Les plantes ont toujours suscité l'intérêt de l'homme en tant que structures évolutives, les études de Léonard de Vinci sur les arbres en étant un exemple précoce. Aujourd'hui, non seulement la curiosité intellectuelle, mais aussi les pressions croissantes sur la gestion de la végétation (par exemple, la sécurité alimentaire, la préservation de la biodiversité et le contrôle des cycles mondiaux des gaz à effet de serre) exigent l'intégration de tous les aspects des plantes dans les modèles.

Léonard de Vinci considérait que les arbres se ramifiaient comme des réseaux fluviaux. Il avait manifestement une idée de la compatibilité et de l'unité des caractéristiques fonctionnelles et structurelles des arbres. Depuis son époque, la morphologie, l'anatomie, la physiologie et, à partir de la fin du XIXe siècle, l'écologie végétale se sont développées comme des branches indépendantes de la science végétale. À partir du milieu du XXe siècle, une physiologie végétale globale, qui tente de comprendre la plante comme une entité intégrée, a émergé. L'évolution de l'approche systémique et des techniques de simulation informatique a facilité ce développement.

Un exemple des progrès réalisés dans les années 1960 est le livre «Prévision et mesure de la productivité photosynthétique » (Centre d'édition et de documentation agricoles, Wageningen, 1970)Elle traite à la fois des aspects fonctionnels et structurels du développement des plantes et des communautés végétales. Les modèles de simulation issus de cette tradition sont appelés modèles basés sur les processus. Ils prennent généralement en compte les processus physiologiques et fournissent une description détaillée du métabolisme et de la croissance des plantes en termes de variables de masse. La structure architecturale des plantes est généralement décrite de manière moins détaillée et selon un modèle spécifique.

D'autres développements, le Systèmes Lindenmayer comme l'exemple le plus marquant, ont permis de traiter la partie structurelle du développement des plantes de manière systématique et concise. À la fin des années 1980, un nouveau paradigme de modélisation des plantes a commencé à se développer qui tente de décrire explicitement le développement structurel des plantes. Il augmente les capacités d'étudier l'interaction de la structure et de la physiologie des plantes. Elle permet d'aborder la problématique du développement des plantes comme une interaction complexe de l'environnement, de la physiologie et des processus de développement à différentes échelles spatiales et temporelles.

En 1996, quelques groupes de modélisation se sont réunis en Finlande pour discuter des progrès des modèles intégratifs de plantes. Depuis ce petit début les réunions FSPM (Functional Structural Plant Model) se sont étendus pour couvrir une grande diversité de modèles végétaux intégratifs, combinant l'architecture végétale, la génétique moléculaire, la physiologie végétale et les influences environnementales avec l'informatique et les mathématiques. La prochaine réunion aura lieu 9-14 juin 2013 à nouveau en Finlande (Saariselkä, Laponie finlandaise).

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L'une des publications les plus récentes de la Annals of Botany is Contributions de la capacité photosynthétique des feuilles, de l'angle des feuilles et de l'auto-ombrage à la maximisation de la photosynthèse nette chez Acer saccharum : une évaluation de modélisation par Posada et al. Vous aurez besoin d'un abonnement pour lire cette dernière recherche. Notre dossier spécial sur Modélisation fonctionnelle-structurelle de l'usine est également un abonnement uniquement jusqu'en novembre. Quelques articles du numéro sont en libre accès, y compris celui-ci sur la science derrière l'application iPad TreeSketch (TreeSketch est gratuit sur iTunes). Cependant, l'année dernière numéro spécial sur la modélisation de la croissance des plantes, qui contient des articles pertinents, est récemment devenu disponible en accès gratuit.