Quần thể – Tóm tắt kiến thức

Khái niệm quần thể

Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống trong một thời gian nhất định, trong một khoảng không gian xác định, có khả năng sinh sản tạo ra thế hệ mới hữu thụ. 

Quan hệ giữa các cá thể trong quần thể

Quan hệ hỗ trợ

• Là mối quan hệ mà các cá thể cùng loài hỗ trợ lẫn nhau trong hoạt động sống.
• Được thể hiện qua “hiệu suất nhóm”.
• Lợi ích:

• • Thực vật: chống lại tác động của gió, hạn chế mất hơi nước, …
  • Động vật: giúp chống lại kẻ thù, hỗ trợ nhau tìm kiếm thức ăn, săn mồi,…
• Ý nghĩa: đảm bảo quần thể tồn tại ổn định, khai thác tối ưu nguồn sống, tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể.

Quan hệ cạnh tranh

• Xuất hiện khi mật độ cá thể tăng lên quá cao \( \Rightarrow \) môi trường sống chật chội, thiếu nguồn thức ăn, nơi ở,… \( \Rightarrow \) các cá thể cạnh tranh với nhau. 
• Có hiện tượng “tự tỉa thưa”. 

Thực vật: Cạnh tranh \( \Rightarrow \) hiện tượng “tỉa cành tự nhiên” và “tỉa thưa tự nhiên”. 

• Tỉa cành tự nhiên: các cành ở dưới thiếu ánh sáng \( \Rightarrow \) quang hợp giảm, hô hấp diễn ra bình thường \( \Rightarrow \) cây thiếu nước và sớm rụng. 
• Tỉa thưa tự nhiên: cây bên dưới thiếu ánh sáng \( \Rightarrow \) rụng \( \Rightarrow \) mật độ giảm. 

Động vật: 

• Cạnh tranh nơi ở: Cá thể khỏe mạnh được giữ lại, cá thể yếu bị đào thải => tăng khả năng sinh tồn các cá thể, tránh tử vong, tăng khả năng tự vệ và tận dụng nguồn sống tối đa.
• Cạnh tranh giành thức ăn: xảy ra khi nguồn thức ăn khan hiếm => dẫn đến sự hình thành những quần thể cùng loài khác nhau thích nghi với nguồn thức ăn khác nhau.
• Cạnh tranh vào mùa sinh sản: tranh nơi làm tổ, con đực tranh nhau con cái,.. 

• Ý nghĩa: là động lực phát triển của quần thể. Giúp số lượng và phân bố cá thể trong quần thể duy trì ở mức ổn định, phù hợp với nguồn sống và không gian sống. Cạnh tranh dẫn đến chọn lọc tự nhiên.

Các đặc trưng cơ bản của quần thể

Sự phân bố cá thể trong không gian

Kiểu phân bố	Phân bố đồng đều	Phân bố theo nhóm	Phân bố ngẫu nhiên
Nguyên nhân	Điều kiện sống phân bố đồng đều.	Điều kiện sống phân bố không đều.	Điều kiện sống phân bố đồng đều.
Đặc điểm	– Loài có tính lãnh thổ cao.  – Có sự cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể trong quần thể.	– Kiểu phân bố phổ biến nhất.  – Tạo nên “hiệu suất nhóm”.	Các cá thể không có đặc tính kết hợp và phụ thuộc vào nhau.
Ý nghĩa	– Giảm cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể.  – Khai thác triệt để nguồn sống môi trường.	Giúp các cá thể hỗ trợ lẫn nhau.	Tận dụng nguồn sống tiềm tàng của môi trường.

Cấu trúc quần thể

Cấu trúc giới tính

• Là tỉ lệ giữa số lượng cá thể đực/số lượng cá thể cái.
• Tỉ lệ này trong quần thể thường xấp xỉ 1:1.
• Tỉ lệ này có thể thay đổi do các nhân tố:
  • Điều kiện môi trường sống. 
  • Tỉ lệ tử vong không đồng đều giữa đực và cái. 
  • Đặc điểm sinh sản và tập tính đa thê của loài. 
  • Điều kiện dinh dưỡng của cá thể. 

• Ứng dụng: tính toán tỉ lệ đực cái phù hợp mang hiệu quả kinh tế. 

Cấu trúc tuổi

• Có 3 khái niệm về tuổi thọ: 
  • Tuổi thọ sinh lí: tính từ khi sinh ra đến khi chết vì già. 
  • Tuổi thọ sinh thái: từ lúc sinh ra đến khi chết vì nguyên nhân sinh thái. 
  • Tuổi quần thể: tuổi thọ trung bình các cá thể trong quần thể. 
• Có 3 dạng tháp tuổi:

• • Dạng phát triển: (tháp A). 
    • Đáy rộng, hai cạnh nghiêng hẳn. 
    • Tỉ lệ sinh cao \( \Rightarrow \) quần thể trẻ. 
  • Dạng ổn định: (tháp B). 
    • Đáy tháp rộng vừa phải. 
    • Cạnh xiên ít hoặc đứng. 
    • Tỉ lệ sinh không cao, bù đắp cho tỉ lệ tử vong \( \Rightarrow \) quần thể ổn định.
  • Dạng suy thoái: (tháp C). 
    • Nhóm tuổi sinh sản lớn hơn nhóm tuổi trước sinh sản. 
    • Đáy hẹp. 
    • Thiếu yếu tố bổ sung \( \Rightarrow \) có thể suy thoái \( \Rightarrow \) quần thể già. 
• Ý nghĩa: Nghiên cứu về nhóm tuổi \( \Rightarrow \) bảo vệ và khai thác tài nguyên hiệu quả hơn. 

Kích thước quần thể

• Là số lượng cá thể (khối lượng/năng lượng tích lũy trong các cá thể) phân ố trong khoảng không gian xác định.
• Kích thước quần thể tỉ lệ nghịch với kích thước cá thể. 

Kích thước tối thiểu

• Là số lượng cá thể ít nhất quần thể cần có để duy trì ổn định.
• Khi số lượng cá thể xuống dưới mức tối thiểu:
  • Sự hỗ trợ giữa các cá thể bị giảm. 
  • Giảm khả năng chống chọi thay đổi môi trường. 
  • Sinh sản suy giảm. 
  • Dễ giao phối cận huyết. 

\( \Rightarrow \)Suy giảm dẫn đến tuyệt vong. 

Kích thước tối đa

– Là số lượng cá thể tối đa có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. 

– Khi quần thể vượt mức tối đa: 

• Quan hệ hỗ trợ giảm. 
• Khả năng truyền dịch bệnh cao. 
• Ô nhiễm môi trường cao, mất cân bằng sinh học. 

=> Xảy ra chọn lọc tự nhiên. 

Nhân tố ảnh hưởng kích thước quần thể

• Mức sinh sản (B).
• Mức tử vong (D).
• Mức nhập cư (I).
• Mức xuất cư (E).
  \( \Rightarrow \) N = N₀ + B + I – E – D.
  Trong đó:
  – N: số lượng cá thể.
  – N_0: số lượng cá thể ban đầu.

Tăng trưởng kích thước quần thể

Trong điều kiện môi trường không giới hạn 

• Đây là môi trường lí tưởng. 
• Đặc điểm của quần thể tăng trưởng theo kiểu này:
  • Kích thước cơ thể nhỏ. 
  • Tuổi thọ thấp.
  • Mẫn cảm với nhân tố vô sinh.
  • Đẻ con nhiều/đẻ nhiều lứa.
  • Không có tập tính chăm sóc con non.
• Tăng trưởng theo hàm mũ logarit. 
• Đường cong tăng trưởng (đồ thị) hình chữ J.

Trong điều kiện môi trường bị giới hạn

• Sự tăng trưởng bị giới hạn bởi nhân tố môi trường. 
• Tăng trưởng đạt đến giới hạn cân bằng với sức chịu đựng của môi trường. 
• Đặc điểm của quần thể tăng trưởng: 
  • Kích thước lớn.
  • Sinh trưởng chậm. 
  • Ít chịu ảnh hưởng các nhân tố sinh thái.
  • Đẻ ít con. 
  • Có tập tính chăm sóc con non.
• Tăng trưởng theo hàm logistic.
• Đường cong sinh trưởng hình chữ S.