База данных FRED собирает характеристики корней для углубления понимания подземной экологии растений

Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) представили новую глобальную централизованную базу данных характеристик (признаков) корней растений. Этот ресурс поможет углубить понимание того, как скрытая подземная структура растений взаимодействует с жизнью над землей.

База данных по экологии тонких корней (Fine-Root Ecology Database, FRED) объединяет информацию из наблюдений и экспериментов по всему миру в одном общедоступном онлайн-ресурсе.

Версия 1.0 FRED содержит:

• Более 70 000 наблюдений.
• Около 300 различных типов признаков корней.
• Сопутствующие данные (температура и влажность почвы, солнечный свет).
• Информацию из примерно 800 источников.

Работа финансируется Управлением научных исследований Министерства энергетики США (DOE Office of Science).

По словам руководителя исследования Коллин Айверсен, FRED решает проблему нехватки данных для моделирования и понимания реакции корней на изменения окружающей среды и их взаимодействия с надземной частью растения.

Цели и значение базы данных

Одна из ключевых целей — понять, как признаки корней меняются при переходе от холодных экосистем к тропическим или от плодородных почв к бедным питательными веществами.

Изучение всей матрицы экологии растений с помощью FRED может привести к открытиям в области:

• Общего здоровья растений.
• Накопления углерода.
• Выживания сельскохозяйственных культур в условиях засухи.
• Инженерии растений для улучшения поглощения питательных веществ или воды.

FRED также помогает выявить пробелы в данных. Например, есть измерения для белого дуба в Теннесси, но нет данных о том, как этот вид отреагирует в другой среде, например, в Миннесоте.

Разработка и будущее FRED

Создание FRED стало результатом международного сотрудничества. В ORNL ключевую роль сыграла тематическая группа по данным (Data theme) Института наук об изменении климата (CCSI). Значительный объем работы по вводу данных выполнил стажер Шафер Пауэлл.

Изначально базу данных в шутку назвали «Фантастической» (Fantastic Root Ecology Database), но затем название сменили, чтобы отразить фокус на тонких корнях малого диаметра, которые отвечают за поглощение воды и питательных веществ.

В статье в журнале New Phytologist исследователи отмечают, что FRED представляет собой «критический шаг» для количественной оценки изменчивости признаков тонких корней в глобальном масштабе и анализа компромиссов между признаками корней, листьев и древесины.

Данные FRED также были переданы в глобальную базу признаков растений TRY, что позволит в будущем анализировать признаки всего растения в комплексе.

Ожидается, что вторая версия FRED с дополнительными измерениями, признаками и инструментами анализа будет выпущена в 2018 году.