熱帯林のキャノピーにおけるスペース競争の勝者と敗者

Winners and losers in the competition for space in tropical forest canopies.

• James R Kellner
• Gregory P Asner

抄録

熱帯林のキャノピーでは樹木が空間を争っているが、個体やその構成部分がどこでどのように勝ち負けをしているのかはあまり理解されていない。我々は、階層的ベイズのフレームワークを用いてキャノピーの三次元ダイナミクスの確率モデルを開発し、マウナケアの風上側の43 ha内の空中LiDARのデータを用いて、1.25 mピクセルからの267,533の正の高さ変化を分析した。モデルの選択は、キャノピー内の位置の97.9％が2年以上にわたって居住者によって保持されており、居住者の優位性が高いことを示している。残りの2.1％は近隣の競合相手に奪われた。絶対的な身長は成功の予測には乏しいが、背丈が低いためにオーバートップされるリスクが大きくなっていた。キャノピーの成長は指数関数的に分布しており、スケーリングパラメータは0.518であった。これらの知見は、サイズと空間的な近接性が空間競争の結果にどのような影響を与えるかを示しており、キャノピーダイナミクスの解析のための一般的な枠組みを提供している。

Trees compete for space in the canopy, but where and how individuals or their component parts win or lose is poorly understood. We developed a stochastic model of three-dimensional dynamics in canopies using a hierarchical Bayesian framework, and analysed 267,533 positive height changes from 1.25 m pixels using data from airborne LiDAR within 43 ha on the windward flank of Mauna Kea. Model selection indicates a strong resident's advantage, with 97.9% of positions in the canopy retained by their occupants over 2 years. The remaining 2.1% were lost to a neighbouring contender. Absolute height was a poor predictor of success, but short stature greatly raised the risk of being overtopped. Growth in the canopy was exponentially distributed with a scaling parameter of 0.518. These findings show how size and spatial proximity influence the outcome of competition for space, and provide a general framework for the analysis of canopy dynamics.

© 2014 John Wiley & Sons Ltd/CNRS.