Bài 38: Các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật (tiếp theo)

a. Khái niệm kích thước của quần thể

Là số lượng cá thể, khối lượng hoặc năng lượng tích luỹ trong các cá thể phân bố trong khoảng không gian của quần thể. Những loài có kích thước cơ thể nhỏ thường có kích thước quần thể lớn và ngược lại.

b. Phân loại kích thước quần thể

• Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất mà quần thể cần để duy trì sự tồn tại của loài. Nếu kích thước quần thể xuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào trạng thái suy giảm dẫn tới diệt vong. Nguyên nhân là do:

  • Số lượng cá thể trong quần thể quá ít, sự hỗ trợ giữa các cá thể bị giảm, quần thể không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường.

  • Khả năng sinh sản suy giảm do cơ hội gặp nhau của các cá thể đực với cá thể cái ít.

  • Số lượng cá thể quá ít nên sự giao phối cận huyết thường xảy ra, đe doạ sự tồn tại của quần thể.

• Kích thước tối đa là giới hạn cuối cùng về số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. Nếu kích thước quá lớn, cạnh tranh giữa các cá thể cũng như ô nhiễm, bệnh tật... tăng cao, dẫn tới một số cá thể di cư ra khỏi quần thể

c. Những nhân tố ảnh hưởng đến kích thước của quần thể sinh vật

• Sức sinh sản của quần thể sinh vật: Là khả năng sinh ra các cá thể mới của quần thể trong 1 đơn vị thời gian. Sức sinh sản phụ thuộc vào số lượng trứng hay con non của 1 lứa đẻ, số lứa đẻ của 1 cá thể cái, tỉ lệ đực cái trong quần thể. Khi thiếu thức ăn hay điều kiện sống không thuận lợi sẽ ảnh hưởng đến sức sinh sản của quần thể.
• Mức độ tử vong của quần thể sinh vật: Là số lượng cá thể bị chết trong 1 khoảng thời gian. Mức độ tử vong phụ thuộc vào tuổi thọ trunh bình của sinh vật, điều kiện sống, lượng thức ăn, kẻ thù và sự khai thác của con người.
• Phát tán cá thể của quần thể sinh vật: Là sự xuất cư và nhập cư của các cá thể.
  • Xuất cư: là hiện tượng 1 số cá thể rời bỏ quần thể của mình chuyển sang sống ở nơi khác. Xuất cư tăng cao khi nguồn sống cạn kiệt, điều kiện bất lợi.
  • Nhập cư: là hiện tượng 1 số cá thể ở ngoài quần thể chuyển sang sống trong quần thể. Nhập cư tăng cao khi điều kiện sống thuận lợi.

• Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học:
  • Nếu nguồn sống của môi trường dồi dào và thỏa mãn nhu cầu của cơ thể đều thuận lợi thì quần thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học → đường cong tăng trưởng có dạng hình chữ J.
  • Có nhiều loài tăng trưởng gần mức tăng trưởng theo tiềm năng sinh học, đó là các loài có sức sinh sản lớn, số lượng sống sót cao khi điều kiện sống thuận lợi như: VK, nấm, tảo…
  • Ví dụ: Tăng trưởng kích thước của quần thể sâu trong môi trường lí tưởng

• Tăng trưởng theo thực tế của quần thể:

  • Trong thực tế, điều kiện ngoại cảnh không phải lúc nào cũng thuận lợi cho sự tăng trưởng của quần thể. Ngay cả trong điều kiện thuận lợi nhất thì xuất cư và tử vong luôn xảy ra à đường cong tăng trưởng thực tế có hình chữ S.

  • Một số loài có sức sinh sản ít, đòi hỏi điều kiện chăm sóc cao thì tăng trưởng theo thực tế như: hầu hết các loài động vật có kích thước lớn, tuổi thọ cao (voi, bò tót,cây gỗ trong rừng …)

  • Ví dụ: Sự tăng trưởng kích thước của quần thể cá trong môi trường bị giới hạn

• Trên thế giới: Dân số thế giới tăng liên tục, đến 2017 có thể lên đến 8 tỉ người. Dân số thế giới đạt mức tăng trưởng cao là nhờ những thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội, chất lượng cuộc sống ngày một cải thiện, tuổi thọ được nâng cao.
• Ở Việt Nam:
  • Năm 1945: 18 triệu người; 2004: 82 triệu người (tăng gấp 4,5 lần)
  • Việc tăng dân số quá nhanh và phân bố dân cư không hợp lí là nguyên nhân làm chất lượng môi trường giảm sút → ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống.
  • Dân số tăng cao đòi hỏi nhiều lương thực,thực phẩm, việc làm, bệnh viện, trường học…; tài nguyên bị khai thác quá mức, môi trường sống bị ô nhiễm…→ phải thực hiện kế hoạch hóa gia đình: khuyến khích mỗi gia đình chỉ nên có từ 1 → 2 con để nuôi dạy cho tốt 

Ví dụ 1: Những nhân tố nào làm thay đổi kích thước quần thể?

Gợi ý trả lời:

• Kích thước của quần thể thay đổi phụ thuộc vào 4 yếu tố: sức sinh sản, mức độ tử vong, số cá thể nhập cư  và xuất cư.
• Sức sinh sản, mức độ tử vong, số cá thể nhập cư và xuất cư (phát tán của quần thể) của quần thể thường bị thay đổi dưới ảnh hưởng của điều kiện môi trường sống như sự biến đổi khí hậu, bệnh tật, lượng thức ăn, số lượng kẻ thù... và mức độ khai thác của con người. Ngoài ra, mức độ tử vong cao hay thấp của quần thể còn phụ thuộc nhiều vào tiềm năng sinh học của loài như khả năng sinh sản, sự chăm sóc con cái...

Ví dụ 2: Đặc trưng của các loài có kiểu tăng trưởng trong điều kiện môi trường không bị giới hạn và bị giới hạn thể hiện như thế nào?

Gợi ý trả lời:

Trong môi trường không giới hạn:

• Kích thước cơ thể nhỏ
• Tuổi thọ thấp, tuổi sinh sản lần đầu đến sớm
• Sinh sản nhanh, sức sinh sản cao
• Không biết chăm sóc con non hoặc chăm sóc con non kém

Trong môi trường bị giới hạn:

• Kích thước cơ thể lớn
• Tuổi thọ cao, tuổi sinh sản lần đầu đến muộn.
• Sinh sản chậm, sức sinh sản thấp
• Biết bảo vệ và chăm sóc con non rất tốt

a. Khái niệm kích thước của quần thể

Là số lượng cá thể, khối lượng hoặc năng lượng tích luỹ trong các cá thể phân bố trong khoảng không gian của quần thể. Những loài có kích thước cơ thể nhỏ thường có kích thước quần thể lớn và ngược lại.

b. Phân loại kích thước quần thể

• Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất mà quần thể cần để duy trì sự tồn tại của loài. Nếu kích thước quần thể xuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào trạng thái suy giảm dẫn tới diệt vong. Nguyên nhân là do:

  • Số lượng cá thể trong quần thể quá ít, sự hỗ trợ giữa các cá thể bị giảm, quần thể không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường.

  • Khả năng sinh sản suy giảm do cơ hội gặp nhau của các cá thể đực với cá thể cái ít.

  • Số lượng cá thể quá ít nên sự giao phối cận huyết thường xảy ra, đe doạ sự tồn tại của quần thể.

• Kích thước tối đa là giới hạn cuối cùng về số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. Nếu kích thước quá lớn, cạnh tranh giữa các cá thể cũng như ô nhiễm, bệnh tật... tăng cao, dẫn tới một số cá thể di cư ra khỏi quần thể

c. Những nhân tố ảnh hưởng đến kích thước của quần thể sinh vật

• Sức sinh sản của quần thể sinh vật: Là khả năng sinh ra các cá thể mới của quần thể trong 1 đơn vị thời gian. Sức sinh sản phụ thuộc vào số lượng trứng hay con non của 1 lứa đẻ, số lứa đẻ của 1 cá thể cái, tỉ lệ đực cái trong quần thể. Khi thiếu thức ăn hay điều kiện sống không thuận lợi sẽ ảnh hưởng đến sức sinh sản của quần thể.
• Mức độ tử vong của quần thể sinh vật: Là số lượng cá thể bị chết trong 1 khoảng thời gian. Mức độ tử vong phụ thuộc vào tuổi thọ trunh bình của sinh vật, điều kiện sống, lượng thức ăn, kẻ thù và sự khai thác của con người.
• Phát tán cá thể của quần thể sinh vật: Là sự xuất cư và nhập cư của các cá thể.
  • Xuất cư: là hiện tượng 1 số cá thể rời bỏ quần thể của mình chuyển sang sống ở nơi khác. Xuất cư tăng cao khi nguồn sống cạn kiệt, điều kiện bất lợi.
  • Nhập cư: là hiện tượng 1 số cá thể ở ngoài quần thể chuyển sang sống trong quần thể. Nhập cư tăng cao khi điều kiện sống thuận lợi.

• Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học:
  • Nếu nguồn sống của môi trường dồi dào và thỏa mãn nhu cầu của cơ thể đều thuận lợi thì quần thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học → đường cong tăng trưởng có dạng hình chữ J.
  • Có nhiều loài tăng trưởng gần mức tăng trưởng theo tiềm năng sinh học, đó là các loài có sức sinh sản lớn, số lượng sống sót cao khi điều kiện sống thuận lợi như: VK, nấm, tảo…
  • Ví dụ: Tăng trưởng kích thước của quần thể sâu trong môi trường lí tưởng

• Tăng trưởng theo thực tế của quần thể:

  • Trong thực tế, điều kiện ngoại cảnh không phải lúc nào cũng thuận lợi cho sự tăng trưởng của quần thể. Ngay cả trong điều kiện thuận lợi nhất thì xuất cư và tử vong luôn xảy ra à đường cong tăng trưởng thực tế có hình chữ S.

  • Một số loài có sức sinh sản ít, đòi hỏi điều kiện chăm sóc cao thì tăng trưởng theo thực tế như: hầu hết các loài động vật có kích thước lớn, tuổi thọ cao (voi, bò tót,cây gỗ trong rừng …)

  • Ví dụ: Sự tăng trưởng kích thước của quần thể cá trong môi trường bị giới hạn

• Trên thế giới: Dân số thế giới tăng liên tục, đến 2017 có thể lên đến 8 tỉ người. Dân số thế giới đạt mức tăng trưởng cao là nhờ những thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội, chất lượng cuộc sống ngày một cải thiện, tuổi thọ được nâng cao.
• Ở Việt Nam:
  • Năm 1945: 18 triệu người; 2004: 82 triệu người (tăng gấp 4,5 lần)
  • Việc tăng dân số quá nhanh và phân bố dân cư không hợp lí là nguyên nhân làm chất lượng môi trường giảm sút → ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống.
  • Dân số tăng cao đòi hỏi nhiều lương thực,thực phẩm, việc làm, bệnh viện, trường học…; tài nguyên bị khai thác quá mức, môi trường sống bị ô nhiễm…→ phải thực hiện kế hoạch hóa gia đình: khuyến khích mỗi gia đình chỉ nên có từ 1 → 2 con để nuôi dạy cho tốt 

Ví dụ 1: Những nhân tố nào làm thay đổi kích thước quần thể?

Gợi ý trả lời:

• Kích thước của quần thể thay đổi phụ thuộc vào 4 yếu tố: sức sinh sản, mức độ tử vong, số cá thể nhập cư  và xuất cư.
• Sức sinh sản, mức độ tử vong, số cá thể nhập cư và xuất cư (phát tán của quần thể) của quần thể thường bị thay đổi dưới ảnh hưởng của điều kiện môi trường sống như sự biến đổi khí hậu, bệnh tật, lượng thức ăn, số lượng kẻ thù... và mức độ khai thác của con người. Ngoài ra, mức độ tử vong cao hay thấp của quần thể còn phụ thuộc nhiều vào tiềm năng sinh học của loài như khả năng sinh sản, sự chăm sóc con cái...

Ví dụ 2: Đặc trưng của các loài có kiểu tăng trưởng trong điều kiện môi trường không bị giới hạn và bị giới hạn thể hiện như thế nào?

Gợi ý trả lời:

Trong môi trường không giới hạn:

• Kích thước cơ thể nhỏ
• Tuổi thọ thấp, tuổi sinh sản lần đầu đến sớm
• Sinh sản nhanh, sức sinh sản cao
• Không biết chăm sóc con non hoặc chăm sóc con non kém

Trong môi trường bị giới hạn:

• Kích thước cơ thể lớn
• Tuổi thọ cao, tuổi sinh sản lần đầu đến muộn.
• Sinh sản chậm, sức sinh sản thấp
• Biết bảo vệ và chăm sóc con non rất tốt