La ciencia del medio ambiente de los modelos de crecimiento de la población

Los científicos ambientales utilizan dos modelos para describir cómo las poblaciones crecen con el tiempo: el modelo de crecimiento exponencial y el modelo de crecimiento logístico. Dos conceptos importantes subyacen a ambos modelos de crecimiento de la población:

  • Capacidad de carga: Capacidad de carga es el número de individuos que los recursos disponibles de un entorno pueden apoyar con éxito. En las ecuaciones y modelos, el símbolo K representa la capacidad de carga.

  • La limitación de recursos: LA recurso limitante es un recurso que los organismos deben tener para poder sobrevivir y que sólo está disponible en cantidades limitadas en su entorno. Por lo tanto, a las funciones de recursos limitantes para limitar el crecimiento demográfico. La comida y el agua son recursos limitantes comunes para los animales.

Modelo de crecimiento exponencial de la población

en el modelo de crecimiento exponencial, aumento de la población con el tiempo es el resultado del número de personas disponibles para reproducir sin tener en cuenta los límites de recursos. En crecimiento exponencial, el tamaño de la población aumenta a un ritmo exponencial con el tiempo, continuando hacia arriba como se muestra en esta figura.

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La línea o curva, que se ve en la figura muestra la rapidez con una población puede crecer cuando no se enfrenta a ningún recurso limitantes. La línea crea una forma de la letra J ya veces se llama un J-curva.


Los científicos a menudo describen modelos con ecuaciones. La ecuación del modelo de crecimiento exponencial se ve así:

dN / dt = rN

Los símbolos en esta ecuación representan conceptos. Aquí es cómo traducir la ecuación en palabras: El cambio (d) en el número de individuos (N) más de un cambio (d) en el tiempo (t) es igual a la tasa de incremento (r) en el número de individuos (N).

Modelo de crecimiento de la población Logística

En realidad, el crecimiento de la mayoría de las poblaciones depende al menos en parte de los recursos disponibles en sus entornos. Para modelar el crecimiento demográfico más realista, los científicos desarrollaron la logismodelo de crecimiento tic, que ilustra cómo una población puede aumentar exponencialmente hasta que se alcanza la capacidad de carga de su entorno. Cuando el número de una población alcanza la capacidad de carga, el crecimiento demográfico se ralentiza o se detiene por completo. Esta figura ilustra el modelo de crecimiento logístico.

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En el modelo de crecimiento logístico, los niveles de tamaño de la población fuera porque los recursos que limitan frenan un mayor crecimiento. Este modelo se aplica en particular a las poblaciones que responden a factores dependientes de la densidad. Como se puede ver en la figura, el modelo de crecimiento logístico parece a la letra S, que es por eso que se suele llamar un S-curva.

Los científicos describen el modelo de crecimiento logístico con la siguiente ecuación, que utiliza los mismos símbolos como el modelo de crecimiento exponencial (ver la sección anterior):


dN / dt = rN (1 - N / K)

Esta ecuación dice que el cambio (d) en el número de individuos (N) sobre un cambio (d) en el tiempo (t) es igual a la tasa de aumento (r) en el número de individuos, donde tamaño de la población (N) es una proporción de la capacidad de carga (K).

La mejor parte de esta ecuación es que incluye una manera de tener en cuenta el efecto de retroalimentación negativa de una población más grande depender de los mismos recursos que una población más pequeña.

Mientras que el modelo de crecimiento logístico es a menudo más descriptivo de lo que ocurre en la realidad que el modelo de crecimiento exponencial, todavía no describe con precisión lo que generalmente ocurre en la vida real. Lo que los científicos han observado realmente en la naturaleza es que las poblaciones rara vez alcanzan la capacidad de carga y se mantienen estables. Más bien, ellos experimentan un patrón llamado exceso y morir.

Medida que las poblaciones se acercan a su capacidad de carga, más crías nacen de los recursos actuales pueden SOPORTE como resultado, la población supera, o rebasamiento, la capacidad de carga. Cuando las cifras de población superan lo que el medio ambiente puede soportar, algunas personas sufren y mueren a causa de la insuficiencia de recursos.

Esta figura muestra lo que el patrón de exceso y mueren parece. Una situación común que conduce a este patrón es la variación en la disponibilidad de recursos de año en año. Por ejemplo, aunque un montón de comida está disponible esta primavera, mientras que una población se está reproduciendo, en el momento en que nacen las crías, los recursos alimenticios pueden haber cambiado lo suficiente que no pueden apoyar a toda la nueva descendencia.

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