Discriminating woody species assemblages from National Forest Inventory data based on phylogeny in Georgia.

Classifications of forest vegetation types and characterization of related species assemblages are important analytical tools for mapping and diversity monitoring of forest communities. The discrimination of forest communities is often based on β-diversity, which can be quantified via numerous indices to derive compositional dissimilarity between samples. This study aims to evaluate the applicability of unsupervised classification for National Forest Inventory data from Georgia by comparing two cluster hierarchies. We calculated the mean basal area per hectare for each woody species across 1059 plot observations and quantified interspecies distances for all 87 species. Following an unspuervised cluster analysis, we compared the results derived from the species-neutral dissimilarity (Bray-Curtis) with those based on the Discriminating Avalanche dissimilarity, which incorporates interspecies phylogenetic variation. Incorporating genetic variation in the dissimilarity quantification resulted in a more nuanced discrimination of woody species assemblages and increased cluster coherence. Favorable statistics include the total number of clusters (23 vs. 20), mean distance within clusters (0.773 vs. 0.343), and within sum of squares (344.13 vs. 112.92). Clusters derived from dissimilarities that account for genetic variation showed a more robust alignment with biogeographical units, such as elevation and known habitats. We demonstrate that the applicability of unsupervised classification of species assemblages to large-scale forest inventory data strongly depends on the underlying quantification of dissimilarity. Our results indicate that by incorporating phylogenetic variation, a more precise classification aligned with biogeographic units is attained. This supports the concept that the genetic signal of species assemblages reflects biogeographical patterns and facilitates more precise analyses for mapping, monitoring, and management of forest diversity. ტყის მცენარეულობის ტიპების კლასიფიკაცია და მონათესავე სახეობათა შეკრების დახასიათება მნიშვნელოვანი ანალიტიკური ინსტრუმენტებია ტყის ტიპების აღწერისა და მრავალფეროვნების მონიტორინგისთვის. ტყის ტიპების განსხვავება ხშირად ემყარება β‐მრავალფეროვნებას, რომლის რაოდენობრივი დადგენა შესაძლებელია მრავალი ინდექსის მეშვეობით ნიმუშებს შორის კომპოზიციური განსხვავებულობის გამოსათვლელად. ეს კვლევა მიზნად ისახავს შეაფასოს საქართველოს ეროვნული ტყის ინვენტარიზაციის ზედამხედველობის გარეშე კლასიფიკაციის გამოყენებადობა ორი კლასტერული იერარქიის შედარების გზით. ჩვენ გამოვთვალეთ საშუალო ბაზალური ფართობი ჰექტარზე თითოეული მერქნიანი სახეობისთვის 1059 ნაკვეთზე დაკვირვებით და რაოდენობრივად დავადგინეთ სახეობათაშორისი მანძილი 87‐ვე სახეობისთვის. ჩვენ შევადარეთ სახეობების ნეიტრალური განსხვავებულობიდან მიღებული შედეგები (ბრეი‐კურტისი) ზვავის დისკრიმინაციული განსხვავებულობის საფუძველზე, რომელიც აერთიანებს სახეობათაშორის ფილოგენეტიკურ ვარიაციებს. გენეტიკური ცვალებადობის ჩართვამ განსხვავებულობის რაოდენობრივ განსაზღვრებაში გამოიწვია მერქნიანი სახეობების შეკრების უფრო ნიუანსური განსხვავება და გაზრდილი კლასტერული თანმიმდევრულობა. ხელსაყრელი სტატისტიკა მოიცავს მტევანთა საერთო რაოდენობას (23 v. 20), საშუალო მანძილს მტევნის შიგნით (0.773 vs. 0.343) და კვადრატების ჯამის ფარგლებში (344.13 vs. 112.92). განსხვავებებიდან მიღებული კლასტერებმა, რომლებიც ითვალისწინებენ გენეტიკურ ვარიაციებს, აჩვენეს უფრო მძლავრი გასწორება ბიოგეოგრაფიულ ერთეულებთან, როგორიცაა სიმაღლე და ცნობილი ჰაბიტატები. ჩვენ ვაჩვენებთ, რომ სახეობების შეკრების უკონტროლო კლასიფიკაციის გამოყენებადობა ფართომასშტაბიანი ტყის ინვენტარიზაციის მონაცემებზე მტკიცედ არის დამოკიდებული განსხვავებულობის ფუძემდებლური რაოდენობრივი განსაზღვრაზე. ჩვენი შედეგები მიუთითებს, რომ ფილოგენეტიკური ვარიაციით, უფრო ზუსტი კლასიფიკაციაა შესაძლებელი, რომელიც შეესაბამება ბიოგეოგრაფიულ ერთეულებს. ეს ამტიცებს კონცეფციას, რომ სახეობათა შეკრების გენეტიკური სიგნალი ასახავს ბიოგეოგრაფიულ ნიმუშებს და ხელს უწყობს ტყის მრავალფეროვნების აღწერას მონიტორინგისა და მართვის უფრო ზუსტ ანალიზს.

Informations de copyright

© 2024 The Author(s). Ecology and Evolution published by John Wiley & Sons Ltd.

Déclaration de conflit d'intérêts

The authors declare no competing interests.