Dinamica di popolazioni.

La dinamica di popolazioni studia i cambiamenti delle dimensioni delle popolazioni, cioè le variazioni del numero di individui che compongono la popolazione
(in ecologia per popolazione si intende l'insieme di individui appartenenti alla stessa specie che vivono in un certo ecosistema).
Le variazioni del numero di individui di una popolazione dipendono da diversi parametri:


Il fatto che una popolazione (in cui non ci siano scambi con popolazioni vicine) tenda a crescere, a decrescere o a rimanere stabile numericamente dipende dalla differenza tra natalità e mortalità.
Le curve di accrescimento di una popolazione sono fondamentalmente di due tipi,
  1. a J o esponenziale
  2. sigmoide, o logistica.

Curva a J.

Immaginiamo che una popolazione viva in una situazione di totale assenza di fattori limitanti:
essa si accrescerà ad un ritmo determinato unicamente dalla sua capacità riproduttiva (tasso intrinseco di accrescimento o potenziale biotico).

Supponiamo di coltivare in condizioni ideali di temperatura, umidità, pH, apporto di sostanze nutritive dei batteri in grado di riprodursi ogni ora;
al tempo 0 (inizio dell'esperimento) avremo 1 batterio, che dopo un'ora si riprodurrà asessualmente e darà 2 batteri, che dopo un' ora ancora diventeranno 4, poi 8, poi 16, 32, 64 e così via, secondo le potenze di 2.
Riportando i dati su un piano cartesiano con in ascissa il tempo e in ordinata il numero di individui otteniamo un ramo di parabola.
Questo significa che la popolazione aumenta in modo incontrollato, sempre più velocemente.

Una situazione del genere, comunque, è puramente teorica, realizzabile sperimentalmente in laboratorio come nell'esempio, ma praticamente mai presente in natura.

Curva sigmoide.

In natura esistono sempre dei fattori limitanti, ovvero delle situazioni ambientali fisiche, chimiche o biologiche, in grado di limitare l'accrescimento di una popolazione.
Si può trattare, ad esempio di una temperatura o di un pH non ideali, o di risorse di cibo esigue, o della presenza di un predatore. In tali condizioni una popolazione non può accrescersi illimitatamente, ma incontrerà una resistenza ambientale, che non permetterà che la popolazione superi numericamente un determinato valore, indicato come capacità portante dell'ambiente (K).
La capacità portante dell'ambiente (K) è quindi il numero massimo di individui di una popolazione che possono vivere in un ecosistema.

La curva che rappresenta tale modello di accrescimento somiglia ad una S (viene per questo detta sigmoide): essa prevede che una popolazione inizialmente possa accrescersi rapidamente, come nella curva a J, ma, nel momento in cui l'influenza dei fattori limitanti comincia a manifestarsi, la crescita rallenta fino a che la popolazione diventa numericamente stabile, magari compiendo qualche oscillazione intorno al valore di K.

Fluttuazioni delle popolazioni.

Negli ecosistemi più complessi e con una notevole varietà di specie diverse, le popolazioni godono di una certa stabilità numerica (i tassi di natalità e di mortalità si eguagliano).
Viceversa, negli ecosistemi in cui sono presenti poche specie, oppure in quelli facilmente soggetti a condizioni ambientali variabili, le popolazioni spesso presentano fluttuazioni numeriche, anche cicliche.
Ecco alcuni esempi: