النماذج السكانية:
يوجد مجموعة من النماذج السكانية التي يقوم على أساسها الباحثون بمعرفة مدى ملاءمة البيانات السكانية من خلال التجارب العملية ومن دراسات المجموعات الطبيعية في البرية لهذه النماذج:
النمو الأسي:
يفترض النموذج الأول والأكثر أساسية لديناميات السكان أن البيئة لديها موارد غير محدودة ويمكن أن تدعم عددًا غير محدود من الأفراد، وعلى الرغم من أن هذا الافتراض غير واقعي بشكل واضح في العديد من الظروف، إلا أن هناك مواقف تكون فيها الموارد وفيرة بما يكفي بحيث يكون هذا النموذج قابلاً للتطبيق، في ظل هذه الظروف، يكون معدل نمو السكان ثابتًا ويساوي المعدل الجوهري للزيادة r. يُعرف هذا أيضًا بالنمو الأسي.
ماذا يحدث لحجم السكان بمرور الوقت في ظل النمو الأسي؟ إذا كانت r سالبة، ينخفض عدد السكان بسرعة إلى الانقراض، ومع ذلك، إذا كانت r موجبة، يزداد عدد السكان في الحجم، ببطء في البداية ثم بسرعة أكبر، ويُعرف النمو الأسي أيضًا باسم “النمو على شكل J” لأن شكل منحنى حجم السكان بمرور الوقت يشبه الحرف J، أيضًا، نظرًا لأن معدل نمو السكان ثابت، ولا يعتمد على الكثافة السكانية، يُطلق على النمو الأسي أيضًا “النمو المستقل عن الكثافة”، غالبًا ما يُلاحظ النمو الأسي في عدد قليل من السكان، والذين من المحتمل أن يواجهوا موارد وفيرة، ومع ذلك، فإن النمو على شكل حرف J ليس مستدامًا، والانهيار السكاني أمر لا مفر منه في نهاية المطاف.
هناك العديد من الأنواع التي تمر في الواقع بدورات من النمو الأسي تليها الانهيارات السكانية، نتج أحد الأمثلة الكلاسيكية للنمو الأسي عن إدخال الرنة في جزيرة سانت بول الصغيرة، قبالة سواحل ألاسكا، زاد عدد قطعان الرنة هذه من خمسة وعشرين فردا إلى ألفي فرد في سبعة وعشرين عامًا، ومع ذلك، بعد استنفاد إمداداتهم الغذائية من الأشنات، انخفض عدد السكان إلى ثمانية فقط، شوهد نمط مماثل بعد إدخال الرنة في جزيرة سانت ماثيو، أيضًا قبالة ساحل ألاسكا، بعد بضع سنوات، وعلى مدار التاريخ، كان النمو السكاني البشري أيضًا على شكل J.
النمو اللوجستي:
نموذج مختلف للزيادة السكانية يسمى النمو اللوجستي، ويسمى النمو اللوجستي أيضًا “النمو على شكل حرف S” لأن المنحنى الذي يصف الكثافة السكانية بمرور الوقت يكون على شكل حرف S، في النمو على شكل حرف S، يعتمد معدل نمو السكان على كثافة السكان، وعندما يكون حجم السكان صغيرًا، يكون معدل النمو مرتفعًا، لكن مع زيادة الكثافة السكانية، يتباطأ معدل النمو، وأخيرًا، عندما تصل الكثافة السكانية إلى نقطة معينة، يتوقف عدد السكان عن النمو ويبدأ في الانخفاض في الحجم، نظرًا لأن معدل نمو السكان يعتمد على كثافة السكان، فإن النمو اللوجستي يوصف أيضًا بأنه “نمو يعتمد على الكثافة”.
في ظل النمو اللوجستي، يُظهر فحص حجم السكان بمرور الوقت أنه، مثل النمو على شكل حرف J، يزداد حجم السكان ببطء في البداية ثم بسرعة أكبر، على عكس النمو المتسارع، فإن هذه الزيادة لا تستمر، بدلاً من ذلك، يتباطأ النمو ويصل السكان إلى توازن مستقر عند كثافة سكانية ثابتة قصوى، يسمى هذا الحد الأقصى الثابت بالقدرة الاستيعابية، ويمثل الحد الأقصى لعدد الأفراد الذين يمكن دعمهم من خلال الموارد المتاحة في الموطن المعين، يتم الإشارة إلى قدرة الحمل بواسطة المتغير K.
حقيقة أن القدرة الاستيعابية تمثل توازنًا مستقرًا لسكان ما يعني أنه إذا تمت إضافة الأفراد إلى مجتمع يتجاوز القدرة الاستيعابية، فإن حجم السكان سينخفض حتى يعود إلى K، ومن ناحية أخرى، إذا كان عدد السكان أصغر من القدرة الاستيعابية، سيزداد حجمها حتى تصل إلى تلك القدرة الاستيعابية، ومع ذلك سيتم ملاحظة، أن القدرة الاستيعابية قد تتغير بمرور الوقت، تعتمد K على مجموعة كبيرة من العوامل، بما في ذلك كل من الظروف الأحيائية وتأثير الكائنات البيولوجية الأخرى.
ومع ذلك، هناك عددًا أقل من الأمثلة على النمو اللوجستي في التجمعات الطبيعية، وقد يكون هذا بسبب أن النموذج يفترض أن رد فعل النمو السكاني على الكثافة السكانية (أي أن النمو السكاني يتباطأ مع زيادة الكثافة السكانية، وأن السكان ينخفضون فعليًا في الحجم عندما تكون الكثافة أعلى من القدرة الاستيعابية) يكون فوريًا، وفي الواقع، هناك دائمًا تقريبًا تأخير زمني قبل الشعور بتأثيرات الكثافة السكانية العالية، وقد يفسر الفاصل الزمني أيضًا سبب سهولة الحصول على أنماط نمو لوجستي في المختبر، نظرًا لأن معظم الأنواع المستخدمة في التجارب العملية لها دورات حياة بسيطة إلى حد ما يكون التكاثر فيها سريعًا نسبيًا.