Вывод формулы внутривидового саморегулирования
Ареал обитания — площадь поверхности, занимаемая популяцией данного вида — может прокормить определённое количество животных (n), без нарушения экологического равновесия. Изменение условий среды обитания, колебания рождаемости приводит периодически к тому, что численность особей в популяции возрастает и становится равной:
где:
β — избыточное число особей, вызывающее нарушение экологического равновесия.
При том же уровне заболеваемости и при тех же отрицательных факторах внешней среды повышается смертность, и число особей вновь приближается к оптимальному.
где:
Δn — незначительные отклонения численности популяции от оптимальной.
Если же численность популяции была меньше оптимальной, то при тех же природных условиях повышается рождаемость, и численность приближается к оптимальной.
где:
N>(-) — численность популяции, меньше оптимальной.
р — недостающее количество особей до оптимальной численности популяции.
В чём же причина таких реакций популяций при колебаниях численности? Выдвинем ряд предположений и проанализируем их. Рассмотрим соотношение:
где:
m(t) — растительная биомасса, воспроизводимая на территории обитания популяции в единицу времени.
m(n) — растительная биомасса, необходимая травоядному животному (кролику) для оптимального существования.
n — оптимальная плотность популяции, соответствующая экологическому равновесию.
При простом воспроизводстве, соотношение (3) равно единице. При расширенном воспроизводстве, соотношение (3) меньше единицы. Расширенное воспроизводство — когда часть образовавшейся в результате фотосинтеза растительной биомассы остаётся после поедания её травоядными животными. Соотношение (3) является балансным. Колебание плотности популяции можно записать в виде: