Stephanie Bohlman i Stephen Pacala opublikowali w 100:2 Journal pracę zatytułowaną "A forest structure model that determines crown layers and partitions growth and mortality rates for landscape-scale applications of tropical forests".
Stephanie dostarczyła krótkie streszczenie pracy i przykładowe zdjęcie użyte w ich badaniu.
To zdjęcie lotnicze 50-hektarowej powierzchni dynamiki lasów tropikalnych na wyspie Barro Colorado w Panamie przedstawia koc subtelnie zmieniającej się zieleni, z okazjonalną plamą koloru. Ten wzór ciągłej zieleni jest w rzeczywistości dość zaskakujący, jeśli przyjrzeć się rozmieszczeniu pni drzew lub łodyg, które są bardzo zbite. Gdyby drzewa zostały wymodelowane jako kuliste lizaki sztywno umieszczone bezpośrednio nad pniami, obraz ten nie wyglądałby jak dywan zieleni, ale raczej jak bardziej nieciągła powierzchnia zielonych kul przeplatanych regularnie ciemnymi plamami reprezentującymi głębokie luki w pokryciu koron, a nawet brązowymi plamami, gdzie powierzchnia gleby byłaby widoczna w szczelinach między koronami. Korony drzew w lasach tropikalnych mają stosunkowo gładką powierzchnię zieleni, ponieważ nie pozostają sztywno nad pniami drzew, lecz zmieniają swoje kształty, aby uzyskać dostęp do jak największej ilości światła. Ta plastyczność koron, czyli zdolność do przemieszczania się koron w reakcji na dostępne światło, została wykorzystana do opracowania nowego modelu struktury lasu dla lasów tropikalnych, opisanego szczegółowo w naszej pracy. Model PPA (Perfect Plasticity Approximation) użyty w tej pracy i zastosowany do lasów tropikalnych uznaje tę plastyczność korony i jej przemieszczanie się i może generować bardzo proste reguły dotyczące struktury lasów. Prosta reguła zastosowana w tym artykule mówi, że najwyższe drzewa w lokalnym sąsiedztwie lasu mają tendencję do bezpośredniego nasłonecznienia, nawet jeśli ich pnie sąsiadują bezpośrednio z innym wysokim drzewem. Jedno lub oba wysokie drzewa będą rozwijać swoje korony z dala od siebie, gdzie będą miały dostęp do największej ilości bezpośredniego światła. Górna warstwa korony w lokalnym sąsiedztwie wypełnia się koronami najwyższych drzew, aż zostanie wypełniona w 100%. Kolejne najwyższe drzewa wypełniają następną warstwę, i tak dalej, aż wszystkie korony zostaną przypisane do danej warstwy koron. W ten sposób można obliczyć liczbę warstw koron w płacie lasu. Ale co ważniejsze, jeśli zakłada się, że wszystkie drzewa w warstwie koron mają dostęp do tego samego poziomu światła, można im przypisać te same wskaźniki wzrostu i śmiertelności i wykorzystać je jako podstawę dynamicznego symulatora modelu lasu. Duże zróżnicowanie w odcieniach zieleni na zdjęciu lotniczym, wraz ze zmiennością kształtów i faktur koron drzew, odzwierciedlają wysoką różnorodność gatunkową w tym miejscu - 226 gatunków w koronach i 302 gatunki ogółem. Niektóre korony drzew są zwartymi, starannymi, okrągłymi okręgami, podczas gdy inne są nieregularnymi, rozłożystymi wielokątami. Model PPA był do tej pory stosowany w systemach umiarkowanych, gdzie każdy gatunek miał kilka parametrów określających kształt korony. Zastosowanie tego modelu na wyspie Barro Colorado lub w innych lasach tropikalnych o dużej różnorodności wymagałoby określenia kształtu koron dla setek gatunków. W niniejszej pracy zbadano możliwość zastosowania jednego kształtu korony lub kształtu korony opartego na kilku typach funkcjonalnych. Zdjęcie to nie tylko demonstruje pewne ważne właściwości lasu, takie jak wysoka różnorodność gatunkowa i plastyczność koron, ale było także kluczowe dla parametryzacji i testowania modelu PPA. To i inne zdjęcia zostały wykonane jako nakładające się na siebie stereopary, tak aby las mógł być oglądany i mierzony w trzech wymiarach. Przy użyciu stereoplotera, granice koron drzew zostały zdigitalizowane i zmierzono ich wysokość, uzyskując w ten sposób powierzchnię korony wystawioną na działanie promieni słonecznych oraz wysokość każdej korony, która była "wystawiona na działanie promieni słonecznych". W terenie korony zostały połączone z pojedynczymi pniami, dla których znana była tożsamość gatunkowa i 25-letnia historia średnicy. W ten sposób na podstawie stereofotografii można było określić zależności lub allometrie średnica-powierzchnia korony i średnica-wysokość, co było kluczowe dla parametryzacji modelu. Po drugie, w procesie eliminacji, wszystkie oznakowane drzewa, które nie pojawiły się w okapie, mogą być uznane za znajdujące się w podszycie. Pojawienie się drzew w okapie i podszczytach zostało wykorzystane do sprawdzenia, jak dobrze działał model. Ogólnie rzecz biorąc, model działał zaskakująco dobrze, pomimo swojej prostoty koncepcyjnej. Okazał się również odporny na zastosowanie parametryzacji gatunkowej i ogólnej oraz na różne rozmiary powierzchni. Model ten zostanie wykorzystany do opracowania w pełni dynamicznej wersji modelu. Pomimo dobrze znanej kępiastości zagęszczenia drzew w lasach tropikalnych, wszędzie występowały konsekwentnie trzy warstwy koron. Wariancja w warstwach koron była zaskakująco niska, nawet niższa niż gdyby wszystkie korony drzew zostały losowo rozmieszczone na powierzchni 50 ha, tworząc w ten sposób równomierny rozkład koron. Wskazuje to na mechanizmy regulacyjne, które utrzymują liczbę warstw koron na stałym poziomie trzech. Korony w gęstych obszarach mają mniejsze korony z powodu konkurencji o światło i przestrzeń. Niezdolność do przetrwania przy ekstremalnie niskim poziomie oświetlenia uniemożliwia rozwój więcej niż trzech warstw. Wysokie tempo wzrostu w lasach tropikalnych sprawia, że nawet nowe luki szybko wypełniają się warstwami koron.
