La science de l'environnement des modèles de croissance de la population

Les scientifiques environnementaux utilisent deux modèles pour décrire la façon dont les populations augmentent au fil du temps: le modèle de croissance exponentielle et le modèle de croissance logistique. Deux concepts importants sous-tendent les deux modèles de croissance de la population:

• Capacite de transport: Capacite de transport est le nombre d'individus que les ressources disponibles d'un environnement peuvent soutenir avec succès. Dans les équations et de modèles, le symbole K représente la capacité de charge.

• Limitation de ressources: UN ressource limitante est une ressource que les organismes doivent avoir pour survivre et qui est disponible uniquement en quantité limitée dans leur environnement. Par conséquent, une des fonctions de ressources limitant à limiter la croissance de la population. Nourriture et eau sont des ressources communes limitant pour les animaux.

Modèle de croissance exponentielle de la population

Dans le modèle de croissance exponentielle, augmentation de la population au fil du temps est le résultat du nombre de personnes disponibles pour reproduire sans égard aux limites de ressources. En croissance exponentielle, la taille de la population augmente à un rythme exponentiel au fil du temps, en continuant vers le haut comme le montre cette figure.

La ligne, ou de la courbe, vous voyez dans la figure montre la rapidité avec laquelle une population peut croître quand il ne fait pas face toutes les ressources limitatifs. La ligne crée une forme comme la lettre J et est parfois appelé un J-courbe.

Les scientifiques décrivent souvent des modèles avec des équations. L'équation du modèle de croissance exponentielle ressemble à ceci:

dN / dt = rN

Les symboles de cette équation représentent des concepts. Voici comment traduire l'équation en mots: Le changement (d) du nombre d'individus (n) sur un changement (d) dans le temps (t) est égal au taux de croissance (r) du nombre d'individus (N).

Modèle de croissance logistique de la population

En réalité, la croissance de la plupart des populations dépend au moins en partie sur les ressources disponibles dans leur milieu. Pour modéliser la croissance de la population plus réaliste, les scientifiques ont développé la Logismodèle de croissance tic, qui illustre comment une population peut augmenter de façon exponentielle jusqu'à ce qu'il atteigne la capacité de charge de son environnement. Lorsque le numéro d'une population atteint la capacité de charge, la croissance démographique ralentit ou arrête complètement. Ce chiffre illustre le modèle de croissance logistique.

Dans le modèle de croissance logistique, les niveaux de taille de la population parce que les ressources hors limitant retiennent toute poursuite de la croissance. Ce modèle vaut en particulier pour les populations qui répondent à des facteurs dépendants de la densité. Comme vous pouvez le voir dans la figure, le modèle de croissance logistique ressemble à la lettre S, ce qui explique pourquoi il est souvent appelé un S-courbe.

Les scientifiques décrivent le modèle de croissance logistique avec l'équation suivante, qui utilise les mêmes symboles que le modèle de croissance exponentielle (voir la section précédente):

dN / dt = rN (1 - N / K)

Cette équation dit que le changement (d) du nombre d'individus (n) sur un changement (d) dans le temps (t) est égal au taux de croissance (r) du nombre d'individus dont la taille de la population (N) est une partie de la la capacité de charge (K).

La meilleure partie de cette équation est qu'il comprend un moyen de prendre en compte l'effet de rétroaction négative d'une population plus compter sur les mêmes ressources que la population est moins.

Alors que le modèle de croissance logistique est souvent plus descriptif de ce qui se passe en réalité que le modèle de croissance exponentielle, il ne décrit pas encore avec précision ce qui se produit habituellement dans la vie réelle. Ce que les scientifiques ont effectivement observé dans la nature est que les populations atteignent rarement la capacité de charge et restent stables. Plutôt, ils éprouvent un motif appelé les gaz et de mourir.

Comme les populations approchent de leur capacité de charge, plus de descendants naissent que les ressources actuelles peuvent Support- la suite, la population dépasse, ou dépassements, la capacité de charge. Lorsque les chiffres de population dépassent ce que l'environnement peut supporter, certaines personnes souffrent et meurent à cause de l'insuffisance des ressources.

Ce chiffre montre que le modèle de dépassement et meurent ressemble. Une situation commune qui mène à ce modèle est la variation de la disponibilité des ressources d'une année à. Par exemple, bien que beaucoup de nourriture est disponible ce printemps tandis que la population se reproduit, au moment où le descendants sont nés, les ressources alimentaires peuvent ont changé assez qu'ils ne peuvent pas supporter toute la nouvelle progéniture.