생태계 에너지 흐름 시뮬레이션

이 실험 소개

생산자, 초식동물, 육식동물, 최상위 소비자에 저장된 에너지를 추적합니다. 각 저장량의 초기값과 전달 효율을 변경하고, 1차 생산을 중단한 뒤 모든 유입과 유출을 계산합니다.

E ˙_{0} = G (t) - k_{0} E_{0}

1차 생산은 생산자 저장소에 에너지를 공급합니다.

E ˙_{i} = η_{i - 1} k_{i - 1} E_{i - 1} - k_{i} E_{i}

소비자는 직전 단계의 회전량 중 일부만 받습니다.

i \sum E_{i} + L = i \sum E_{i} (0) + \int_{0}^{t} G (u) d u

추적되는 에너지와 누적 유출량의 합은 초기 에너지와 1차 유입량의 합과 같습니다.

저장량은 개체 수가 아니라 단위 면적당 연속적인 에너지 양입니다. 1차 생산이 활성화되어 있는 동안 1차 생산 에너지는 일정한 비율로 생산자 저장량에 유입됩니다.
생산자부터 최상위 소비자까지의 회전 계수는 하루당 0.20, 0.15, 0.10, 0.08입니다. 이는 설명을 위한 상수입니다.
각 하위 단계에서 유출된 양 중 일정 비율은 다음 단계로 이동합니다. 나머지는 누적 손실 저장소로 들어가며, 최상위 소비자의 회전량은 전부 그곳으로 들어갑니다.
손실에는 열과 추적되지 않는 유기 폐기물이 포함됩니다. 이 모델은 분해자에 의한 재순환을 계산하지 않습니다. 양의 행렬 지수 전파는 저장량의 비음수성과 전체 수지를 보존합니다.
막대 높이는 로그 척도입니다. 계획된 생산 중단 시점을 바꾸면 서로 다른 이력을 비교하게 됩니다. 지금 생산을 중단해도 이미 포착한 에너지는 모두 보존됩니다.

전달 효율은 항상 10퍼센트인가요?

아니요. 10%는 초기 예시 설정입니다. 들어오는 각 소비자의 효율은 서로 독립적으로 변경할 수 있습니다.

손실 저장소에는 열만 포함되나요?

아니요. 추적 중인 먹이 사슬에서 빠져나가는 물질과 화학 에너지도 포함됩니다. 이 단순화된 모델에서는 이를 재활용하지 않습니다.