Tento applet vyžaduje Javu verzi 5 nebo vyšší. Java musí být ve vašem prohlížeči povolena. Nejnovější verzi Javy můžete nainstalovat odsud.
powered by NetLogo
view/download model file: Predator-korist-lide.nlogo
Interaktivní výukové prostředí Predátor – kořist a lidé vychází z klasického modelu vztahů v potravním řetězci. V tomto případě se jedná o populace rostlin, jelenů (zástupci býložravců) a vlků (zástupci predátorů), do jejichž populace zasahuje člověk. Jeleni a vlci se pohybují náhodně po ploše a snaží se získat ve svém místě potravu. Mají-li k tomu příležitost, živočichové se rozmnožují, rostliny jsou na celé ploše a po určité době se obnovují. Navíc je do těchto vztahů zahrnut vliv člověka, a to ve dvou směrech - lov a zemědělství.
Cílem je ukázat, jak je výsledný ekosystém se zásahy člověka stabilní či nestabilní.
K jakým otázkám by použití interaktivního výukového prostředí mělo vést?
Interaktivní výukové prostředí se dle nastavených parametrů inicializuje kliknutím na tlačítko [Inicializace]. Jeleni, vlci a lidé se podle nastavených parametrů náhodně rozmístí po ploše. Dle nastavení se také vytvoří chráněné území, které je graficky vyznačené tmavší barvou.
Následně je možné krokovat simulaci v čase (1 krok, 25 kroků a 100 kroků) a sledovat vývoj jednotlivých populací.
Parametr podíl zemědělců určuje, kolik lidí se v populaci po narození stane zemědělci, z ostatních se stanou lovci.
Zemědělci mají zelenou barvu, lovci červenou.
Vývoj jednotlivých populací v čase závisí velmi silně na nastavených parametrech.
U prvního příkladu se ekosystém udržuje v dynamické rovnováze, což lze vyzkoušet nastavením následujících parametrů:
Nastavení je v tomto případně takové, že vliv lidí neexistuje. Populace se dostanou do dynamické rovnováhy a v ní setrvávají.
V dalším příkladu si představme základní vliv člověka - lov. Počáteční počet lidí nastavíme na 10, podíl zemědělců na 0 %. Míru lidské reprodukce na 1 %/krok. Nejdříve nebudeme chránit žádné území (nastavíme chráněné území na 0 %). Výsledek je takový, že lidští lovci velmi rychle vyhubí vlky, ať již přímým lovem, nebo na základě omezení populace jelenů. Tento stav nastane, přestože lidí je na začátku dvakrát méně. Je to dáno tím, že lidé jsou v tomto modelu úspěšnější lovci, i když se nerozmnožují tak rychle jako vlci - dokáží sledovat vlky i jeleny a pohybovat se za nimi. Zjistěte si, kolik maximálně lovců ekosystém uživí? Které populace dlouhodobě přežívají?
Co když začneme určité území chránit? Jak velké to území musí být, aby zůstali vlci i lidé zachováni? Povšimněte si, že je to někde mezi 27 - 40 %. Je-li chráněno méně území, vlci jsou typicky vyhubeni. Je-li chráněno více, lidští lovci většinou dlouhodobě nepřežijí.
Dalším vlivem člověka na ekosystém je zemědělství. V tomto případě se opět lidé chovají záměrně a ve svém okolí se pohybují tam, kde je možné něco sklidit, jsou tedy přímými konkurenty jelenů. Počáteční počet lidí nastavíme na 10, podíl zemědělců na 100 %. Míru lidské reprodukce na 1 %/krok. Chráněné území nastavíme na 0 %. Kdo v tomto případě přežije? Výsledkem je překvapivě poměrně rychlé vyhubení jak vlků, tak i jelenů. Zároveň si povšimněte, jak velké množství lidí ekosystém uživí oproti situaci, kdy se pouze loví. Dále lze v případě zemědělství experimentovat například s energetickou výtěžností rostlin.
Zkusme zachránit populace vlků a jelenů tím, že budeme chránit území. Kolik % území to musí být, abychom byli úspěšní? Sami zjistíte, že při ochraně alespoň 45 % se zachovají jeleni, pro zachování populace vlků musíme chránit cca 2/3 území. Překročíme-li cca 80 % území, nepřežijí zemědělci.
Závěrem lze shrnout, že nalézt rovnováhu, kdy budou v ekosystému trvale lovci, zemědělci, vlci i jeleni je velmi obtížné. Zkuste si to! I když rovnováhu třeba najdete, zamyslete se, nakolik budou zemědělci a lovci s daným stavem spokojeni. Vysvětluje to mimo jiné celou řadu praktických problémů, se kterými se setkávají zákonodárci, státní správa, ochránci přírody, myslivci, zemědělci a další.
S tímto interaktivním výukovým prostředím lze provádět různé experimenty, které se týkají vývoje vztahů v simulovaném ekosystému v čase. Různé scénáře mohou odrážet rozdílné situace, jako jsou počáteční stavy, energetická výtěžnost jednotlivých stupňů a rychlosti reprodukce jednotlivých populací.
Při simulacích je vhodné si povšimnout, jak je například nárůst populace jelenů následován po určitém zpoždění nárůstem populace vlků, resp. lovců. Tím dojde ke snížení populace jelenů, což je opět se zpožděním zohledněno u populace vlků, resp. lovců. Tento princip udržuje v ekosystému za určitých podmínek dynamickou rovnováhu.
Významná je v tomto případě také ochrana, která reguluje vliv člověka na ekosystém. V uvedených příkladech lze vidět hraniční případy, kdy neregulované zásahy člověka ekosystém destabilizují a ničí, není-li ochrana dostatečně účinná. Za různých vstupních nastavení tedy lze hledat optimální míru regulace, která, jak lze vypozorovat, se případ od případu může poměrně výrazně lišit.
Pro použití se dá doporučit přístup založení na stanovování a testování hypotéz, což rozvíjí vědecké myšlení. Žáci by se měli pokusit předvídat, co se stane, když jeden z parametrů změní. Vzhledem k náhodnosti celé řady jevů v interaktivním výukovém prostředí lze totiž při stejném počátečním nastavení sledovat, nakolik je sledovaný výsledek zákonitý (opakuje se při opakovaných simulacích se stejnými parametry) či nahodilý.
Zároveň je možné i některé z parametrů měnit za běhu modelu (například míry reprodukce a energetickou výtěžnost potravy). Tím je možné získat porovnání vlivu změn a případně napodobit i některé aspekty evoluce (mutace, přirozený výběr). Z hlediska lidských vlivů lze za běhu měnit podíl zemědělců, který určuje zaměřených nově narozených jedinců.
K navození konkrétních situací ve vztahu k ČR lze doporučit např. následující zdroj: http://www.selmy.cz/clanky/vyznam-velkych-selem-a-jejich-vliv-na-korist/
Možných zásahů je celá řada. Rozmnožování je v tomto obecném modelu řešeno nepohlavně, lze tedy zapojit pokročilejší pravidla reprodukce. Obdobně je i pohyb řešen náhodně, lze pro něj stanovit některá další pravidla - například stádové chování, různou rychlost vlků a jelenů, záměrný lov apod. Úmrtí v modelu plně závisí na dostupné energii a lovu, což lze také rozšířit.
Vytvořeno v rámci projektu ESF CZ.1.07/1.1.00/08.0094 Vzdělávání pro udržitelný rozvoj v environmentálních a ekonomických souvislostech řešeného Asociací pedagogů základního školství ČR. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Použití tohoto software se řídí licenčním ujednáním Creative Commons BY-SA (viz http://www.creativecommons.cz/).
© 2012 Proverbs, a.s.