ustvarjeno z NetLogo
poglej/prenesi datoteko modela: Plant Growth.nlogo
KAJ JE TO?
-----------
Rastline imajo zanimivo težnjo iskati vire življenja v svojem okolju. Ni redko najti rastlin, katerih listi in stebla se čez čas upognejo v smeri bližnje sončne svetlobe ali rastlin, ki imajo svoje dolgo rastoče korenine usmerjene k bližnjemu viru vlage. Zdi se, kot da rastline pregledujejo okolje okoli sebe, da najdejo stabilne vire za svojo rast. Dokler rastline ne bodo imele oči, se bomo spraševali, kako jim to uspeva.
Ta model obravnava vprašanje, kako rastline učinkovito najdejo področja virov za življenje v svojem okolju in se posvečajo rasti na svojem 'obljubljenem' področju. To ni mišljeno, da je biološko realistično.
Rastlina je sestavljena iz dveh vrst celic – celic, ki zbirajo svetlobo (listi), in celic, ki zbirajo vodo (korenine). Rastlina se povečuje samo z eno celico lista in eno celico korenin, in raste sama z dodajanjem celic toliko časa, dokler ima hranila za rast. Hranili (sončna svetloba in vlaga), ki sta skoncentrirani na poljubno določenem področju okolja, zbirata korenina in list, iz področja, kjer sta pognali. Hranila potem krožijo po rastlini kot 'sladkor' in 'voda', tako da celice izmenjujejo vire z sosednjimi celicami. Ta ciklus je kritičen, ko celice listov ne zbirajo vode in celice korenin ne proizvajajo sladkorja, saj rabijo celice rastline mešano količino sladkorja in vode v vsakem trenutku.
Glavni problem je, da mora rastlina rasti navzven v več smeri, toda korenine in listi, ki se pojavljajo kot rezultat rastja, so včasih slabo investirani. To pomeni, da korenine in listi sprejemajo hranila, prispevajo pa ne nobenih. Katera pravila moramo vpeljati, da se bo rastlina osredotočila na rast predvsem v sočnem in deževnem področju?
Strategija namestitve je dovoliti sladkorju bolj učinkovito razmnoževanje v koreninah kot v listih in dovoliti vodi bolj učinkovito razmnoževanje v listih kot v koreninah. To pomeni, da namensko daje prednost pretoku obeh hranil v specifično določene smeri, v skladu z naravo hranil.
KAKO UPORABLJATI ?
---------------
Najprej kliknite na OSNOVATI-POKRAJINO gumb, da dodelite vlago in svetlobo ter da osnujete okolje. Če ste z lokacijo hranil nezadovoljni, kliknite na gumb še enkrat.
Če želite prilagoditi porazdeljenost hranil na zaslonu 1) uporabite drsnik GOSTOTA HRANIL za nastavitev gostote svetlobe in vode, 2) uporabite drsnik KONCENTRACIJA HRANIL za nastavitev koncentracije svetlobe in vode za posamezne lokacije.
Drugič, kliknite na gumb OSNOVATI-RASTLINO, da kreirate kal. Med rastjem lahko kliknete ponovno nanj in s tem dobite možnost opazovati drugo rastlino, ki uspeva v istem okolju.
Na koncu kliknite gumb RAST, da boste opazovali kako se kal razvija.
Zelo pogosto, zaradi primanjkovanja hranil v neposrednem okolju kali, nova rastlina propade. Rastlina začne z rezervo hranil raziskovati okolje okoli sebe, toda če hitro ne najde hranil drugod v okolici, propade. V takem primeru, poskusite kreirati novo rastlino, da boste videli, če bo rasla (ker model uporablja poljubno funkcijo in zato niti dve rastlini ne bosta rasli enako – tudi v enakih pogojih ne). Če tudi to ne pomaga, poskusite posodobiti okolje, ali pa posodobiti koncentracijo ali gostoto hranil v okolju.
Stikalo KAKTUS daje možnost, da rastlina raste samo gor in dol, namesto v vse strani.
STVARI, KI JIH MORAMO UPOŠTEVATI
----------------
Opazujte namestitev hranil v okolju, preden poženete rast rastline. Lokacije, kjer se nahajajo hranila, so v okolju pobarvana. Rumen kvadrat, s temnimi centri predstavljajo sončno stran, moder kvadrat s temnimi centri pa predstavlja vodno stran.
Kako visoko mislite da bo rastlina zrasla (če misliš da bo), pod danimi pogoji?
Je bolj verjetno, da bodo rastline raje rasle pokončno (kot kaktus) ali grmičasto?
Kaj se zgodi, če se kal, ki je na sredini veje, poveže z ostalimi kalmi v rastlini? Ali propade? Zakaj se to zgodi?
STVARI, KI JIH LAHKO POSKUSIMO
-------------
Poskusite vzgojiti več rastlin pod enakimi pogoji in v enakem okolju. Ali lahko kaj posplošite za rast rastline v okolju, ki ste ga izbrali?
Poskusite vzgojiti rastlino v različnem okolju in z različnimi KAKTUS postavitvami. Ali lahko postavite omejitve glede najvišje višine rastoče se rastline?
RAZŠIRITI MODEL
-------------------
Svetloba in voda sta v modelu predstavljena kot pike na ploščati pokrajini. Resnični sončni žarki so daleč proč od zgornje predstavitve, in realna voda je v splošnem predstavljena kot nepretrgan gradient spodaj v tleh. Voda in sončna svetloba sta predstavljena kot alternativni model.
Če bi želeli raziskati večje področje v ekologiji, bi bilo smiselno dodati drsnike in kodo, ki bi dovolila ločeno raziskovanje sončnih in vodnih virov.
Torej, vodni viri se ne izčrpavajo, niti se ne znova napolnjujejo, ampak so enostavno na konstantnem nivoju. Model lahko naredite bolj realistično z povečanjem številk – torej z večjo možnostjo spreminjanja.
Pri modelu izboljšajte pravila za rast. Preprost način je, da preizkusite in izboljšate parametre v funkcijah RAZŠIRI-GOR, RAZŠIRI-DOL in RAZŠIRI-V STRAN (ki so fiksne). Uporabno bi bilo nastaviti te parametre kot vrednosti na drsnikih.
Model raziskuje zakonitosti, ki bi povzročile rast umetne rastline na učinkovit način. Na grobo lahko določimo število listov pri rastlini, ki so 'dobro investirani', v nasprotju s tistimi, ki vire le sprejemajo, jih pa ne proizvajajo. Alternativno gledano lahko enačimo učinkovitost z totalnim zneskom vode in sončne svetlobe, zbrane v rastlini v danem okolju.
Nastavitve pri tem modelu nam omogočajo dva načina rasti rastline: pokončno in grmičasto, s spreminjanjem zakonitosti, kje bo locirana nova kal. Ali lahko iz modela razberete zakonitosti za nove alternativne oblike rastlin (npr.: drevo palme, …)
NETLOGO POTEZE
----------------
Upoštevaj RAZPRŠITVENE primitive za razprševanje vode in svetlobe.
ZASLUGE & SKLICI
--------------------
Za sklicevanju na model v člankih uporabljajte: Wilensky, U. (2002). NetLogo Plant Growth model. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/PlantGrowth. Center za Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.
Pri drugih objavah uporabite: Copyright 2002 by Uri Wilensky. Vse pravice so pridržane. Glej http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/PlantGrowth za pogoje uporabe.