Nội dung chính Sinh học 12 chân trời Bài 21: Quần thể sinh vật

BÀI 21: QUẦN THỂ SINH VẬT

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ SINH VẬT

- Khái niệm: Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một khoảng thời gian nhất định, cùng chịu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái, cùng sử dụng nguồn sống và có khả năng sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) tạo ra những thế hệ mới có khả năng sinh sản.

- Ví dụ: Quần thể cò trắng ở Thung Nham, Ninh Bình,...

II. MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ

1. Mối quan hệ hỗ trợ

- Mối quan hệ hỗ trợ diễn ra khi các cá thể sống cùng với nhau, sự hỗ trợ giữa các cá thể đảm bảo cho quần thể thích nghi với các điều kiện môi trường, tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể.

Ví dụ:

+ Chim bồ nông tập trung thành hàng để tăng hiệu quả bắt cá.

+ Sói săn mồi theo bầy đàn để tăng hiệu quả săn mồi.

2. Mối quan hệ cạnh tranh

- Trường hợp điều kiện môi trường sống không thuận lợi sẽ dẫn đến sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể làm tăng mức tử vong, duy trì số lượng và sự phân bố cá thể trong quần thể cho phù hợp với nguồn sống của môi trường, đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể.

Ví dụ: 

+ Sư tử đực tranh giành lãnh thổ.

→ Nguyên nhân: Tranh giành về nơi ở, nguồn thức ăn, quyền sinh sản,...

→ Ý nghĩa: Bảo vệ nguồn thức ăn, nước uống, nơi ở và nơi sinh sản để không bị xâm phạm bởi các con đực khác.

+ Hiện tượng tự tỉa thưa ở thực vật.

→ Nguyên nhân: Mật độ cây quá dày, thiếu ánh sáng và chất dinh dưỡng.

→ Ý nghĩa: Các cá thể yếu sẽ bị đào thải, mật độ cá thể giảm, đảm bảo nguồn ánh sáng và chất dinh dưỡng cho các cá thể còn lại.

III. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

1. Kích thước quần thể

- Khái niệm: Kích thước quần thể là số lượng cá thể (hoặc khối lượng hoặc năng lượng tích lũy trong các cá thể) phân bố trong không gian của quần thể.

- Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất mà quần thể cần có để duy trì và phát triển; nếu kích thước quần thể giảm xuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào trạng thái diệt vong.

- Kích thước quần thể vượt mức tối đa, nguồn sống không đủ cung cấp cho các cá thể dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt làm giảm kích thước quần thể.

2. Mật độ cá thể

- Khái niệm: Mật độ cá thể của quần thể là số lượng cá thể tính trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích của quần thể.

- Mật độ cá thể ảnh hưởng đến khả năng sử dụng nguồn sống của quần thể → ảnh hưởng đến mức sinh sản và mức tử vong.

3. Tỉ lệ giới tính

- Tỉ lệ giới tính là tỉ lệ giữa số cá thể đực và số cá thể cái trong quần thể.

- Đa số quần thể sinh vật sinh sản hữu tính trong tự nhiên có tỉ lệ đực : cái xấp xỉ 1 : 1.

- Tỉ lệ giới tính thay đổi tùy theo tập tính sinh sản của từng loài, thời gian và điều kiện môi trường.

- Ở loài sinh sản hữu tính, tỉ lệ giới tính thể hiện tiềm năng sinh sản của quần thể.

4. Nhóm tuổi

- Tuổi được tính dựa trên thời gian sống của cá thể.

- Các cá thể trong quần thể được chia thành 3 nhóm tuổi: trước sinh sản, đang sinh sản và sau sinh sản.

- Thành phần nhóm tuổi đảm bảo mối tương quan về số lượng cá thể giữa các nhóm tuổi trong quần thể, đảm bảo cho quần thể có khả năng thích ứng với những thay đổi của môi trường sống.

5. Kiểu phân bố

- Phân bố cá thể trong quần thể là vị trí tương đối của các cá thể trong không gian sống của quần thể.

- Trong quần thể có ba kiểu phân bố chủ yếu: 

+ Phân bố đồng đều.

+ Phân bố ngẫu nhiên.

+ Phân bố theo nhóm.

Bảng 21.1 - SGK tr.140.

IV. SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

1. Các kiểu tăng trưởng của quần thể sinh vật

- Tăng trưởng trong điều kiện môi trường không bị giới hạn: Diễn ra trong điều kiện môi trường không bị giới hạn, nguồn sống dồi dào và cung cấp đầy đủ cho nhu cầu của từng cá thể, số lượng cá thể trong quần thể tăng lên nhanh chóng; đường cong tăng trưởng có hình chữ J.

Tăng trưởng trong môi trường có nguồn sống bị giới hạn: Diễn ra trong điều kiện môi trường có nguồn sống bị giới hạn, sự tăng trưởng của quần thể ban đầu tăng nhanh, sau đó tăng chậm và giữ ở mức ổn định; đường cong tăng trưởng có hình chữ S.

2. Các yếu tố ảnh hưởng tới tăng trưởng quần thể sinh vật

- Mức sinh sản là số lượng cá thể được sinh ra trong một khoảng thời gian nhất định. 

+ Mức sinh sản phụ thuộc vào khả năng sinh sản của các cá thể cái trong quần thể, số trứng hoặc con non trong một lứa, khả năng bảo vệ và chăm sóc trứng hoặc con non của bố mẹ,... và các điều kiện môi trường (ánh sáng, nhiệt độ, nguồn dinh dưỡng,...).

- Mức tử vong là số lượng cá thể bị chết trong một khoảng thời gian nhất định vì tuổi già hoặc các nguyên nhân sinh thái khác (dịch bệnh, nguồn thức ăn, kẻ thù,...).

- Mức nhập cư là sự tăng lên về số lượng cá thể trong quần thể vào một khoảng thời gian nhất định do một số cá thể từ nơi khác di chuyển đến.

- Mức xuất cư là số cá thể di cư khỏi quần thể trong khoảng thời gian nhất định. Sự xuất cư xảy ra khi điều kiện sống trở nên bất lợi, cạnh tranh giữa các cá thể trở nên gay gắt.

3. Biến động số lượng cá thể của quần thể sinh vật

- Sự thay đổi của các nhân tố sinh thái theo chu kì hoặc không theo chu kì có thể gây nên sự biến động số lượng cá thể của quần thể.

Bảng 21.3 - SGK tr.142.

V. SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ NGƯỜI

- Sự tăng trưởng của quần thể người tương đối chậm trước năm 1650. Đến năm 1650, dân số thế giới đạt khoảng 500 triệu người. Từ năm 1650 trở đi, kích thước quần thể người tăng lên nhanh chóng trong một vài thế kỉ. Sau đó, khoảng cách về thời gian để dân số tăng gấp đôi ngày càng rút ngắn.

- Sự tăng trưởng dân số quá nhanh sẽ gây ra những hậu quả đối với tự nhiên và con người như: suy thoái môi trường và suy giảm đa dạng sinh học do hoạt động khai thác, sản xuất của con người, tốc độ đô thị hoá nhanh chóng gây mất diện tích rừng; thiếu nơi ở và việc làm; tăng nguy cơ mắc bệnh dịch; tăng gánh nặng cho xã hội, đặc biệt là đối với y học và giáo dục; ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế;...

- Nhìn chung, kích thước quần thể người tỉ lệ nghịch với tỉ lệ tăng trưởng của quần thể người, kích thước quần thể càng nhỏ thì tỉ lệ tăng trưởng càng nhanh và người.

VI. QUẦN THỂ SINH VẬT LÀ MỘT CẤP ĐỘ TỔ CHỨC SỐNG

- Quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống được đặc trưng bởi tỉ lệ giới tính, nhóm tuổi,... 

- Sự phân hoá của quần thể gắn với sự phân hoá của môi trường biểu hiện thông qua mối quan hệ giữa các cá thể với môi trường sống, do đó, cấu trúc của quần thể thường xuyên thay đổi dưới sự tác động của các nhân tố môi trường.

VII. ỨNG DỤNG HIỂU BIẾT VỀ QUẦN THỂ TRONG THỰC TIỄN

Trong thực tiễn, con người đã vận dụng những hiểu biết về sinh thái học quần thể trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm nâng cao hiệu quả trong sản xuất, bảo vệ môi trường và nguồn tài nguyên sinh vật, bảo vệ sức khoẻ con người,...

Bảng 21.4 – Một số ứng dụng hiểu biết về quần thể trong thực tiễn