Exponentielles Wachstum vs. logistisches Wachstum
Bevölkerungswachstum ist die Veränderung der Bevölkerungsgröße über einen bestimmten Zeitraum. Die Bevölkerungswachstumsrate ist die Änderung 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 Sterberate (Rate, mit der Personen die Bevölkerung verlassen) bestimmt. Die Populationsgröße nimmt aufgrund der Begrenzung von Ressourcen wie Licht, Wasser, Platz und Nährstoffen sowie der Anwesenheit von Konkurrenten niemals unbegrenzt zu. Das Bevölkerungswachstum lässt sich durch zwei einfache Wachstumsmodelle erklären; exponentielles Wachstum und logistisches Wachstum.
Exponentielles Wachstum
Exponentielles Wachstum ist definiert als das Bevölkerungswachstum, bei dem sich die Zahl der Individuen auch bei konstanter Wachstumsrate rapide beschleunigt, was schließlich zu einer Bevölkerungsexplosion führt. Hier bestimmt allein die Geburtenrate einer bestimmten Bevölkerung deren Wachstumsrate. Die Ressourcenverfügbarkeit ist der limitierende Faktor für dieses Wachstum. Wenn wir die Anzahl der Individuen gegen die Zeit auftragen, ergibt sich eine J-förmige Kennlinie für exponentielles Wachstum. Gemäß der Kurve beginnt das Wachstum langsam und beschleunigt sich dann mit zunehmender Bevölkerungsgröße. In realen Populationen werden sowohl Nahrung als auch Platz 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 beinh altet exponentielles Bevölkerungswachstum, gefolgt von einer konstanten oder stationären Wachstumsrate. Wenn eine Population ihre Tragfähigkeit erreicht, verlangsamt sich ihr Wachstumstempo aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ressourcen für jedes neue Individuum erheblich. Die Tragfähigkeit ist die Größe, in der sich eine Population 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 sigmoiden 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.
• Logistisches Wachstum endet mit einer leicht konstanten Bevölkerungswachstumsrate (wenn die Bevölkerungswachstumsrate ihre Tragfähigkeit erreicht), während exponentielles 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, die über unbegrenzte Ressourcen wie Platz und Nahrung verfügen.
• Es gibt keine Obergrenze für das exponentielle Wachstumsmodell, während die Tragfähigkeit einer Population die Obergrenze des logistischen Wachstumsmodells ist.
