Vad är en ekosystemmodell?
En ekosystemmodell är en representation av ett ekosystem som visas i matematisk form.Sådana modeller används i teoretisk ekologi för att hjälpa ekologer att studera befintliga ekosystem och förutsäga vad som kan hända med tanke på vissa villkor.Ett ekosystem är oerhört komplicerat, så en ekosystemmodell måste i allmänhet förenkla systemet genom att endast fokusera på specifika delar.
Ekosystem är biologiska miljöer.De inkluderar alla levande varelser i ett visst område såväl som de fysiska egenskaperna hos det området som kan påverka eller användas av organismerna i den.Det kan vara sådana saker som luft, vatten eller mängden solljus.Modellen måste också ta hänsyn till storleken på miljön som studeras eftersom detta kan påverka organismerna i den.
För att skapa en genomförbar matematisk modell måste en ekolog förenkla det ekosystem som han eller hon försöker studera.Detta kan göras genom att fokusera på ett begränsat antal arter eller grupper som delar vissa egenskaper.Dessa egenskaper kan vara beteendemässiga, biokemiska eller fysiska.
När ekologen har isolerat intresseorganismerna skapar han eller hon en livsmedelskedja för dem.En livsmedelskedja är en representation av rovdjurförhållanden.Till exempel, om djuret av intresse är coyoten, kan livsmedelskedjan visa att coyoten äter kaniner, som äter marknivå vegetation.Coyoterna, kaninerna och vegetationen kommer alla att bli element i ekosystemmodellen.
Elementen i ekosystemmodellen kopplas sedan samman med hjälp av matematiska funktioner som beskriver deras relationer.Återigen utgör komplexiteten i ett ekosystem ett problem för ekologen.Det är svårt att observera vilken verklig påverkan av konsumtionen av en enda kanin kommer att ha på coyotpopulationen, så ekologer använder statistik, observation och andra metoder för att komma fram till en utbildad gissning.Matematiska funktioner kan justeras som verkliga händelser i ekosystemet bevisar eller motbeviser noggrannheten i ekosystemmodellen.
En klassisk ekosystemmodell som studerats av ekologstudenter är rovdjursmodellen som skapades i mitten av 1920-talet.Det skapades oberoende av två forskare inom ett år: USA: s matematiker, kemist och statistiker Alfred J Lotka och italiensk matematiker och fysiker Vito Volterra.Deras modell använder ett par differentiella ekvationer för att representera rovdjur och byte.Även om de ursprungligen användes för att beskriva fluktuationer i haj- och fiskpopulationer i Adriatiska havet, fungerar modellen som en allmän beskrivning av rovdjurförhållandet.