Mô hình chuẩn cho sản xuất và phân phối khối lượng rễ theo không gian và thời gian

Một mô hình toán học được giới thiệu cho việc sản xuất và phân phối khối lượng rễ trong một môi trường trồng cây theo không gian và thời gian. Mô hình này được sử dụng nhằm giải thích dữ liệu về mật độ rễ. Giả thuyết rằng một xung các chóp rễ xuất hiện trên bề mặt của môi trường trồng cây vào thời điểm ban đầu (thời điểm không), sinh ra từ hạt hoặc thân cây, và các chóp rễ này di chuyển xuống dưới môi trường, để lại những dấu vết khối lượng rễ khi chúng đi qua, sinh ra các chóp con và "chết" do sự phân hoá cuối cùng. Mô hình có ít nhất 3 tham số, tương ứng với khả năng sinh rễ ban đầu của các trục rễ tại thời điểm không, tỷ lệ sinh sản (hoặc sự tuyệt chủng) của các chóp rễ, và tỷ lệ di chuyển xuống dưới của các chóp rễ. Hai phiên bản của mô hình được khám phá, một phiên bản không khuếch tán và một phiên bản khuếch tán, trong đó có một tham số bổ sung đại diện cho khả năng khuếch tán của các chóp rễ. Kết quả cho thấy cả hai phiên bản của mô hình cơ chế lý thuyết này đều dự đoán rằng hồ sơ mật độ rễ theo độ sâu có xu hướng về một trạng thái bền lâu theo dạng hàm số mũ, được tham số hóa bởi mật độ khối lượng rễ tại độ sâu bằng không và tỷ lệ biến đổi theo logarithm của khối lượng rễ liên quan đến độ sâu. Hình thức này đã xuất hiện trong tài liệu như một mô hình thực nghiệm trước đó. Phân tích dữ liệu được thực hiện, sử dụng mô hình này, trên một tập hợp dữ liệu trong đó các mẫu văn hoá cây trồng đã được trải qua sự điều trị bằng auxin hoặc sự thao tác di truyền, và các hiệu ứng của các phương pháp điều trị khác nhau ảnh hưởng đến các tham số của mô hình được mô tả. Các diễn giải về kết quả thí nghiệm được đề xuất dưới ánh sáng của các kết quả lý thuyết đã được phát triển trong bài báo này.