关于一个神奇的生态系统模型的一点点思考（上） —

关于一个神奇的生态系统模型的一点点思考（上）

今天我们来了解一个用来评价生态系统的模型，嘻嘻……为什么我要介绍它呢？据说它在2007年被评为美国国家总局与大气总署（National Oceanic andAtmospheric Administration，NOAA） 200年历史上十大科学突破之一；它“彻底改变了科学家在世界范围内理解复杂海洋生态系统的能力”。  

哈哈……我们应该都知道，生态系统是一个超级复杂的系统，例如一个池塘，它就不仅包括了环境因素：水、底泥、温度等等，还包括了水生生物：各种鱼类，藻、水生植物，底栖动物等，从个体到种群，再到生态系统。这些生物因素与非生物因素之间会相互作用，且生物因素、非生物因素自身之间也会相互作用，从能量流动到物质循环，整个生态系统都是处于一种时刻在变动的状态中。小到一个小鱼塘，大到地球生物圈，都是由不同尺度的生态系统组成，生态系统包括水生态系统，陆地生态系统等。既然生态系统这么复杂，且类型又这么多，那这个神奇的模型又是怎么做到来评价生态系统的呢？接下来，我将对它进行一些简单的介绍。

我们这个模型叫做EwE（Ecopath with Ecosim）模型，它是由不列颠哥伦比亚大学的UBC渔业中心开发，EwE模型主要由3个模块构成，Ecopath模块是EwE模型中的最基本的板块，是模拟静态的生态系统，由Polovina于19世纪80年代提出来，1995年出现出现了可随时间变化的动态Ecosim模块，1998年出现具有空间变化特征的Ecospace模块。

Ecotracer是EwE模型中的一个插件，随着Ecosim模型成功运行之后，Ecotracer才可以运行。Ecospace在Ecosim成功运行之后，进行的空间动态的模拟。而Ecotracer可作为插件可以随着Ecosim、Ecospace运行主要用来跟踪污染物质或者同位素、示踪素在生态系统中的传输通路过程。在目前通过各种总渠道搜索，共有20篇文献涉及到Ecotracer的研究，大多数研究中使用Ecotracer可模拟持久性有机污染物，包括同位素、放射性元素、重金属等在生态系统中的随时间的变化过程。研究的问题一般为健康风险评估，近期也有关于食物链中各生物体中污染物质富集特征的研究。

EwE模型已经从最初的版本发展到了现在的EwE 6.5 版本，功能在不断被完善，研究领域也从最初的海洋生态系统发展到了淡水生态系统及陆地生态系统的研究。

看了这些介绍，想必读者未必发现这个模型的好处，心里在想：为什么它被称作NOAA 200年历史上十大科学突破之一，彻底改变了科学家在世界范围内理解复杂海洋生态系统的能力？？？没有比较就没有发现，嘻嘻……用来研究生态系统的模型有很多，为什么我偏偏要挑出这个模型来给大家作介绍呢？原因有很多方面，第一个方面，相比于其它模型，它所需要的参数非常少，就是能够利用最少的关键参数来诠释复杂的生态系统。通过这个模型的模拟，我们可以知道如何调整生态系统中的某些组分，可以使生态系统的物质循环、能量流动达到最佳状态。我们可以用它来为渔业提供管理意见，获取可持续的最大经济鱼类捕捞量，可以用它来评估及改善生态农业的管理，如何设计农场可以得到最有效的农作物生产量；可以用它来评估一条河流生态系统是否处于健康状态……

第二个方面，是因为这个生态系统模型是免费的！！！免费的！！！免费的！！！重要事情说三遍。它是一款免费的模型软件，Villy Christensen，Carl Walters，Daniel Pauly和其他渔业科学家为了推动它的应用，还开发出来了专门的软件，学会这款软件的使用和分析，仿佛你离科学家也就近在咫尺了！（夸张了一点点）。