?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry Share Next Entry
Ulrich et al., 2014b
covtoc
basil_yakimov
Ulrich W., Piwczyński M., Zaplata M.K., Winter S., Schaaf W., Fischer A., 2014. Small-scale spatial variability in phylogenetic community structure during early plant succession depends on soil properties // Oecologia. 175: 985–995.
Третья часть исследовательского сериала Вернера Ульриха о сукцессии на рекультивированном карьере в Восточной Германии. Эта работа специально посвящена исследованию динамики филогенетической структуры сообщества, здесь использованы те же данные, что и в предыдущей работе (Ulrich et al., 2014a), единственное отличие – здесь существенно увеличено число проанализированных признаков растений (их теперь 33), все они взяты из баз данных.
Филогенетическая структура описывалась с помощью трех подходов. Во-первых, на основе традиционных индексов общего родства (NRI) и ближнего таксона (NTI). Во-вторых, с применением филогенетической регрессии на основе собственных векторов (phylogenetic eigenvector regression, Diniz-Filho et al., 2012); итоговый показатель этого подхода коэффициент детерминации r2 показывает, какая доля дисперсии представленностей (здесь – проективных покрытий) в конкретной пробе может быть объяснена филогенетическими отношениями между видами. В-третьих, с применением специального подхода на основе совместной встречаемости видов; рассчитываются филогенетические расстояния между сегрегированными и агрегированными видами (Ulrich et al., 2012). Все три подхода реализованы с применением количественной нуль-модели AA.
Перед собственно филогенетическим анализом авторы провели анализ филогенетического сигнала для 33 функциональных признаков с применением коэффициентов Бломберга и Пэйджела. Показано, что практически все морфологические и молекулярные признаки несут статистически значимый филогенетический сигнал, из группы репродуктивных признаков сигнал характерен только для половины, и ни один из признаков на основе шкал Элленберга филогенетического сигнала не несет. Такой результат послужил обоснованием применимости анализа филогенетической структуры в данном конкретном сообществе.
Анализ коэффициентов филогенетической регрессии показал, что для подавляющего большинства проб родственные отношения объясняют менее 20 % изменчивости представленностей видов. Сравнение с нуль-моделью показало отсутствие значимости этого эффекта в 2005 году, положительный эффект в последующие 4 года (2006–2009; в эмпирике филогенетическая регрессия объясняет больше по сравнению с нуль-моделью) и сильный отрицательный эффект в 2010–2011 годах.
Анализ динамики индексов NRI и NTI, представленный в этой работе, вызывает у меня полнейшее недоумение. Дело в том, что представленные здесь результаты и их интерпретация находятся в прямом противоречии с предыдущей статьей (Ulrich et al., 2014a), где было показано отсутствие филогенетической структуры в начальный период сукцессии и переход к филогенетической кластеризации на более поздних стадиях. Здесь же авторы обосновывают тезис о постоянном уменьшении коэффициентов NRI и NTI, что свидетельствует о росте эффекта филогенетического рассредоточения. А это в свою очередь свидетельствует о примате конкурентных отношений в ходе ранней сукцессии. К сожалению, ни в первой, ни во второй статье авторы не приводят среднегодовых значений коэффициентов, а ограничиваются графической формой представления материала. В первой статье данные представлены в виде столбчатых диаграмм с доверительными интервалами (Fig. 4 статьи Ulrich et al., 2014a), здесь же – в виде точечного графика, демонстрирующего разброс данных (Fig. 3d обсуждаемой статьи). На мой вкус, эти графики прямо противоречат друг другу. Особую странность такой ситуации придает тот факт, что работа над обеими статьями шла по сути параллельно, судя по срокам прохождения рецензирования.
Судя по всему, придется самостоятельно провести этот анализ, чтобы окончательно в этом вопросе разобраться. Данные по проективным покрытиям представлены в первой работе этого цикла (Zaplata et al., 2013), а к данной работе приложена матрица филогенетических расстояний между видами (правда, она в формате pdf и для извлечения числовых данных придется помучиться). Небольшую проблему составит использованная авторами нуль-модель AA, которая не реализована в пакетах R, но я когда-то сам писал ее реализацию на C++, прикручу вручную. На худой конец придется использовать Fortran-овские программы самого В. Ульриха, которые выложены на его сайте.
Как и в других работах данного исследовательского цикла, основной результат подкрепляется анализом зависимости показателей филогенетической структуры от почвенных и структурных характеристик. В частности, показана статистическая взаимосвязь NRI и NTI c видовым богатством, проективным покрытием и содержанием карбоната в почве, а для коэффициента детерминации филогенетической регрессии – также и с содержанием песка.