생태계의 인구 증가 패턴

많은 요인이 개체군 성장 패턴에 영향을 주지만 한 가지 요인은 종의 고유 성장률입니다. 출생률에서 환경 제한이없는 사망률을 뺀 값은 종의 고유 성장률을 정의합니다. 그러나 생태계 내에서 자원 제한과 포식은 인구 증가에도 영향을 미칩니다. 인구 성장에는 네 가지 주요 패턴이 있습니다: J 패턴, 물류 성장, 시간 변동 및 포식자-먹이 상호 작용. 자연적 한계가 결국 종에 다른 세 가지 개체군 변화 패턴 중 하나 이상을 부과하기 때문에 J- 패턴 개체군 증가는 거의 지속되지 않습니다.

무제한 자원, 경쟁 및 포식이없는 인구는 J 모양의 인구 증가를 나타냅니다. 기하 급수적 성장이라고도하는 인구 증가는 개체 수가 적을 때 천천히 시작된 다음 고유 성장률로 빠르게 증가합니다. 성장률은 곧 거의 수직이됩니다. 이것은 화재 나 질병으로 인해 개체수가 급락 한 후에 발생할 수 있지만 J 자 모양의 개체수 증가는 대부분의 거대 종에서 드물게 발생합니다. J 형 성장이 일어나는 또 다른시기는 종이 경쟁이나 포식이없는 새로운 환경으로 이동할 때입니다. 에메랄드 물푸레 나무와 아시아 잉어와 같은 외래종의 성장 패턴은 J 자 모양의 인구 증가를 보여줍니다. 일반적으로 J 자 모양의 인구 증가는 오랫동안 유지 될 수 없으며 결국 자원이나 경쟁에 의해 제한됩니다.

자원이나 경쟁에 의해 제한된 인구는 물류 성장 패턴을 가지고 있습니다. 인구 증가는 천천히 시작되고 J 자 모양의 성장과 유사한 기하 급수적 인 단계를 갖지만 자원을두고 경쟁해야하며 본질적인 성장률에 도달하지 않아야합니다. 결국 환경이 더 이상 종의 개체를 지원할 수 없을 때 성장률은 안정된 상태로 점점 가늘어집니다. 이 정상 상태는 환경의 운반 능력입니다. 때로는 인구가 최대 운반 능력을 초과하여 대개 기아로 인해 급격한 사망으로 이어집니다. 인구는 수용 능력 아래로 떨어지고 천천히 수용 능력으로 회복됩니다. 이러한 인구 증가 변동은 특히 운반 능력 자체가 변경되는 경우 한동안 계속 될 수 있습니다.

계절적 변화는 규조류와 조류와 같이 수명이 짧은 일부 종에 큰 영향을 미칩니다. 일부 종은 계절에 따라 인구가 급증합니다. 환경에 의해 포식으로부터 해방되면 급속한 조류 성장이 조류 꽃을 일으킨다. 다른 종은 추운 날씨가 닥치면 계절별 개체수 억제로 고통받습니다. 담수호의 규조류는 추운 날씨에 인구가 죽어 가고 있습니다. 내재적 성장률이 빠른 규조류 종은 처음에는 기하 급수적 인 인구 증가율을 보이지만 느리게 번식하는 규조류 종은 결국 온도가 높을 때 빠르게 성장하는 종을 대체합니다. 따뜻한. 추락 온도가 낮아지면 성장 속도가 느려지는 규조류가 경쟁에서 완전히 제거되지 않습니다. 이러한 빠르게 성장하는 규조류의 성장 패턴은 높은 숫자로의 빠른 성장, 낮은 숫자로의 느린 슬럼프, 가을 인구 증가, 그리고 겨울의 죽음을 보여줍니다. 생태계의 운반 능력은 종의 수치 적 반응의 결과적인 변화와 함께 이러한 유기체에 대해 지속적으로 유동적입니다.

가장 많이 연구 된 인구 성장 모델 중 하나는 포식자와 먹이 집단이 함께 진동하는 곳입니다. 포식자 개체수의 증가는 거의 항상 먹이 개체수의 증가에 뒤쳐져 있습니다. 이 진동 패턴은 Lotka-Volterra 모델입니다. 이러한 생태계에서 포식으로 인한 수치 적 반응은 먹이의 인구 증가를 제한하는 부족한 자원 대신 먹이의 인구 증가를 제어합니다. 먹이 개체수가 감소한 후에는 육식 동물 개체수가 감소합니다. 그러면 포식자 개체수가 반등 할 때까지 먹이 개체수가 기하 급수적으로 증가합니다. 이 모델에서 질병과 기생충은 먹이의 사망률을 높이기 때문에 포식자 역할을합니다.