Exponentielles Wachstum versus logisches Wachstum
Bevölkerungswachstum ist die Veränderung einer Bevölkerungsgröße über einen bestimmten Zeitraum. Die Bevölkerungswachstumsrate ist die Veränderung der Anzahl der Personen pro Zeiteinheit. Diese Rate wird im Wesentlichen durch die Geburtenrate (Rate, mit der neue Personen der Bevölkerung hinzugefügt werden) und die Sterblichkeitsrate (Rate, mit der Personen die Bevölkerung verlassen) bestimmt. Die Bevölkerungsgröße nimmt niemals unbegrenzt zu, da Ressourcen wie Licht, Wasser, Weltraum und Nährstoffe sowie die Konkurrenz von Konkurrenten begrenzt sind. Das Bevölkerungswachstum lässt sich durch zwei einfache Wachstumsmodelle erklären. exponentielles Wachstum und logistisches Wachstum.
Exponentielles Wachstum
Als exponentielles Wachstum wird das Bevölkerungswachstum bezeichnet, bei dem sich die Anzahl der Individuen selbst bei konstanter Zuwachsrate schnell beschleunigt, was schließlich zu einer Bevölkerungsexplosion führt. Hier bestimmt die Geburtenrate einer bestimmten Bevölkerung allein die Wachstumsrate. Die Verfügbarkeit von Ressourcen ist der limitierende Faktor für dieses Wachstum. Wenn wir die Anzahl der Individuen gegen die Zeit auftragen, wird das Ergebnis eine J-förmige Kennlinie für exponentielles Wachstum sein. Entsprechend der Kurve beginnt das Wachstum langsam und beschleunigt sich dann mit zunehmender Bevölkerungszahl. In realen Bevölkerungsgruppen werden sowohl Nahrung als auch Raum begrenzt, wenn die Bevölkerung überfüllt wird. Daher ist dieses Modell im Gegensatz zum logistischen Wachstumsmodell idealistischer und gilt manchmal für Bakterienkulturen mit unbegrenzten Ressourcen.
Logistisches Wachstum
Logistisches Wachstum beinhaltet ein exponentielles Bevölkerungswachstum, gefolgt von einer konstanten oder stetigen Wachstumsrate. Wenn eine Bevölkerung ihre Tragfähigkeit erreicht, verlangsamt sich das Ratenwachstum aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ressourcen für jede neue Person. Die Tragfähigkeit ist die Größe, in der sich eine Bevölkerung letztlich stabilisiert. Zu diesem Zeitpunkt schwankt die Wachstumsrate dieser Bevölkerung leicht oberhalb und unterhalb der Tragfähigkeit. Dieses Modell ist realistischer und kann für viele Bevölkerungsgruppen auf der Erde angewendet werden.
Was ist der Unterschied zwischen exponentiellem Wachstum und logischem Wachstum??
• Die charakteristische Kurve für exponentielles Wachstum führt zu einer J-förmigen Wachstumskurve, während das logistische Wachstum zu einer sigmoidalen oder S-förmigen Wachstumskurve führt.
• Das logistische Wachstumsmodell gilt für eine Population, die sich ihrer Tragfähigkeit nähert, während ein exponentielles Wachstumsmodell für eine Population gilt, die keine Wachstumsgrenze hat.
• Das logistische Wachstum endet mit einem leicht konstanten Bevölkerungswachstum (wenn das Bevölkerungswachstum seine Tragfähigkeit erreicht), während das exponentielle Wachstum mit der Bevölkerungsexplosion endet.
• Logistisches Wachstum ist in vielen Bevölkerungsgruppen zu beobachten und ist realistischer als exponentielles Wachstum. Exponentielles Wachstum eignet sich besser für bakterielle Kulturen mit unbegrenzten Ressourcen wie Raum und Nahrung.
• Es gibt keine Obergrenze für das exponentielle Wachstumsmodell, wohingegen die Tragfähigkeit einer Population die Obergrenze des logistischen Wachstumsmodells ist.