I. QUẦN THỂ SINH VẬT & MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ - Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời gian nhất định, có khả năng sinh sản tạo ra những thế hệ mới. - Quan hệ giữa các cá thể trong quần thể A. Quan hệ hỗ trợ cùng loài: đảm bảo cho quần thể tồn tại ổn định, khai thác tối ưu nguồn sống, làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể thông qua hiệu quả nhóm. 1) Các ví dụ ở thực vật: a) Cây liền rễ: Hiện tượng cây sống quần tụ, các rẽ nối liền nhau giúp chúng sử dụng nước và khoáng có hiệu quả. Cây liền rễ sinh sản và chịu hạn tốt hơn cây mọc riêng rẽ. b) Cây mọc theo nhóm: Có biểu hiện hiệu quả nhóm, giúp chúng chịu đựng gió bão và hạn chế thoát nước tốt hơn cây sống riêng rẽ. 2) Các ví dụ ở động vật: a) Sự phân công hợp lí trong bầy, đàn, tổ của động vật khi quần tụ: Chẳng hạn sự phân công trách nhiệm của ong thợ, ong đực, ong chúa trong một tổ ong mật. b) Tác động của hiệu quả nhóm: - Động vật đi kiếm ăn theo bầy, đàn. Nhờ đó khả năng kiếm ăn, tự vệ và sinh sản được tăng lên. Ví dụ: Khi gặp nguy hiểm, trâu rừng xếp thành vòng tròn, sừng đưa ra ngoài, bảo vệ những con non và già yếu ở giữa. B. Quan hệ canh tranh: cạnh tranh cùng loài xuất hiện khi mật độ cá thể cao và môi trường khan hiếm nguồn sống. Nhờ có cạnh tranh mà số lượng và sự phân bố của các cá thể trong quần thể được duy trì ở mức độ phù hợp, đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể → Cạnh tranh cùng loài thúc đẩy sự tiến hóa của loài, đây là đặc điểm thích nghi của quần thể. 1) Ở thực vật: - Do cạnh tranh, những cây yếu sẽ bị đào thải khỏi quần thể, làm giảm mật độ đến mức hợp lí. - Hiện tượng tự tỉa cành trong tự nhiên: Khi cây bị thiếu ánh sáng các cành bị che khiất chết đi và tự rơi rụng. 2) Ở động vật: a) Tăng độ tử vong giảm sức sinh sản: Khi số lượng cá thể trong quần thể tăng cao, thức ăn và chỗ ở bị thiếu hụt dẫn đến đói kém, bệnh tật làm tăng độ tử vong. Mặc khác sức sinh sản sẽ giảm xuống. Qua nghiên cứu cho thấy sức sinh sản của quần thể đạt hiệu quả khi quần thể có mật độ cá thể ổn định. b) Ăn thịt đồng loại: Xảy ra khi quá thiếu thức ăn. Ví dụ: Gà ăn trứng của mình sau khi vừa đẻ xong. Vào mùa đông, một số ong đực trong tổ ong mật bị giết chết. Nhờ cạnh tranh sinh học cùng loài đã thúc đẩy loài tồn tại và phát triển một cách bền vững. II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT 1. Tỷ lệ giới tính. - Ở quần thể động vật, tỉ lệ giới tính thường xấp xỉ 1: 1. Tuy nhiên, trong quá trình sống, tỉ lệ này có thể thay đổi tùy thuộc từng loài, từng thời gian và điều kiện sống.. - Tỷ lệ giới tính là đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu quả sinh sản của quần thể trong những điều kiện môi trường thay đổi. 2. Nhóm tuổi - Thành phần nhóm tuổi: Có 3 nhóm cơ bản là: Tuổi trước sinh sản, tuổi sinh sản và tuổi sau sinh sản. - Người ta còn phân chia cấu trúc tuổi thành tuổi sinh lí, tuổi sinh thái và tuổi quần thể. + Tuổi sinh lí là thời gian sống có thể đạt tới của một cá thể trong quần thể. + Tuổi sinh thái là thời gian sống thực tế của cá thể và chết bởi các nguyên nhân sinh thái. + Tuổi quần thể là tuổi bình quân của các cá thể trong quần thể. 3. Sự phân bố cá thể của quần thể: Có 3 kiểu: - Phân bố theo nhóm: Thường gặp khi điều kiện sống phân bố không đồng đều. Phân bố theo nhóm giúp các cá thể cùng loài hỗ trợ nhau chống lại điều kiện bật lợi của môi trường, đây là kiểu phổ biến nhất. Ví dụ: Nhóm cây bụi mọc hoang dại, đàn trâu rừng.. - Phân bố đồng đều: Thường gặp khi điều kiện sống phân bố đồng đều trong môi trường, giữa các cá thể cạnh tranh nhau gay gắt. Phân bố đều nhằm giảm mức độ canh tranh giữa các cá thể trong quần thể. Ví dụ: Các cây thông trong rừng thông, chim hải âu làm tổ.. - Phân bố ngẫu nhiên: Là dạng trung gian, khi điều kiện sống phân bố đồng đều trong môi trường nhưng giữa các thể không có sự cạnh tranh nhau gay gắt. Phân bố này giúp sinh vật trong quần thể tận dụng được nguồn sống tiềm tàng trong môi trường. Ví dụ: Các loài cây gỗ trong rừng nhiệt đới, các loài sâu sống trên tán lá cây.. 4. Mật độ cá thể của quần thể - Là số lượng cá thể tính trên một đơn vị diện tích hay thể tích của quần thể. - Mật độ cá thể là một trong những đặc trưng cơ bản của quần thể vì nó ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống, tới khả năng sinh sản và tử vong của cá thể (ảnh hưởng đến số lượng cá thể). Mật độ cá thể tăng quá cao thì cạnh tranh trở nên gay gắt do thiếu nguồn sống, tỷ lệ tử vong cao. Ngược lại thì các cá thể tăng cường quan hệ hỗ trợ. - Mật độ cá thể không ổn định mà thay đổi theo mùa, năm và tùy theo đều kiện môi trường. 5. Kích thước của quầnthể - Kích thước của quần thể là số lượng cá thể (hoặc khối lượng hoặc năng lượng tích lũy trong các cá thể) có trong khoảng không gian của quần thể. - Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể tối thiểu cần có để quần thể tồn tại và phát triển. Dưới mức này quần thể dễ bị thoái hóa dần đi đến chỗ diệt vong do quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể suy giảm nên không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường; khả năng sinh sản giảm do cơ hội gặp nhau của cá thể đực và cái ít; sự giao phối cận huyết thường xảy ra làm suy thoái sức sống của quần thể. - Kích thước tối đa là giới hạn lớn nhất về số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. Vượt quá kích thước này thì các hiện tượng cạnh tranh, ô nhiễm, bệnh tật tăng cao dẫn đến sự di cư và tăng tỷ lệ tử vong. - Những nhân tố ảnh hưởng đến kích thước quần thể: Bao gồm tỉ lệ sinh sản, tỉ lệ tử vong, nhập cư, xuất cư. 6. Tăng trưởng của quần thể Tăng trưởng quần thể là sự tăng số lượng cá thể của quần thể. Quần thể của loài có kích thước cá thể nhỏ thì tốc độ tăng trưởng nhanh. Có 2 dạng tăng trưởng quần thể: + Theo tiềm năng sinh học (điều kiện môi trường không bị giới hạn) : Đường cong tăng trưởng có dạng hình chữ J. + Tăng trưởng trong điều kiện môi trường bị giới hạn (tăng trưởng thực tế) : Đường cong tăng trưởng có dạng hình chữ S. III. BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ Biến động theo chu kì: Biến động xảy ra do những thay đổi có tính chu kì của điều kiện môi trường. Dạng này không gây hại cho quần thể. Biến động không theo chu kì: Biến động xảy ra một cách đột ngột do sự cố bất thường của thời tiết (dịch bệnh, thiên tai) hoặc do hoạt động khai thác quá mức của con người. Dạng này có khi làm quần thể duyệt vong do số lượng cá thể đột ngột giảm xuống dưới mức tối thiểu.
