Kölcsönhatások az ökoszisztémában
Az életközösség az élőlények és azok élettelen környezetének egységes hatásrendszere, amely bizonyos mértékben önszabályozásra is képes.
A klasszikusnak számító Lotka-Volterra-modell egy differenciálegyenlet-rendszer formájában fogalmazza meg ragadozó (x) és zsákmánya (y) kapcsolatát. Ezzel a determinisztikus modellel nyomon követhetjük, hogy kezdeti x0 és y0 egyedszámok esetén hogyan változik a vizsgált 2 faj egyedszáma az időben.
y’ és x’ a fajok egyedszámának megváltozását fejezik ki. A ragadozó egyedszáma a populáció egyedszámával arányos mértékben csökken (-bx), az egyedszám növekedését pedig a ragadozók egyedszámán kívül a zsákmányok száma is befolyásolja (axy)
A zsákmány esetében pontosan fordítva, a születések száma (cy) arányos a zsákmány-populáció egyedszámával, míg a fogyásukat (-dxy) befolyásolja az aktuális ragadozó-egyedszám is.
Sztochasztikus modell adatábrázolása
Jelölje egy NxM-es táblázat az életteret, ahol egy táplálékláncot alkotó 3 faj (Róka, Nyúl, Káposzta) egyedei élnek. A táblázat elemeinek tartalma 4 különböző állapotot vehet föl. (R, N, K és 0, ha az előbbi három állapotból egyik sem.)
Az életteret jelentő NxM-es táblázat megadott arányú (kezdeti állapot beállítása), de véletlen feltöltése után következhetnek a szimulációs lépések
A szimulációs lépés során vizsgáljuk egy véletlen pozíció, és szomszédainak állapotát.
- Ha a pozíción 0 van, K-ra változtatjuk
- Ha a pozíción K van és a szomszédos mezőn N, akkor a K-t N-re változtatjuk
- Ha a pozíción N van és a szomszédos mezőn K, akkor a K-t N-re változtatjuk
- Ha a pozíción N van és a szomszédos mezőn R, akkor az N-t R-re változtatjuk
- Ha a pozíción N van és minden szomszédja 0, akkor az N-t 0-ra változtatjuk
- Ha a pozíción R van és egy szomszédja R, akkor az egyik R-t 0-ra változtatjuk