Populationswachstum – Kapazität (Umweltkapazität)

Was sie zeigt

Die Größe einer Population ändert sich durch Geburten minus Todesfälle, zusammengefasst in der Wachstumsrate r pro Generation. Bei unbegrenzten Ressourcen wächst sie exponentiell (ΔN/Δt = r·N) und verdoppelt sich immer wieder. Reale Lebensräume bieten jedoch nur begrenzt Nahrung und Platz, ausgedrückt durch die Kapazität K; im logistischen Modell (ΔN/Δt = r·N·(1 − N/K)) verlangsamt sich das Wachstum, wenn N sich K nähert, und es entsteht eine S-förmige Kurve mit langsamer, schneller und stabiler Phase. Umweltfaktoren wie Dürre oder reichlich Nahrung verschieben K, eine Seuche senkt N, danach kehrt die Population zum neuen Gleichgewicht zurück.

So funktioniert es

Lassen Sie das Modell Durch Kapazität begrenzt (S-förmige Kurve) laufen und beobachten Sie, wie sich die Phasenangabe ändert, während N auf K zusteigt; wechseln Sie dann zu Unbegrenzt (exponentielles Wachstum) und vergleichen Sie die Kurven. Wählen Sie anschließend Dürre oder reichlich Nahrung unter Umweltfaktor in Generation 12 und notieren Sie, wo sich N einpendelt. Klicken Sie auf Seuche (−30 %), sobald die Population stabil ist, und messen Sie die Erholungszeit. Ändern Sie zuletzt die Wachstumsrate r bei gleichem K.

Einstellbare Parameter

• Anfangsgröße der Population N₀ 2–200 Individuen
• Wachstumsrate r (Geburten − Todesfälle) 0,1–2 /Generation
• Kapazität K 50–1000 Individuen
• Modell Durch Kapazität begrenzt (S-förmige Kurve), Unbegrenzt (exponentielles Wachstum)
• Umweltfaktor in Generation 12 Keiner, Dürre: K halbiert sich, Reichlich Nahrung: K steigt auf das 1,5-Fache

Fragen zum Erkunden

1. Warum kann eine reale Population nicht lange exponentiell wachsen?
2. Bei welcher Größe stabilisiert sich die Population nach der Dürre in Generation 12?
3. Verändert eine größere Wachstumsrate r die endgültige stabile Populationsgröße oder nur, wie schnell sie erreicht wird?