Đăng nhậpDùng miễn phí

Sinh học 12 · Phần sáu: Sinh thái học và môi trường – Chương 6. Môi trường và sinh thái học quần thể

Bài 24. Sinh thái học quần thể

Quần thể là cấp tổ chức cơ sở của sinh thái học. Bài học giúp nhận diện các đặc trưng quần thể, hai dạng tăng trưởng điển hình, sức chứa của môi trường cùng cách điều tiết số lượng cá thể trong tự nhiên.

Nhớ nhanh

1. Quần thể và các đặc trưng

Định nghĩa

Quần thể là tập hợp tất cả các cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định ở một thời điểm xác định, có khả năng giao phối và duy trì nòi giống.

Phân biệt khái niệm

Một cá thể đơn độc không tạo thành quần thể. Tập hợp của nhiều quần thể khác loài cùng sống chung trong một khu vực tạo thành quần xã.

Các đặc trưng cơ bản của quần thể gồm:

1.1 Phân bố không gian của quần thể

Trong tự nhiên, quần thể có ba dạng phân bố không gian chính:

Dạng phân bốĐặc điểmNguyên nhân – ví dụ
ĐềuCác cá thể cách nhau khá đều trên vùng sống; giảm cạnh tranhMôi trường đồng nhất, cạnh tranh gay gắt; ví dụ cây thông trong rừng thông, chim cánh cụt làm tổ
Ngẫu nhiênVị trí cá thể không theo quy luật; tận dụng nguồn sống tiềm tàngMôi trường đồng nhất, cạnh tranh không gay gắt; ví dụ các loài sâu sống trên tán lá, cây gỗ trong rừng mưa nhiệt đới
Theo nhómCá thể tập trung ở một vài khu vực; phổ biến nhất; hỗ trợ nhauNguồn sống phân bố không đều, tập tính sống bầy đàn; ví dụ đàn voi, nhóm cây bụi mọc hoang

2. Tăng trưởng quần thể và sức chứa của môi trường

1. Tăng trưởng theo cấp số nhân (đường cong hình chữ J)

Khi môi trường lí tưởng, nguồn sống dồi dào, không gian còn rộng, chưa có địch và bệnh, quần thể tăng rất nhanh. Trong thực tế, dạng này thường chỉ xuất hiện ở giai đoạn đầu khi quần thể còn nhỏ.

2. Tăng trưởng logistic (đường cong hình chữ S)

Khi số cá thể tăng dần, các yếu tố hạn chế của môi trường bắt đầu phát huy tác dụng, khiến quần thể không thể tăng vô hạn mà tiến đến một mức bền vững.

Định nghĩa

Sức chứa của môi trường (kí hiệu KK) là số lượng cá thể lớn nhất mà môi trường có thể duy trì một cách bền vững trong một thời gian dài, ở những điều kiện sống nhất định.

Quá trình tăng trưởng logistic theo các giai đoạn
  1. 1.
    Giai đoạn đầu: quần thể còn ít cá thể, tốc độ tăng còn chậm.
  2. 2.
    Giai đoạn giữa: số cá thể tăng nhanh nhất vì nguồn sống còn dồi dào, cạnh tranh còn thấp.
  3. 3.
    Giai đoạn cuối: quần thể tiến gần KK, nguồn sống và không gian cạn kiệt, cạnh tranh, bệnh tật và địch hại tăng lên nên tốc độ tăng giảm; quần thể dao động quanh mức KK.
Hình minh hoạ

So sánh hai dạng tăng trưởng:

Tiêu chíNội dung
Tăng trưởng theo cấp số nhânĐường hình chữ J; xảy ra khi môi trường lí tưởng, không giới hạn; tốc độ tăng càng về sau càng nhanh
Tăng trưởng logisticĐường hình chữ S; xảy ra trong môi trường bị giới hạn; tốc độ nhanh nhất ở giai đoạn giữa rồi chậm lại khi tiến tới KK
Vai trò của KKKK là mức ổn định lâu dài của quần thể trong điều kiện môi trường bị giới hạn

2.1 Các yếu tố hạn chế tăng trưởng quần thể

2.2 Biến động số lượng cá thể và sự điều hoà

3. Ý nghĩa, ứng dụng

4. Câu hỏi vận dụng

Câu hỏi 1 (Câu 1)

Quần thể A có cơ cấu tuổi với nhóm sinh sản trước chiếm tỉ lệ lớn; quần thể B có nhóm sau sinh sản chiếm tỉ lệ lớn. Hãy dự đoán xu hướng của mỗi quần thể trong tương lai gần khi môi trường không đổi.

Gợi ý trả lời

Quần thể A có xu hướng tăng trưởng vì nhiều cá thể chuẩn bị bước vào tuổi sinh sản. Quần thể B có xu hướng ổn định hoặc giảm vì ít cá thể đang trong độ tuổi sinh sản. Kết luận cuối cùng cần gắn với sức chứa và các yếu tố môi trường khác.

Câu hỏi 2 (Câu 2)

Một hồ nước chỉ nuôi một loài cá trắm cỏ. Người ta muốn nuôi thêm một loài lưỡng cư. Khi nói đến sinh thái học quần thể, tập hợp cá trắm cỏ trong hồ được gọi là gì? Vì sao không thể coi cá trắm cỏ và loài lưỡng cư là cùng một quần thể?

Gợi ý trả lời

Tập hợp cá trắm cỏ là một quần thể. Hai loài khác nhau không cùng tạo thành một quần thể vì quần thể chỉ gồm các cá thể cùng loài; quần thể cá trắm cỏ và quần thể lưỡng cư cùng các sinh vật khác trong hồ là các thành phần của một quần xã.

Câu hỏi 3 (Câu 3)

Theo em, việc bắt cá vượt quá tốc độ sinh sản sẽ dẫn tới hệ quả gì về lâu dài đối với quần thể cá trong hồ và đối với người khai thác?

Gợi ý trả lời

Quần thể bị suy giảm mạnh, có thể rơi xuống dưới mức có thể phục hồi tự nhiên, thậm chí diệt vong cục bộ. Người khai thác sẽ mất nguồn thu nhập bền vững. Cần khai thác giữ mức cho phép quần thể tự tái sinh.

5. Ví dụ về biến động quần thể

Ví dụ 1

Một khu rừng nhỏ có quần thể nai ban đầu gồm 80 con. Trong một năm, ghi nhận 30 con mới sinh, 18 con chết vì bệnh, 5 con di cư từ rừng lân cận đến và 7 con rời khu rừng.

Lời giải · 4 bước

Biến động do sinh – tử: 30−18=1230-18=12 con tăng. Biến động do nhập cư – xuất cư: 5−7=−25-7=-2 con. Tổng số cá thể thay đổi trong năm:

ΔN=(30−18)+(5−7)=12−2=10 con. \Delta N=(30-18)+(5-7)=12-2=10 \text{ con}.
Bước 2

Số cá thể cuối năm:

80+10=90 con. 80+10=90 \text{ con}.
Bước 3

Như vậy quần thể nai có xu hướng tăng. Tỉ lệ tăng thực tế trong năm là

1080=0,125=12,5%. \frac{10}{80}=0{,}125 = 12{,}5\%.
Bước 4

Nếu môi trường có giới hạn, khi quần thể tiến gần sức chứa KK, tốc độ tăng sẽ chậm lại và mật độ sẽ dao động quanh KK.

Gặp bài khó? Chụp ảnh để CEAO giảiAI giải từng bước, đề kiểm tra theo bài, thẻ ghi nhớ. Đăng ký miễn phí.
Thử ngay