Eksponentiel vækst vs logistisk vækst
Befolkningsvækst er ændringen i en befolkningsstørrelse over en bestemt periode. Befolkningsvæksthastighed er ændringen i antallet af individer pr. Tidsenhed. Denne sats bestemmes grundlæggende af fødselsraten (frekvens, hvormed nye individer føjes til befolkningen), og dødsfrekvensen (satsen, hvormed individer forlader befolkningen). Befolkningsstørrelse stiger aldrig på ubestemt tid på grund af begrænsningen af ressourcer som lys, vand, plads og næringsstoffer og tilstedeværelsen af konkurrenter. Befolkningsvæksten kan forklares med to enkle vækstmodeller; eksponentiel vækst og logistisk vækst.
Eksponentiel vækst
Eksponentiel vækst er defineret som den befolkningsvækst, hvor antallet af individer accelererer hurtigt, selv når stigningstakten forbliver konstant, hvilket endelig resulterer i en befolkningseksplosion. Her bestemmer fødselsraten for en bestemt befolkning alene dens vækstrate. Ressourcetilgængelighed er den begrænsende faktor for denne vækst. Når vi plotter antallet af individer mod tid, vil resultatet være en J-formet karakteristisk kurve for eksponentiel vækst. I henhold til kurven starter væksten langsomt og accelererer derefter, når befolkningsstørrelsen stiger. I ægte befolkninger bliver både mad og rum begrænset, når befolkningen bliver overfyldt. Derfor er denne model mere idealistisk i modsætning til den logistiske vækstmodel og gælder undertiden for bakteriekulturer, der har ubegrænsede ressourcer.
Logistisk vækst
Logistisk vækst involverer eksponentiel vækst i befolkningen efterfulgt af en konstant eller stabil vækst i staten. Når en befolkning når sin bæreevne, aftager dens hastighedsvækst kraftigt på grund af den begrænsede tilgængelighed af ressourcer for hvert nyt individ. Bæreevnen er den størrelse, hvori en befolkning i sidste ende stabiliseres. På dette tidspunkt svinger væksten i denne befolkning lidt over og under bæreevnen. Denne model er mere realistisk og kan anvendes til mange befolkninger, der findes på jorden.
Hvad er forskellen mellem eksponentiel vækst og logistisk vækst?
• Karakteristisk kurve for eksponentiel vækst resulterer i en J-formet vækstkurve, mens logistisk vækst resulterer i en sigmoid eller S-formet vækstkurve.
• Logistisk vækstmodel gælder for en befolkning, der nærmer sig dens bæreevne, mens eksponentiel vækstmodel gælder for en befolkning, der ikke har nogen vækstgrænse.
• Logistisk vækst ender med en let konstant befolkningstilvækst (når befolkningsvæksthastigheden når sin bæreevne), mens eksponentiel vækst ender med befolkningseksplosionen.
• Logistisk vækst kan ses i mange befolkninger, og den er mere realistisk end eksponentiel vækst. Eksponentiel vækst er bedre egnet til bakteriekulturer, der har ubegrænsede ressourcer såsom plads og mad.
• Der er ingen øvre grænse for eksponentiel vækstmodel, hvorimod befolknings bæreevne er den øvre grænse for logistisk vækstmodel.