分形的美妙之处，自我重复的模式，是它们迷人的重复，无限深入。
放大蕨叶和雪花等物体中的分支，您会看到它们以微型形式重复 - 有时一直延伸到和。
尽管这些几何图案令人着迷，但也有其局限性。 一项新研究发现，森林树冠并不能复制单棵树的分形图案。
考虑到分形在自然界中的普遍性，布里斯托大学生物学家 Fabian Fischer 和 Tommaso Jucker 希望验证分形图案是否可以解释森林冠层如何组织的想法。
他们认为，如果分形图案从一棵树的小树枝和树叶延伸到整个森林树冠，它可以帮助生态学家使用简单的数学语言描述复杂的景观。
“从科学上讲，这种自相似性具有吸引人的特性，它允许你使用一些非常简单的规则和数字来描述一个明显复杂的物体，”解释费舍尔。
如果森林冠层表现得像分形，那么费舍尔和托马索认为也许他们可以利用这种新兴特性来量化森林生态系统的复杂性，从而使他们能够直接比较世界森林的结构差异。
“冠层结构的复杂性是森林生态系统的一个重要的新兴特性，它直接关系到它们储存碳、循环水和养分以及为生物多样性提供栖息地的能力，”两人在他们的论文中写道。
一些几十年前的研究有指出证据分形图案，但仅限于零散或受火灾影响的森林，因此尚不清楚这是否反映了森林景观的真正属性。
最近的分析模型也尝试计算森林的结构复杂性，以了解什么条件 产生更复杂的生态系统。
为了进行调查，费舍尔和托马索收集了对澳大利亚九种截然不同的森林类型进行机载激光调查的数据，从干燥灌木丛和热带稀树草原到茂密的雨林和高耸的山灰(桉树统治）森林。 这九个地点的面积各为 5 平方公里，降雨量差异很大，结构也巨大。
通过每次激光扫描，研究人员建立了森林冠层的高分辨率模型，以了解这些地点遵循分形尺度的程度。
分析发现，根本不接近：九个树冠部分中没有一个表现得像超出单棵树树冠的分形。
然而，森林的特征以及它们如何偏离分形图案具有一定的可预测性，这对于生态系统比较可能仍然有用。 例如，较高、较湿润的森林比较矮、较干燥的生态系统表现出更高程度的自相似性。
“我们发现森林冠层不是分形的，但它们偏离分形的方式非常相似，无论它们处于什么生态系统中，”说费舍尔。
“这太令人惊讶了，”他添加，“所有森林树冠在偏离真实分形方面的相似程度，以及偏差与树木的大小和环境的干燥程度如何相关。”
下一步，研究人员希望比较全球范围内更广泛的森林生态系统，并及时进行多次扫描，以了解森林结构的发展情况。
虽然认为我们可以用一些数学术语来解释自然的复杂性可能会很好，但森林很可能被证明是不守规矩的生态系统，从它们的树冠来看，违背了数学定律。 这里面也有一些美丽的东西。
该研究已发表在生态学杂志。
