A Ciência Ambiental da População Modelos de Crescimento
Os cientistas ambientais usar dois modelos para descrever como as populações crescem ao longo do tempo: o modelo de crescimento exponencial eo modelo de crescimento logístico. Dois conceitos importantes subjacentes a ambos os modelos de crescimento populacional:
Capacidade de carga: Capacidade de carga é o número de indivíduos que os recursos disponíveis de um ambiente pode suportar com sucesso. Nas equações e modelos, o símbolo K representa a capacidade de suporte.
Limitando recurso: UMA recurso limitante é um recurso que os organismos devem ter para sobreviver e que só está disponível em quantidade limitada em seu ambiente. Portanto, limitação funções de recursos para limitar o crescimento da população. Alimentos e água são recursos limitantes comuns para animais.
modelo de crescimento exponencial da população
No modelo de crescimento exponencial, aumento de população ao longo do tempo é um resultado do número de indivíduos disponíveis para reproduzir sem ter em conta os limites de recursos. No crescimento exponencial, o tamanho da população aumenta a uma taxa exponencial ao longo do tempo, continuando para cima, como ilustrado nesta figura.
A linha ou curva, você vê na figura mostra a rapidez com que uma população pode crescer quando não enfrentam quaisquer recursos limitantes. A linha cria uma forma como a letra J e às vezes é chamado de J-curva.
Os cientistas costumam descrever modelos com equações. A equação modelo de crescimento exponencial parece com isso:
dN / dt = rN
Os símbolos nesta equação representar conceitos. Veja como traduzir a equação em palavras: A mudança (d) em número de indivíduos (N) mais de uma mudança (d) no tempo (t) é igual à taxa de crescimento (r) em número de indivíduos (N).
modelo de crescimento da população logística
Na realidade, o crescimento da maioria das populações depende, pelo menos em parte sobre os recursos disponíveis nos seus ambientes. Para modelar o crescimento da população mais realista, os cientistas desenvolveram o logismodelo de crescimento tic, que ilustra como uma população pode aumentar exponencialmente até atingir a capacidade de carga do seu ambiente. Quando o número de uma população atinge a capacidade de carga, o crescimento da população diminui ou pára completamente. Esta figura ilustra o modelo de crescimento logístico.
No modelo de crescimento logístico, os níveis de tamanho da população fora porque os recursos limitantes conter qualquer novo crescimento. Este modelo aplica-se em particular às populações que respondem a factores dependentes da densidade. Como você pode ver na figura, o modelo de crescimento logístico parece com a letra S, é por isso que muitas vezes é chamado de S-curva.
Os cientistas descrevem o modelo de crescimento logístico com a seguinte equação, que usa os mesmos símbolos como o modelo de crescimento exponencial (veja a seção anterior):
dN / dt = rN (1 - N / K)
Esta equação diz que a mudança (d) no número de indivíduos (N) ao longo de uma alteração (d) no tempo (t) é igual à taxa de aumento (R) no número de indivíduos em que o tamanho da população (N) é uma proporção do capacidade de carga (K).
A melhor parte sobre esta equação é que ele inclui uma maneira de levar em consideração o efeito de feedback negativo de uma população maior contando com os mesmos recursos que uma população menor.
Enquanto o modelo de crescimento logístico muitas vezes é mais descritivo do que ocorre na realidade do que o modelo de crescimento exponencial, ainda não descrever com precisão o que geralmente ocorre na vida real. O que os cientistas têm realmente observado na natureza é que as populações raramente atingem a capacidade de carga e permanecer estável. Em vez disso, eles experimentam um padrão chamado superação e morrem.
Enquanto as populações aproximar sua capacidade de carga, mais descendentes nascem do que os recursos atuais podem comprovativos, como resultado, a população excede, ou superação, a capacidade de carga. Quando os números da população excede o que o ambiente pode suportar, algumas pessoas sofrem e morrem por causa dos recursos insuficientes.
Esta figura mostra que o padrão de superação e morrem looks like. Uma situação comum que leva a esse padrão é a variação na disponibilidade de recursos de ano para ano. Por exemplo, embora a abundância do alimento está disponível na Primavera deste ano, enquanto a população está reproduzindo, no momento em que a prole nascem, os recursos alimentares pode ter deslocado o suficiente para que eles não podem suportar todos os novos descendentes.
