Cum afectează abundența resurselor dinamica populațiilor?
Abundența resurselor de mediu, cum ar fi hrana, apa și spațiul, determină modul în care abundența populației se modifică în timp. În prezența unor resurse nelimitate, populațiile cresc exponențial. Dacă se trasează numărul de indivizi dintr-o populație care crește exponențial în timp, se găsește o curbă în formă de J în care panta devine din ce în ce mai abruptă. Această curbă este descrisă de următoarea ecuație:
N t >= N 0 > e rt
Unde N 0 este numărul inițial de indivizi, N t este numărul de indivizi la un moment viitor, r este rata de creștere, t este timpul, iar e este baza logaritmului natural (aproximativ 2,718). Rata de creștere ( r ) este determinată de diferența dintre ratele de natalitate și de mortalitate ale populației. În 1999, Biroul de recensământ al SUA a estimat că rata de creștere a populației ( r ) pentru populația umană mondială este de 0,0129 (sau 1,29%) pe an. Puține populații naturale cresc la rate exponențiale pentru perioade lungi de timp, deoarece resursele devin de obicei limitative atunci când abundența populației este foarte mare.
Într-un mediu în care resursele devin limitate, populațiile prezintă un model de creștere numit creștere logistică. În acest caz, dacă se trasează numărul de indivizi din populație în timp, se găsește o curbă sigmoidală, sau în formă de S. Atunci când abundența populației este scăzută, populația crește exponențial. Cu toate acestea, pe măsură ce mărimea populației crește, resursele devin limitate, rata de creștere a populației încetinește, iar curba abundenței populației se aplatizează. Numărul de indivizi prezenți în populație atunci când rata de creștere încetinește până la zero este denumit K, capacitatea de suport. Capacitatea de încărcare este numărul maxim teoretic de indivizi pe care mediul îl poate suporta. Deși estimările privind K pentru oameni sunt controversate, cele mai multe se situează în jurul valorii de 12 miliarde.
Folosind concepte din biologia de bază a populației, biologii au distins două strategii de creștere a populației. Unele specii au caracteristici care le permit să crească rapid atunci când un mediu cu resurse abundente este nou creat (de exemplu, o nouă defrișare într-o pădure). Aceste specii sunt denumite specii r -selectate și, de obicei, se reproduc la o vârstă fragedă și produc mulți descendenți. Alte specii, numite specii K -selectate, au caracteristici care le fac potrivite pentru a trăi în medii în care există o competiție intensă pentru resurse limitate. Aceste specii sunt adesea competitori puternici, se reproduc la o vârstă mai târzie și produc mai puțini descendenți decât speciile r -selectate.