Hva er en økosystemmodell?
En økosystemmodell er en representasjon av et økosystem vist i matematisk form. Slike modeller brukes i teoretisk økologi for å hjelpe økologer med å studere eksisterende økosystemer og forutsi hva som kan skje gitt visse forhold. Et økosystem er utrolig sammensatt, så en økosystemmodell må generelt forenkle systemet ved å fokusere bare på spesifikke deler.
Økosystemer er biologiske miljøer. De inkluderer alle levende skapninger i et bestemt område så vel som de fysiske egenskapene til det området som kan påvirke eller brukes av organismer i det. Dette kan være slike ting som luft, vann eller sollys. Modellen må også ta hensyn til størrelsen på miljøet som studeres, siden dette kan ha innvirkning på organismer i det.
For å lage en brukbar matematisk modell, må en økolog forenkle økosystemet han eller hun prøver å studere. Dette kan gjøres ved å fokusere på et begrenset antall arter eller grupper som deler visse egenskaper. Disse trAIT -er kan være atferdsmessige, biokjemiske eller fysiske.
Når økologen har isolert organismer av interesse, lager han eller hun en næringskjede for dem. En næringskjede er en representasjon av rovdyr-byttelrelasjoner. For eksempel, hvis dyret av interesse er coyoten, kan næringskjeden vise at coyoten spiser kaniner, som spiser vegetasjon på bakkenivå. Coyotes, kaninene og vegetasjonen vil alle bli elementer i økosystemmodellen.
Elementene i økosystemmodellen kobles deretter sammen ved hjelp av matematiske funksjoner som beskriver forholdene deres. Igjen presenterer kompleksiteten i et økosystem et problem for økologen. Det er vanskelig å observere hvilken faktisk påvirkning forbruket av en enkelt kanin vil ha på coyote -befolkningen, så økologer bruker statistikk, observasjon og andre metoder for å komme frem til en utdannet gjetning. Matematiske funksjoner kan være ADJusted som virkelige hendelser i økosystemet beviser eller motbeviser nøyaktigheten til økosystemmodellen.
En klassisk økosystemmodell studert av økologistudenter er rovdyr-byttemodellen opprettet på midten av 1920-tallet. Det ble opprettet uavhengig av to forskere i løpet av ett år: USAs matematiker, kjemiker og statistiker Alfred J Lotka og italiensk matematiker og fysiker Vito Volterra. Modellen deres bruker et par differensialligninger for å representere rovdyr og byttedyr. Selv om modellen opprinnelig ble brukt til å beskrive svingninger i hai- og fiskebestander i Adriaterhavet, fungerer modellen som en generell beskrivelse av rovdyr-byttedyrets forhold.