Eksponentiaalinen kasvu vs. logistinen kasvu
Väestönkasvu on väestön koon muutosta tietyllä ajanjaksolla. Väestönkasvu on yksilöiden määrän muutos aikayksikköä kohti. Tämä määrä määräytyy periaatteessa syntyvyyden (uusien yksilöiden lisäämisen väestöön) ja kuolleisuuden (yksilöiden poistumisaste väestöstä) perusteella. Väkiluku ei koskaan kasva loputtomiin resurssien, kuten valon, veden, avaruuden ja ravinteiden rajoitusten ja kilpailijoiden läsnäolon vuoksi. Väestönkasvu voidaan selittää kahdella yksinkertaisella kasvumallilla; eksponentiaalinen kasvu ja logistinen kasvu.
Eksponentiaalinen kasvu
Eksponentiaalinen kasvu määritellään väestönkasvuksi, jossa yksilöiden määrä kiihtyy nopeasti myös silloin, kun kasvuvauhti pysyy vakiona ja johtaa lopulta väestöräjähdykseen. Tässä vain tietyn väestön syntyvyys määrää sen kasvunopeuden. Resurssien saatavuus on tätä kasvua rajoittava tekijä. Kun piirrämme yksilöiden määrän ajan suhteen, tuloksena on J-muotoinen ominaiskäyrä eksponentiaalista kasvua varten. Käyrän mukaan kasvu alkaa hitaasti ja kiihtyy sitten väestön koon kasvaessa. Todellisissa väestöryhmissä sekä ruoka että tila ovat rajalliset, kun väestö on täynnä. Siksi tämä malli on idealistisempi, toisin kuin logistinen kasvumalli, ja joskus sitä sovelletaan bakteeriviljelmiin, joilla on rajattomat resurssit.
Logistinen kasvu
Logistiseen kasvuun liittyy eksponentiaalinen väestönkasvu, jota seuraa tasainen tai vakaan tilan kasvuvauhti. Kun väestö saavuttaa kantokykynsä, sen nopeuden kasvu hidastuu voimakkaasti johtuen resurssien rajoitetusta saatavuudesta jokaiselle uudelle yksilölle. Kantokyky on koko, jossa väestö lopulta vakiintuu. Tällä hetkellä kyseisen väestön kasvuvauhti vaihtelee hieman kantokyvyn ylä- ja alapuolella. Tämä malli on realistisempi ja sitä voidaan soveltaa monille maan päällä oleville väestöille.
Mitä eroa on eksponentiaalisella ja logistisella kasvulla?
• Eksponentiaalisen kasvun ominaiskäyrä johtaa J-muotoiseen kasvukäyrään, kun taas logistinen kasvu johtaa sigmoidiseen tai S-muotoiseen kasvukäyrään.
• Logistista kasvumallia sovelletaan väestöön, joka lähestyy kantokykyä, kun taas eksponentiaalinen kasvumalli koskee väestöä, jolla ei ole kasvurajaa.
• Logistinen kasvu päättyy hieman vakaan väestönkasvunopeuteen (kun väestönkasvu saavuttaa kantokykynsä), kun taas eksponentiaalinen kasvu päättyy väestön räjähdykseen.
• Logistinen kasvu näkyy monissa väestöryhmissä, ja se on realistisempaa kuin eksponentiaalinen kasvu. Eksponentiaalinen kasvu soveltuu paremmin bakteeriviljelmille, joilla on rajattomat resurssit, kuten tila ja ruoka.
• Eksponentiaalisen kasvumallin ylärajaa ei ole, kun taas väestön kantokyky on logistisen kasvumallin yläraja.
