Mønstre af befolkningsvæksten i et økosystem

Mange faktorer påvirker befolkningstilvæksten, men en faktor er en arters egen vækst. Fødselsraten minus dødsfrekvensen uden miljøbegrænsninger definerer en artens egenvækst. Men inden for et økosystem påvirker ressourcegrænser og prædation også befolkningstilvæksten. Der er fire hovedmønstre af befolkningstilvækst: J-mønster, ressourcebegrænset, temporært fluktuerende og rovdyr-bytteinteraktion.

J Mønstervækst

En befolkning med ubegrænsede ressourcer, ingen konkurrence og ingen predation viser J-formet befolkningstilvækst. Også kendt som eksponentiel vækst, begynder befolkningsvæksten langsomt, når der er få individer, og vokser så hurtigt ved sin egen vækst. Væksten bliver snart næsten lodret. Selvom dette kan ske efter en befolkningstunge på grund af ild eller sygdom, forekommer J-formet befolkningsvækst sjældent i de fleste makroarter. En anden gang, at J-formet vækst forekommer, er, når en art bevæger sig ind i et nyt miljø, hvor der ikke er konkurrence eller prædation. Vækstmønsteret for en invasiv art, som smaragdaskeborger og asiatisk karpe, demonstrerer J-formet befolkningsvækst. Normalt kan J-formet befolkningstilvækst ikke opretholdes for længe, ​​og i sidste ende bliver begrænset af ressourcer eller konkurrence.

Logistisk vækst

Befolkninger begrænset af ressourcer eller konkurrence har logistiske vækstmønstre. Befolkningsvæksten starter langsomt og har en eksponentiel fase, der ligner J-formet vækst, men skal konkurrere om ressourcer og nå aldrig sin egen vækst. Til sidst falder væksten væk til en stabil tilstand, når miljøet ikke kan understøtte flere personer af arten. Denne stabile tilstand er miljøets bæreevne. Sommetider overskrider befolkningen den maksimale bæreevne, der fører til hurtig afstødning, som regel på grund af sult. Befolkningen falder under bæreevne og derefter langsomt vender tilbage til bæreevne. Disse befolkningsvækstoscillationer kan fortsætte i nogen tid, især hvis bærekapaciteten selv ændrer sig.

Temporalt kontrollerede vækstmønstre

Sæsonmæssige ændringer har store virkninger på nogle kortlivede arter som diatomer og alger . Nogle arter har store sæsonbestemte vækstvækst. Når de er frigjort af forhold fra prædation, forårsager hurtig algalvækst algblomstrer. Andre arter lider under sæsonbestemt befolkningsundertrykkelse, når koldt vejr rammer. Diatomer i ferskvands søer lider af befolkningens død i koldt vejr. Diatomarter med hurtige egenvæksthastigheder har i begyndelsen en eksponentiel befolkningsvækst, men langsommere reproducerende diatomsorter erstatter i sidste ende hurtigere voksende arter, når temperaturen bliver varm. Kølefaldstemperaturer forhindrer, at de langsommere voksende diatomer helt eliminerer konkurrencen. Disse hurtigt voksende diatoms vækstmønstre viser hurtig vækst til høje tal, en langsom tilbagegang tilbage til lave tal, en stigning i efterårspopulationen efterfulgt af vinterdør-off. Økosystemets bæreevne er konstant i flux for disse organismer.

Predatorpreyvækstmønstre

En af de mest studerede befolkningsvækstmodeller er, hvor rovdyr og byttepopulationer oscillerer sammen; rovdyrets befolkningstilvækst ligger altid bag byttets befolkningstilvækst. Dette oscillerende mønster er Lotka-Volterra-modellen. I disse økosystemer styrer antallet af dødsfald forårsaget af rovdyr byttens befolkningsvækst i stedet for knappe ressourcer, der begrænser byttets befolkningsvækst. Efter at byttepopulationen falder, gør det også rovdyrpopulationen; Byens befolkning vokser derefter eksponentielt indtil rovdyrpopulationen er tilbage. I disse modeller virker sygdomme og parasitter som rovdyr, fordi de øger dødeligheden for byttet.