Molti fattori influenzano la crescita della popolazione, ma un fattore è il tasso di crescita intrinseco di una specie. Il tasso di natalità meno il tasso di mortalità senza restrizioni ambientali definisce un tasso di crescita intrinseco della specie. All'interno di un ecosistema, tuttavia, i limiti delle risorse e la predazione incidono anche sulla crescita della popolazione. Ci sono quattro principali modelli di crescita della popolazione: schema J, risorse limitate, fluttuazioni temporali e interazione predatore-preda.
J Pattern Growth
Una popolazione con risorse illimitate, nessuna competizione e nessuna predazione mostra la crescita della popolazione a forma di J. Conosciuto anche come crescita esponenziale, la crescita della popolazione inizia lentamente quando ci sono pochi individui e poi aumenta rapidamente al suo tasso di crescita intrinseco. Il tasso di crescita presto diventa quasi verticale. Mentre questo può accadere dopo un tuffo di popolazione a causa di un incendio o di una malattia, la crescita della popolazione a forma di J si verifica raramente nella maggior parte delle macro specie. Un'altra volta che si verifica una crescita a forma di J è quando una specie si trasferisce in un nuovo ambiente in cui non c'è competizione o predazione. Il modello di crescita di una specie invasiva, come la piralide smeraldo e la carpa asiatica, dimostra una crescita della popolazione a forma di J. Normalmente, la crescita della popolazione a forma di J non può essere mantenuta a lungo, eventualmente limitata dalle risorse o dalla concorrenza.
Crescita logistica
Le popolazioni limitate da risorse o competizione hanno modelli di crescita logistica. La crescita della popolazione inizia lentamente e ha una fase esponenziale, simile alla crescita a forma di J, ma deve competere per le risorse e non raggiunge mai il suo tasso di crescita intrinseco. Alla fine, il tasso di crescita si riduce a uno stato stazionario quando l'ambiente non può supportare altri individui della specie. Questo stato stazionario è la capacità di carico dell'ambiente. A volte la popolazione supera la capacità di carico massima che porta al rapido spegnimento, di solito a causa della fame. La popolazione scende al di sotto della capacità di carico, per poi riprendersi lentamente fino alla capacità di carico. Queste oscillazioni di crescita della popolazione possono continuare per qualche tempo, specialmente se la capacità di trasporto stessa cambia.
Modelli di crescita a controllo temporaneo
I cambiamenti stagionali hanno grandi effetti su alcune specie a vita breve come diatomee e alghe . Alcune specie hanno grandi scoppi di crescita della popolazione stagionale. Una volta liberato dalle circostanze dalla predazione, la rapida crescita delle alghe causa fioriture algali. Altre specie soffrono di soppressione della popolazione stagionale quando colpisce il freddo. Le diatomee nei laghi d'acqua dolce soffrono a causa della morte della popolazione quando fa freddo. Le specie di diatomee con tassi di crescita intrinseci rapidi hanno inizialmente un tasso di crescita esponenziale della popolazione, ma specie di diatomee riproduttive più lente alla fine sostituiscono le specie a crescita più rapida quando le temperature scaldano. Le temperature di abbassamento del raffreddamento impediscono alle diatomee in crescita più lenta di eliminare completamente la concorrenza. Questi modelli di crescita della diatomea in rapida crescita mostrano una rapida crescita ad alti numeri, un rallentamento lento a numeri bassi, un calo dell'aumento della crescita della popolazione seguito dal decesso invernale. La capacità di carico dell'ecosistema è costantemente in divenire per questi organismi.
Predator Prey Growth Patterns
Uno dei modelli di crescita demografica più studiati è quello in cui le popolazioni di predatori e prede oscillano insieme; la crescita della popolazione del predatore è sempre in ritardo rispetto alla crescita della popolazione della preda. Questo modello oscillante è il modello di Lotka-Volterra. In questi ecosistemi, il numero di morti causati dalla predazione controlla la crescita della popolazione della preda, invece delle scarse risorse che limitano la crescita della popolazione della preda. Dopo che la popolazione delle prede diminuisce, così fa la popolazione dei predatori; la popolazione di prede cresce poi in modo esponenziale fino a quando la popolazione dei predatori rimbalza. In questi modelli, malattie e parassiti agiscono come predatori perché aumentano il tasso di mortalità della preda.
