Nội dung chính Sinh học 12 kết nối Bài 24: Sinh thái học quần thể

BÀI 24: SINH THÁI HỌC QUẦN THỂ

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ

1. Khái niệm quần thể

- Khái niệm:  Quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian và thời gian xác định, có khả năng sinh sản (hữu tính hoặc vô tính) tạo ra những thế hệ mới có thể sinh sản được.

- Đặc điểm: 

+ Quần thể là một hệ thống mở: Các cá thể thường xuyên trao đổi chất và năng lượng với môi trường.

+ Quần thể là một cấp độ tổ chức sống: Các cá thể sinh vật trong quần thể có khả năng sinh trưởng, phát triển, sinh sản và tự điều chỉnh.

2. Mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể

a) Quan hệ hỗ trợ

-  Quan hệ hỗ trợ cùng loài giúp cho quần thể khai thác tối ưu nguồn sống, tăng khả năng sinh sản và hạn chế tác động bất lợi của môi trường. 

b) Quan hệ cạnh tranh

- Quan hệ cạnh canh trong quần thể xảy ra khi nguồn sống (sức chứa) của môi trường có giới hạn, khi số lượng cá thể của quần thể vượt quá khả năng cung cấp của môi trường. 

- Quan hệ cạnh tranh giúp đảm bảo cung cấp nguồn sống phù hợp với sức chứa của môi trường, đảm bảo cho quần thể tiến hoá và thích nghi (đào thải những cá thể kém thích nghi).

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ

1. Mật độ cá thể

- Mật độ các thể của quần thể là số lượng cá thể trên một đơn vị hay thể tích của quần thể. 

- Mật độ cá thể biểu thị mức độ khai thác nguồn sống của quần thể. Khi môi trường có nguồn thức ăn dồi dào, tỉ lệ sinh lớn hơn tỉ lệ tử làm tăng mật độ quần thể. 

2. Kích thước quần thể

- Là số lượng cá thể (hoặc sinh khối hoặc năng lượng) có trong khu vực phân bố của quần thể.

- Kích thước tối đa là số lượng cá thể lớn nhất mà quần thể có thể đạt được phù hợp với sức chứa của môi trường. 

- Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất để quần thể tồn tại và phát triển. 

- Ứng dụng: Dựa vào kích thước quần thể để xây dựng phương án bảo tồn, khai thác tài nguyên sinh vật một cách hợp lí. 

3. Kiểu phân bố

- Là kiểu bố trí các cá thể (vị trí tương đối giữa các cá thể) trong khoảng không gian 

sống của quần thể.

- Có 3 hình thức phân bố:

+ Phân bố đồng đều: Các cá thể bố trí cách đều nhau, gặp ở điều kiện môi trường có nguồn sống đồng đều, mật độ cá thể cao và có sự cạnh tranh gay gắt. 

+ Phân bố ngẫu nhiên: Mỗi cá thể sống ở một vị trí bất kì, gặp ở môi trường có nguồn 

sống phân bố đồng đều nhưng ít có sự tương tác giữa các cá thể trong quần thể. 

+ Phân bố theo nhóm: Các cá thể tập trung thành từng nhóm ở những điều kiện sống thuận lợi, gặp ở những nơi có nguồn sống không đồng đều, đây là kiểu phân bố phổ biến nhất.

4. Tỉ lệ giới tính

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

- Các yếu tố ảnh hưởng đến tỉ lệ giới tính:

+ Đặc điểm sinh sản, tập tính của loài. 

+ Điều kiện môi trường sống: chất dinh dưỡng, nhiệt độ,... 

+ Giai đoạn phát triển. 

- Ý nghĩa: Sự hiểu biết về tỉ lệ giới tính có ý nghĩa quan trọng trong chăn nuôi gia súc, bảo vệ môi trường. Trong chăn nuôi, người ta có thể tính toán tỉ lệ các con đực và cái phù hợp để đem lại hiệu quả kinh tế. Ví dụ: với các đàn gà, hươu, nai,... người ta có thể khai thác bớt một số lượng lớn các cá thể đực mà vẫn duy trì được sự phát triển của loài. 

5. Nhóm tuổi

- Tuổi là đơn vị đo thời gian sống của cá thể sinh vật. Đặc trưng nhóm tuổi được áp dụng cho các loài có thời gian sống nhiều năm. 

- Nhóm tuổi chia làm: nhóm tuổi trước sinh sản; nhóm tuổi sinh sản và nhóm tuổi sau sinh sản. 

- Ở quần thể người, căn cứ theo tỉ lệ nhóm tuổi chia thành 3 dạng tháp tuổi là dạng phát triển, dạng ổn định và dạng suy giảm. 

- Phân tích tháp tuổi của mỗi quốc gia có ý nghĩa trong việc đưa ra các giải pháp dân số, phát triển kinh tế, xã hội. Ví dụ: dự báo và giải quyết tình trạng thiếu hụt việc làm, an sinh xã hội khi dân số già hoá.

III. TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

1. Các kiểu tăng trưởng của quần thể sinh vật

- Tăng trưởng của quần thể là sự gia tăng kích thước của quần thể qua các thế hệ.

- Có hai kiểu tăng trưởng của quần thể:

+ Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học (tăng trưởng hình chữ J).

+ Tăng trưởng trong điều kiện môi trường có giới hạn (tăng trưởng hình chữ S).

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tăng trưởng quần thể

Kích thước quần thể = sinh – tử + nhập cư – xuất cư.

- Kích thước quần thể tăng trưởng dương khi môi trường sống thuận lợi, nguồn thức ăn dồi dào, tỉ lệ sinh tăng, tỉ lệ tử vong giảm, hạn chế xuất cư và chứa thêm các cá thể nhập cư. 

- Kích thước quần thể tăng trưởng âm khi điều kiện bất lợi, nguồn thức ăn suy giảm làm tỉ lệ sinh giảm, tỉ lệ tử tăng, tỉ lệ cá thể xuất cư tăng. 

3. Tăng trưởng của quần thể người

- Dân số thế giới tăng trưởng liên tục trong suốt quá trình phát triển lịch sử. 

- Dân số tăng nhanh là nguyên nhân chủ yếu làm cho chất lượng môi trường giảm sút, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của con người.

IV. CÁC KIỂU BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ

- Biến động số lượng cá thể là sự thay đổi số lượng cá thể của quần thể dưới tác động của môi trường.

V. ỨNG DỤNG CÁC HIỂU BIẾT VỀ QUẦN THỂ TRONG THỰC TIỄN

1. Trong nông nghiệp

- Trồng trọt, canh tác với mật độ hợp lí giúp cây trồng có đủ điều kiện để sinh trưởng tốt nhất; hạn chế cạnh tranh; thuận tiện chăm sóc, thu hoạch và phòng trừ sâu bệnh.

à nâng cao năng suất, phẩm chất nông sản.

- Tùy từng giai đoạn phát triển của vật nuôi, thủy sản để xác định mật độ cá thể, thiết kế chuồng trại và chuẩn bị ao nuôi phù hợp.

- Điều chỉnh tỉ lệ giới tính hoặc quy mô đàn để tăng hiệu quả chăn nuôi.

2. Trong bảo tồn và khai thác tài nguyên sinh vật

- Đánh giá thực trạng và tiềm năng phát triển hoặc nguy cơ suy thoái của loài trong tự nhiên à xác định các loài cần được bảo vệ, các loài có thể khai thác và định mức khai thác.

3. Trong các chính sách xã hội

- Đưa ra những chính sách phù hợp về dân số, phát triển kinh tế, giáo dục, an sinh xã hội, y tế, bảo vệ môi trường,…