แบบจำลองระบบนิเวศคืออะไร?

แบบจำลองระบบนิเวศเป็นตัวแทนของระบบนิเวศที่แสดงในรูปแบบทางคณิตศาสตร์ แบบจำลองดังกล่าวถูกนำมาใช้ในระบบนิเวศเชิงทฤษฎีเพื่อช่วยให้นักนิเวศวิทยาศึกษาระบบนิเวศที่มีอยู่และคาดการณ์สิ่งที่อาจเกิดขึ้นในสภาวะที่แน่นอน ระบบนิเวศมีความซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อดังนั้นรูปแบบของระบบนิเวศโดยทั่วไปจะต้องทำให้ระบบง่ายขึ้นโดยเน้นเฉพาะบางส่วนเท่านั้น

ระบบนิเวศเป็นสภาพแวดล้อมทางชีวภาพ พวกมันรวมถึงสิ่งมีชีวิตทุกชนิดในพื้นที่เฉพาะเช่นเดียวกับลักษณะทางกายภาพของพื้นที่นั้นที่อาจมีผลกระทบหรือถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตในนั้น สิ่งเหล่านี้อาจเป็นสิ่งต่างๆเช่นอากาศน้ำหรือปริมาณแสงแดด ตัวแบบต้องคำนึงถึงขนาดของสภาพแวดล้อมที่กำลังศึกษาเนื่องจากสิ่งนี้อาจมีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในนั้น

เพื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ใช้การได้นักนิเวศวิทยาจะต้องทำให้ระบบนิเวศที่เขาหรือเธอพยายามศึกษาง่ายขึ้น สิ่งนี้สามารถทำได้โดยมุ่งเน้นไปที่สายพันธุ์หรือกลุ่มที่มีจำนวน จำกัด ซึ่งมีลักษณะบางอย่างร่วมกัน ลักษณะเหล่านี้อาจเป็นพฤติกรรมชีวเคมีหรือทางกายภาพ

เมื่อนักนิเวศวิทยาได้แยกสิ่งมีชีวิตที่น่าสนใจเขาหรือเธอจะสร้างห่วงโซ่อาหารสำหรับพวกเขา ห่วงโซ่อาหารเป็นตัวแทนของความสัมพันธ์ของนักล่าเหยื่อ ตัวอย่างเช่นหากสัตว์ที่น่าสนใจคือโคโยตี้ห่วงโซ่อาหารอาจแสดงว่าโคโยตี้กินกระต่ายซึ่งกินพืชผักระดับพื้นดิน โคโยตี้กระต่ายและพืชพรรณจะกลายเป็นองค์ประกอบในระบบนิเวศ

องค์ประกอบในโมเดลระบบนิเวศจะเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยใช้ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายความสัมพันธ์ของพวกเขา ความซับซ้อนของระบบนิเวศอีกครั้งนำเสนอปัญหาสำหรับนักนิเวศวิทยา เป็นการยากที่จะสังเกตว่าสิ่งที่เกิดขึ้นจริงส่งผลกระทบต่อการบริโภคกระต่ายตัวเดียวจะมีต่อประชากรโคโยตี้หรือไม่ดังนั้นนักนิเวศวิทยาจึงใช้สถิติการสังเกตและวิธีการอื่น ๆ ฟังก์ชั่นทางคณิตศาสตร์สามารถปรับได้ตามเหตุการณ์จริงในระบบนิเวศพิสูจน์หรือหักล้างความถูกต้องของรูปแบบระบบนิเวศ

ระบบนิเวศแบบคลาสสิกที่ศึกษาโดยนักเรียนนิเวศวิทยาเป็นรูปแบบการล่าเหยื่อที่สร้างขึ้นในช่วงกลางปี ​​ค.ศ. 1920 มันถูกสร้างขึ้นอย่างอิสระโดยนักวิทยาศาสตร์สองคนในช่วงเวลาหนึ่งปี: นักคณิตศาสตร์นักเคมีและนักสถิติชาวอเมริกัน Alfred J Lotka และนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี Vito Volterra แบบจำลองของพวกเขาใช้สมการเชิงอนุพันธ์หนึ่งคู่เพื่อเป็นตัวแทนของนักล่าและเหยื่อ แม้ว่าในขั้นต้นจะใช้เพื่ออธิบายความผันผวนของประชากรปลาฉลามและปลาในทะเลเอเดรียติกรูปแบบการทำงานเป็นคำอธิบายทั่วไปของความสัมพันธ์ของนักล่า - เหยื่อ