Populaatiodynamiikka tarkoittaa tietyllä alueella elävien ja kasvavien yksilöiden muodostaman populaation eli kannan koon ja tiheyden sekä sisäisen rakenteen muuttumista tilan ja ajan suhteen, sekä näihin kaikkiin vaikuttavia tekijöitä. Sisäiseen rakenteeseen kuuluvat esimerkiksi sukupuoli- ja ikärakenne.
Populaatioon vaikuttavia tekijöitä ovat populaatiotiheydestä riippumattomat, esimerkiksi erilaiset luonnonkatastrofit, tai tiheydestä riippuvaisia, kuten ravinnon jakautuminen tai ylikansoitetussa yhteisössä leviävät taudit. Populaatioiden kokoa tutkitaan ekologiassa ja populaatiogenetiikassa. Populaatioiden kokoa merkitään kirjaimella .
Populaation koon muutos matemaattisesti
Eksponentiaalinen kasvu Jos populaatio kasvaa tasaisesti geometrisen sarjan mukaisesti,Heikki Sisula: Ekologian perusteet, WSOY 1977 ja 1980, toinen uusittu painos, , sivu 58 niin sen kasvu noudattaa differentiaaliyhtälöä
missä on kasvukerroin eli syntyvyys–kuolevuuskerroin. Jos populaatiokoko on esimerkiksi , ja syntyy 20 yksilöä ja kuolee 10 yksilöä, niin kasvukerroin on silloin
Jos yllä mainittu differentiaaliyhtälö ratkaistaan, niin ratkaisuksi saadaan
missä on populaatiokoko hetkellä on populaation koko alkutilanteessa hetkellä on Neperin luku on kasvukerroin on alkutilanteesta kulunut aika
Tällöin populaatio kasvaa eksponentiaalisesti, ja sen kuvaaja muistuttaa eksponenttifunktion kuvaajaa. Kasvukerroin voidaan määritellä kaavalla
missä on uusiutuvuuskerroin ja on sukupolven pituus.
Logistinen kasvu
Logistisessa kasvussa populaation kasvua rajoittaa ympäristön kantokyky . Tällöin kasvua kuvaa differentiaaliyhtälö
mistä voidaan päätellä, että on ympäristön vastus. Kasvuvaiheen alussa Ekologian perusteet, sivu 59
Viivästävä tekijä Jos populaation kasvussa on jokin viivästävä tekijä, niin syntyy helposti populaatiokoon värähtelyjä. Tällaista tilannetta kuvaava differentiaaliyhtälö on
missä on viivästys aikayksikköinä, esimerkiksi 1 vuorokausi tai 2 vuotta.
Kaksi kilpailevaa populaatiota
Jos on olemassa kilpailevat populaatiot ja Ekologian perusteet, 3.2.5 Lajienvälinen kilpailu ja logistisen kasvun malli niin näiden populaatioiden kasvua kuvaavat differentiaaliyhtälöt ovat
missä ja
Lähteet
Populaatioekologia/populaatiodynamiikka Ekologian perusteet
Viitteet
Luokka:Ekologia