SGK Sinh Học 12 - Bài 37. Các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật
CÁC ĐẶC TRUNG cu BẢN CÚA QUẮN THẼ SINH VẬT Mồi quần thể sinh vật có các đặc trưng cơ bản, là những dấu hiệu phân biệt quần thê này với quần thể khác. Đó là các đặc trưng về tỉ lệ giới tính, thành phần nhóm tuổi, sự phân bô cá thể, mật độ cá thể, kích thước quần thể, tăng trưởng của quần thể,... quan hệ giữa quần thê với môi trường sống. I - TỈ LỆ GIÓI TÍNH Tỉ lệ giới tính là tỉ lệ giữa số lượng cá thể đực và số lượng cá thê cái trong quần thể. Tỉ lệ giới tính thường xấp xỉ 1/1. Tuy nhiên, trong quá trình sông, tỉ lệ này có thể thay đối tuỳ thuộc vào từng loài, từng thời gian và điều kiện sông,... (bảng 37.1). Tỉ lệ giới tính của quần thể là đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu quả sinh sản của quần thê trong điều kiện môi trường thay đổi. Bảng 37.1. Sự khác nhau vé ti lệ giới tính cùa các quần thề sinh vật TỈ lệ giới tính Các nhân tố ảnh hưởng tói tỉ lệ giới tính Ngỗng và vịt có tỉ lệ giới tính là 60/40. Trước mùa sinh sản, nhiều loài thằn lằn, rắn có số lượng cá thể cái nhiều hơn cá thể đưc. Sau mùa đẻ trứng, so lượng cá thể đực và cá the cái gần bằng nhau. Với loài kiến nâu (Formica rufa), nếu đẻ trứng ở nhiệt độ thấp hơn 20°C thì trứng nở ra toàn là cá thể cái; nếu đẻ trứng ở nhiệt độ trên 20°C thì trứng nỏ ra hầu hết là cá thể đực. Gà, hươu, nai có số lượng cá thể cái nhiều hơn cá thể đực gấp 2 hoặc 3, đôi khi tới 10 lần. Muỗi đực sông tập trung ở một nơi riêng với số lượng nhiều hơn muỗi cái. Ở cây_ thiên nam tinh (Arisaema japonica) thuộc họ Ráy, rễ củ loại lớn có nhiều chất dinh dưỡng, nảý chổi sẽ cho ra cây chỉ có hoa cái, còn rễ củ loại nhỏ nảy chồi cho ra cây chỉ có hoa đực. 11 - SINHHOC12 - A ▼ Điền tiếp vào cột bên phải bảng 37.1 về các nhân tố ảnh hưởng tới tỉ lệ giới tính, từ đó cho biết tỉ lệ giới tính của quần thể chịu ảnh hưởng bởi những nhân tố nào. II - NHÓM TUỔI B ... ? c... ? A B c I I ? I I ? I I ? Hinh 37.1. Các tháp tuổi cùa quấn thể sinh vật ▼ Quan sát hình 37.1, kết hợp với kiến thức đã học trong Sinh học 9, hãy điền tên cho 3 dạng tháp tuổi : A, B, c và các nhóm tuổi trong mỗi tháp tuổi. Nêu ỷ nghĩa sinh thái của mỗi nhóm tuổi đó. Người ta còn phân'chia câu trúc tuổi thành tuổi sinh lí, tuổi sinh thái và tuổi quần thể. Tuổi sinh lí là thời gian sông có thể đạt tới của một cá thể trong quần thể, tuổi sinh thái là thời gian sống thực tê của cá thể, tuổi quần thê là tuổi bình quân cùa các cá thể trong quần thê. Quần thê có cấu trúc tuổi đặc trưng, nhưng cấu trúc đó cùng luôn thay đối phụ thuộc vào điều kiện sông của môi trường. Khi nguồn sông của môi trường suy giảm, điều kiện khí hậu xấu đi hoặc có dịch bệnh,... các cá thể non và già bị chết nhiều hon các cá thê thuộc nhóm tuổi trung bình. Ngược lại, trong điều kiện thuận lợi, nguồn thức ăn phong phú,... các con non lớn lên nhanh chóng, tỉ lệ tử vong giảm, kích thước quần thể tăng lên. Các nghiên cứu về nhóm tuổi giúp cho chúng ta bảo vệ và khai thác tài nguyên sinh vật có hiệu quà hơn. Ví dụ, khi đánh cá, nêu nhiều mẻ lưới đều có ti lệ cá lớn chiếm ưu thế, cá bé rất ít thì ta hiểu rằng nghề cá chưa khai thác hết tiềm năng cho phép. Ngược lại, nêu mẻ lưới chủ yếu chỉ có cá con, cá lớn rất ít thì có nghĩa nghề cá đã rơi vào tình trạng khai thác quá mức. Khi đó, nếu tiếp tục đánh bắt cá với mức độ lớn, quần thể cá sẽ bị suy kiệt. ▼ Quan sát hình 37.2 và cho biết mức độ đánh bắt cá ở các quần thể A, B, C: Quần thể bị đánh bắt... ; Quần thể bị đánh bắt....; Quần thể bị đánh bắt... ?. 11 - SINHHOC12 - B 1162 1 Hình 37.2. cấu trúc tuổi của quần thể cá ò 3 múc độ đánh bắt khác nhau - Sự PHÂN BỐ CÁ THỂ CỦA QUẨN THỂ Sự phân bô cá thê của quần thể có ảnh hưởng tới khả năng khai thác nguồn sống trơng khu vực phân bô. Có ba kiêu phân bô cá thể (hình 37.3). a b c Hình 37.3. Các kiểu phân bố cá thể của quần thề a) Phân bố theo nhóm (nhóm các cây bụi); b) Phân bố đổng đều (chim hài âu làm tồ); c) Phân bố ngẫu nhiên (các loài cây gỗ trong rùng) Bàng 37.2. Các kiểu phân bố cá thể cùa quần thể Kiểu phân bô Đặc điểm Ý nghĩa sinh thái Ví dụ Là kiểu phân bố phổ biến nhất. Các cá thể của quần thể tập Phân bố theo nhóm trung theo từng nhóm ở những , - Nhóm cây bụi mọc hoang dại (hình 37.3a), đàn trâu rừng,... nơi có điều kiện sống tốt nhất. Các cá thlê hô.trỢ , nhau chông lại Thường gặp khi điều kiện điều kiện bất ìợi sống phân bố không đồng đều của môi trường, trong môi trường, các cá thể sống thành bầy đàn, khi chúng trú đông, ngủ đông,... Phân bố đồng đều Thường gặp khi điều kiện sống phân bô' một cách đồng đều trong môi trường và khi có sự cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể trong quần thể. Làm giảm mức độ cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể. Cây thông trong rừng thông,... chim hải âu làm tổ (hĩnh 37.3b),... Phân bố ngẫu nhiên Là dạng trung gian của hai dạng trên. Thường gặp khi điểu kiện sống phân bố một cách đồng đều trong môi trường và khi giữa các cá thể trong quần thể không có sự cạnh tranh gay gắt. Sinh vật tận dụng được nguồn sống tiềm tàng trong môi trường. Các loài sâu sống trên tán lá cây, các loài sò sống trong phù sa vùng triều, các loài cây gỗ sống trong rừng mưa nhiệt đới (hình 37.3c),... - MẬT Độ CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ Mật độ cá thể của quần thể là sô lượng cá thể trên một đơn vị diện tích hay thê tích của quần thể. Ví dụ : mật độ cây thông là 1000 cây/ha diện tích đồi, mật độ sâu rau 2 con/m2 ruộng rau, mật độ cá mè giông nuôi trong ao là 2 con/m3 nước. Mật độ cá thê của quần thê được coi là một trong những đặc trưng cơ bản của quẩn thể, vì mật độ cá thê có ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sông trong môi trường, tới khả năng sinh sản và tử vong của cá thể. Khi mật độ cá thê của quần thể tăng quá cao, các cá thê cạnh tranh nhau gay gắt giành thức ăn, noi ở,... dần tới tỉ lệ tử vong tăng cao. Khi mật độ giảm, thức ăn dồi dào thì các cá thể trong quần thê tăng cường hồ trợ lần nhau. Mật độ cá thê của quần thê không cô định mà thay đổi theo mùa, năm hoặc tuỳ theo điều kiện của môi trường sông. ▼ Điều gì sẽ xảy ra với quần thể cá quả (cá lóc) nuôi trong ao klỉi mật độ cá thể tăng quá cao ? Tỉ lệ giới tính : là tỉ lệ giữa sô'lượng cá thê đực và cái trong quần thể. Tỉ lệ giới tính thay đổi và chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố như: điều kiện sống của môi trường, mùa sinh sản, đặc điểm sinh sân, sinh lí và tập tính của sinh vật, điều kiện dinh dưỡng,... Quần thể có các nhóm tuổi đặc trưng nhưng thành phần nhóm tuổi của quần thể luôn thay đổi tuỳ thuộc vào từng loài và điều kiện sống của môi trường. Có 3 kiểu phân bố cá thể trong quần thể: các cá thể phân bố theo nhóm hỗ trợ lẫn nhau qua hiệu quả nhóm ; phân bố đồng đều góp phần làm giám mức độ cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể; phân bố ngẫu nhiên tận dụng được nguồn sống tiềm tàng trong môi trường. Mật độ cá thể của quần thể là số lượng cá thể trên một đơn vị diện tích hay thể tích của quần thể. Mật độ cá thể có ánh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống trong môi trường, tới khả năng sinh sản và tử vong của cá thể. Câu hỏi và bài tập Sự hiểu biết về tỉ lệ giới tính của sinh vật có ý nghĩa nhừ thế nào trong chăn nuôi và bảo vệ môi trường ? Quần thể được phân 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 tô' nào ? Hãy nêu các kiểu phân bố của quần thể trong không gian, ý nghĩa sinh thái của các kiểu phân bô' đó. Lấy ví dụ minh hoạ. Thê' nào là mật độ cá thể của quần thể ? Mật độ cá thể có ảnh hưởng tới các đặc điểm sinh thái khác của quần thể như thê' nào ? Hãy chọn phương án trả lời đúng. Hình thức phân bô' cá thể đồng đều trong quần thể có ý nghĩa sinh thái gì ? Các cá thể hỗ trợ nhau chống chọi với điều kiện bất lợi của môi trường. Các cá thể tận dụng được nhiều nguồn sống từ môi trường, c. Giảm sự cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể. D. Các cá thể cạnh tranh nhau gay gắt giành nguồn sống.