Modelitzacio de Sistemes Ecologics - Guio Practiques Ordinador

7/23/2019 Modelitzacio de Sistemes Ecologics - Guio Practiques Ordinador

http://slidepdf.com/reader/full/modelitzacio-de-sistemes-ecologics-guio-practiques-ordinador 1/10

Professor:

Dr. Juan Rafael Sánchez Montahud

PRÀCTIQUES DE

MODELITZACIÓ DE SISTEMES

ECOLÒGICS (ordinador)



PRÀCTICA 1. ORDINADOR. MODELITZACIÓ DE SISTEMES ECOLÒGICS.

IDENTIFICACIÓ DELS ELEMENTS QUE FORMEN EL SISTEMA

Exercici 1

En el següent exemple d’un diagrama causal, expliqueu el sentit dels signes queapareixen.

Exercici 2

Elaboreu una llista dels elements que considereu que formen el sistema del ciclede l’aigua en el sòl.

Connecteu els elements per parelles. Establiu les relacions entre els dos elements.

Por exemple:

PLUJA ESCOLAMENT

POROSITAT INFILTRACIÓ

TEMPERATURA EVAPORACIÓ

………………………. _____________

………………………. _____________

………………………. _____________

Exercici 3

Quins bucles connecten les parelles d’elements de l’exercici anterior? Els buclesens permeten pronosticar la dinàmica del sistema. En el sistema d’aigua del sòl,

són de retroalimentació positiva o negativa?



Exercici 4

Com interpreteu aquest diagrama de fluxos d’Odum? Quins són els principalsmagatzems i fluxos del sistema? Quina relació hi ha entre els f luxos d’aigua i calci?



Exercici 5

Utilitzant els símbols d’Odum, fes un diagrama per al cicle de l’aigua en el sòl apartir de la selecció dels elements dels exercicis 2 i 3. Quina informació necessiteu

per a quantificar els magatzems i fluxos del sistema?

Exercici 6

Mitjançant els símbols de Forrester, elabora un diagrama de fluxos del cicle del Caen Cowetta.

Exercici 7

Mitjançant els símbols de Forrester, elabora un diagrama de fluxos del cicle de

l’aigua en el sòl.




DIAGRAMACIÓ AMB EL LLENGUATGE DE FORRESTER.SIMULACIONS AMB EL PROGRAMA STELLA.

PROTOCOL QUE CAL SEGUIR EN LES PRÀCTIQUES DE SIMULACIÓ

A causa de la gran quantitat de versions i eixides que es generen a cada sessió, esrecomana seguir aquest protocol per a guardar els resultats:

1- Obriu el programa STELLA. S’hi accedeix mitjançant el Campus Virtual.2- Creeu un model nou o carregueu un model ja elaborat.3- Obriu un programa auxiliar (Word o Excel) per a guardar els resultats.4- Cada vegada que s’elabore una nova versió del model és convenient guardar el

model a STELLA, amb nom diferent (exemple: CICLE1, CICLE2, etc.)5- Amb cada versió s’obtenen resultats (gràfics i taules) que s’han de guardar en el

programa auxiliar per a utilitzar-los en l’informe de les pràctiques.6- A més de guardar el model a STELLA, s’ha de guardar al programa auxiliar còpia

del diagrama i les equacions per a l’informe.

EXERCICI 1

Elaboreu un diagrama de Forrester que represente la circulació del calci mitjançantl’ecosistema de la conca WS18 de Coweeta. Dibuixeu aquest diagrama a l’entornSTELLA. Copieu i enganxeu el diagrama a un document Word.

EXERCICI 2

Doneu valors a les variables de nivell i de flux. Comencem utilitzant les dades de lapràctica 1, les que apareixen al diagrama d’Odum de la figura (a). Les completarem



a continuació calculant les taxes que controlen els fluxos. Les dades que calconsiderar són les següents:

Entrades de calci al sistema

a) Entrades fixes mitjançant la pluja, el vent i la meteorització de la roca.b) Entrades que varien en funció del volum de pluja anual i de la concentració decalci en la pluja.

Eixides de calci del sistema

a) L’eixida de calci mitjançant l’escolament és fixa: 7 kg·ha-1·any-1 b) L’escolament varia amb la pluja i la concentració de calci del riu disminueix ambel volum.

Els fluxos interns del sistema

Flux de mineralització. Quina és la taxa de mineralització de la matèria orgànica? Lapodem calcular a partir del flux de mineralització i del valor del compartiment de sòl ifullaraca.

Quin és el flux de Ca en la caiguda de fullaraca i en les arrels mortes?

Quant de Ca absorbeix la vegetació? Ho podem estimar mitjançant la produccióprimària neta (el creixement del bosc).

EXERCICI 3

Simuleu el comportament del sistema mitjançant el model de STELLA que heuconstruït.

1- Simuleu el comportament de les variables de nivell en condicions normals de 0 a50 anys, amb intervals de temps (dt) = 1. Construïu una taula amb els valors deles variables de nivell a 10, 20, 30, 40 i 50 anys. Copieu i enganxeu la taula a undocument Word.

2- Representeu les gràfiques d’evolució temporal de les variables de nivell delsistema als 50 anys. Copieu i enganxeu a un document Word.

3- Entregueu el document Word amb els resultats anteriors i un breu comentari sobrela simulació realitzada a la següent sessió.




LA DINÀMICA DE LA MATÈRIA ORGÀNICA EN EL SÒL.

SIMULACIÓ A L’ENTORN STELLA.

EXERCICI 1

A partir del diagrama de Forrester que representa un model de la dinàmica de lamatèria orgànica en el sòl, dibuixeu un diagrama a l’entorn STELLA. Afegiu oelimineu allò que considereu necessari pel funcionament d’un primer model. Copieui enganxeu el diagrama a un document Word.

EXERCICI 2

Doneu valors a les variables de nivell i de flux. Podeu utilitzar dades de lespràctiques de laboratori i recerques bibliogràfiques. Calculeu les taxes quecontrolen els fluxos.

Per exemple podeu buscar a la bibliografia el contingut de carboni en el sòl…



EXERCICI 3

Simuleu el comportament del sistema mitjançant el model de STELLA que heuconstruït.

1- Observeu el comportament de les variables de nivell i de fluxos al model i en

condicions normals. Construïu una taula i una gràfica amb els valors de lesvariables de nivell i de flux. Copieu a un document Word.




MODELS SOBRE LA VARIABILITAT ESPACIAL I TEMPORAL DE LA RESPIRACIÓDEL SÒL. SIMULACIÓ A L’ENTORN STELLA.

EXERCICI 1

A partir de les dades de les pràctiques de laboratori estimeu les taxes de respiraciódel sòl forestal i agrícola de les localitats estudiades. Construïu un model STELLA.

EXERCICI 2

Observant la variabilitat estacional de la respiració del sòl (vegeu la taula adjunta)proposeu una modificació dels fluxos estimats a l’exercici 1.

EXERCICI 3Construïu un model de la respiració mensual del sòl

MES Respiració (g C m - dia- )

1.00 1.50

2.00 1.40

3.00 1.504.00 1.30

5.00 0.506.00 0.60

7.00 0.50

8.00 1.009.00 0.40

10.00 1.50

11.00 2.1012.00 1.40

los_meses = COUNTER(1,13)

soil___respiration = GRAPH(los_meses)(1.00, 1.50), (2.00, 1.40), (3.00, 1.50), (4.00, 1.30), (5.00, 0.5), (6.00, 0.6), (7.00, 0.5),(8.00, 1.00), (9.00, 0.4), (10.0, 1.50), (11.0, 2.10), (12.0, 1.40)




LA DINÀMICA DEL C i EL N EN LA MATÈRIA ORGÀNICA DEL SÒL.

EXERCICI 1

El diagrama de Forrester adjunt representa el model de dinàmica de la matèriaorgànica al sòl. A partir dels models construïts amb STELLA a les anteriorssessions de pràctiques que simulava el contingut de C orgànic del sòl (models d’unNIVELL), completeu un model amb DOS NIVELLS: matèria orgànica lliure,particulada i matèria orgànica fixada. Feu un model per a cada tipus de sòl: forestali agrícola.

EXERCICI 2

Doneu valors a les variables de nivell i de flux. Podeu utilitzar dades de lespràctiques de laboratori i recerques bibliogràfiques. Calculeu les taxes quecontrolen els fluxos. Modifiqueu les taxes fins aconseguir un equilibri en lesvariables de nivell.

EXERCICI 3

Simuleu el comportament del sistema mitjançant el model de STELLA que heuconstruït. Observeu el comportament de les variables de nivell i de fluxos al model.Afegiu DOS VARIABLES AUXILIARS que representen la quantitat de nitrogenorgànic de les fraccions de matèria orgànica estudiades.

Modelitzacio de Sistemes Ecologics - Guio Practiques Ordinador

Documents

Transcript of Modelitzacio de Sistemes Ecologics - Guio Practiques Ordinador