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생태계내의 변화과정을 고려하여 그 변화예측 및 해석 등을 목적으로 하는 모델이다. 최근에는 생태유체역학 모델(Eco-hydrodynamic model)이 많이 사용되고 있으며, 국내·외 많은 연구자들이 생태계모델을 이용하여 연안해역의 부영양화 현상, 환경용량 산정 및 오염부하 삭감에 따른 생태계 응답특성 등 다양한 분야에서 활발하게 연구를 진행하고 있다. 생태계 모델의 생태계 내 물질의 보존을 나타내는 미분방정식은 순환경로의 하나하나가 실험이나 관측 사실로부터 유도된 경험식에 따르고 있고, 메카니즘에 있어도 유체역학 모델과 같은 물리 법칙에 근거한 모델과는 성격이 다른데, 해역의 임의 지점에 있어 구성요소의 현존량의 시간에 따른 농도변화는 확산방정식에 의해서 기술되고 있다.