Hoe beïnvloedt de overvloed aan hulpbronnen de populatiedynamica?
De overvloed aan milieubronnen zoals voedsel, water en ruimte bepaalt hoe de populatiedichtheid in de tijd verandert. In de aanwezigheid van onbeperkte hulpbronnen, groeien populaties exponentieel. Als men het aantal individuen in een exponentieel groeiende populatie in de tijd uitzet, vindt men een J-vormige curve waarvan de helling steeds steiler wordt. Deze kromme wordt beschreven door de volgende vergelijking:
N t >= N 0 > e rt
Hierin is N 0 het aanvankelijke aantal individuen, N t het aantal individuen op een toekomstig tijdstip, r de toename, t de tijd, en e de basis van de natuurlijke logaritme (ruwweg 2,718). De groeivoet ( r ) wordt bepaald door het verschil tussen geboorte- en sterftecijfers van de bevolking. In 1999 schatte het U.S. Bureau of the Census de snelheid van de bevolkingstoename ( r ) voor de wereldbevolking op 0,0129 (of 1,29 procent) per jaar. Er zijn maar weinig natuurlijke populaties die gedurende langere perioden exponentieel groeien, omdat de hulpbronnen over het algemeen beperkend worden wanneer de populatiedichtheid zeer hoog is.
In een omgeving waar de hulpbronnen beperkt worden, vertonen populaties een groeipatroon dat logistische groei wordt genoemd. In dit geval, als men het aantal individuen in de populatie in de tijd uitzet, vindt men een sigmoïdale, of S-vormige curve. Wanneer de overvloed van de populatie laag is, groeit de populatie exponentieel. Naarmate de populatiegrootte echter toeneemt, worden de hulpbronnen beperkt, vertraagt de groei van de populatie en wordt de curve van de populatiedichtheid vlakker. Het aantal individuen dat in de populatie aanwezig is wanneer de groeisnelheid afneemt tot nul wordt K genoemd, de draagkracht. De draagkracht is het theoretische maximum aantal individuen dat het milieu kan dragen. Hoewel schattingen van K voor mensen controversieel zijn, liggen de meeste rond de 12 miljard.
Met behulp van concepten uit de basisbevolkingsbiologie hebben biologen twee strategieën voor bevolkingsgroei onderscheiden. Sommige soorten hebben kenmerken die hen in staat stellen snel te groeien wanneer een omgeving met overvloedige hulpbronnen nieuw wordt gecreëerd (bijvoorbeeld een nieuwe open plek in een bos). Deze soorten worden r-geselecteerde soorten genoemd en planten zich meestal op jonge leeftijd voort en produceren veel nakomelingen. Andere soorten, de zogeheten K-selected soorten, hebben kenmerken die hen zeer geschikt maken voor een leven in een omgeving met hevige concurrentie om beperkte hulpbronnen. Deze soorten zijn vaak sterke concurrenten, planten zich op latere leeftijd voort, en produceren minder nakomelingen dan r -geselecteerde soorten.