Exponentielles Wachstum vs. logistisches Wachstum
Das Bevölkerungswachstum ist die Veränderung der 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 zur Bevölkerung hinzugefügt werden) und die Sterblichkeitsrate (Rate, mit der Personen die Bevölkerung verlassen) bestimmt. Die Bevölkerungszahl nimmt aufgrund der Begrenzung von Ressourcen wie Licht, Wasser, Raum und Nährstoffen sowie der Anwesenheit von Wettbewerbern niemals auf unbestimmte Zeit zu. Das Bevölkerungswachstum kann durch zwei einfache Wachstumsmodelle erklärt werden; exponentielles Wachstum und logistisches Wachstum.
Exponentielles Wachstum
Exponentielles Wachstum ist definiert als das Bevölkerungswachstum, bei dem sich die Anzahl der Individuen schnell beschleunigt, selbst wenn die Steigerungsrate konstant bleibt, was schließlich zu einer Bevölkerungsexplosion führt. Hier bestimmt allein die Geburtenrate einer bestimmten Bevölkerung ihre Wachstumsrate. Die Verfügbarkeit von Ressourcen ist der begrenzende Faktor für dieses Wachstum. Wenn wir die Anzahl der Individuen gegen die Zeit auftragen, ist das Ergebnis eine J-förmige Kennlinie für das exponentielle Wachstum. Entsprechend der Kurve beginnt das Wachstum langsam und beschleunigt sich dann mit zunehmender Bevölkerungsgröße. In realen Bevölkerungsgruppen werden sowohl Nahrung als auch Platz begrenzt, wenn die Bevölkerung überfüllt ist. Daher ist dieses Modell im Gegensatz zum logistischen Wachstumsmodell idealistischer und gilt manchmal für Bakterienkulturen mit unbegrenzten Ressourcen.
Logistisches Wachstum
Das logistische Wachstum beinhaltet ein exponentielles Bevölkerungswachstum, gefolgt von einer konstanten oder stetigen Wachstumsrate. Wenn eine Bevölkerung ihre Tragfähigkeit erreicht, verlangsamt sich ihr Ratenwachstum aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ressourcen für jede neue Person erheblich. Die Tragfähigkeit ist die Größe, in der sich eine Bevölkerung letztendlich stabilisiert. Zu diesem Zeitpunkt schwankt die Wachstumsrate dieser Bevölkerung leicht über und unter der Tragfähigkeit. Dieses Modell ist realistischer und kann für viele Bevölkerungsgruppen auf der Erde angewendet werden.
Was ist der Unterschied zwischen exponentiellem Wachstum und logistischem Wachstum?
• Die charakteristische Kurve für exponentielles Wachstum führt zu einer J-förmigen Wachstumskurve, während das logistische Wachstum zu einer Sigmoid- oder S-förmigen Wachstumskurve führt.
• Das logistische Wachstumsmodell gilt für eine Bevölkerung, die sich ihrer Tragfähigkeit nähert, während das exponentielle Wachstumsmodell für eine Bevölkerung gilt, die keine Wachstumsgrenze hat.
• Das logistische Wachstum endet mit einer leicht konstanten Bevölkerungswachstumsrate (wenn die Bevölkerungswachstumsrate ihre Tragfähigkeit erreicht), während das exponentielle Wachstum mit der Bevölkerungsexplosion endet.
• Logistisches Wachstum ist in vielen Bevölkerungsgruppen zu beobachten und realistischer als exponentielles Wachstum. Exponentielles Wachstum eignet sich besser für Bakterienkulturen mit unbegrenzten Ressourcen wie Platz und Nahrung.
• Es gibt keine Obergrenze für das exponentielle Wachstumsmodell, während die Tragfähigkeit einer Population die Obergrenze des logistischen Wachstumsmodells ist.
