東京農工大學研究生院農學研究科酒井健二教授(農業環境工學系)和自然保護系星野義信教授領導的研究小組自2002年以來一直在東京都府中市和自2003年以來對東京都廳大樓前的櫸樹的結果狀況進行調查,結果表明,這兩個種群以三年為一個週期,是完全同步的。這些15年的觀察數據。

 Sakai教授及其同事正在與印度德里大學天體物理與物理系非線性物理學家Prasad副教授合作,對各種混沌同步現象(例如多年生植物的豐度)進行跨學科研究。

 按年份繪製櫸樹個體的結果水平表明,府中和新宿的大多數個體都有 3 年一個週期。此外,在這項研究中,我們使用希爾伯特變換,在圓上繪製了所有櫸樹個體的瞬時(年)階段(它是周期中的哪個階段)。結果發現府中和新宿的人口富裕程度和貧困程度在所有年份都是相同的。

 接下來我研究了為什麼同步是三年一個週期。繪製當年樹木積累的物質量和當年之後三年樹木積累的物質量時,三個點與 3 度直線相交。這種狀態被稱為“混沌海中漂浮的三期島嶼”、“三期窗口”等。據說,可以說是混沌理論基礎的李約克定理,“三期意味著混沌”在櫸樹上也成立。

 此外,這項研究還表明,控制櫸樹群體同步的機制相當於AC-DC轉換器的開關電路。很明顯,非線性物理學和保護生態學這兩個完全不同的研究課題背後隱藏著共同的數學。

 未來,他計劃開展研究驗證其他主要果樹和林木的生育同步統一理論,以及野生動物的出現與生育同步的關係。

論文信息:[科學報告] 鋸緣櫸樹的第三期主相同步:在植物種群中觀察到的邊界碰撞分叉

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