BÀI 38: CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT (tiếp theo)

BÀI 38: CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT (tiếp theo)

I. KÍCH THƯỚC CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

- 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.

1. Phân loại:

Kích thước quần thể dao động từ giá trị tối thiểu đến giá trị tối đa.

- 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 xuống dưới mức tối thiểu thì quần thể dễ rơi vào trạng thái suy giảm và diệt vong

- Nguyên nhân do số lượng cá thể quá ít à sự hỗ trợ giữa các cá thể giảm; khả năng sinh sản giảm; xảy ra giao phối cận huyết.

- Kích thước tối đa: là giới hạn cuối cùng về số lượng mà quần thể có thể đạt được. Nếu kích thước quá lớn xảy ra cạnh tranh gay gắt, ô nhiễm, bệnh tật tăng cao à một số cá thể sẽ di cư ra khỏi quần thể.

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

1. 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.

2. 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.

3. 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.

III. TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học:

Ví dụ: Tăng trưởng kích thước của quần thể sâu trong môi trường lí tưởng

- 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 à 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 …

2. Tăng trưởng theo thực tế của quần thể:

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

- 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 …)

IV. TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ NGƯỜI

1. 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.

2. 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

BÀI TẬP :

Câu 1. Quần thể được chia thành các nhóm tuổi khác nhau như thế nào? Nhóm tuổi của quần thể có thay đổi không và phụ thuộc vào những nhân tố nào?

- Các cá thể trong quần thể được phân chia thành các nhóm tuổi: nhóm tuổi trước sinh sản, nhóm tuổi sinh sản, nhóm tuổi sau sinh sản. Ngoài ra, người ta còn phân chia cấu trúc tuổi thành tuổi sinh lí, tuổi sinh thái và tuổi quần thể.

- Quần thể có cấu trúc tuổi đặc trưng, nhưng cấu trúc đó cũng luôn thay đổi phụ thuộc vào điều kiện sống của môi trường.

+ Khi nguồn sống từ môi trường suy giảm, điều kiện khí hậu xấu đi hoặc dịch bệnh,… các cá thể non và già bị chết nhiều hơn cá thể thuộc nhóm tuổi trung bình.

+ Trong điều kiện thuận lợi, nguồn thức ăn phong phú, các con non lớn lên nhanh chóng, sinh sản tăng, từ đó kích thước quần thể tăng lên.

- Ngoài ra, nhóm tuổi của quần thể thay đổi còn có thể phụ thuộc vào một số yếu tố khác như mùa sinh sản, tập tính di cư,…

Câu 2. Hãy nêu các kiểu phân bố của quần thể trong không gian, ý nghĩa sinh thái của các kiểu phân bố đó. Lấy ví dụ minh hoạ.

- Các cá thể trong quần thể có thể phân bố theo nhóm, đồng đều hoặc ngẫu nhiên.

- Ý nghĩa sinh thái của phân bố theo nhóm: thể hiện qua hiệu quả nhóm giữa các cá thể cùng loài trong việc hỗ trợ lẫn nhau.

Ví dụ: Các cá thể trong đàn chó rừng tuy nhỏ nhưng khi sống thành bầy đàn giúp chúng săn được bò rừng to hơn và chống lại các kẻ thù mạnh hơn chúng rất nhiều.

- Ý nghĩa sinh thái của phân bố đồng đều: làm giảm mức độ cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể.

Ví dụ: khi có nhiều sư tử cùng tập trung trên một đồng cỏ, để giảm sự cạnh tranh mỗi cá thể sẽ chiếm một khu vực riêng để săn mồi

- Ý nghĩa sinh thái của phân bố ngẫu nhiên: tận dụng được nguồn sống tiềm tàng trong môi trường.

Ví dụ: các cây gỗ trong rừng thường phân bố một cách ngẫu nhiên nhờ vậy chúng có thể tận dụng tốn nguồn dinh dưỡng trong đất.

Câu 3. Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học của quần thể khác với tăng trưởng thực tế như thế nào?

- Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học (đường cong lí thuyết, tăng trưởng theo hàm số mũ): xét phương diện lí thuyết, nếu nguồn sống của quần thể và diện tích cư trú của quần thể không giới hạn và sức sinh sản của các cá thể trong quần thể là rất lớn. Khi ấy, đường cong tăng trưởng có hình chữ J, tăng rất nhanh.

- Tăng trưởng thực tế: trên thực tế đa số các loài không thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học vì:

+ Sức sinh sản không phải lúc nào cũng đạt tối đa mà còn phụ thuộc vào điềi kiện môi trường.

+ Điều kiện ngoại cảnh cũng không phải lúc nào cũng thuận lợi cho quần thể (thức ăn, nơi ở, dịch bệnh,…).

- Đường cong biểu thị tăng trưởng của quần thể: lúc đầu sẽ tăng nhanh dần, sau đó tốc độ dần giảm đi, đường cong chuyển sang ngang.

Câu 4. Tại sao số lượng cá thể của quần thể sinh vật luôn thay đổi và nhiều quần thể sinh vật không tăng trưởng theo tiềm năng sinh học?

- Do số lượng cá thể của quần thể tăng nhanh, khai thác ngày càng nhiều nguồn sống từ môi trường, dẫn tới sự thiếu hụt nguồn sống. Quần thể trở nên thiếu thức ăn, nơi ở ngày càng chật chội, chất thải ngày một nhiều,… dẫn tới dịch bệnh, sự cạnh tranh giữa các cá thể tranh giành nhau thức ăn, nơi ở ngày một trở nên gay gắt. Trong điều kiện sống ngày càng khó khăn đó, sức sinh sản của quần thể giảm dần, mức độ tử vong tăng lên, từ đó quần thể tiến tới giai đoạn ổn định trên đường cong tăng trưởng thực tế.

Câu 5. Hãy giải thích các khái niệm sau: mức độ sinh sản, mức độ tử vong, mức độ xuất cư, mức độ nhập cư.

- Mức độ sinh sản 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 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.

- 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.

Câu 6. Một quần thể có kích thước ổn định thì 4 nhân tố mức độ sinh sản (b), tử vong(d), xuất cư(e), nhập cư(i) có quan hệ với nhau như thế nào?

- Khi một quần thể có kích thước ổn định có nghĩa là tốc độ tăng trưởng (r) = 0, khi đó đó số cá thể mới sinh ra cộng với số cá thể nhập cư bằng với số cá thể tử vong cộng số cá thể xuất cư. [r = b + i = d + e = 0]

- Sức sinh sản, mức tử vong, mức độ xuất cư, nhập cư của quần thể sinh vật thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: nguồn sống có trong môi trường (thức ăn, nơi ở,…), cấu trúc tuổi (số cá thể trong độ tuổi sinh sản), mùa sinh sản, mùa di cư.

Ví dụ: Nghiên cứu một quần thể động vật cho thấy ở thời điểm ban đầu có 11000 cá thể. Quần thể này có tỉ lệ sinh là 12%/năm, tỉ lệ tử vong là 8%/năm và tỉ lệ xuất cư là 2%/năm. Sau một năm, số lượng cá thể trong quần thể đó được dự đoán là:

Số lượng cá thể sau 1 năm = 11000 + 11000.(12%-8%-2%) = 11220 cá thể.

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM :

Câu 1: Nhân tố nao gây ra sự biến động kích thước quần thể?

A. mức sinh sản

B. mức tử vong

C. mức xuất cư và nhập cư

D. Cả A, B và C

Câu 2: Về phương diện lí thuyết, quần thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học trong những điều kiện nào?

A. Nguồn sống của môi trường rất dồi dào

B. Không gian cư trú của quần thể không giới hạn

C. Điều kiện ngoại cảnh và khả năng sinh học đều thuận lợi cho sự sinh sản

D. Cả A, B và C

Câu 3: Cho các thông tin sau:

(1) Điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể.

(2) Giảm bớt tính chất căng thẳng của sự cạnh tranh.

(3) Tăng khả năng sử dụng nguồn sống từ môi trường

(4) Tìm nguồn sống mới phù hợp với từng cá thể.

Những thông tin nói về ý nghĩa của sự nhập cư hoặc di cư của những cá thể cùng loại từ quần thể này sang quần thể khác là:

A. (1), (2) và (3)

B. (1), (3) và (4)

C. (1), (2) và (4)

D. (2), (3) và (4)

Câu 4: Khi môi trường sống không đồng nhất và thường xuyên thay đổi, loại quần thể nào sau đây có khả năng thích nghi cao nhất?

A. Quần thể có kích thước lớn và sinh sản hữu tính bằng tự phối

B. Quần thể có kích thước lớn và sinh sản hữu tính bằng ngẫu phối

C. Quần thể có kích thước nhỏ và sinh sản vô tính

D. Quần thể có kích thước nhỏ và sinh sản hữu tính bằng ngẫu phối

Câu 5: Xét quần thể các loài:

(1) Cá trích (2) Cá mập (3) Tép (4) Tôm bạc

Kích thước quần thể của các loài theo thứ tự lớn dần là

A. (1), (2), (3) và (4)

B. (2), (3),(4) và (1)

C. (2), (1), (4) và (3)

D. (3), (2), (1) và (4)

Câu 6: Trong một khu bảo tồn ngập nước có diện tích 5000 ha. Người ta theo dõi số lượng cá thể của 1 quần thể chim: năm thứ nhất khảo sát thấy mật độ cá thể trong quần thể là 0,25 cá thể/ha; năm thứ hai khảo sát thấy số lượng cá thể của quần thể là 1350. Biết tỉ lệ tử vong của quần thể là 2%/năm và không có xuất – nhập cư. Nhận định nào sau đây là đúng?

A. Kích thước của quần thể thể tăng 6% trong 1 năm.

B. Số lượng cá thể của quần thể ở năm thứ nhất là 1225 con.

C. Tỉ lệ sinh sản của quần thể là 8%/năm.

D. Mật độ cá thể ở năm thứ hai la 0,27 cá thể/ha.

Câu 7: Nghiên cứu tốc độ sinh trưởng của 2 loài trùng cỏ P. caudatum và P. aruelia cùng ăn một loại thức ăn trong những điều kiện thí nghiệm khác nhau, người ta thu được kết quả thể hiện ở đồ thị dưới đây.

Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Khi nuôi riêng, tốc độ tăng trưởng và kích thước tối đa của loài 2 (P. aruelia) đều cao hơn loài 1 (P. caudatum)

B. Khi nuôi riêng, tốc độ tăng trưởng quần thể của loài 1 và loài 2 đều đạt giá trị tối đa vào khoảng ngày thứ tư của quá trình nuôi cấy.

C. Khi nuôi chung 2 loài trong cùng 1 bể nuôi sẽ xảy ra sự phân li ổ sinh thái.

D. Loài 2 có khả năng cạnh tranh cao hơn loài 1.

Câu 8: Cho các phát biểu say về kích thước của quần thể:

(1) Kích thước của quần thể sinh vật là số lượng cá thể ít nhất mà quần thể cần có để duy trì cấu trúc.

(2) Nếu vượt quá kích thước tối đa thì số lượng sẽ nhanh chóng giảm vì giao phối gần dễ xảy ra làm 1 số lớn cá thể bị chết do thoái hóa giống.

(3) Các yếu tố ảnh hưởng tới kích thước của quần thể là nguồn thức ăn, nơi ở, sự phát tán cá thể trong quần thể.

(4) Số lượng cá thể của quần thể luôn là một hằng số (ổn định không đổi).

(5) Khi kích thước của quần thể xuống dưới mức tối thiểu, quần thể có thể rơi vào trạng thái suy giảm dẫn tới diệt vong

Trong các phát biểu trên, có bao nhiêu phát biểu sai?

A. 2 B. 3

C. 4 D. 5

Câu 9: Những yếu tố nào có liên quan đến mật độ cá thể của quần thể và làm giới hạn kích thước quần thể?

(1) Sự cạnh tranh về nguồn thức ăn hoặc nơi sống giữa các cá thể trong quần thể.

(2) Các bệnh dịch truyền nhiễm.

(3) Tập tính ăn thịt.

(4) Các chất thải độc do quần thể sinh ra.

(5) Tỉ lệ giới tính.

Phương án đúng là:

A. (1), (2), (3) và (4)

B. (1), (2), (3) và (5)

C. (2), (3), (4) và (5)

D. (1), (3), (4) và (5)

Câu 10: Kích thước quần thể dao động từ giá trị tối thiểu tới giá trị tối đa. Nếu kích thước quần thể xuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào trạng tháy suy giảm dẫn tới mức diệt vong. Nguyên nhân là do

A. số lượng cá thể trong quần thể quá ít, quần thể không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường

B. khả năng sinh sản suy giảm do cơ hội gặp nhau của cá thể đực cá thể cái ít

C. số lượng cá thể quá ít nên sự giao phối gần thường xảy ra, đe dọa sự tồn tại của quần thể

D. cả A, B và C

Câu 11: Những yếu tố nào không ảnh hưởng tới kích thước quần thể?

A. tỉ lệ giới tính

B. sinh sản

C. tử vong

D. nhập cư và xuất cư

Câu 12: Mức độ tử vong của quần thể phụ thuộc vào yếu tố nào?

A. tuổi sinh lí

B. mật độ

C. tỉ lệ giới tính

D. sự phân bố cá thể

Câu 13: Nếu kích thước quần thể vượt quá kích thước tối đa thì đứa đến hậu quả gì?

A. Phần lớn các cá thể bị chết do cạnh tranh gay gắt

B. Quần thể bị phân chia thành hai

C. Một số cá thể di cư ra khỏi quần thể

D. Phân lớn cá thể bị chết do dịch bệnh

Câu 14: Kích thước của quần thể thay đổi không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. sức sinh sản

B. mức độ tử vong

C. cá thể nhập cư và xuất cư

D. tỉ lệ đực – cái

Đáp án - Hướng dẫn giải

Câu 5:

Kích thước cá thể của loài càng nhỏ thì kích thước quần thể của loài càng lớn → C đúng

Câu 6:

– Số lượng cá thể của quần thể ở năm thứu nhất là: 5000 x 0,25 = 1250 cá thể

- Mật độ cá thể ở năm thứ 2 = 1350/5000 = 0,27.

- Số lượng cá thể ở năm thứ hai tính trên lí thuyết = 1350 x 100/98 = 1378 → Chênh lệch kích thước trong 1 năm = 1378/1250 = 1,1%.

- Tỉ lệ sinh sản = 1378 – 1250/1250 = 0,1204 = 10,24%/năm → Đáp án D

Câu 7:

– Khi nuôi riêng, quần thể loài 2 có kích thước tối đa đạt trên 80 trong khi loài 1 chỉ đạt khoảng 60 và loài 2 có giai đoạn điểm uốn diễn ra nhanh hơn → Tốc độ tăng trưởng và kích thước tối đa của 2 loài đều cao hơn loài 1.

- Khi nuôi riêng, tốc độ tăng trưởng của loài 1 và loài 2 đều có giai đoạn điểm uốn (giai đoạn có tốc độ tăng trưởng cao nhất) rơi vào khoảng ngày thứ tư của quá trình nuôi cấy.

- Khi nuôi chung, kích thước loài 1 giảm đến 0 tức là bị loại trừ → không có sự phân li ở sinh thái giữa 2 loài.

- Khi nuôi chung, loài 2 vẫn sống và tăng trưởng bình thường còn loài 1 thì bị loại trừ → Loài 2 có khả năng cạnh tranh cao hơn loài 1.

Câu 8:

(1) sai: đó là kích thước tối thiểu.

(2) sai: vượt quá mức tối đa dẫn đến phát tán tăng, sinh sản giảm, dịch bệnh tăng, tử vong tăng.

(3) sai: các yếu tố là mức sinh sản, tử vong, xấu cư, nhập cư.

(4) sai.

Câu 9:

(1) đúng vì cạnh tranh ngày càng tăng khi kích thước quần thể tăng, cuối cùng làm giảm sức sống và sinh sản của các cá thể trong quần thể.

(2) đúng vì có nguy cơ phát tán càng mạnh khi mật độ quần thể tăng lên, làm tăng tỉ lệ chết của quần thể.

(3) đúng vì một số loài động vật ưu tiên săn bắt các loài con mồi có mật độ quần thể cao vì hiệu quả săn bắt sẽ cao hơn so với các loài có mật độ quần thể thấp.

(4) đúng vì chất thải độc có xu hướng tăng lên khi kích thước quần thể tăng, đến mức nhất định có thể gây độc và gây chết các cá thể trong quần thể.

(5) sai.