La difficulté d’étudier de manière exhaustive une population en contrôlant tous les paramètres de l’environnement conduit à l’utilisation de modèles et de comparaisons des données de terrain avec ces modèles pour comprendre les causes de variations de la taille des effectifs d’une population au cours du temps. Ces modèles reposent sur des hypothèses et permettent de les
tester.
Le modèle exponentiel, prévoit la croissance d’une population de taille No dans un milieu où les ressources et la place disponible sont considérées comme illimitées. Ce modèle prédit une croissance exponentielle de la population selon l’équation :
N(t)= N0ert
Avec t le temps et r le taux d’accroissement qui est la différence entre le nombre de naissance et le nombre de décès dans une population.
Ce modèle décrit bien la croissance rapide de certaines populations mais simplifie grandement la dynamique et néglige tous les effets du milieu.
Le modèle logistique intègre la limite des ressources du milieu en définissant une taille limite K de la population, appelée capacité limite du milieu. Ce modèle est alors modélisé par l’équation suivante
N(t) = K/(1 + [(K-N0)/N0] e-rt )
Si ce modèle permet de mieux voir l’effet de variations des ressources du milieu, il néglige complètement les interactions avec les autres espèces.
Le modèle de Lotka-Volterra permet de modéliser les variations d’effectifs dans une population de proies et de prédateurs, en supposant que les proies se développent selon une croissance exponentielle et que les décès ne sont dus qu’à la prédation, tandis que la croissance des prédateurs dépend du nombre de proies capturées. Ce modèle prédit des variations cycliques des effectifs. Ce modèle prend en compte des interactions proies-prédateurs mais néglige les limites des ressources des proies et suppose que la prédation est spécifique, ce qui est très rarement le cas.
De nombreux autres modèles existent qui permettent de tester l’effet d’un ou de plusieurs paramètres sur la dynamique d’une population.
