стохастических процессов процесса роста, процесса остановки смерть или пауза и процесса ветвления. Почки содержат апикальную меристему, формирующую зачатки структур апикальный рост, которые развиваются в течение вегетативного роста рост междоузлий. Вегетативные оси делятся на группы, различающиеся по соотношению почечных зачатков в состоянии преформации и неоформации. За разный период времени единица роста формирует разное число междоузлий, которое характеризует взаимодействие между эндогенным функционированием меристемы и средой. Процессы остановки роста могут иметь различную природу длительная пауза, смерть, превращение в цветок. Кроме того, по мере роста почка стареет и интенсивность роста снижается, а потенции цветения увеличиваются. Процесс ветвления задается количественно и качественно. В количественном плане ветвление может моделироваться как последовательность ряда ветвящихся междоузлий и ряда неветвящихся междоузлий. Знание распределения этих рядов является базой для моделирования процесса ветвления. В качественном плане вторичные оси могут иметь различный физиологический возраст. Таким образом, входными данными для построения модели являются топологические расположение элементарных приростов, число междоузлий и т. Использование статистических методов позволяет трансформировать статическую информацию в динамическую, которая контролируется 3мя вышеназванными типами функционирования почек рост, ветвление, смерть. Все данные находятся в картотеке и оцениваются с помощью программы , затем моделирование структур осуществляется с помощью программы I и на выходе получается трехмерный макет дерева, топологически и геометрически максимально приближенный к реальному объекту i, , i . На базе данной модели был разработан ряд прикладных программ, которые находят широкое применение в моделировании развития и взаимодействия деревьев в насаждениях. Они характеризуют взаимосвязь плотности насаждений и архитектуры деревьев. Данный метод может быть использован не только для одновидовых посадок, но и для многовидовых насаждений. Трехмерные модели позволяют моделировать распределение солнечной радиации в кронах и поглощение ее насаждениями разной плотности, делая возможным, в свою очередь, расчет оптимальных расстояний между деревьями в насаждениях. Некоторые специфические случаи применения модели описывают устойчивость растений к слому, влияние плотности и видового состава растений на развитие пожаров. Важное значение имеет данная модель для создания пейзажных комплексов. Предпринимались попытки i, , использовать характеристики крон молодых деревьев для предсказания формы кроны на поздних этапах онтогенеза дерева. Как видно из приведенного обзора, проблем в области архитектурного моделирования не меньше, чем достижений. Требуется поиск новых путей моделирования и новых способов постановки задач. Важную помощь в решении этих вопросов могут оказать дальнейшие теоретические разработки морфологии растений. В настоящее, время есть научные центры лаборатории в Монпелье, Гетгингеме, Кембридже и др. В нашей стране работы на данную тему единичны например, система , разработанная О. С.Кислюком . Для дальнейшего успешного развития архитектурного моделирования растений необходимо, по нашему мнению, детальное изучение в том числе с применением количественноморфогенетических методов особенностей структуры и формы крон различных видов деревьев, что составляет предмет диссертационного исследования.