Crecimiento de poblaciones – capacidad de carga
Ciencias naturalesEcologíaEdades 13–14
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Una población (representada como individuos dentro de un recuadro del ambiente) crece desde N₀ con una tasa r; cuando está limitada por la capacidad de carga K, la curva N(t) toma forma de S y se estabiliza en torno a K. Los estudiantes eligen un factor ecológico (la sequía reduce K, el alimento abundante aumenta K), tocan el recuadro del ambiente para provocar un brote de enfermedad que reduce la población y observan cómo se recupera. La fórmula de crecimiento y los datos se actualizan continuamente.
Lección: Ecología de poblaciones; El medio ambiente y los factores ecológicos
Qué muestra
El tamaño de una población cambia según los nacimientos menos las muertes, resumidos en la tasa de crecimiento r por generación. Con recursos ilimitados el crecimiento es exponencial (ΔN/Δt = r·N) y la población se duplica una y otra vez. Pero el alimento y el espacio reales son limitados, lo que expresa la capacidad de carga K; en el modelo logístico (ΔN/Δt = r·N·(1 − N/K)) el crecimiento se frena al acercarse N a K y aparece una curva en S con fases lenta, rápida y estable. Factores ecológicos como la sequía o el alimento abundante desplazan K, y un brote de enfermedad reduce N, que luego vuelve al nuevo equilibrio.
Cómo usarla
Empieza con el Modelo Limitado por la capacidad de carga (curva en S) y observa cómo cambia el nombre de la fase a medida que N sube hacia K; luego cambia a Sin límite (crecimiento exponencial) y compara las curvas. Después elige sequía o alimento abundante en Factor ecológico en la generación 12 y anota dónde se estabiliza N. Pulsa Brote de enfermedad (−30 %) cuando la población esté estable y mide cuánto tarda en recuperarse. Por último, cambia la Tasa de crecimiento r manteniendo K fija.
Parámetros que puedes cambiar
- Tamaño inicial de la población N₀ 2–200 individuos
- Tasa de crecimiento r (nacimientos − muertes) 0,1–2 /generación
- Capacidad de carga K 50–1000 individuos
- Modelo Limitado por la capacidad de carga (curva en S), Sin límite (crecimiento exponencial)
- Factor ecológico en la generación 12 Ninguno, Sequía: K se reduce a la mitad, Alimento abundante: K aumenta 1,5×
Preguntas para explorar
- ¿Por qué una población real no puede seguir creciendo de forma exponencial durante mucho tiempo?
- Después de la sequía en la generación 12, ¿en qué tamaño se estabiliza la población?
- ¿Una tasa r mayor cambia el tamaño estable final de la población o solo la rapidez con que se alcanza?
Ideas para la clase
Todas las guías- Laboratorio virtual de muestreo con cuadrantesLaboratorio virtual de muestreo con cuadrantes para el trabajo de campo de GCSE: estima una población con cuadrantes al azar y haz un transecto de sombra a sol.
- Laboratorio virtual de captura-recaptura: índice de LincolnLaboratorio virtual de captura-recaptura: estima una población de cochinillas con el índice de Lincoln y rompe un supuesto cada vez para ver cómo falla.