WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Теоретичні основи оптимізації інтродукційного процесу (автореферат) - Реферат

Теоретичні основи оптимізації інтродукційного процесу (автореферат) - Реферат

Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити такі висновки:

- Рівень енергоємності є видоспецифічним показником, що характеризується певним діапазоном чи видовою нормою з верхньою та нижньою межами.

- Негативні зміни умов існування видів в природних чи інтродукційних популяціях спричинюють підвищений рівень їх енергоємності в межах видової норми.

- Показник енергоємності достовірно характеризує стійкість рослин на організменному та популяційному рівнях і може бути використаний при підведенні підсумків інтродукції для характеристики стану організмів в нових умовах.

- Стійкість штучного фітоценозу залежить від здатності його компонентів запасати певну кількість енергії, а зникнення видів з його складу обумовлено їх низьким рівнем енергетичного потенціалу (один з принципів моделювання штучних ценозів).

4.8. Поняття "надійність" в інтродукції рослин. На етапі підведення підсумків інтродукції показана можливість використання теорії надійності. Відмічена суттєва різниця між поняттями "стійкість" і "надійність". Підкреслюється, що всі форми прояву та функціонування систем надійності у рослин спостерігаються тільки в екстремальних умовах ( у більшості випадків до них належить існування рослин за межами свого природного ареалу).

В інтродукції рослин на організменному та популяційному рівнях організації найбільшу роль грають такі системи та механізми надійності:

1) Висота порогу фізіологічних реакцій (визначає чутливість рослин до дії суттєвих екологічних факторів в нових екологічних умовах).

2) Об'єм дублюючих механізмів чи ступінь резервування елементів (повторення однакових генів, ділянок хромосом, всіх хромосом в диплоїдному організмі; всі випадки метамерії у рослин; надмірне накопичення дублюючих елементів).

3) Багатоваріантність рішення цільової програми. Переселення рослин часто супроводжується їх перебуванням за межами "норми реакції". В цьому випадку цільової функцією є збереження стійкості їх структури як цілісної системи (Заіменко, 1998). До способів її забезпечення ми відносимо: можливість комбінаторики функціонування компартментів, наявність різних метаболічних циклів, типів фотосинтезу, ізоферментів. Всі ці механізми забезпечення стійкості відповідають принципу зміни функціонування у відповідь на екстремальні умови середовища.

На популяційному рівні багатоваріантність забезпечення надійності функціонування рослинних угруповань проявляється в реалізації різних програм онтогенезу та явищі "квазісенильності" (морфологічна імітація сенильності в екстремальних екологічних умовах).

4) Гетероморфність рослинних структур. Проявляється на різних ієрархічних рівнях і визначається різноманіттям окремих структур рослини за функціонуванням, часом і місцем їх формування. Розглянуто численні приклади гетероморфності (фракційна схожість насіння, варіабельність термінів закладки органів в цибулинах, різний вік особин в популяціях, явище диференціації статі та ін.).

4.9. Підвищення стійкості інтродукованих рослин. Дослідження можливості штучного підвищення стійкості видів роду Loniceraв умовах культури з допомогою хлорхолінхлориду (ССС) показало, що: а) дія на рослини розчинів ССС пов'язана з гальмуванням ростових процесів; б) максимальна стійкість тканин до низьких температур спостерігалась при обробці ССС в осіннє-зимовий період в концентрації 1.0%; в) ступінь підвищення стійкості рослин до низьких температур під дією ССС залежить від їх природної (генетично обумовленої) стійкості. Існує обернено-пропорційна залежність між стійкістю рослин до низьких температур та їх чутливістю до дії ретарданту.

Розділ 5. ІНФОРМАЦІЙНО-ЕНЕРГЕТИЧНА ТЕОРІЯ

ІНТРОДУКЦІЇ РОСЛИН

Стисло розглядаються теоретичні положення інтродукції рослин, підкреслюється наявність окремих теорій, які стосуються переселення певної групи рослин в конкретних природно-кліматичних умовах та відсутність загальної теорії інтродукції, яка б виявляла логічний зв'язок між окремими узагальненнями, гіпотезами та законами. В зв'язку з цим аналізується поняття "теорія", робиться висновок про те, що з наближенням теорії до ідеалу кількість фактів чи явищ, які знаходять своє пояснення, зростає, а кількість вихідних положень – скорочується. Звертається увага на принцип оптимальності (ствердження про мінімум чи максимум цільової функції), на якому побудована більшість відомих (класичних) теорій. Аналізується теорія оптимума, з якої випливає, що процес оптимізації закінчується з досягненням екстремума відповідного критерію.

Поняття "оптимізація" застосовується виключно до процесів, які підлягають керуванню, тому його можна використовувати в інтродукції рослин. Оптимізація інтродукційного процесу пов'язана з підвищенням його ефективності за рядом показників. До найбільш важливих з них ми відносимо ті, що характеризують стійкість інтродуцентів та їх корисні властивості (декоративність, продуктивність, вихід біологічно активних речовин). Результати оптимізації виявляються у наближенні цих показників до максимально високих значень, що досягається шляхом керування інтродукційним процесом (підбір поєднання факторів середовища). Теорія оптимальності розглядається як важлива наукова концепція в інтродукції рослин.

На теорії оптимальності базуються три важливих загальнобіологічних положення, які пояснюють функціонування живих організмів: принципи економії енергії, максимума ентропії та максимума інформації. Найважливішим з них є принцип максимума інформації, а всі численні невдалі спроби використання інформаційної концепції пояснюються ігноруванням її основи – принципа оптимальності. З позицій принципа максимума інформації можливо розрахувати ступінь пристосування організмів до зовнішнього середовища. Адаптація з точки зору теорії інформації являє собою перехід досліджуваної системи в інформаційно максимальний стан, а стрес – це реакція рослин, результатом якої в умовах впливу чужорідної (зовнішньої) інформації система зберігає цілісність. Цим пояснюється можливість виживання інтродуцентів в умовах безперервної дії нових (часто екстремальних) екологічних факторів.

Об'єднуючи викладені принципи функціонування живих організмів з урахуванням пріоритетності їх положень, ми сформулювали інформаційно-енергетичну теорію інтродукції рослин.

Інтродукція рослин – це процес відбору, перенесення і введення в культуру нової інформації за принципом її максималізації, що супроводжується мінімалізацією енергетичних витрат.

З позицій цієї теорії можливо стверджувати, що інтродуцент в нових для нього умовах зазнає інформаційної дії середовища і закономірно змінює свою організацію в напрямку енергетичної мінімалізації та максимальної впорядкованості відносно діючої інформації. Інакше кажучи, адаптація інтродуцентів являє собою їх перехід в інформаційно максимальні та енергетично мінімальні стани.

У наведених формулюваннях розглядаються два види інформації: генетична та екологічна (отримані з середовища інформаційні сигнали). Генетична інформація, яка передається з покоління в покоління (вертикальна інформаційна система), реалізується в онтогенезі під дією інформаційних сигналів, обумовлених зовнішніми факторами (горизонтальна інформаційна система).

Інформаційна концепція інтродукції рослин (Логгінов, 1983; 1988) базується тільки на вертикальній інформаційній системі та цікава програмою синтезу штучних інформаційних масивів (інтродукційних популяцій) з дискретних одиниць спадкової інформації. В даному випадку має місце недооцінка взаємодії внутрішнього (генетична інформація) і зовнішнього (екологічна інформація) інформаційних потоків. Крім того, інформаційна концепція позбавлена поняття "міра інформації", що заважає її практичній реалізації.

Енергетична складова інформаційно-енергетичної теорії розглядається нами як кількісний інформаційний критерій чи міра інформації. Кількісний показник цінності інформації ми розуміємо як імовірність досягнення цільової функції організмів за рахунок отриманої інформації. Основна цільова функція інтродукованих рослин проявляється у збереженні їх стійкості (надійності функціонування рослин на різних рівнях організації). Міра стійкості визначається силою та тривалістю дії інформаційних (екологічних) факторів, а її кількісна оцінка проявляється у показнику енергетичного обміну (показник калорійності), який адекватно реагує на мінливість зовнішніх умов. Мінімум цього показника відповідає еколого-ценотичному оптимуму виду.

5.1. Механізм взаємодії в системі "організм – середовище" з позиції інформаційно-енергетичної теорії інтродукції рослин. Всі численні зв'язки в системі "організм – середовище" є відображенням триєдиної Матеріально-Енергетично-Інформаційної реальності. Остання складова в інтродукції рослин розглядається поверхово. Перехід від бінарної (матеріально-енергетичної) наукової концепції до тринітарної (матеріально-енергетично-інформаційної) є необхідною умовою розвитку інтродукції рослин. Заснована на принципах оптимальності, тринітарна методологія може пояснювати факти, які не отримали належного обґрунтування в рамках існуючих уявлень.

Loading...

 
 

Цікаве