分形的美妙之處在于，它是自然界中隨處可見的自我重復(fù)模式，其迷人的重復(fù)性無限深入。
放大蕨葉和雪花等物體中發(fā)現(xiàn)的分支，您會看到它們在微型中重復(fù) - 有時一直延伸到原子和量子物質(zhì)。
盡管這些幾何圖案令人著迷，但也有其局限性。一項新研究發(fā)現(xiàn)，森林樹冠并不能復(fù)制單棵樹的分形圖案。
考慮到分形在自然界中的普遍性，布里斯托大學(xué)生物學(xué)家 Fabian Fischer 和 Tommaso Jucker 希望驗證分形圖案是否可以解釋森林冠層如何組織的想法。
他們認為，如果分形圖案從一棵樹的小樹枝和樹葉延伸到整個森林樹冠，它可以幫助生態(tài)學(xué)家使用簡單的數(shù)學(xué)語言描述復(fù)雜的景觀。
“從科學(xué)上講，這種自相似性具有吸引人的特性，它允許您使用一些非常簡單的規(guī)則和數(shù)字來描述明顯復(fù)雜的物體，”費舍爾解釋道。
如果森林冠層表現(xiàn)得像分形，那么費舍爾和托馬索認為也許他們可以利用這種新興特性來量化森林生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，從而使他們能夠直接比較世界森林的結(jié)構(gòu)差異。
“冠層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性是森林生態(tài)系統(tǒng)的一個重要的新興特性，它直接關(guān)系到它們儲存碳、循環(huán)水和養(yǎng)分以及為生物多樣性提供棲息地的能力，”兩人在論文中寫道。
幾十年前的研究已經(jīng)指出了分形圖案的證據(jù)，但僅限于零散或受火災(zāi)影響的森林，因此尚不清楚這是否反映了森林景觀的真正特性。
最近的分析模型還試圖計算森林的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，以了解哪些條件 會產(chǎn)生更復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。
為了進行調(diào)查，費舍爾和托馬索收集了對澳大利亞九種截然不同的森林類型進行機載激光調(diào)查的數(shù)據(jù)，從干燥灌木叢和熱帶稀樹草原到茂密的雨林和高聳的山梣林。這九個地點的面積各為 5 平方公里，降雨量差異很大，結(jié)構(gòu)也巨大。
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