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木质部导管长度分布的最大似然估计。 (英语) Zbl 1406.92381号

小结:导管长度是植物水力学的一个重要功能特性,因为它决定了腔和孔膜形成的流动阻力的比率,因此控制着木质部的水力效率。估计血管长度最常用的方法是将硅或油漆注入截止茎段。然后计算距离注射点越来越远的一系列横截面中的染色血管数。使用几种统计算法之一,将得到的输液曲线用于估计血管长度分布。然而,尚未使用概率论对这些算法的基础进行系统分析。
我们推导了给定血管长度分布的输液剖面预期形状的一般数学表达式,并提供了五种候选分布(指数、Erlang(2)、gamma、Weibull和对数正态)的解析解,并给出这些分布参数的最大似然估计值,包括基于两种潜在抽样方案的R中的实现(计算所有注入血管或计算每个横截面的随机子集中的注入血管和空血管)。然后,我们通过蒙特卡罗实验研究了这些估计器相对于其他方法的性能。
我们的分析表明,大多数已发表的方法都估算了穿过注射点的血管的条件长度分布,这是茎中总长度分布的一个基于尺寸的版本。我们展示了这些分布之间的数学关系,并提供了估计其中任何一个分布的方法。根据我们的模拟实验,血管长度分布最好由更灵活的模型描述,尤其是威布尔分布。在模拟中,如果已知血管长度分布的函数形式,估计器能够恢复其参数,当计算10个横截面中不超过500个注入血管时,真实长度分布与预测长度分布之间的重叠达到90%或更多。如今,借助于自动图像分析,很容易达到这个样本大小。

MSC公司:

92C80型 植物生物学
62页第10页 统计学在生物学和医学中的应用;元分析
第62页第10页 统计分布的特征和结构理论
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