种群动态即种群发展中的总体数量变化情况。即种群数量在时间和空间中的变化。影响种群数量变化的主要参数为：出生、死亡、迁入和迁出。在不同的种群，各参数对种群数量变化的作用不同。
种群动态研究的基本方法有野外调查掌握资料，实验研究证实假说或进行验证，以及通过数学模型进行模拟研究并对未来动态变化作出预测。对种群动态及影响种群数量和分布的生态因素的研究，在生物资源的合理利用、生物保护及病虫害防治等方面都有重要的应用价值。
种群动态的研究，一直是生态学研究的核心问题之一。经典生态学研究的种群动态往往是在同质空间里研究，因而种群的平均密度就代表了这一区域的种群大小。然而自70年代以来，由于人为活动的干扰和栖息地的破碎化，种群在空间的动态越来越受到关注，生态学的一个新领域——空间生态学已经建立。该论文综合分形理论和混沌理论，建立了广泛适用于各类空间条件下的种群动力学模型。首次阐述了样方大小对抽样结果产生偏差的本质原因，并给出了消除该类偏差的条件和方法。利用将具有确定生物学意义的行为特征参数导入模型，首次将种群动态、个体空间分布形式、物种进化特征联系起来。运用丰富的非线性分析方法，阐述了种群极端动态产生的条件和行为特征对其的影响，首次揭示了种群暴发和农林害虫空间分布变化之间的关系;发现了物种行为特征、繁殖特征对种群长期动态的影响规律，推导出物种进化与种群动态特征之间的关系，提出了不同进化对策发生与分化机制的假说。利用模型验证了混沌动态在现实种群中的存在。通过对
小红珠绢蝶东灵山种群的实践研究，首次提出了对濒危昆虫种群下降因子的快速鉴别方法;运用模型分析进一步明确了对该种群绝灭因子的识别，首次提出了通过对种群下降因子和绝灭因子的联系和区别，制定合理保护措施的原则。
种群动态模型，种群动态一般指种群的消长以及种群消长与种群参数（如出生、死亡、迁入、迁出等）间的数量关系。数学模型即定量描述种群动态的数学公式；包括建立模型、根据模型进行预测、在实际中验证预测、修正原有模型、……如此反复使模型不断完善而更能接近实际。模型不仅有助于预测，而且对于无法进行实验的大规模的生态学系统，也可以通过模型在电子计算机上进行模拟实验。因而模型研究已成为生态学的一个重要研究方法。
种群在无限环境中的指数增长模型 自然种群是在现实的有限的环境中增长的。这里先介绍一个理想种群在无限环境中的增长模型。种群增长可分为离散增长和连续增长两类。如果现实种群只由一个世代构成，相继世代之间没有重叠，种群增长就属于离散型。例如栖息于草原季节性小水坑中的
水生昆虫，每年雌虫产一次卵，卵孵化长成幼虫，蛹在泥中渡过旱季，到第二年才变为成虫，世代不相重叠。相反，世代之间有重叠，种群就接近连续增长型。
竞争模型 这里指的竞争是两个具有共同食物、空间或其他需求的物种之间的竞争，不包括捕食、寄生关系等广义的生存竞争。高斯以两种分类上和生态上很接近的草履虫（即双小核草履虫和大草履虫）进行试验。在对两种草履虫分别培养时，它们都表现出典型的“S”型增长曲线，但在
混合培养时，开始两种都有增长，最后大草履虫灭亡，双核小草履虫生存。沃尔泰拉模型拟合这些结果，并在此基础上提出
竞争排除原理，即两个生态要求完全相似的物种不可能共存的原理。洛特卡-沃尔泰拉竞争模型以
逻辑斯谛增长为基础。假定物种甲、乙单独增长时，均按逻辑斯谛方程，即：对物种甲，对物种乙， 逻辑斯谛增长方程说明种群的增长率 dN/dt决定于种群已积聚的密度N、内禀增长能力r和种群增长尚未利用的“资源”。当两个物种在同一环境中增长时，每一物种的增长率也决定于这 3项，但最后一项比单种种群复杂。