Muitos fatores afetam o crescimento populacional, mas um fator é a taxa de crescimento intrínseco de uma espécie. A taxa de natalidade menos a taxa de mortalidade sem restrições ambientais define uma taxa de crescimento intrínseco da espécie. Dentro de um ecossistema, no entanto, os limites de recursos e a predação também afetam o crescimento populacional. Existem quatro padrões principais de crescimento populacional: padrão J, recursos limitados, flutuações temporais e interação predador-presa.
J Pattern Growth
Uma população com recursos ilimitados, sem competição e sem predação exibe crescimento populacional em forma de J. Também conhecido como crescimento exponencial, o crescimento populacional começa devagar quando há poucos indivíduos e depois aumenta rapidamente em sua taxa de crescimento intrínseco. A taxa de crescimento logo se torna quase vertical. Embora isso possa acontecer após um mergulho populacional devido a incêndios ou doenças, o crescimento populacional em forma de J ocorre raramente na maioria das espécies macro. Outra vez que o crescimento em forma de J ocorre é quando uma espécie se move para um novo ambiente onde não há competição ou predação. O padrão de crescimento de uma espécie invasora, como a broca cinzenta esmeralda e a carpa asiática, demonstra o crescimento populacional em forma de J. Normalmente, o crescimento populacional em forma de J não pode ser mantido por muito tempo, sendo eventualmente limitado por recursos ou competição.
Crescimento Logístico
Populações limitadas por recursos ou competição têm padrões de crescimento logístico. O crescimento da população começa devagar e tem uma fase exponencial, semelhante ao crescimento em forma de J, mas deve competir por recursos e nunca atingir sua taxa de crescimento intrínseco. Eventualmente, a taxa de crescimento diminui para um estado estável quando o ambiente não pode suportar mais indivíduos da espécie. Este estado estável é a capacidade de carga do ambiente. Às vezes, a população ultrapassa a capacidade máxima de transporte, levando à rápida morte, geralmente devido à fome. A população cai abaixo da capacidade de carga e, em seguida, recupera lentamente para a capacidade de carga. Essas oscilações de crescimento populacional podem continuar por algum tempo, especialmente se a própria capacidade de carga mudar.
Padrões de crescimento temporariamente controlados
Mudanças sazonais têm grandes efeitos em algumas espécies de vida curta, como diatomáceas e algas . Algumas espécies têm grandes explosões sazonais de crescimento populacional. Uma vez libertado pelas circunstâncias da predação, o rápido crescimento das algas causa a proliferação de algas. Outras espécies sofrem de supressão sazonal da população quando o clima frio atinge. As diatomáceas em lagos de água doce sofrem com a população morta em tempo frio. Espécies de diatomáceas com rápidas taxas de crescimento intrínseco inicialmente têm uma taxa de crescimento populacional exponencial, mas espécies de diatomáceas de reprodução mais lenta eventualmente substituem as espécies de crescimento mais rápido quando as temperaturas aquecem. Temperaturas de queda de resfriamento evitam que as diatomáceas de crescimento mais lento eliminem completamente a competição. Esses padrões de crescimento de diatomáceas que crescem rapidamente mostram um crescimento rápido para números altos, uma queda lenta para números baixos, um aumento do crescimento da população em queda, seguido por uma mortandade de inverno. A capacidade de suporte do ecossistema está em constante fluxo para esses organismos.
Padrões de crescimento de presas predadoras
Um dos modelos de crescimento populacional mais estudados é onde as populações de predadores e presas oscilam juntas; o crescimento da população do predador está sempre atrasado em relação ao crescimento populacional da presa. Este padrão oscilante é o modelo de Lotka-Volterra. Nestes ecossistemas, o número de mortes causadas pela predação controla o crescimento populacional da presa em vez de recursos escassos que limitam o crescimento populacional da presa. Depois que a população de presas diminui, o mesmo ocorre com a população de predadores; a população de presas cresce exponencialmente até que a população de predadores se recupere. Nestes modelos, doenças e parasitas agem como predadores porque aumentam a taxa de mortalidade da presa.
