Bæreevne (K)

Biologi A · STX · A-niveau · Økologi

🧬 Bæreevne (K)

Bæreevne (carrying capacity, K) = det maksimale populations-størrelse et miljø kan understøtte LANGTIDSBÆREDYGTIGT. Begrænset af tilgængelige ressourcer (mad, vand, plads, lys, ly).

Logistisk vækst-model: dN/dt = rN(1 − N/K). N = population, r = vækstrate per capita, K = bæreevne.

S-formet (sigmoid) kurve — vokser eksponentielt først, aftager når N nærmer K, stabiliseres ved K. Modsat eksponentiel vækst dN/dt = rN — uden grænser.

Fase-ler i logistisk vækst:

1.

Lag-fase — langsom start (få individer, få parringer).

2.

Eksponentiel fase — hurtig vækst, ressourcer rigelige.

3.

Aftagende vækst — knaphed begynder.

4.

Stabilisering — N ~ K, fødsler ~ dødsfald. Maksimal vækstrate ved N = K/2 — bruges i fiskeri (MSY = maximum sustainable yield).

Faktorer der bestemmer K:

• (a) Mad-tilgængelighed (mest typisk).
• (b) Vand.
• (c) Habitat / yngleplads.
• (d) Rovdyr.
• (e) Sygdomme (tæthedsafhængig).
• (f) Konkurrence — interspecifik (mellem arter) + intraspecifik (inden for art).
• (g) Klima + vejr.
• (h) Affaldsstoffer.

Densitetsafhængige faktorer: stærkere virkning ved høj population. Sygdomme spredes lettere, mad knaphed, social stress.

Densitetsuafhængige: virker ens uanset population. Kuldebølger, oversvømmelser, brand. r-strategier vs. K-strategier (MacArthur + Wilson 1967): (a) r-strategi — mange afkom, lille investering hver. Korte liv, hurtig modning. Kolonisere nye habitater.

Eksempler

insekte

Læringsmål

• Forklare trofiske niveauer og 10%-reglen
• Beskrive kulstof-, nitrogen-, fosfor-, vandkredsløb
• Anvende eksponentiel og logistisk vækstmodel
• Forklare bæreevne og dens faktorer
• Skelne symbiose-typer (mutualisme, kommensalisme, parasitisme)

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar, hvad en populations bæreevne er, og hvilke faktorer der bestemmer den
• Skitsér en vækstkurve for en population, der nærmer sig sin bæreevne
• Diskutér, hvad der sker med en population, hvis den overstiger bæreevnen i sit habitat

Eksperiment-forslag

• Brug en CAS/regneark til at plotte den logistiske vækstmodel dN/dt = rN(1 − N/K) for forskellige værdier af r og K, og sammenlign med eksponentiel vækst.
• Find data for en reel population (fx fårebestand på en ø, eller en bakteriekultur) og afgør, om den følger eksponentiel eller logistisk vækst.
• Diskutér r- vs. K-strategier med konkrete eksempler (insekter vs. elefanter) og forklar, hvordan disse strategier hænger sammen med bæreevne.

Brobygning

Når populationer nærmer sig deres bæreevne, øges konkurrencen — men nogle arter udvikler i stedet tætte samarbejdsrelationer — det fører videre til 'Symbiose (mutualisme, kommensalisme, parasitisme)'.