- Cappa EP, Stoehr MU, Xie C, Yanchuk AD. Identification and joint modeling of competition effects and environmental heterogeneity in three Douglas-fir ( Pseudotsuga menziesii var . menziesii ) trials. Tree Genet. Genomes [Internet]. Tree Genetics & Genomes; 2016; Available from: http://dx.doi.org/10.1007/s11295-016-1061-4
摘要
- 模型方差矩陣以及擴(kuò)散參數(shù)的指定,應(yīng)該考慮負(fù)向競(jìng)爭(zhēng)和正向競(jìng)爭(zhēng)的相關(guān)冒滩。
- 花旗松磨隘, 3個(gè)地點(diǎn)迄沫、12a和35a樹(shù)高胸徑龄毡。
- 單株模型到腥。
- 競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)和環(huán)境異質(zhì)性模型——競(jìng)爭(zhēng)+空間混合模型(CSM)账锹。
- 同3個(gè)簡(jiǎn)單混合模型的擴(kuò)散參數(shù)和BV做了比較萌业。
- 強(qiáng)大的空間環(huán)境變異覆蓋了競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng);35a胸徑顯示在遺傳和環(huán)境水平很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)奸柬,但不及樹(shù)高生年。
- CSM模型比簡(jiǎn)單模型擬合效果好;不考慮競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性會(huì)導(dǎo)致更低的加性遺傳方差和更高的殘差方差廓奕;不考慮競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)會(huì)高估環(huán)境異質(zhì)性抱婉;忽略環(huán)境異質(zhì)性會(huì)低估競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)。
比較2個(gè)模型也可以根據(jù)估計(jì)的效應(yīng)值作spearman相關(guān)桌粉。
前言
- BV的BLUP在很大程度上取決于模型中效應(yīng)間的相關(guān)結(jié)構(gòu)有多好蒸绩。
- 林木育種中,經(jīng)常有一個(gè)由競(jìng)爭(zhēng)引起的負(fù)相關(guān)結(jié)構(gòu)铃肯,和一個(gè)由連續(xù)環(huán)境變異引起的正相關(guān)結(jié)構(gòu)患亿。競(jìng)爭(zhēng)定義為植物遭受相鄰植物基因型和空間布局造成的壓力。關(guān)于樹(shù)木的遺傳評(píng)價(jià)押逼,競(jìng)爭(zhēng)是一種間接的遺傳效應(yīng)步藕。
- 競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)會(huì)高估材積的SCA。
- 胸徑和材積對(duì)密度和競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)敏感挑格,樹(shù)高則相對(duì)不受影響咙冗。
95%的一代子代測(cè)定林中發(fā)現(xiàn)很強(qiáng)的空間變異模式(多是在小尺度上)。
- 自相關(guān)系數(shù)大于0.3或小于-0.3用于確定在殘差水平有顯著的環(huán)境異質(zhì)性和競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)漂彤。
- 使用了圖形診斷工具——來(lái)自自回歸模型的2維取樣變異函數(shù)..
對(duì)沿海道格拉斯冷杉不列顛哥倫比亞樹(shù)改良計(jì)劃和結(jié)論的影響
在不列顛哥倫比亞省雾消,增長(zhǎng)預(yù)測(cè)和可允許切割確定的林分蓄積量基于立地指數(shù)灾搏,其由優(yōu)勢(shì)樹(shù)的高度確定。 因此立润,我們基于高度進(jìn)行早期選擇狂窑,并將估計(jì)(或預(yù)測(cè))的高度增益與旋轉(zhuǎn)時(shí)的投影材積相結(jié)合(Xie and Yanchuk 2003)。 由于TH沒(méi)有受到競(jìng)爭(zhēng)的強(qiáng)烈影響范删,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)材積投影的影響通過(guò)早期選擇和高度選擇被最小化譬巫。 間接證據(jù)也來(lái)自我們實(shí)現(xiàn)的增益試驗(yàn)宙橱,其中12歲時(shí)的估計(jì)收益與基于后代測(cè)試的觀察到的收益一致(Stoehr等人黔攒,2010)球散。
介紹
育種值(BV)的最佳線性無(wú)偏預(yù)測(cè)(BLUP)在很大程度上取決于模型中的效應(yīng)之間的相關(guān)結(jié)構(gòu)是如何規(guī)定的。在林木育種中添忘,由于樹(shù)木之間的競(jìng)爭(zhēng)引起的往往存在負(fù)相關(guān)結(jié)構(gòu)和由連續(xù)環(huán)境變化引起的正相關(guān)結(jié)構(gòu)采呐。競(jìng)爭(zhēng)定義為植物由于基因型和相鄰樹(shù)木的空間排列而遭受的壓力(Hinson和Hanson,1962)搁骑,并且是由遺傳和環(huán)境來(lái)源引起的(Magnussen斧吐,1989)。關(guān)于樹(shù)木的遺傳評(píng)價(jià)仲器,競(jìng)爭(zhēng)是間接遺傳效應(yīng)(Griffing 1967,1968a煤率,b)。此外乏冀,由于土壤特性和地形取向的變化蝶糯,在林業(yè)田間試驗(yàn)中通常存在兩種類型的空間環(huán)境變化(或環(huán)境異質(zhì)性):全球趨勢(shì)(或大規(guī)模變化)和局部趨勢(shì)(或小 - 尺度變化)。在同一模型中指定兩種結(jié)構(gòu)(即競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性)由Costa e Silva和Kerr(2013)和后來(lái)在Cappa等人(2015a)使用替代公式辆沦。
在沿海道格拉斯冷杉昼捍,Ye和Jayawickrama(2008)發(fā)現(xiàn)在一些后代試驗(yàn)中的直徑和體積在15歲和20歲的強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)。Yanchuk(1996)檢查道格拉斯冷杉的總體高度在7歲的一般和具體的組合能力和12肢扯,以及12歲時(shí)的體積妒茬。他得出結(jié)論,在這些現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)可能會(huì)向上偏高12歲的體積的特定組合能力方差蔚晨。相反乍钻,他沒(méi)有在同一年齡的身高觀察到這種現(xiàn)象。 Stoehr et al铭腕。 (2010)評(píng)估了三個(gè)遺傳類別的間距和競(jìng)爭(zhēng)的影響银择,從6個(gè)低海拔海岸道格拉斯冷杉在不列顛哥倫比亞省在3至12歲實(shí)現(xiàn)遺傳增益試驗(yàn)。他們得出結(jié)論谨履,直徑和體積對(duì)間距和競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)fairly敏感欢摄,但高度相對(duì)不受影響熬丧。此外笋粟,在太平洋西北地區(qū)275個(gè)第一代子代試驗(yàn)的超過(guò)95%(Ye和Jayawickrama 2008)中發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)烈的空間變異模式(主要是小規(guī)模)怀挠,在不列顛哥倫比亞省的88個(gè)試驗(yàn)中超過(guò)90% (Fu等人1999)。
空間分析已應(yīng)用于使用不同方法的道格拉斯冷杉基因試驗(yàn)(Thomson和El-Kassaby 1988; Fuet al.1999; Ye和Jayawickrama 2008)害捕。然而绿淋,盡管對(duì)道格拉斯冷杉基因試驗(yàn)的生長(zhǎng)性狀有強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)影響證據(jù)(Yanchuk 1996; Yeand Jayawickrama 2008; Stoehr等人2010),沒(méi)有這個(gè)物種的實(shí)證研究尝盼,只有少數(shù)在其他樹(shù)種(Cappa和Cantet 2008; Costa e Silva等人2013)試圖在個(gè)體樹(shù)水平上分離遺傳和非遺傳競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)吞滞。此外,在道格拉斯冷杉和在農(nóng)作物(Durban等人2001; Stringer等人2011; Hunt等人2013年)和樹(shù)種的少數(shù)實(shí)證研究(Magnussen 1994; Resende等人2005年; Costa e Silva等人2013; Cappa等人2015a)共同考慮競(jìng)爭(zhēng)(或間接遺傳效應(yīng))和空間變異性盾沫。
Cappa和Cantet(2007)通過(guò)在二維網(wǎng)格中將B樣條函數(shù)作為隨機(jī)變量(即裁赠,使用協(xié)方差結(jié)構(gòu)用于隨機(jī)結(jié)效應(yīng))來(lái)基于混合模型提出使用三次B樣條的張量積。具有二維表面擬合的混合模型證明了其在適應(yīng)環(huán)境異質(zhì)性的復(fù)雜模式中的實(shí)用性(Cappa等人2015b)赴精。 Muir(2005)推導(dǎo)出具有競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的混合模型方程佩捞,以分析來(lái)自林木試驗(yàn)的數(shù)據(jù),但他沒(méi)有考慮在試驗(yàn)中改變競(jìng)爭(zhēng)鄰居的數(shù)量蕾哟。 Cappa和Cantet(2008)還提出了混合線性模型一忱,其包括直接和競(jìng)爭(zhēng)加性遺傳效應(yīng),以及環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)谭确,其中鄰居的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)力Bintensity表示在焦點(diǎn)樹(shù)的表型中帘营。 (我知道了)。 IC允許標(biāo)準(zhǔn)化競(jìng)爭(zhēng)在表型方差內(nèi)的影響的方差逐哈,使得??該模型可以解釋由于死亡率或邊界位置的不相等的鄰近數(shù)量芬迄。 Costa e Silva和Kerr(2013)擴(kuò)展了IC的計(jì)算,以考慮不等的行間和列間距離鞠眉。 Cappa et al薯鼠。 (2015a)提出了具有附加的直接遺傳效應(yīng),遺傳和環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的個(gè)體樹(shù)混合模型的擴(kuò)展械蹋。 (Cappa和Cantet 2008)出皇,通過(guò)納入考慮環(huán)境異質(zhì)性的二維平滑表面(Cappa和Cantet 2007)。作為沿海道格拉斯杉樹(shù)改良計(jì)劃的一部分哗戈,在1976年至1986年的8個(gè)系列中郊艘,在加拿大不列顛哥倫比亞省南部海岸建立了大量全同胞后代試驗(yàn)。由于大量的遺傳條目唯咬,公認(rèn)的環(huán)境異質(zhì)性(Fu等人1999)和遺傳競(jìng)爭(zhēng)的證據(jù)(Yanchuk 1996)纱注,這些數(shù)據(jù)為我們提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)來(lái)識(shí)別和聯(lián)合模擬競(jìng)爭(zhēng)和空間異質(zhì)性的影響。本研究的主要目的是(1)使用不同的診斷工具來(lái)識(shí)別和量化競(jìng)爭(zhēng)在遺傳和環(huán)境水平和環(huán)境異質(zhì)性的影響; (2)應(yīng)用Cappa等人提出的單樹(shù)混合模型胆胰。 (2015a)用于估計(jì)遺傳參數(shù)狞贱,共同考慮遺傳和環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)和環(huán)境異質(zhì)性; (3)將所有分散參數(shù)和聯(lián)合模型預(yù)測(cè)的BV的估計(jì)結(jié)果與來(lái)自三個(gè)更簡(jiǎn)單的個(gè)體樹(shù)混合模型的結(jié)果進(jìn)行比較,即標(biāo)準(zhǔn)(無(wú)競(jìng)爭(zhēng)和空間連續(xù)效應(yīng))蜀涨,競(jìng)爭(zhēng)(Cappa和Cantet 2008)和空間(Cappa和Cantet 2007);和(4)確定同時(shí)調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)遺傳效應(yīng)和環(huán)境異質(zhì)性對(duì)道格拉斯杉木樹(shù)育種計(jì)劃中個(gè)體選擇(前向選擇)的影響瞎嬉。
材料與方法
遺傳材料蝎毡,試驗(yàn)描述和數(shù)量性狀
本研究中使用的數(shù)據(jù)來(lái)自不列顛哥倫比亞省沿海道格拉斯杉樹(shù)改良計(jì)劃。它們包括八個(gè)測(cè)試系列氧枣,具有各種數(shù)量的六個(gè)父母不連接的半雙工沐兵。遺傳材料的詳細(xì)描述可以在Yanchuk(1996)中找到。 8個(gè)系列中的每個(gè)系列建立于1976年至1986年的11個(gè)不同地點(diǎn)(即總共88個(gè)測(cè)試地點(diǎn))便监。它們沿不列顛哥倫比亞省南太平洋海岸和溫哥華島分布(Fu et al扎谎。1999)。在每個(gè)位點(diǎn)采用具有每個(gè)全同胞家族的四棵樹(shù)行圖的四個(gè)重復(fù)的隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)烧董,初始間距為3.0×3.0m毁靶。目前的研究使用來(lái)自系列3的三個(gè)后代測(cè)試位點(diǎn)的數(shù)據(jù),其表現(xiàn)出最高的遺傳力逊移。這些試驗(yàn)建立在坎貝爾河(北緯50°24'42“老充,西經(jīng)126°09'37”),弗萊特河(北緯48°39'25“螟左,西經(jīng)128°05'05”)和亞歷山大Creek(Chilliwack)(北緯49°22'15“啡浊,西經(jīng)122°14'07”)。使用生物地球生態(tài)系統(tǒng)分類(BEC)系統(tǒng)(Pojar等人胶背,1987)巷嚣,分別確定這些位點(diǎn)為山崖非常潮濕的地點(diǎn),亞甲板潮濕海洋地點(diǎn)和海洋非常潮濕的地點(diǎn)钳吟。在三個(gè)部位廷粒,在12歲和35歲時(shí)測(cè)量使用激光測(cè)高計(jì)的以厘米計(jì)的總高度(TH)和以毫米計(jì)的乳房直徑(DBH)。所有三個(gè)部位在15歲時(shí)從四樹(shù)到三樹(shù)通過(guò)去除最短的樹(shù)红且,繪制所有測(cè)試系列的標(biāo)準(zhǔn)做法坝茎。表1提供了關(guān)于三個(gè)試驗(yàn)的一些一般信息。
識(shí)別和量化競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性效應(yīng) (1.自回歸參數(shù)暇番;2.圖形診斷)
競(jìng)爭(zhēng)和空間變異性的聯(lián)合分析的中心第一步是預(yù)先分析以確定每個(gè)位點(diǎn)內(nèi)兩種效應(yīng)的顯著性嗤放。在這項(xiàng)研究中,我們使用幾種診斷工具來(lái)識(shí)別和量化競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)(在遺傳和環(huán)境水平)和環(huán)境異質(zhì)性壁酬。首先次酌,我們擬合了單樹(shù)混合模型,其具有遺傳群體和塊的固定效應(yīng)舆乔,圖的隨機(jī)效應(yīng)岳服,繁殖值和全同胞家族(參見(jiàn)下面的標(biāo)準(zhǔn)模型[1]),以及一階的殘差協(xié)方差結(jié)構(gòu)使用ASReml程序(Gilmour等人2006)對(duì)行和列的自回歸過(guò)程(AR(1)×AR(1);自回歸模型)希俩。行和列的自相關(guān)參數(shù)的符號(hào)sign和幅度可以揭示殘余水平和/或環(huán)境異質(zhì)性的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的存在吊宋。 Dutkowski et al。 (2002)指出颜武,環(huán)境異質(zhì)性出現(xiàn)在自相關(guān)系數(shù)大于0.3璃搜,變得更明確0.6文兑。 Resende et al。 (2005)指出腺劣,高(> 0.3)的陽(yáng)性自相關(guān)系數(shù)估計(jì)顯示,環(huán)境異質(zhì)性優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)因块,負(fù)(<-0.3)自相關(guān)系數(shù)估計(jì)表明競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)可能在一起與環(huán)境異質(zhì)性橘原。因此,大于0.3和小于-0.3的自相關(guān)系數(shù)被用于識(shí)別殘留水平上的主要環(huán)境異質(zhì)性和競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)涡上。此外趾断,我們使用圖形診斷工具,每個(gè)站點(diǎn)內(nèi)的性狀的每個(gè)組合的自回歸模型的二維樣本變異圖吩愧,如Gilmour等人所建議的芋酌。 (1997)。另一方面雁佳,在全球趨勢(shì)(即脐帝,高和正的自相關(guān)系數(shù))中表示的強(qiáng)空間模式可以減小小規(guī)模(即局部趨勢(shì))和/或競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)中的空間模式的證據(jù)(例如,Kempton 1982; Brownie和Gumpertz 1997; Durban等人2001)糖权。雖然同時(shí)自回歸模型(如同等三階自回歸模型 - EAR(3) - )可以用于同時(shí)識(shí)別空間趨勢(shì)和殘余水平的競(jìng)爭(zhēng)堵腹,我們擬合了自回歸模型的去趨勢(shì)數(shù)據(jù),即星澳,通過(guò)從原始表型數(shù)據(jù)中減去擬合的空間相關(guān)殘差(Ye和Jayawickrama 2008)疚顷。第二,對(duì)于每個(gè)地點(diǎn)的每個(gè)特征組合禁偎,我們計(jì)算了擬合標(biāo)準(zhǔn)模型(參見(jiàn)公式[1])后焦點(diǎn)樹(shù)殘差之間的Pearson相關(guān)系數(shù)和焦點(diǎn)樹(shù)鄰居的表型手段各種配置:(1)m(最大8)一階相鄰樹(shù)(即腿堤,在對(duì)角線上并且在相同的種植行或列中彼此相鄰),(2)它們(最大2) 如暖,(3)它們(最大2)列相鄰樹(shù)笆檀,以及(4)它們(最大4)對(duì)角相鄰樹(shù)。統(tǒng)計(jì)上盒至,兩個(gè)相鄰樹(shù)之間的顯著正(或負(fù))相關(guān)性提供環(huán)境異質(zhì)性(或競(jìng)爭(zhēng))的證據(jù)误债。然后,我們繪制這些殘差相對(duì)于表型手段妄迁,如Durban等人所建議的寝蹈。 (2001)。為了考慮競(jìng)爭(zhēng)性個(gè)體的距離和數(shù)目登淘,無(wú)論是行列式還是對(duì)角線箫老,行,列和對(duì)角相鄰樹(shù)的表型手段的平均值乘以IC(Cappa和Cantet 2008)作為計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)之前的權(quán)重黔州。研究的生長(zhǎng)性狀(即DBH和TH)對(duì)最近的競(jìng)爭(zhēng)比對(duì)早期年齡(Gould等人2011)更敏感耍鬓,即在研究的整個(gè)生命期內(nèi)的生長(zhǎng)的總和阔籽。因此,我們計(jì)算了DBH(DBHgrowth)和TH(TH生長(zhǎng))的12歲和35歲之間的差異牲蜀。最后笆制,我們研究了直接和競(jìng)爭(zhēng)加性相關(guān)(Cappa和Cantet 2008),以從競(jìng)爭(zhēng)模型中研究遺傳水平的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)(參見(jiàn)競(jìng)爭(zhēng)混合模型[2])涣达。兩種類型的遺傳效應(yīng)(高于-0.3)之間的高和負(fù)相關(guān)表明強(qiáng)烈的遺傳競(jìng)爭(zhēng)(例如在辆,Muir 2005)
結(jié)果與討論
生存和增長(zhǎng)
在12歲時(shí)三個(gè)位點(diǎn)的總體平均存活率為94%,在35歲時(shí)略低(81%)(表1)度苔。在這兩個(gè)評(píng)估年齡匆篓,亞山門濕潤(rùn)海洋場(chǎng)所表現(xiàn)出demonstrate最高的生存率。在海洋非常潮濕的網(wǎng)站的樹(shù)木在12歲時(shí)有最好的生長(zhǎng)had teh best growth寇窑,但落后于lagged behind 35歲的山區(qū)非常濕的網(wǎng)站鸦概。
識(shí)別競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性
在所研究的24個(gè)病例中的22個(gè)中檢測(cè)到強(qiáng)的環(huán)境異質(zhì)性(自相關(guān)系數(shù)> 0.8)(表2)。擬合AR(1)×AR(1)模型后殘差的樣本變異圖顯示變異的空間模式通常是全局趨勢(shì)(例如甩骏,補(bǔ)充圖S1a)窗市。對(duì)于三個(gè)位點(diǎn)的12歲和35歲的任何性狀沒(méi)有負(fù)自相關(guān)系數(shù)(表2)。一般來(lái)說(shuō)饮笛,從12年到35年的行和列方向的自相關(guān)系數(shù)有所增加谨设,這可能反映了良好地點(diǎn)生長(zhǎng)的累積效應(yīng)(Magnussen 1990)。然而缎浇,對(duì)于在亞山門潮濕海洋站點(diǎn)的DBH扎拣,柱自相關(guān)系數(shù)從12年到35年顯著下降(從0.89到0.27),這可能是由于更強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性表明競(jìng)爭(zhēng)素跺,由于在這個(gè)站點(diǎn)的更快的直徑生長(zhǎng)表格1)二蓝。強(qiáng)大的全球趨勢(shì)可以掩蓋小規(guī)模(即局部趨勢(shì))環(huán)境變化和競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的模式(例如,Kempton 1982; Brownie和Gumpertz 1997; Durban等人指厌,2001)刊愚。在這些主要的全球趨勢(shì)從原始數(shù)據(jù),即使用去趨勢(shì)數(shù)據(jù)踩验,相鄰單元中的大多數(shù)自相關(guān)系數(shù)在兩個(gè)方向上變?yōu)樨?fù)(表2)鸥诽。此外,在所有三個(gè)位點(diǎn)的35歲的DBH中顯示出在行和列方向上的強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)(負(fù)的自相關(guān)系數(shù)從-0.08至-0.38)箕憾,表明競(jìng)爭(zhēng)在小規(guī)模環(huán)境異質(zhì)性方面是顯著的牡借。當(dāng)使用去趨勢(shì)數(shù)據(jù)時(shí),在35℃時(shí)在亞山門潮濕海洋站點(diǎn)的性狀TH也顯示出在行(自相關(guān)系數(shù)-0.54)和列(自相關(guān)系數(shù)-0.81)方向上的強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)袭异。在補(bǔ)充圖中給出了示出殘余水平上的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的樣本變異函數(shù)的示例钠龙。 S1b。這與Ye和Jayawickrama(2008)報(bào)道的結(jié)果一致,即在太平洋西北部的大多數(shù)道格拉斯杉木后代試驗(yàn)中碴里,強(qiáng)烈的地上競(jìng)爭(zhēng)從10?15歲開(kāi)始沈矿。 Ye和Jayawickrama(2008)在研究美國(guó)太平洋西北地區(qū)275道格拉斯杉木后代試驗(yàn)的AR(1)×AR(1)模型的效率時(shí),還報(bào)道了在15或20年時(shí)的直徑和體積負(fù)的相關(guān)系數(shù)咬腋。
還計(jì)算了擬合標(biāo)準(zhǔn)模型之后的第i個(gè)焦樹(shù)的殘差和m(最大8)一階相鄰樹(shù)的表型平均值之間的Pearson相關(guān)系數(shù)(表3;補(bǔ)充圖S2)羹膳。估計(jì)的負(fù)相關(guān)性證實(shí)了35歲時(shí)DBH存在競(jìng)爭(zhēng)在三個(gè)道格拉斯冷杉試驗(yàn)中,35歲時(shí)DBH存在競(jìng)爭(zhēng)的自相關(guān)系數(shù)的趨勢(shì)根竿。平均相關(guān)系數(shù)的范圍從-0.19到-0.36(補(bǔ)充圖S2)陵像。一般來(lái)說(shuō),第i個(gè)焦點(diǎn)樹(shù)的殘差和m(最大4)對(duì)角相鄰樹(shù)的表型平均值之間的Pearson相關(guān)性弱于第i個(gè)焦點(diǎn)樹(shù)與m(最大2)行和列相鄰樹(shù)的平均值之間的相關(guān)性所有的性狀組合犀填,反映競(jìng)爭(zhēng)可以變化作為焦點(diǎn)樹(shù)和其鄰居之間的距離的函數(shù)(補(bǔ)充圖S2)。此外嗓违,35年齡DBH在山地濕潤(rùn)地點(diǎn)的平均Pearson相關(guān)性強(qiáng)于其他兩個(gè)地點(diǎn)(表3;補(bǔ)充圖S2)九巡,這可能是由于較快的直徑生長(zhǎng)(表1) 。當(dāng)在聚焦樹(shù)的表型值(而不是殘差值)和表型手段之間計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)時(shí)蹂季,獲得相似的結(jié)果(即冕广,跨組合性狀和三個(gè)試驗(yàn)的高R2 = 0.96) (最大8)個(gè)相鄰樹(shù)(表3;補(bǔ)充圖S3)。當(dāng)Gould等人使用DBH和TH生長(zhǎng)(即偿洁,12歲和35歲之間的這些性狀的差異)作為反應(yīng)變量時(shí)撒汉, (2011),Pearson相關(guān)系數(shù)更強(qiáng)涕滋,更負(fù)(結(jié)果未顯示)睬辐,表明隨著樹(shù)木變老(或更大),競(jìng)爭(zhēng)變得更強(qiáng)烈宾肺。在早年溯饵,樹(shù)木可以競(jìng)爭(zhēng)水和營(yíng)養(yǎng),但在冠層關(guān)閉后锨用,它們主要競(jìng)爭(zhēng)光(brotherstone等人2011)丰刊。在我們的工作中,在CM和CSM模型中使用一階相鄰樹(shù);因此增拥,隱含的假設(shè)是光是比水和營(yíng)養(yǎng)物更重要的因素(Magnussen 1989)啄巧。這個(gè)假設(shè)可以被認(rèn)為是合理的,因?yàn)槿缟纤稣普ぃ栏窭估渖嫉墓跔钋o通常在太平洋西北地區(qū)10歲后開(kāi)始(Ye和Jayawickrama 2008)秩仆。然而,在單樹(shù)圖或小行圖設(shè)計(jì)(如本研究中使用的四樹(shù)行圖)中猾封,這些資源的共享永遠(yuǎn)不可能相等逗概,因?yàn)橄嗷プ饔玫闹参镌谶z傳上是不同的(Stringer等人2011)。相鄰樹(shù)之間的正相關(guān)表明,它們競(jìng)爭(zhēng)力較弱逾苫,但在對(duì)其共享環(huán)境作出反應(yīng)時(shí)更加合作卿城,而負(fù)相關(guān)表明它們彼此競(jìng)爭(zhēng),因?yàn)橐豢脴?shù)的損失是另一棵樹(shù)的損失铅搓。這兩種類型的樹(shù)被分類為兩種類型的概念型瑟押,即作物基因型和競(jìng)爭(zhēng)同種型(White et al。2007)星掰。
一般來(lái)說(shuō)多望,第i個(gè)聚焦樹(shù)的殘差和m個(gè)一級(jí)相鄰樹(shù)(補(bǔ)充圖S2)在行和列方向上的殘差之間的自相關(guān)系數(shù)(表2)和Pearson相關(guān)系數(shù)的差異為小。然而氢烘,特別是在35歲時(shí)的DBH性狀怀偷,這些差異遵循相同的趨勢(shì),較低的行數(shù)值比為列播玖,除了DBH在submontane潮濕海上站點(diǎn)35歲椎工,估計(jì)更小的自相關(guān)行( 0.98)(0.27)。因此蜀踏,觀察到行之間的負(fù)自相關(guān)系數(shù)和殘差Pearson相關(guān)系數(shù)之間比列之間的更強(qiáng)的趨勢(shì)表明家庭間競(jìng)爭(zhēng)(即來(lái)自不同家庭的樹(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng))通常比家庭內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)更強(qiáng)烈(即维蒙,來(lái)自同一家庭的鄰接樹(shù)木之間的競(jìng)爭(zhēng))。然而果覆,在道格拉斯冷杉和其他林木樹(shù)種的研究結(jié)果又相當(dāng)大的分歧表明颅痊,相鄰樹(shù)木之間的遺傳相關(guān)性是否增加(Sakai et al。1968; Gould et al局待。2011)或減少(von Euler et al斑响。1992; Boyden等人2008; St. Clair和Adams 1991)競(jìng)爭(zhēng)的強(qiáng)度。
當(dāng)存在競(jìng)爭(zhēng)時(shí)钳榨,它可能以殘留和遺傳水平存在(例如恋捆,Stringer等人2011; Brotherstoneetal。2011; Costa e Silva等人2013)重绷。在12歲時(shí)沸停,來(lái)自競(jìng)爭(zhēng)模型的直接和競(jìng)爭(zhēng)性加性遺傳效應(yīng)之間的相關(guān)性都是陽(yáng)性的,而在35歲時(shí)昭卓,它們是陰性和強(qiáng)的(特別是對(duì)于DBH)愤钾。加性直接和競(jìng)爭(zhēng)遺傳效應(yīng)之間的負(fù)相關(guān)表明在遺傳水平上對(duì)有限資源的競(jìng)爭(zhēng),其中對(duì)其自身生長(zhǎng)具有陽(yáng)性遺傳效應(yīng)的個(gè)體平均對(duì)其鄰近的生長(zhǎng)具有負(fù)的可遺傳效應(yīng) - bors(Costa e Silva et al候醒。2013)能颁。我們的工作是第一個(gè)應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)遺傳模型進(jìn)行基因試驗(yàn)的實(shí)證研究之一。因此倒淫,與其他森林研究進(jìn)行比較是有限的伙菊。然而,對(duì)于DBH,本研究中估計(jì)的相關(guān)關(guān)系略低于Cappa和Cantet(2008)報(bào)道的13歲的Pinus taeda(-0.79)和3.5米×3.5米的樹(shù)間距镜硕,以及Costa e Silva et al运翼。 (2013年)為桉樹(shù)(-0.92,平均2年和4年和種植間距5.0米×2.125米)兴枯。
競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的遺傳基礎(chǔ)取決于測(cè)量的性狀(表達(dá))(von Euler et al血淌。1992)。正如我們所觀察到的财剖,在三個(gè)道格拉斯 - 冷杉試驗(yàn)中悠夯,在非遺傳(即殘留)和遺傳水平上,DBH對(duì)競(jìng)爭(zhēng)比TH更敏感躺坟。這些結(jié)果證實(shí)了來(lái)自道格拉斯冷杉(Ye and Jayawickrama 2008; Stoehr et al沦补。2010)和其他林木物種的研究結(jié)果(Sakai等人1968; Magnussen 1989; Hannrup等人1998; Dutkowski等人2006 )。關(guān)于森林遺傳評(píng)價(jià)咪橙,Gould等(2011)建議夕膀,基于TH而不是DBH的選擇可能有助于產(chǎn)生在不同競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中具有一致性能的家庭。據(jù)報(bào)道匣摘,隨著樹(shù)木變老店诗,競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)變得更強(qiáng)烈(例如裹刮,Kusnandar 2001; Stoehr et al音榜。2010; Costa e Silva et al。2013)捧弃。在我們的研究中赠叼,我們觀察到從12歲到35歲的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)在三個(gè)位點(diǎn)的DBH和TH的去趨勢(shì)表型值的普遍增加(表2和3;補(bǔ)充圖S2),表明相互作用增加個(gè)體隨時(shí)間的變化;因此违霞,由于固有的更高的生長(zhǎng)速率和/或更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)嘴办,真正優(yōu)越的樹(shù)將比其它樹(shù)發(fā)揮更好的優(yōu)勢(shì)(Stoehr等人,2010)买鸽。例如涧郊,去散列DBH數(shù)據(jù)的行和列的平均自相關(guān)系數(shù)在所有位點(diǎn)變得更負(fù)(表3)。 DBH的弱樹(shù)(12歲)和強(qiáng)樹(shù)(35歲)的樹(shù)木競(jìng)爭(zhēng)的存在也顯示在補(bǔ)充圖中眼五。 S4用于三個(gè)試驗(yàn)妆艘。
模型比較
當(dāng)強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)于環(huán)境異質(zhì)性(即35歲以上)時(shí),CSM顯示出比沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)和空間連續(xù)效應(yīng)看幼,或者單獨(dú)這些效應(yīng)中的任一個(gè)(即TM批旺,CM,和SM;表4)的簡(jiǎn)單模型更好的擬合(即诵姜,更小的DIC)汽煮。唯一的例外the only exception 是在35歲的DBH在亞山人潮濕海上網(wǎng)站,其中CM是最適合的模型(表4)。一般說(shuō)來(lái)暇赤,CSM是當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)和環(huán)境異質(zhì)性預(yù)期都很強(qiáng)時(shí)要選擇模型心例。當(dāng)存在競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境空間效應(yīng)時(shí),類似的結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在作物物種(Stringer等人2011; Hunt等人2013)和林木物種(Resende等人2005和Costa e Silva等人2013)無(wú)論空間趨勢(shì)是否主導(dǎo)競(jìng)爭(zhēng)翎卓,反之亦然契邀。
然而,當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)弱(例如失暴,對(duì)于12歲時(shí)的所有性狀和35歲時(shí)的TH;表3)坯门,模型的擬合在性狀和年齡之間是不一致inconsistent的。對(duì)于TH在35歲時(shí)逗扒,TM是最好的在山區(qū)非常潮濕和submontane潮濕海上站點(diǎn)古戴。在12歲時(shí),TM在山麓非常潮濕的地方是DBH最好的矩肩,而在亞甲板潮濕海洋地區(qū)是TH的最好现恼,而CM在海洋非常潮濕的地方是DBH最好的。這些結(jié)果的原因不清楚黍檩,但他們認(rèn)為分析聯(lián)合競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性效應(yīng)的第一個(gè)重要步驟是確定這些效應(yīng)的意義叉袍。通過(guò)模擬,Costa e Silva和Kerr(2013)比較了一個(gè)基本模型(在殘差和遺傳水平上不適合競(jìng)爭(zhēng))刽酱,殘差的空間自回歸模型喳逛,遺傳競(jìng)爭(zhēng)模型和使用似然比檢驗(yàn)的競(jìng)爭(zhēng)空間模型。他們得出結(jié)論棵里,檢測(cè)正確模型的能力取決于給定生存水平的rAdAc润文,σ2Ac的量級(jí)和鄰域內(nèi)的遺傳相關(guān)性水平。當(dāng)rAdAc變得較低時(shí)殿怜,該能力似乎減小典蝌,對(duì)于給定量的rAdAc,σ2Ac降低头谜,并且對(duì)于給定量的rAdAc和σ2Ac骏掀,相關(guān)性水平降低。此外柱告,生存率的降低(從100到80%)似乎降低了檢測(cè)給定遺傳相關(guān)性的最適當(dāng)模型的能力截驮。在我們的研究中,在12歲時(shí)的所有性狀和35歲時(shí)的TH都觀察到低負(fù)(-0.07)和低至中等陽(yáng)性(0.06至0.35)rAdAc值(即末荐,在遺傳水平上弱的可識(shí)別的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)) )侧纯。加性遺傳相關(guān)性也相對(duì)較高(即,控制授粉與四個(gè)樹(shù)行圖匹配)甲脏。這些結(jié)果可能限制了確定用于聯(lián)合建模這些性狀的競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性效應(yīng)的最佳模型的能力眶熬。此外妹笆,Cappa et al。 (2015a)也在一個(gè)模擬研究中得出結(jié)論娜氏,CSM的最差性能是在競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)弱的情況下拳缠。然而,35歲時(shí)DBH的rAdAc的強(qiáng)和負(fù)值(表3)確保CSM是該性狀的最合適的模型贸弥。
模型的適當(dāng)選擇可能受到競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境效應(yīng)在分析上的分離程度的影響(Durban et al窟坐。2001)。在35歲以上的情況下绵疲,由于兩種過(guò)程都很強(qiáng)哲鸳,并且被檢測(cè)到在不同的空間尺度上運(yùn)行,即小尺度的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)和大尺度的環(huán)境異質(zhì)性規(guī)模盔憨♂悴ぃ基于競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性的鑒定和定量(表3總結(jié))和DIC值(表4),我們僅保留35歲的DB以進(jìn)行與同時(shí)調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)遺傳的影響的研究相關(guān)的所有分析效應(yīng)和環(huán)境異質(zhì)性對(duì)方差分量和選擇決策郁岩。
同時(shí)調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性對(duì)方差分量的影響
表5和補(bǔ)充圖中顯示了σ2Ad婿奔,σ2Ac,rAdAc问慎,σ2p萍摊,σ2f,σ2圖如叼,σ2b和σ2e的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差冰木。 S5。 TM產(chǎn)生的后驗(yàn)σ2Ad估計(jì)值小于從CSM對(duì)DBH估計(jì)值(從試驗(yàn)中的40.1%到50.6%)薇正,而σ2e估計(jì)值高于從CSM對(duì)DBH估計(jì)值(從試驗(yàn)中的17.9%到45.0%)片酝。這種觀察是由于競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)和環(huán)境異質(zhì)性未完全由TM考慮囚衔。在模擬研究中挖腰,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)于環(huán)境趨勢(shì)(即rAdAc = -0.9)和親緣關(guān)系水平(全同胞交配設(shè)計(jì)和多樹(shù)行圖,即中等相關(guān)性水平)和相似的存活對(duì)于這項(xiàng)工作练湿,Costa e Silva和Kerr(2013)在擬合基礎(chǔ)模型時(shí)顯示出較高的直接加性方差估計(jì)(約55%)和較低的誤差方差估計(jì)(約48%)(參見(jiàn)Costa在Costa e Silva和Kerr 2013)猴仑。當(dāng)在蘇格蘭的一個(gè)19歲的Sitka云杉克隆試驗(yàn)中研究直徑時(shí),brotherstone等人(2011)還報(bào)道了Bijma(2007)提出的簡(jiǎn)單競(jìng)爭(zhēng)模型以及殘差的AR(1)×AR(1)協(xié)方差結(jié)構(gòu)后肥哎,σ2Ad增加了19.9%辽俗,σ2e減少了10.5%。在后一模型中有證據(jù)表明全球趨勢(shì)篡诽,但這種影響沒(méi)有正式說(shuō)明崖飘。此外,來(lái)自CSM的σ2Ad的后驗(yàn)均值比對(duì)于DBH的SM估計(jì)的更高并且σ2e更需九(表5;補(bǔ)充圖S5)朱浴。因此吊圾,這些實(shí)證結(jié)果表明,通過(guò)不擬合競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)(即TM或SM)翰蠢,一致的降低導(dǎo)致σ2Ad的估計(jì)后驗(yàn)均值和σ2e的估計(jì)后驗(yàn)均值的增加(表5; S5)项乒。由于這種性狀的強(qiáng)遺傳競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)(特別是當(dāng)rAdAc強(qiáng)于-0.72時(shí)),估計(jì)的方差分量(即σ2Ad和σ2e)中的這些變化模式可以通過(guò)負(fù)號(hào)和σAdAc的絕對(duì)值來(lái)解釋相對(duì)于σ2c的小值梁沧,其給出兩個(gè)記錄之間的遺傳協(xié)方差的表達(dá)式中的第二項(xiàng)比第三項(xiàng)更重的權(quán)重(參見(jiàn)Cappa和Cantet2008檀何,p.52中的等式[26])。然后廷支,這些不考慮模型(即TM或SM)的(共)變量源(即σAdAc和σ2c)被吸收到誤差項(xiàng)中并導(dǎo)致σ2e的增量频鉴。這種現(xiàn)象在多株小區(qū)場(chǎng)地設(shè)計(jì)中特別大(Cappa和Cantet 2008; Costa e Silva和Kerr 2013)。當(dāng)將基礎(chǔ)模型與適合競(jìng)爭(zhēng)和空間的模型進(jìn)行比較時(shí)恋拍,Costa e Silva和Kerr(2013)在比較具有和不具有擬合競(jìng)爭(zhēng)遺傳影響的模型時(shí)砚殿,通過(guò)Cappa和Cantet(2008)在火炬松試驗(yàn)數(shù)據(jù)中觀察到類似的現(xiàn)象使用AR(1)×AR(1)殘差結(jié)構(gòu)的效果,以及Cappa等人(2015a)使用與Cappa和Cantet(2008)相同的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)集芝囤,當(dāng)比較TMwith CMand CSM模型時(shí)似炎。
與來(lái)自CSM(表5;補(bǔ)充圖S5)的估計(jì)相比,來(lái)自SM的σ2b的估計(jì)值被嚴(yán)重高估悯姊,這表明忽略遺傳和環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)導(dǎo)致高估環(huán)境異質(zhì)性羡藐。 Cappa et al。 (2015a)使用火炬松的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)集顯示相同的結(jié)果悯许,即SM產(chǎn)生的σ2b的估計(jì)高于CSM的仆嗦。由于忽略了競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng),Costa e Silva和Kerr(2013)觀察到了類似的趨勢(shì)先壕,相關(guān)殘差效應(yīng)的方差增加了大約65%(參見(jiàn)Costa e Silva和Kerr 2013)瘩扼。
CM產(chǎn)生后驗(yàn)σ2 Ad,σ2 Ac和σ2 p估計(jì)小于從CSM對(duì)于DBH估計(jì)的那些(對(duì)于σ2 Ad垃僚,σ2 Ac和σ2 p集绰,從37.7至65.5%,從34.5至54.2%谆棺,從6.3至18.7%分別)栽燕。此外,來(lái)自CM的估計(jì)后驗(yàn)意味著rAdAc指示比從CSM估計(jì)的負(fù)相關(guān)的弱相關(guān)(表5;補(bǔ)充圖S5)改淑。當(dāng)來(lái)自CM的估計(jì)相關(guān)性(rAdAc)較弱時(shí)碍岔,與CM和CSM的這些差異傾向于較大。例如朵夏,對(duì)于在試驗(yàn)山中非常潮濕的DBH蔼啦,對(duì)于CM和CSM模型,估計(jì)的rAdAc分別為-0.32和-0.66(即仰猖,53.3%)捏肢。相反掠河,對(duì)于在海洋非常濕的位點(diǎn)處的相同性狀,這些值分別為CM和CSM的-0.72和-0.84(即猛计,14.3%)唠摹。 因此,忽略環(huán)境異質(zhì)性導(dǎo)致低估遺傳和環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)奉瘤。這些低估是最強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)(最后一列表3)勾拉。我們的結(jié)果與Durban等人報(bào)道的結(jié)果相似。 (2001)盗温,其中忽略生育率趨勢(shì)導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的低估藕赞,類似于Costa e Silva和Kerr(2013)的模擬結(jié)果(參見(jiàn)Costa e Silva和Kerr 2013年的圖5和圖6)。
同時(shí)調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性對(duì)選擇的影響
競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性可能影響遺傳選擇的有效性和效率卖局。因此斧蜕,從樹(shù)種繁殖者的角度來(lái)看,一個(gè)相關(guān)的問(wèn)題是來(lái)自TM的預(yù)測(cè)的樹(shù)BV和來(lái)自CSM的預(yù)測(cè)的TBV是否導(dǎo)致不同的排名砚偶。在我們的研究中批销,這些預(yù)測(cè)的BVs之間的Spearman秩相關(guān)性是正的,并且從所有位點(diǎn)的DBH的中等到高(從0.58到0.95)染坯。較低的相關(guān)值與最高σ2Ac和最高比率σ2Ac/σ2Ad直接相關(guān)均芽,表明競(jìng)爭(zhēng)遺傳效應(yīng)對(duì)TBV的強(qiáng)烈貢獻(xiàn)導(dǎo)致排名的變化。事實(shí)上单鹿,正如我們的預(yù)期掀宋,Spearman將從TM估計(jì)的BV和來(lái)自CSM的直接BV之間的相關(guān)性高于來(lái)自CSM的TM和TBV之間的相關(guān)性。另外仲锄,來(lái)自TM和SM的BV之間的Spearman等級(jí)相關(guān)性總是非常高(從0.97到0.99劲妙,結(jié)果未顯示),而在這些研究中儒喊,表明兩個(gè)模型將導(dǎo)致類似的選擇镣奋。假設(shè)100%生存和使用模擬數(shù)據(jù)與類似相關(guān)性和附加協(xié)方差矩陣的育種值(rAdAc從-0.3到-0.9和比率σ2Ac/σ2Ad = 10和50%),Costae Silvaand Kerr(2013)發(fā)現(xiàn)類似的Spearman來(lái)自基本模型的預(yù)測(cè)BV和來(lái)自包括競(jìng)爭(zhēng)和空間效應(yīng)的模型的TBV的相關(guān)性(參見(jiàn)Costa e Silva和Kerr 2013中的表3和4)澄惊。雖然我們的實(shí)證研究顯示從TM的預(yù)測(cè)樹(shù)BV和CSM的TBV之間的高相關(guān)性唆途,絕??對(duì)值改變。考慮到高和負(fù)的競(jìng)爭(zhēng)BV街望,所選個(gè)體的TBV(對(duì)其群體的總遺傳貢獻(xiàn))對(duì)于最簡(jiǎn)單的模型(即挽荡,TM)被高估。當(dāng)在35歲時(shí)計(jì)算DBH的預(yù)測(cè)樹(shù)BV和來(lái)自CSM的TBV之間的差異時(shí)渊额,它們的分布非常偏斜,具有許多小的和大的正值(結(jié)果未顯示)。這些結(jié)果證實(shí)了當(dāng)森林遺傳試驗(yàn)中存在遺傳競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性時(shí)鬼癣,目前在森林樹(shù)木育種計(jì)劃中使用的簡(jiǎn)單模型的低效性陶贼,并且強(qiáng)調(diào)CSM提供了一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的預(yù)測(cè)未來(lái)性能,如由Brotherstone等人et al待秃。 (2011)拜秧。此外,來(lái)自TM和CSM的前10%個(gè)體中的排名顯示出差異章郁。來(lái)自CSM的TM和TBV的BV之間的選擇的樹(shù)的前10%內(nèi)的共同個(gè)體的比例在35歲時(shí)對(duì)于DBH從45.9變化到88.9%枉氮。這些差異表明更簡(jiǎn)單的模型可能對(duì)選擇決定具有實(shí)質(zhì)性直接影響和遺傳進(jìn)展。
對(duì)沿海道格拉斯冷杉不列顛哥倫比亞樹(shù)改良計(jì)劃和結(jié)論的影響
在不列顛哥倫比亞省暖庄,增長(zhǎng)預(yù)測(cè)和可允許切割確定的立場(chǎng)量預(yù)測(cè)基于站點(diǎn)指數(shù)聊替,其由優(yōu)勢(shì)樹(shù)的高度確定。因此培廓,我們基于高度進(jìn)行早期選擇惹悄,并將估計(jì)(或預(yù)測(cè))的高度增益與旋轉(zhuǎn)時(shí)的投影立體積相結(jié)合(Xie and Yanchuk 2003)。由于TH沒(méi)有受到競(jìng)爭(zhēng)的強(qiáng)烈影響肩钠,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)立體投影的影響通過(guò)早期選擇和高度選擇被最小化泣港。間接證據(jù)也來(lái)自我們實(shí)現(xiàn)的增益試驗(yàn),其中12歲時(shí)的估計(jì)收益與基于后代測(cè)試的觀察到的收益一致(Stoehr等人价匠,2010)爷速。從當(dāng)前研究中得出的結(jié)論和影響的總結(jié)如下:
已經(jīng)表明,競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)境異質(zhì)性效應(yīng)存在于相同的森林遺傳道格拉斯杉木后代試驗(yàn)中霞怀。
2.強(qiáng)烈的空間變異模式(主要是大規(guī)模的空間變異)產(chǎn)生正相關(guān)惫东,隱藏了三個(gè)道格拉斯 - 冷杉進(jìn)展試驗(yàn)中的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)。
雖然DBH在35歲時(shí)在遺傳和環(huán)境水平上顯示出強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)毙石,但這些效應(yīng)對(duì)于TH是弱的廉沮。
通常,具有強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)遺傳效應(yīng)徐矩,CSM給出了比更簡(jiǎn)單的模型(即TM滞时,CM和SM)更好的擬合(更低的DIC值)。因此滤灯,我們建議在森林樹(shù)木的分散參數(shù)和BVs的預(yù)測(cè)中使用CSMin坪稽。
忽略遺傳和環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)導(dǎo)致高估環(huán)境異質(zhì)性,即SM產(chǎn)生比CSM更高的隨機(jī)結(jié)方差估計(jì)值鳞骤。
忽略環(huán)境異質(zhì)性導(dǎo)致低估遺傳和環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)窒百,即,CM產(chǎn)生較小的直接和競(jìng)爭(zhēng)加性相關(guān)(從6.3到53.3%)和環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)差異估計(jì)(從6.3到29.4%)比CSM豫尽。
7.來(lái)自CSM的TM和TBV估計(jì)的BV之間的DBH的Spearman相關(guān)性為中等至高(從0.58至0.95)篙梢。
最后,這個(gè)經(jīng)驗(yàn)實(shí)例證實(shí)了在Cappa等人的研究中獲得的結(jié)果美旧。 (2015a)使用火炬松后代試驗(yàn)的模擬和真實(shí)數(shù)據(jù)渤滞,并顯示了同時(shí)會(huì)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)和空間效應(yīng)的重要性贬墩,以了解兩種現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)及其對(duì)遺傳參數(shù)和預(yù)測(cè)BV的估計(jì)的影響在單森林遺傳試驗(yàn)中。