인구 성장 모델은 고정 된 규칙에 따라 번식하는 유기체의 인구를 예측하려고합니다. 유기체가 번식하는 횟수, 매번 생성하는 새로운 유기체의 수 및 번식 빈도에 따라 모델은 주어진 시간에 개체군을 예측할 수 있습니다. 대부분의 인구에는 이론적으로 가능한 인구를 줄이는 성장 제한 요인이 있습니다. 여기에는 제한된 자원, 자연 사망률 및 포식자가 포함됩니다. 다양한 유형의 인구 증가는 이러한 제약 조건의 영향을받으며 향후 인구가 어떻게 될지 정확하게 예측하기 위해 다양한 유형의 인구 모델이 필요합니다.
기본 인구 성장 모델: 지수 성장
생명에 필요한 충분한 식량, 물 및 기타 자원이 주어지면 인구는 제한없이 기하 급수적으로 증가 할 수 있습니다. 기하 급수적 인 성장은 매우 빠르며 생명체는 가능한 경우이 기능을 활용합니다. 예를 들어, 설탕 용액의 효모 세포는 분열하여 두 개의 세포를 형성 한 다음 분열하여 4 개, 8 개, 16 개, 32 개, 64 개 등을 생성합니다. 토끼와 같은 동물이 두 마리가 아닌 여러 마리의 새끼를 낳을 때 지수 곡선은 훨씬 더 빠르게 상승합니다. 이러한 유형의 성장 곡선은 자연적인 제한 요인이 성장 속도에 영향을 주어 속도를 늦추기 때문에 실생활에서 단기간 동안 만 나타납니다. 기하 급수적 인 성장이 효과가있는 한, 그것을 경험하는 인구는 이미 인구에 포함 된 숫자에 관계없이 증가하거나 더 밀집됩니다.
제한 요인이 인구 증가를 줄이는 방법
자연적인 제한 요인이 인구 증가를 막기 때문에 인구는 일반적으로 무제한으로 증가하지 않습니다. 두 가지 제한 요소는 자원 부족과 사망률입니다. 유기체가 성장하고 번식하는 데 필요한 자원을 충분히 찾지 못하면 새끼가 적거나 없어지고 인구 증가율이 떨어집니다. 인구 중 많은 수가 포식자 나 질병으로 인해 사망하면 인구 증가도 감소합니다. 식량이나 물과 같은 자원 부족으로 인해 높은 사망률이 발생하면 성장도 제한되지만, 이 경우의 메커니즘은 단순히 출산을 줄이는 식량 부족과는 다릅니다. 제한 요인은 빠르게 성장한 대규모 인구에 가장 큰 영향을 미칩니다.
제한 요인이있는 기하 급수적 인 성장은 물류 성장을 가져옵니다
물류 성장 모델은 특정 인구에 대해 작동하는 제한 요소와 지수 성장을 결합합니다. 예를 들어 설탕 용액의 효모 세포는 증식하여 기하 급수적으로 성장하지만 제한 요인은 음식 부족 일 수 있습니다. 일단 설탕을 먹으면 효모 세포는 성장할 수 없습니다. 일부 효모 개체군의 경우 두 번째 제한 요소는 그들이 생산하는 알코올입니다. 용액에 설탕이 많으면 음식이 부족하지 않지만 효모 세포가 생성하는 알코올은 결국 그들을 죽이고 개체 수를 줄입니다.
제한 요인의 결과로 물류 성장은 인구가 적고 식량과 물이 많을 때 기하 급수적 인 성장으로 시작됩니다. 인구가 증가함에 따라 식품을 찾기가 더 어려워 제한 요인이 성장을 늦추기 시작합니다. 마지막으로 물류 성장은 인구를 일정한 수준으로 유지하기에 충분한 식량과 물만있는 안정적인 상태를 예측합니다.
인구 증가는 물류보다는 혼란 스러울 수 있습니다
물류 성장은 인구의 자연적 한계까지 점진적인 인구 증가를 기반으로합니다. 이 인구 성장 모델의 약점은 성장이 너무 빨라 인구가 자연적인 한계를 초과 할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 풀과 물을 많이 공급하는 토끼는 많은 새끼를 자주 낳는 경향이 있으며 그 개체수는 식량 공급을 훨씬 초과 할 수 있습니다. 이 경우 토끼는 모든 음식을 먹고 굶어 죽습니다. 개체수가 0에 가까워 지지만 몇 마리의 토끼가 살아남습니다. 풀은 다시 자라며주기는 혼란스럽고 예측할 수없는 방식으로 반복됩니다. 실제 상황에서 물류 및 혼란 인구 증가 모델 모두 가능하지만 지수 성장 모델은 단기간에만 적용됩니다.