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<!doctype html><html lang="ja"><head><meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"><title>モデル仕様と根拠 | ECOSPHERE</title><link rel="stylesheet" href="style.css?v=45"><style>.research{max-width:1050px;margin:auto;padding:40px 24px 80px;font-size:16px;line-height:1.9}.research h1{font-size:28px}.research h2{font-size:21px;margin:35px 0 16px}.research p{color:#bdccc3}.research a{color:#d5e697}.research .table-wrap{overflow:auto}.research table{border-collapse:collapse;width:100%;font-size:14px;min-width:690px}.research td,.research th{border-bottom:1px solid #3b4d43;text-align:left;padding:15px;vertical-align:top}.research th{color:#d5e697}.research code{color:#e2e8c6;font-size:14px;white-space:normal}.research li{margin:12px 0}.research .formula{padding:18px;background:#203029;border-left:3px solid #a4bc72}.research small{font-size:14px;color:#a0b3a8}</style></head><body><header><a class="brand" href="./">◉ ECOSPHERE</a><a href="./" style="color:#d5e697">観測画面へ</a></header><article class="research"><span class="eyebrow">MODEL · v45</span><h1>実単位ベースの食物網モデル</h1>
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<p>v45 は v38 の描画・空間探索・水域編集・Web Worker を維持し、生態学コアを day / m / kg / kJ へ置換した版です。生産者は field、動物プランクトンは cohort、大型消費者は individual agent として扱います。</p>
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<h2>実装範囲</h2><p><strong>水深・鉛直層は扱いません。</strong>漁獲、農薬、富栄養化、生息地消失などの<strong>人為的攪乱も実装していません</strong>。自動移入と自動種分化も停止しています。</p>
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<h2>単位</h2><div class="table-wrap"><table><tr><th>量</th><th>実装</th></tr><tr><td>時間</td><td>day、標準 <code>dt=1/24 day</code></td></tr><tr><td>距離</td><td>m、世界 4800 × 3200 m</td></tr><tr><td>動物体重</td><td>kg wet mass</td></tr><tr><td>動物エネルギー</td><td>kJ</td></tr><tr><td>producer / zooplankton</td><td>kg biomass m<sup>-2</sup></td></tr></table></div>
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<h2>生産者・cohort</h2><div class="formula"><strong>植物プランクトン最大増殖率</strong><br><code>μmax(T)=0.81 exp(0.0631T) day^-1</code></div><p>10 / 20 / 30°C の golden test は約 1.52 / 2.86 / 5.38 day<sup>-1</sup>。水域では光・窒素・リン制限を掛け、zooplankton は個体を大量生成せず格子上の cohort biomass として更新します。DO は phytoplankton growth の式へ直接掛けません。</p>
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<h2>食物網・Holling応答</h2><p>単一の <code>diet</code> は廃止し、consumer–resource interaction edge を摂食関係のソースにします。植物資源の標準同化効率は 0.45、動物資源は 0.85 です。</p><div class="formula"><code>Fij = aij Pij Nj^q / (1 + Σ aik Pik hik Nk^q)</code></div><p><code>q=1</code> を Holling II、<code>q=2</code> を Holling III とし、handling time は実際に複数資源の分母へ入ります。個体捕食は <code>p=1-exp(-rate×dt)</code> に変換します。</p>
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<p>Rall et al. (2012) の mass / temperature scaling は<strong>動物個体どうしの捕食</strong>の attack / handling に接続しています。all-data slopes は attack が consumer mass <code>+0.47</code>、resource mass <code>+0.15</code>、activation energy <code>+0.44 eV</code>、handling が consumer mass <code>-0.48</code>、resource mass <code>+0.34</code>、activation energy <code>-0.27 eV</code> です。producer / zooplankton は連続 biomass field なので、密度を架空の prey body mass へ変換せず、biomass density に対する飽和摂食を使います。</p>
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<h2>代謝</h2><div class="formula"><code>B(M,T)=B0 M^(3/4) × temperature response</code></div><p>ectotherm は Arrhenius 型温度補正を使い、endotherm とは normalization を分離します。旧版の肉食個体だけを一律 0.55 倍する代謝補正は使いません。</p>
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<h2>移動</h2><p><code>maximum / routine / foraging / escape speed</code>、daily movement budget、自由移動 waypoint を分離しました。最大速度は Hirt et al. (2017) Supplementary Table 4 の式 <code>v=aM^b(1-exp(-hM^i))</code> を用います。</p><div class="table-wrap"><table><tr><th>mode</th><th>a</th><th>b</th><th>h</th><th>i</th></tr><tr><td>flying</td><td>142.8</td><td>0.24</td><td>2.4</td><td>-0.72</td></tr><tr><td>running</td><td>25.5</td><td>0.26</td><td>22.0</td><td>-0.60</td></tr><tr><td>swimming</td><td>11.2</td><td>0.36</td><td>19.5</td><td>-0.56</td></tr></table></div>
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<p><strong>v45移動修正:</strong> スポーン地点への復帰制約を廃止し、自由移動 waypoint を現在位置から継続生成します。非両棲個体は初期配置時に岸線から余裕を取って配置し、岸線接近時は signed-distance 勾配から法線を求め、禁止側への速度成分だけを除いて接線方向へ連続的に移動します。左右候補角の交互選択、回転指数検出、逆トルクは使いません。producer / zooplankton の仮想目標は到達時に破棄し、摂食しながら自由移動へ戻すことで目標点との往復を防ぎます。stamina は容量比で消費・回復し、通常移動では sprint stamina を消費しません。通常表示の×1は1 day/秒を目標とし、実効 day/秒を別表示します。</p><h2>出生・死亡</h2><p>親を死亡させる <code>divide()</code> は廃止しました。成熟、繁殖季節、繁殖間隔、energy reserve を満たすと offspring が出生し、親は生存します。generic 初期種は同じ trophic role でも繁殖季節が完全同期しないよう species ごとに位相をずらします。死亡要因は捕食、飢餓、寿命、背景死亡、温度ストレスとして処理します。研究用の詳細集計出力は持ちません。</p>
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<h2>初期水域</h2><p>初期 procedural water の各半径へ <code>√2</code> を一度掛け、旧版より<strong>概ね2倍の面積</strong>にします。水域同士が重なるため厳密な2倍にはしません。wet-cell 面積を測って二分探索する処理はありません。<strong>ユーザーが編集した水域は受け取った形状をそのまま適用</strong>し、水域追加ツールの既定半径も v38 と同じ 170 m です。</p>
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<h2>環境 forcing</h2><p><code>ClimateProvider</code> は seasonal fallback と観測 series を扱える内部機構を持ちますが、実験用 Worker API は公開しません。通常UIで切り替えられる外部入力は freshwater / marine profile のみです。</p><h2>出力</h2><p>研究用 batch API と詳細 flux 出力は削除しました。Worker が送るのは描画・個体観察・グラフ表示に必要な内部状態だけです。</p>
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<h2>参照と較正</h2><ol><li>Bissinger et al. (2008) / Eppley: phytoplankton temperature-growth upper envelope。</li><li>Gillooly et al.: mass/temperature metabolic scaling。</li><li>Rall et al. (2012): attack rate / handling time の mass・temperature scaling。</li><li>Brose et al.: predator–prey body-size relationship。</li><li>Hirt et al. (2017): locomotion mode 別 maximum speed model。</li></ol><p><small>文献から一意に決まらない edge baseline、B0、life-history、zooplankton cohort 係数等は simulator calibration です。区分は <code>PARAMETER-PROVENANCE.json</code> に記録しています。</small></p><p><a href="./">観測画面に戻る</a></p></article></body></html>
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