Hur påverkar resursöverflödet populationsdynamiken?
Överflödet av miljöresurser som mat, vatten och utrymme avgör hur befolkningsmängden förändras över tid. I närvaro av obegränsade resurser växer populationerna exponentiellt. Om man plottar antalet individer i en exponentiellt växande population över tiden finner man en J-formad kurva där lutningen blir allt brantare. Denna kurva beskrivs av följande ekvation:
N t >= N 0 > e rt
Där N 0 är det ursprungliga antalet individer, N t är antalet individer vid en framtida tidpunkt, r är ökningstakten, t är tid och e är basen för den naturliga logaritmen (ungefär 2,718). Ökningstakten ( r ) bestäms av skillnaden mellan födelse- och dödstal i befolkningen. År 1999 uppskattade U.S. Bureau of the Census att befolkningsökningen ( r ) för världens befolkning var 0,0129 (eller 1,29 procent) per år. Få naturliga populationer växer i exponentiell takt under längre perioder eftersom resurserna vanligtvis blir begränsande när populationen är mycket stor.
I en miljö där resurserna blir begränsade uppvisar populationer ett tillväxtmönster som kallas logistisk tillväxt. Om man i detta fall plottar antalet individer i populationen över tiden finner man en sigmoidal eller S-formad kurva. När populationen är liten växer den exponentiellt. Men när befolkningsstorleken ökar blir resurserna begränsade, befolkningstillväxten avtar och kurvan för befolkningsöverflödet planar ut. Det antal individer som finns i populationen när tillväxttakten avtar till noll kallas K, bärkraft. Bärförmågan är det teoretiska maximala antalet individer som miljön kan bära. Även om uppskattningarna av K för människor är kontroversiella, ligger de flesta runt 12 miljarder.
Med hjälp av begrepp från grundläggande populationsbiologi har biologer urskiljt två strategier för befolkningstillväxt. Vissa arter har egenskaper som gör att de kan växa snabbt när en miljö med rikliga resurser skapas på nytt (till exempel en ny röjning i en skog). Dessa arter kallas r -selekterade arter och förökar sig vanligtvis vid ung ålder och producerar många avkommor. Andra arter, som kallas K -selekterade arter, har egenskaper som gör dem väl lämpade för att leva i miljöer där det råder intensiv konkurrens om begränsade resurser. Dessa arter är ofta starka konkurrenter, reproducerar sig senare i livet och producerar färre avkommor än r -selekterade arter.