Hogyan befolyásolja az erőforrásbőség a népességdinamikát?
A környezeti erőforrások, például a táplálék, a víz és a tér bősége határozza meg, hogyan változik a populáció bősége az idő múlásával. Korlátlan erőforrások jelenlétében a populációk exponenciálisan növekednek. Ha egy exponenciálisan növekvő populáció egyedszámát az idő függvényében ábrázoljuk, egy J alakú görbét találunk, ahol a meredekség egyre meredekebbé válik. Ezt a görbét a következő egyenlet írja le:
N t >= N 0 > e rt
ahol N 0 az egyedek kezdeti száma, N t az egyedek száma egy jövőbeli időpontban, r a növekedés mértéke, t az idő, e pedig a természetes logaritmus bázisa (nagyjából 2,718). A növekedési rátát ( r ) a népesség születési és halálozási rátájának különbsége határozza meg. Az Egyesült Államok Népszámlálási Hivatala 1999-ben a világ emberi népességének növekedési ütemét ( r ) évi 0,0129-re (vagy 1,29 százalékra) becsülte. Kevés természetes populáció növekszik exponenciális ütemben hosszabb időn keresztül, mivel az erőforrások általában akkor válnak korlátozóvá, amikor a népességszám nagyon magas.
Olyan környezetben, ahol az erőforrások korlátozottá válnak, a populációk a logisztikus növekedésnek nevezett növekedési mintázatot mutatnak. Ebben az esetben, ha a populáció egyedszámát az idő függvényében ábrázoljuk, egy szigmoidális vagy S alakú görbét találunk. Ha a populáció bősége alacsony, a populáció exponenciálisan növekszik. A populáció méretének növekedésével azonban az erőforrások korlátozottá válnak, a populáció növekedési üteme lelassul, és a populáció bőséggörbéje ellaposodik. A populációban jelenlévő egyedek számát, amikor a növekedési ráta nullára lassul, K-nak, azaz eltartóképességnek nevezzük. A teherbíró képesség az az elméleti maximális egyedszám, amelyet a környezet el tud viselni. Bár az emberre vonatkozó K becslések ellentmondásosak, a legtöbb becslés 12 milliárd körül van.
Az alapvető populációbiológiai fogalmak felhasználásával a biológusok a népességnövekedés két stratégiáját különböztetik meg. Egyes fajok olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra a gyors növekedést, amikor újonnan bőséges erőforrásokat tartalmazó környezetet hoznak létre (például egy új erdei tisztás). Ezeket a fajokat r -szelektált fajoknak nevezik, és jellemzően fiatal korban szaporodnak, és sok utódot hoznak létre. Más fajok, az úgynevezett K-szelektált fajok, olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek alkalmassá teszik őket arra, hogy olyan környezetben éljenek, ahol intenzív verseny folyik a korlátozott erőforrásokért. Ezek a fajok gyakran erős versenytársak, később szaporodnak, és kevesebb utódot hoznak létre, mint az r-szelektált fajok.