1. Ecologie. Defini\u0163ie, domenii, importan\u0163\u0103
\n Termenul de ecologie, are la origine cuvintele din limba greac\u0103: oikos = habitat, cas\u0103 \u015fi logos = discurs, \u015ftiin\u0163\u0103. Ecologia este literalmente ,,\u015ftiin\u0163a habitatelor\u201d. No\u0163iunea de ecologie a fost folosit\u0103 pentru prima dat\u0103 de naturalistul Ernst Haeckel \u00een 1866, acesta definea ecologia ca ,,\u015ftiin\u0163a general\u0103 a rela\u0163iilor dintre organisme \u015fi mediul lor \u00eenconjur\u0103tor\u201d. Experien\u0163a ulterioar\u0103 l-a condus pe acesta s\u0103 afirme c\u0103 ecologia reprezint\u0103 ,,suma cuno\u015ftin\u0163elor referitoare la economia naturii\u201d. Noi re\u0163inem defini\u0163ia propus\u0103 de Dajos \u00een 1983. Ecologia este \u015ftiin\u0163a care studiaz\u0103 condi\u0163iile de existen\u0163\u0103 a fiin\u0163elor vii \u015fi interac\u0163iunile de toate felurile. Ecologia este considerat\u0103 o \u015ftiin\u0163\u0103 interdisciplinar\u0103, sintetic\u0103, \u00eens\u0103 are \u015fi caracteristici proprii. Astfel pentru studiul rela\u0163iilor dintre popula\u0163ii \u015fi mediul lor sunt utilizate conceptele, datele \u015fi metodele din domenii ca fizica (termodinamica), biochimia (mecanismele moleculare ale schimburilor energetice), fiziologia (respira\u0163ia, digestia, asimila\u0163ia), microbiologia; pentru studiul influen\u0163ei factorilor fizici asupra organismelor ecologia se bazeaz\u0103 pe cuno\u015ftin\u0163ele de climatologie, meteorologie, geografie, pedologie, geologie etc. \u00cen metoda model\u0103rii se utilizeaz\u0103: modele matematice care permit analiza cantitativ\u0103 \u015fi calitativ\u0103 a sistemelor \u015fi proceselor din mediu; modele sistemice, ca modele logice; modele predictive; modele grafice. \u00cen practic\u0103, modelarea matematic\u0103 a condus la: controlul exploat\u0103rii ra\u0163ionale a popula\u0163iei de plante \u015fi animale; controlul gradului de poluare al mediului, impurificarea alimentelor \u015fi a apei cu substan\u0163e toxice \u015fi radioactive; elaborarea unor reguli de gospod\u0103rire a naturii pe baze ecologice; optimizarea produc\u0163iei de biomas\u0103 \u015fi recolt\u0103 util\u0103. In func\u0163ie de nivelul de organizare al materiei vii \u015fi modul de abordare al problemelor, \u00een ecologie se pot distinge urm\u0103toarele orient\u0103ri: autoecologia, sinecologia \u015fi demecologia.
\n Autoecologia reprezint\u0103 studiul rela\u0163iilor unei singure specii cu mediul \u015fi al ac\u0163iunii acestuia asupra morfologiei, fiziologiei \u015fi etiologiei speciei respective. <\/p>\n
Sinecologia reprezint\u0103 studiul rela\u0163iilor dintre organismele diferitelor specii \u015fi ale acestora cu mediul. O ramur\u0103 care s-a desprins din sinecologie este demecologia care urm\u0103re\u015fte stabilirea legilor referitoare la dinamica popula\u0163iilor (natalitate, mortalitate).
\n 2. Metodele utilizate \u00een abordarea cunoa\u015fterii mediului \u00eenconjur\u0103tor<\/p>\n
1. Metoda analizei
\n \u2013 const\u0103 \u00een descompunerea real\u0103 sau mental\u0103 a unui sistem sau fenomen \u00een p\u0103r\u0163ile sale componente, \u00een scopul studierii acestora. Aceast\u0103 metod\u0103 permite cercetarea mediului \u00eenconjur\u0103tor prin analiza structural\u0103 \u015fi func\u0163ional\u0103 a acestuia \u015fi prin identificarea conexiunilor existente \u00eentre componentele sale.
\n Metoda analizei presupune o analiz\u0103 :
\n \u2013 material\u0103 a mediului: fiecare component al sistemului este analizat separat (ex:analiza apei sau a aerului pt. determinarea gradului de poluare)
\n \u2013 analiza mental\u0103: se bazeaz\u0103 pe descompunerea \u201cg\u00e2ndit\u0103\u201d a sistemului analizat, datorit\u0103 complexit\u0103\u0163ii acestuia
\n Metoda analizei se bazeaz\u0103 pe:
\n \u2013 analiza factorial\u0103 sau fenomenologic\u0103 \u00een care se ia \u00een considerare factori \u015fi variabile de mediu esen\u0163iale, ce definesc comportamentele mediului \u015fi eviden\u0163iaz\u0103 rela\u0163iile ce se stabilesc \u00een interiorul acestora.
\n \u2013 analiza cartografic\u0103: stabile\u015fte amplasarea \u00een spa\u0163iu a fiec\u0103rui element al sistemului, facilit\u00e2nd eviden\u0163a reparti\u0163iei spa\u0163iale a componentelor sistemului, a proceselor \u015fi fenomenelor ce au loc \u00een acesta.
\n \u2013 analiza func\u0163ional\u0103 \u015fi ecologic\u0103: eviden\u0163iaz\u0103 intercondi\u0163ion\u0103rile dintre vie\u0163uitoare \u015fi mediul lor de via\u0163\u0103.
\n 2. Metoda sintezei \u2013 are la baz\u0103 principiul consecin\u0163ei (cauz\u0103-efect), conduc\u00e2nd la reconstruirea mental\u0103 a sistemului descompus prin analiz\u0103.
\n 3. Metoda cartografic\u0103 \u2013 este o metod\u0103 specific geografic\u0103, utilizat\u0103 at\u00e2t \u00een cercetare c\u00e2t \u015fi \u00een reprezentarea rezultatelor acesteia; ca metodologie; utilizarea acesteia \u00een metoda analizei este necesar\u0103.
\n 4. Metoda model\u0103rii \u2013 const\u0103 \u00een reproducerea schematic\u0103 a unui sistem printr-un sistem similar sau analog, efectuat\u0103 \u00een scopul studierii sistemului original.
\n Modelarea ca esen\u0163\u0103 a analizei sistemice nu reprezint\u0103 un scop \u00een sine, ea este un instrument de cercetare fundamental\u0103 a sistemelor ecologice \u015fi de prognoz\u0103 a comportamentelor lor. Modelarea reprezint\u0103 singura cale de caracterizare \u015fi simulare a proceselor definitorii de la nivelul ecosistemelor naturale , deci singura cale de elaborare pe baze \u015ftiin\u0163ifice a strategiei de exploatare amenajare \u015fi conservare a resurselor naturale.
\n Modelarea \u201cideal\u0103\u201d reprezint\u0103 o construc\u0163ie mental\u0103 a unui model schematizat al mediului \u00eenconjur\u0103tor. Construirea modelelor ca \u201cimagini simplificate al realit\u0103\u0163ii\u201d duce la analiza \u015fi cunoa\u015fterea rela\u0163iilor func\u0163ionale din structura mediului.
\n \u00cen metoda model\u0103rii se utilizeaz\u0103:
\n \uf0d8 modele matematice care permit analiza cantitativ\u0103 \u015fi calitativ\u0103 a sistemelor \u015fi proceselor din mediu
\n \uf0d8 modele sistemice, ca modele logice
\n \uf0d8 modele predictive;
\n \uf0d8 modele grafice.
\n 5. Metoda evalu\u0103rii \u2013 cuprinde o evaluare mental\u0103 dar \u015fi o evaluare practic\u0103 a sistemului analizat, prin care se stabilesc tr\u0103s\u0103turile caracteristice ale sistemului cu scopul de a elabora modele \u015fi prognoze care s\u0103 ajute la gestionarea mediului.
\n 6. Metoda anchetei
\n \u2013 permite ob\u0163inerea informa\u0163iilor viz\u00e2nd mediul pe baza unei anchete directe (set de \u00eentreb\u0103ri adresate oral) sau indirecte (\u00een scris) efectuate \u00een comunitatea local\u0103 a sistemului analizat;
\n \u2013 faciliteaz\u0103 clarificarea unor aspecte constatate \u00een teren.
\n 7. Metoda inductiv\u0103 \u2013 este o metod\u0103 de studiere a fenomenelor de mediu plec\u00e2nd de la particular \u015fi ajung\u00e2nd la general, de la efect la cauz\u0103. Prin aceast\u0103 metod\u0103 se stabilesc leg\u0103turile cauzale obiective dintre fenomene \u015fi permite descoperirea legilor generale care guverneaz\u0103 sistemul de mediu
\n 8. Metoda deductiv\u0103 \u2013 este o metod\u0103 de studiere a fenomenelor de mediu plec\u00e2nd de la general \u015fi ajung\u00e2nd la particular, de la cauz\u0103 la efect. Aceast\u0103 metod\u0103 se utilizeaz\u0103 \u00een corelare cu metoda inductiv\u0103.
\n O analiz\u0103 corect\u0103 a st\u0103rii \u015fi evolu\u0163iei sistemelor ecologice presupune utilizarea mai multor modele, o \u00eembinare a acestora \u00een func\u0163ie de caracteristicile sistemelor analizate \u015fi \u00een func\u0163ie de scopul analizei.
\n 3. Introducerea \u00een modelare
\n Utilizarea modelelor \u0219i a procesului de modelare a devenit un instrument important \u00een analiza sistemelor ecologice prin faptul c\u0103 ofer\u0103 posibilitatea explor\u0103rii ipotezelor care nu pot fi facil testate prin experimente \u00een teren sau \u00een laborator.
\n Reprezent\u0103ri ale termenului de \u201cmodel\u201d au fost propuse de c\u0103tre diver\u0219i autori. Jackson \u0219i Colab \u00een anul 2000 care propun o interpretare a modelului prin ideea de reprezentare particular\u0103 a unei idei sau a unei condi\u021bii, care variaz\u0103 \u00een complexitate de la forma simpl\u0103 a atribuirii unei ac\u021biuni asupra unui subiect p\u00e2n\u0103 la descrierea proceselor prin intermediul ecua\u021biilor matematice.
\n Modelul poate fi definit ca o reprezentare abstract\u0103 \u015fi simplificat\u0103 a unui proces.
\n Metoda model\u0103rii este un instrument de cunoa\u015ftere \u015ftiin\u0163ific\u0103 \u015fi are ca obiect construirea unor reprezent\u0103ri care s\u0103 permit\u0103 o mai bun\u0103 \u00een\u0163elegere \u015fi o mai profund\u0103 cunoa\u015ftere \u015ftiin\u0163ific\u0103 a diferitelor domenii. Esen\u0163a metodei model\u0103ri const\u0103 \u00een \u00eenlocuirea procesului real studiat printr-un model mai accesibil studiului. Putem spune ca modelul este o reprezentare asemanatoare a realit\u0103\u0163ii, care ofer\u0103 o imagine intuitiv\u0103, dar riguroas\u0103 \u00een sensul structurii logice a fenomenului studiat, \u015fi permite descoperirea unor leg\u0103turi \u015fi greu de stabilit pe alte cai.
\n \u00cencercarea de clasificare a modelelor este reprezentata de caracterul de a fii omogen, rezultat\u0103 din faptul c\u0103 este realizat\u0103 din direc\u021bia mai multor domenii disciplinare.
\n Principalele criterii pe baza c\u0103rora facem gruparea modelelor economico-matematice sunt urm\u0103toarele:
\n 1. Dup\u0103 natura func\u0163iei pentru care au fost create, rezult
\n \u2022 modele cu scop \u015ftiin\u0163ific
\n \u2022 rol de management.
\n 2. \u00cen func\u0163ie de caracterul variabilelor:
\n \u2022 modele deterministe (m\u0103rimi cunoscute).
\n \u2022 modele stocastice \/ probabilistice (intervin m\u0103rimi a c\u0103ror valoare este \u00eenso\u0163it\u0103 de o probabilitate\/variabile aleatorii).
\n 3. \u00cen func\u0163ie de factorul timp:
\n \u2022 modele statice
\n \u2022 modele dinamice.
\n 4. \u00cen func\u0163ie de detaliile con\u0163inute avem:
\n \u2022 modele reduc\u0163ioniste \u2013 includ c\u00e2t mai multe detalii \u015fi subsisteme;
\n \u2022 modele holiste \u2013 utilizeaz\u0103 principii \u015fi func\u0163ii generale, emergente ale sistemului ca \u00eentreg.
\n 5. Modele distributive \u2013 definite prin modificarea gradual\u0103 a mai multor variabile, adesea independente, exprimate prin ecua\u0163ii diferen\u0163iale par\u0163iale.
\n Modele integrate urm\u0103resc dinamica proceselor sau a sistemelor pe o perioad\u0103 mai lung\u0103 (de exemplu un an sau un deceniu), iar variabilele sunt reprezentate prin valori medii pe intervale finite de timp. Ele sunt utilizate \u00een special la construirea de modele energetice, ale bugetului trofic, cele climatice, de productivitate si altele.
\n 6. Func\u0163ie de tipul de ecua\u0163ie prin care se poate descrie procesul modelele sunt:
\n \u2022 liniare forma unei ecua\u0163ii de gradul I (polinom de gradul I)
\n \u2022 neliniare ecua\u0163ii de grad superior sau func\u0163ii neliniare.
\n 7. Modele care descriu structura \u015fi\/sau func\u0163ionarea sistemelor la diferite niveluri de organizare (popula\u0163ie, comunitate sau asocia\u0163ie, biocenoz\u0103, ecosistem, biom, biosfer\u0103 respectiv ecosfer\u0103 etc., supra \u2013 \u015fi subdiviziuni ale acestora).
\n \uf0d8 Popula\u0163ionale
\n \uf0d8 Suprapopula\u0163ionale (Cenotice)
\n \uf0d8 Ecosistemice (Holiste)
\n \uf0d8 Modele ale bio(eco)sferei
\n 8. Func\u0163ie de fluxul descris \u00eentr-un ecosistem avem:
\n \u2022 model bioenergetic \u2013 descrie \u015fi caracterizeaz\u0103 fluxul energetic \u00eentr-un ecosistem;
\n \u2022 modele biogeochimic \u2013 circuitul materiei sau cicluri ale unor elemente \u015fi substan\u0163e \u00een natur\u0103.
\n 9. Modele bazate pe indivizi (MBI) implic\u0103 o abordare diferit\u0103 de cele expuse anterior. Acestea urm\u0103resc dezvoltarea sau func\u0163ionarea sistemului prin analiza comportamentului indivizilor constituen\u0163i, si nu prin acordarea unor valori medii, care exprim\u0103 contribu\u0163ia tuturor, a\u015fa cum o fac cele mai multe categorii. Elementele pot fi indivizi biologici (plante, animale), dar \u015fi autovehicule \u00een trafic, popula\u0163ii sau specii care interac\u0163ioneaz\u0103 etc.
\n 4. Elementele constituente ale modelelor ecologice
\n \u00cen formulare matematic\u0103 un model ecologic este alc\u0103tuit din 5 elemente sau componente:
\n 1. Variabile \u015fi func\u0163ii externe
\n 2. Variabile de stare
\n 3. Ecua\u0163ii matematice
\n 4. Parametrii
\n 5. Constante universal
\n Variabile \u015fi func\u0163ii externe
\n Sunt for\u0163e externe (factori ai mediului, variabile independente etc.), care nu apar\u0163in sistemului sau procesului ecologic analizat, dar care influen\u0163eaz\u0103 sau determin\u0103 starea \u015fi dinamica acestuia. Se studiaz\u0103 influen\u0163a acestora asupra oric\u0103rui aspect (structur\u0103, func\u0163ii, dinamic\u0103) al subiectului investigat.
\n Variabile de stare
\n Sunt m\u0103rimi care descriu sistemul sau procesul, reemarcand structura \u015fi func\u0163iile acestuia. Selectarea lor este extrem de important\u0103 pentru exactitatea modelului. De exemplu, dac\u0103 se dore\u015fte modelarea bioacumul\u0103rii unei substan\u0163e toxice, variabilele de stare pot fi organismele pentru care substan\u0163a poate constitui o surs\u0103 de hran\u0103, \u015fi concentra\u0163ia substan\u0163ei toxice acumulat\u0103 \u00een organisme. \u00cen modelele de eutrofizare, variabilele de stare vor fi concentra\u0163iile nutrien\u0163ilor din mediu.
\n Ecua\u0163ii matematice
\n Sunt utilizate pentru reprezentarea proceselor, respectiv a modific\u0103rii \u00een timp \u015fi spa\u0163iu ale structurii \u015fi func\u0163iilor sistemelor ecologice. Ele descriu rela\u0163iile dintre func\u0163iile externe \u015fi variabilele de stare, precum \u015fi dintre acestea din urm\u0103.
\n Parametrii
\n Sunt coeficien\u0163i utiliza\u0163i \u00een reprezentarea matematic\u0103 a proceselor. Ei asigur\u0103 leg\u0103tura dintre ecua\u0163iile modelului \u015fi datele reale. Uneori pot fi considera\u0163i constante pentru anumite p\u0103r\u0163i ale sistemului ecologic. Alteori sunt reda\u0163i printr-un domeniu de varia\u0163ie, a unei amplitudini, \u015fir de probabilit\u0103\u0163i, sau sunt dedu\u015fi din ecua\u0163ii empirice construite pe baza datelor reale (de exemplu ecua\u0163ii de regresie).
\n Constante universale
\n Sunt valori deduse din legi ale naturii, fixe, constant care apar adesea \u015fi \u00een multe modele ecologice. Amintim aici num\u0103rul \u03c0, care este (baza logaritmului natural, num\u0103rul lui Euler), constanta lui Avogadro, constanta solar\u0103, masele atomice ale elementelor chimice.
\n 5. Modelarea proceselor la nivelul ecosistemului
\n Simularea activit\u0103\u0163ii ecosistemelor \u00een scopul realiz\u0103rii unei prognoze a comportamentului acestuia \u00een diferite condi\u0163ii se poate realiza \u00een modul cel mai eficient utiliz\u00e2nd modelarea matematic\u0103. Exist\u0103 o diversitate impresionant\u0103 de modele matematice care \u00eencearc\u0103 s\u0103 descrie cu o precizie mai mult sau mai pu\u0163in accentuat\u0103 func\u0163ionarea ecosistemului \u00een ansamblul s\u0103u.
\n Modelarea unui ecosistem acvatic de dimensiuni reduse poate reprezenta un exemplu interesant pentru activitatea complex\u0103 presupus\u0103 de elaborarea unui astfel de model. \u00cen general, \u00een \u00eencercarea de modelare a proceselor ecologice de la nivelul ecosistemului, trebuie parcurse c\u00e2teva etape, fiecare dintre acestea presupun\u00e2nd \u00een mod necesar si o abordare sub aspect biologic.
\n \u2022 Definirea obiectivelor \u015fi realizarea modelului
\n Este foarte important ca dupa evaluarea datelor si informatiilor reale, speciali\u015ftii implica\u0163i \u00een activitatea de realizare a modelului s\u0103 formuleze cu claritate ipotezele cu valoare general\u0103 \u00een legatur\u0103 cu fenomenele \u015fi procesele studiate. Se va \u0163ine cont de ansamblul ipotezelor formulate de speciali\u015fti, indiferent de domeniul caruia apar\u0163in acestea. Exactitatea modelului este de multe ori determinat\u0103 de diversitatea datelor si informa\u0163iilor disponibile. Colaborarea unor speciali\u015fti din domenii diferite (ecologi, chimisti, matematicieni etc.) este esen\u0163ial\u0103.
\n \u2022 Prelucrarea \u015fi validarea modelului
\n Procesul de prelucrare a modelului presupune ajustarea acestuia pe baza datelor reale existente \u00een scopul maximiz\u0103rii preciziei cu care acesta descrie diferitele procese \u015fi ia \u00een considerare principalii factori. Validarea modelului \u00eenseamn\u0103 verificarea acestuia, deci controlul modului de lucru al modelului prin utilizarea unui volum de date diferite de cele folosite la prelucrarea modelului. \u00cen cazul \u00een care modelul nu este adecvat datelor reale existente se vor readapta mecanismele de lucru \u015fi modul de interpretare a datelor si informa\u0163iilor.
\n \u2022 Utilizarea modelului validat
\n Modelul astfel realizat permite studiul comportamentului ecosistemului \u00een func\u0163ie de diferite scenarii, cu posibilitatea preciz\u0103rii modului de ac\u0163iune diferi\u0163ilor parametri ai mediului, precum si testarea efectelor ac\u0163iunii acestora asupra diferitelor procese de la nivelul ecosistemului.
\n Studiul ecosistemelor marine si lacustre a presupus de multe ori utilizarea modelelor \u00een scopul \u00eentelegerii si descrierii elementelor biogene, deoarece acestea sunt implicate \u00een mare masur\u0103 \u00een realizarea produc\u0163iei primare, determin\u00e2nd astfel productivitatea acestor categorii de ape \u015fi fiind cauza principal\u0103 a procesului de crestere a masei organice a apelor.
\n \u00cen mod similar, o astfel de abordare care ia \u00een considerare, din punct de vedere func\u0163ional ca parametru de stare, rata circula\u0163iei elementelor minerale, poate fi adecvat\u0103 \u015fi \u00een cazul unui \u00eencercari de modelare a unui ecosistem acvatic tipic. Un astfel de ecosistem poate fi reprezentat de un lac de mici dimensiuni, un iaz sau o balt\u0103 cu ad\u00e2ncimi reduse \u00een care mecanismele care regleaz\u0103 circuitul elementelor minerale sunt destul de pu\u0163in cunoscute.
\n Cel mai simplu ar fi s\u0103 se utilizeze ca baz\u0103 modelele existente pentru ecosistemele marine sau lacustre, dar principala problem\u0103 a alegerii unui astfel de solu\u0163ii este determinat\u0103 de o diferen\u0163\u0103 important\u0103 de comportament a acestor ecosisteme, comparativ cu un ecosistem de dimensiuni relativ reduse. Principala cauza a comportamentelor diferite \u00een cazul celor doua categorii de ecosisteme acvatice const\u0103 \u00een caracteristicile morfologice ale iazurilor.
\n \u00cen general, un iaz poate fi descris ca fiind un lac de mici dimensiuni, mai exact cu ad\u00e2ncimi de obicei de p\u00e2na la 5 m. Limita de 5 m ar putea fi considerat\u0103 arbitrar\u0103, dar ad\u00e2ncimea redus\u0103 este o caracteristica morfologica important\u0103 care determin\u0103 \u00een mod definitoriu dinamica masei de apa din ecosistem.
\n Dac\u0103 \u00een ecosistemele acvatice de tipul m\u0103rilor, oceanelor sau chiar al lacurilor cu o ad\u00e2ncime mare, se manifest\u0103 o stratificare termic\u0103 sau chimic\u0103 relativ stabil\u0103 \u015fi de lung\u0103 durat\u0103, \u00een cazul ecosistemelor de tipul iazurilor sau helesteelor, \u00eentreaga mas\u0103 de ap\u0103 este aproape \u00een mod continuu amestecat\u0103, datorit\u0103 ac\u0163iunii v\u00e2nturilor si convec\u0163iei nocturne. Din acest motiv, orice \u201ctentativ\u0103\u201d de stratificare a apei nu dureaz\u0103 mai mult de c\u00e2teva ore, cel mult c\u00e2teva zile, efectul acestei permanente dinamici a masei de ap\u0103 fiind \u00eenc\u0103 destul de pu\u0163in cunoscut.
\n De asemenea, av\u00e2nd \u015fi un volum redus de ap\u0103 iazul suport\u0103 variet\u0103\u0163ii mai accentuate ale factorilor fizicio-chimici ai mediului cu efecte mai pronun\u0163ate asupra componentei biotice, dec\u00e2t \u00een cazul ecosistemelor acvatice mai ample. \u00cen cazul \u00een care ecosistemul acvatic este un elesteu al c\u0103rui regim de exploatare piscicol\u0103, de exemplu, presupune vid\u0103ri si inund\u0103ri succesive, aceasta presupune durate limitate ale biocenozelor aferente. Cu alte cuvinte, durata de via\u0163\u0103 a popula\u0163iilor nu mai este nedefinit\u0103.
\n Acest fapt determin\u0103 un nou impediment \u00een modelare si anume, cunoa\u015fterea condi\u0163iilor ini\u0163iale, indispensabile pentru o simulare, nu este uneori complet\u0103 (de exemplu, cazul unui helesteu proasp\u0103t inundat). O parte din popula\u0163iile ini\u0163iale care supravietuiesc sub diferite forme de rezistent\u0103 \u015fi se refac treptat dup\u0103 momentul inund\u0103rii, reprezint\u0103 un aport biologic dificil de cuantificat. \u00cen plus, tipul de ap\u0103 utilizat pentru inundarea helesteului (apa de precipita\u0163ii, apa freatica, apa din alt bazin acvatic sau apa unui r\u00e2u) are un rol important \u00een dezvoltarea biocenozei cel pu\u0163in \u00een etapa ini\u0163ial\u0103 ale acestui proces, denumit\u0103 uneori si faza de biocenoz\u0103 deschis\u0103.
\n De natura apei depinde aportul de materii nutritive \u00een ecosistem \u015fi deci modul \u00een care va demara procesul de realizare a produc\u0163iei biologice \u015fi nivelul productivita\u0163ii ecosistemului.
\n \u00cen \u00eencercarea de a modela, de exemplu, fluxul material de-a lungul lan\u0163ului trofic determinat de principalele verigi: fitoplancton \u2013 zooplancton \u2013 puiet de peste, trebuie s\u0103 se porneasc\u0103 de la un model foarte simplu, care \u00een masura posibilit\u0103\u0163ilor, va fi complicat progresiv p\u00e2na la atingerea gradului de complexitate dorit.
\n Pentru simplificarea modelului ini\u0163ial se vor adopta unele ipoteze simplificatoare cum sunt:
\n o se vor considera constante temperatura si intensitatea radia\u0163iei solare;
\n o fiecare nivel trofic va fi considerat absolut omogen;
\n o nu vor fi luate \u00een considerare elemente ale sistemului cum sunt popula\u0163iile vegetale macrofite, substan\u0163ele organice dizolvate sau \u00een suspensie sau alte componente biotice.
\n Evident toate aceste ipoteze introduc restric\u0163ii severe care vor influen\u0163a gradul de eroare al estim\u0103rilor, dar ele vor permite realizarea unui model homomorf punctual, limitat la trei compartimente importante a c\u0103ror reprezentare este prezentat\u0103 \u00een figura 26.
\n Fig. 26. Diagrama modelului homomorf cu trei compartimente pentru un elesteu.
\n Se poate remarca faptul c\u0103 \u00een fiecare compartiment biomasa evolueaza permanent \u00een func\u0163ie de valorile ini\u0163iale din fiecare compartiment si \u00een func\u0163ie de \u201cintr\u0103rile\u201d si \u201cie\u015firile\u201d materiale. De asemenea, se poate recunoa\u015fte un model de tipul modelelor \u201cprad\u0103-pr\u0103d\u0103tor\u201d desf\u0103\u015furat pe dou\u0103 nivele \u015fi care, \u00een plus, presupune o intrare suplimentar\u0103 de materie \u00een ecosistem (a3R3).
\n Rela\u0163iile dintre compartimentele modelului astfel realizat pot fi descrise lu\u00e2nd \u00een considera\u0163ie modelul care define\u015fte cinetica reac\u0163iilor chimice \u00een care se iau in calcul vitezele de derulare a acestor rela\u0163ii precum si randamentele transform\u0103rilor.
\n Consider\u00e2nd aceasta analogie se pot descrie logic urm\u0103toarele rela\u0163ii \u00een cadrul modelului:
\n \u00een care:
\n x = fitoplancton;
\n y = zooplancton;
\n z = puiet de pe\u015fte;
\n s = elemente minerale (substan\u0163e biogene);
\n l = \u00eengra\u015faminte;
\n a1, a2, a3, a4, a5 = viteze de reac\u0163ie specifice transferurilor dintre compartimente;
\n R1, R2, R3, R4, R5 = randamente ale conversiei materiei la fiecare nivel.
\n Acestei descrieri logice a transferurilor ce se produc \u00eentre diferitele nivele ale modelului i se poate asocia urm\u0103torul sistem de ecua\u0163ii diferentiale:
\n (1)
\n Semnifica\u0163ia existen\u0163ei unor astfel de rela\u0163ii poate fi interpretat\u0103 \u00een sensul c\u0103 biomasa din fiecare compartiment interac\u0163ioneaz\u0103 \u00een fiecare moment cu \u201csubstratul\u201d sau reprezentat de nivelul trofic inferior, pentru a-\u015fi realiza cresterea proprie determinat\u0103 de limitele unei reac\u0163ii ce se produce cu viteza ai \u015fi randamentul Ri, urmare a c\u0103reia, substratul este consumat.
\n Prin ipoteza to\u0163i parametrii sunt constan\u0163i, precum \u015fi valorile care descriu elementele biogene (s) sau aportul de \u00eengra\u015f\u0103m\u00e2nt (l). Trebuie totu\u015fi s\u0103 \u0163inem cont de mortalitatea puietului de pe\u015fte care poate \u00eenregistra valori importante cel pu\u0163in \u00een prima parte a intervalului de timp considerat, adic\u0103 \u00een stadiile imediate ecloz\u0103rii. Lu\u00e2nd \u00een calcul procesul mortalit\u0103\u0163ii, sistemul de ecua\u0163ii (1) devine un sistem de patru ecua\u0163ii:
\n (2)
\n Se cunoa\u015fte faptul c\u0103 mortalitatea puietului de pe\u015fte este destul de mare \u015fi se produce rapid, ceea conduce la o supravie\u0163uire pe care o vom presupune egal\u0103 cu nf = 25%. Dac\u0103 vom considera c\u0103 un numar nt = 50% din totalul puietului este eliminat prin mortalitate \u00een primele zile de via\u0163\u0103 (cel mult o s\u0103pt\u0103m\u00e2n\u0103) atunci este justificat\u0103 corec\u0163ia aplicat\u0103 sub forma coeficientului k :
\n Semnifica\u0163ia parametrilor si variabilelor sistemului (2) este urm\u0103toarea:
\n x \u2013 biomasa fitoplanctonica exprimata \u00een mg C\/l;
\n y \u2013 biomasa zooplanctonica (mg C\/l);
\n n \u2013 densitatea puietului de pe\u015fte (exemplare\/l);
\n z \u2013 masa individual\u0103 a puietului de pe\u015fte (mg C\/exemplar);
\n a = a1R1s \u2013 rata cre\u015fterii zilnice a fitoplanctonului;
\n b = a2 \u2013 viteza cu care zooplanctonul filtreaza hrana (l\/mgC si zi);
\n c = a3R3l \u2013 rata cresterii zilnice a zooplanctonului datorita \u00eengr\u0103\u015f\u0103m\u00e2ntului organic distribuit;
\n d = a4 \u2013 viteza de hr\u0103nire a puietului de pe\u015fte cu zooplancton (l\/mgC si zi);
\n e = a5 \u2013 pierderi de mas\u0103 zilnice ale puietului prin consum energetic pentru men\u0163inere (respiratie);
\n R2 \u2013 randamentul cu care biomasa fitoplanctonului se transform\u0103 \u00een biomasa zooplanctonului;
\n R4 = randamentul cu care biomasa zooplanctonului se transform\u0103 \u00een biomasa puietului de pe\u015fte;
\n k \u2013 rata mortalit\u0103\u0163ii zilnice a puietului de pe\u015fte;
\n n1 \u2013 densitatea puietului de pe\u015fte la sf\u00e2r\u015fitul perioadei de timp studiate (exemplare\/l).
\n Valorile parametrilor utiliza\u0163i pot fi preluate prin modificare din modelele lacustre \u015fi vor avea valorile informative prezentate \u00een tabelul 12.
\n Tabel nr. 12. Valorile propuse pentru parametrii modelului homomorf.
\n PARAMETRUL VALOAREA UTILIZABIL\u0102 LIMITELE VALORILOR
\n a 0,4 \u2013 1,0 \u2013
\n b 2,4 0,15 \u2013 6,5
\n c 0, 0 \u2013 0,2 \u2013
\n d 1, 0 \u2013 1,5 \u2013
\n e 0,01 \u2013 0,05 \u2013
\n R2 0,6 0,4 \u2013 0,8
\n R4 0,3 0,3 \u2013 0,4
\n Se va \u0163ine cont \u015fi de ideea conform c\u0103reia pentru declan\u015farea procesului de hr\u0103nire, de capturare a pr\u0103zii, densitatea acesteia trebuie s\u0103 ating\u0103 o anumit\u0103 valoare limit\u0103, un prag al densita\u0163ii hranei, deoarece s-a constatat experimental c\u0103 \u00een cazul \u00een care prada (hrana) este foarte rar\u0103, pr\u0103d\u0103torul (consumatorul) nu este stimulat s\u0103 captureze prada si \u00eenceteaza s\u0103 se alimenteze. Explica\u0163ia acestui fenomen poate fi de natura determinat\u0103, ceea ce \u00eenseamn\u0103 c\u0103 se produce atunci c\u00e2nd consumul energetic necesar pentru ac\u0163iunea de capturare a hranei este mai mare dec\u00e2t aportul energetic al eventualei pr\u0103zi.
\n Dac\u0103 se iau \u00een calcul aceste valori limita ale densita\u0163ii hranei, sistemul de ecua\u0163ii (2) se modific\u0103 \u015fi va avea astfel urm\u0103toarea form\u0103:
\n (3)
\n Un astfel de model matematic poate deveni baza pe care se poate construi un model mai complex care sa ia \u00een considera\u0163ie \u015fi alte variabile sau s\u0103 permit\u0103 eviden\u0163ierea fluctua\u0163iei unor parametri care pentru simplificare au fost de la \u00eenceput considera\u0163i consta\u0163i ceea ce poate presupune uneori o aproximare mult prea vag a realit\u0103\u0163ii.
\n Bibloigraie
\n 1. file:\/\/\/C:\/Users\/FB38FE~1.I\/AppData\/Local\/Temp\/Rar$DIa0.992\/Capitolul%201.pdf
\n 2. https:\/\/biblioteca.regielive.ro\/cursuri\/ecologie\/modelarea-proceselor-ecologice-376957.html
\n 3. http:\/\/www.scritub.com\/geografie\/ecologie\/Modelarea-proceselor-la-nivelu115615186.php<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
1. Ecologie. Defini\u0163ie, domenii, importan\u0163\u0103 Termenul de ecologie, are la origine cuvintele din limba greac\u0103: oikos = habitat, cas\u0103 \u015fi logos = discurs, \u015ftiin\u0163\u0103. Ecologia este literalmente ,,\u015ftiin\u0163a habitatelor\u201d. No\u0163iunea de ecologie a fost folosit\u0103 pentru prima dat\u0103 de naturalistul Read More …<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[15,188],"tags":[],"class_list":["post-437288","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-essay-paper-writing","category-romanian-essays"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/437288","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=437288"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/437288\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=437288"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=437288"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.benedictsol.com\/blogs\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=437288"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}