植物個体配置のフラクタル性 Fractal nature of spatial patterns in Japanese evergreen oak forest trees

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抄録

1991年に奈良県春日山照葉樹林で14haの森林調査区を設置し,胸高幹周囲60cm以上の林冠木55種,4059個体について毎木調査を行い,樹木分布図を作成した.この分布図データにフラクタル幾何学で用いられる3次元ボックスカウント法を適用し,樹木の空間分布のフラクタル次元を推定した.次元の推定に際し,サイズの小さい側でボックス数の飽和を許容するモデルを開発した.調査区に出現する個体数が50以上の樹木16種について算出したフラクタル次元は,1.17から1.73の範囲にあった.また,調査区内の谷線と尾根線のフラクタル次元は,それぞれ1.47と1.43となった.パッチ状の分布特性を特つ種は谷線および尾根線のフラクタル次元より小さい値を示し,中程度のフラクタル次元を持つ種は谷もしくは尾根によく依存した分布特性を示した.フラクタル次元の大きな種は調査区内に広く分布し,そのハビタットに地形依存性が認められない種であった.樹木個体の空間分布パターの解析にフラククルの考え方を持ち込むことにより,ミクロな環境の空間分布特性と樹木の空間分布特性を数値によって比較することが可能となった.

Spatial patterns of canopy tree distribution were analyzed through the Box Counting Method in fractal geometry. A map showing the position of 4102 individual canopy trees, belonging to 55 species, was compiled from an inventory of a fourteen hectare research plot, established in an evergreen oak forest, in Kasugayama Forest Reserve, Nara City, western Japan, in 1991. A newly proposed fractal model allows the saturation of the number of boxes in smaller box sizes, and was successfully used for the calculation of fractal dimensions of sixteen common species, with a sufficient sample size for computation. The calculated dimensions were in a range between 1.19 of Ckamaecyparis obtusa Sieb. et Zucc. and 1.73 of Quercus salicina Blume, and their variations among species were compared with the dimensions of valley (1.47) and ridge (1.43) lines. Larger fractal dimensions tended to be confined to a species with a wider distribution and with habitat less dependent on topography. Smaller fractal dimensions were observed from species with patchy distribution. Species with intermediate fractal dimensions had a distribution pattern fairly dependent on a valley or ridge site. In conclusion, fractal geometry is applicable to the spatial patterns of forest trees and results in fractal dimensions which appear to indicate a degree of topographic dependency in species' distribution.

収録刊行物

  • 植生学会誌

    植生学会誌 16(2), 103-113, 1999

    植生学会

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被引用文献:  1件中 1-1件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110008145226
  • NII書誌ID(NCID)
    AA11347548
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    13422448
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NII-ELS  J-STAGE 
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