Taksonomiczne i geograficzne zróżnicowanie tarniny (Prunus spinosa L.) w świetle badań z użyciem automatycznej biometrii i eksploracyjnej analizy danych

Abstract
Praca zawiera: 1. WSTĘP W rozdziale „1.1. Obiekt badań” przedstawiono szczegółowo obiekt badań - śliwę tarninę (Prunus spinosa L.). Omówiono jego pozycje systematyczną, ekologię, rozmieszczenie, znaczenie przyrodnicze i gospodarcze, a następnie dokonano przeglądu wcześniejszych badań nad systematyka tego taksonu, będących w związku z jego dużą zmiennością. W rozdziale „1.2. Komputerowa akwizycja danych” zamieszczono wprowadzenie do metod użytych w pracy, w szczególności opisując „paradygmat automatycznej biometrii” czyli zastosowanego w pracy połączenia komputerowych metod akwizycji danych z ich analizą eksploracyjną i statystyczną. W podrozdziale „1.1.5. Tarnina jako obiekt komputerowych badań biometrycznych” przedstawiono powody, dla których właśnie tarninę wybrano jako obiekt badań. Cele pracy wyszczególniono w ostatnim rozdziale tej części „1.3 Cele pracy”. 2. MATERIAŁ W części tej przedstawiono charakterystykę materiału jaki został użyty w pracy. Opisano miejsca zbioru (2.1. Stanowiska) okazów tarniny na terenie Polski i poza nią (2.1.2. Dodatkowe miejsca zbioru spoza terenu Polski) oraz okazów gatunków pokrewnych (2.1.3. Okazy innych taksonów rodzaju Prunus) zebranych w celach porównawczych. Następnie szczegółowo opisano przyjętą procedurę zbioru materiału oraz schematy postępowania i parametry zastosowane przy jego ocyfrowywaniu („2.2. Zbiór liści i skanowanie”, „2.3. Wektoryzacja sylwetek liści i pędów.”). Przedstawiono wreszcie zestaw cech biometrycznych, które mierzono w materiale lub wyliczano na podstawie wielkości zmierzonych (2.4. Mierzone i wyliczone cechy biometryczne) oraz cechy opisujące stanowiska (2.5. Cechy klimatyczne stanowisk). 3. METODY Wśród użytych metod pomiarów i analizy znaczną część stanowią rozwiązania jeszcze nie stosowane powszechnie, przeniesione z innych dziedzin nauki lub zupełnie nowe, oryginalne dla tej pracy. Dlatego część ta jest stosunkowo obszerna i mocno związana z informatyką. W rozdziale „3.1. Automatyczna biometria” przedstawiono szczegółowo procedury związane z automatycznymi pomiarami liści i pędów. Opisano zaimplementowane przez autora algorytmy wektoryzacji oraz pomiaru cech biometrycznych - zarówno te całkowicie nowe, wcześniej nie publikowane, jak i te, których implementacje oparto na pracach innych autorów. W rozdziale „3.2. Zastosowane metody analizy danych” wyszczególniono wszystkie zastosowane metody analizy danych oraz opisano zaprojektowaną przez autora nieparametryczną analizę dyskryminacyjną (3.2.5.3. Uzyskiwanie optymalnego zestawu cech odzwierciedlających zadaną klasyfikację metodą nieparametrycznej analizy dyskryminacyjnej). 4. WYNIKI I DYSKUSJA W części tej przedstawiono różnorodne analizy danych pomiarowych materiału oraz bezpośrednią interpretację ich wyników. W rozdział „4.1. Analiza zmiennych i związków między zmiennymi” poświęcony jest badaniom rozkładów zmiennych biometrycznych i ich związków (korelacji). W rozdziale „4.2. Analiza założonych preklasyfikacji liści” przedstawiono zależności między zmiennymi biometrycznymi, a założonymi klasyfikacjami liści wg ich pochodzenia anatomicznego (4.2.1. Analiza podziału liści wg typów pędów), geograficznego (4.2.2. Analiza podziału liści wg stanowisk, 4.2.3. Walidacja krzyżowa podziału liści wg stanowisk). W rozdziałach tych przedstawiono, między innymi, wyniki klasycznej dla polskiej biometrii metody profili kształtów prof. Jentys-Szaferowej. W rozdziale „4.3. Analiza morfotypów” opisano próbę wyróżnienia morfotypów w zmierzonym zbiorze okazów tarniny, i zbadania związków poszczególnych morfotypów z lokalnymi populacjami. Omówiono też związki morfotypów z poszczególnymi zmiennymi biometrycznymi (4.3.3. Morfotypy a poszczególne zmienne biometryczne) i pokazano próbę odnalezienia czynników metodą PCA (4.3.4. Analiza czynnikowa). W rozdziale „4.4. Odniesienie morfotypów Prunus spinosa do innych gatunków i odmian śliw” zbadano na podstawie morfologii liści i pędów wzajemne relacje taksonów rodzaju Prunus i poszczególnych morfotypów tarniny w celu sfalsyfikowania hipotezy o ich mieszańcowej genezie. W rozdziale „4.5. Wpływ czynników abiotycznych na cechy morfologiczne” wykazano możliwość istnienia realnych związków między morfologią tarniny a abiotycznymi cechami stanowisk. Wreszcie w rozdziale „4.6. Dyskusja podsumowująca” przedstawiono ostateczne wnioski wypływające z przeprowadzonych analiz. DODATKI: Nie wszystkie istotne dla pracy informacje mogły być zamieszczone w głównym tekście. Te, których przekazanie nie wydaje się niezbędne dla jego zrozumienia, ale może jednak okazać się ważne umieszczone w dodatkach. „Dodatek A – szczegółowe lub zbyt duże tablice i wykresy” przedstawia te wyniki pomiarów i analiz, które dla głównego wątku były zbyt obszerne lub nadmiernie redundantne w stosunku do informacji przekazanych w inny sposób. „Dodatek B - program CLAGEN.” opisuje obszernie algorytm klasyfikacji realizowany przez używany w pracy program CLAGEN. ,,Dodatek C - Spis tabel" oraz ,,Dodatek D - Spis rycin" - zestawienie wszystkich podpisów pod rycinami i tabelami. „Dodatek E” stanowi spis skrótów nazw stanowisk i nazw cech stosowanych niekiedy w tekście i na wielu wykresach. Dodatek ten jest także załączony jako zakładka na przezroczystej folii. „Dodatek F” zawiera zestawienie kategorii systematyki botanicznej pomocne dla czytelników nie będących botanikami. Wreszcie w części „Dodatek G” zamieszczono tabelaryczne porównanie taksonów, które z przyczyn technicznych nie mogło być drukowane razem z tekstem.
Description
Keywords
Citation