Chương 6. Môi trường và sinh thái học quần thể

Bài 24. Sinh thái học quần thể

Tìm hiểu về các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật.

🟡 Trung bình 45 phút

Sinh thái học quần thể

1 1. Đặc trưng của quần thể

a) Kích thước quần thể

  • Số lượng cá thể trong quần thể.
  • Thay đổi theo thời gian do sinh, tử, di cư.
  • Bị giới hạn bởi khả năng chịu đựng của môi trường.

b) Mật độ quần thể

  • Số cá thể trên đơn vị diện tích hoặc thể tích.
  • Mật độ = Số cá thể / Diện tích (hoặc thể tích).
  • Phản ánh mức độ sử dụng nguồn sống.

c) Tỷ lệ giới tính

  • Tỷ lệ giữa số đực và số cái.
  • Ảnh hưởng đến khả năng sinh sản.
  • Tỷ lệ 1:1 là phổ biến ở nhiều loài.

d) Thành phần tuổi

  • Phân bố các nhóm tuổi trong quần thể.
  • Gồm: tuổi trước sinh sản, tuổi sinh sản, tuổi sau sinh sản.
  • Quyết định khả năng tăng trưởng của quần thể.

2 2. Sự tăng trưởng của quần thể

a) Tăng trưởng không giới hạn

  • Quần thể tăng theo cấp số nhân.
  • Không có giới hạn về nguồn sống.
  • Công thức: Nt = N0 × e^(rt) hoặc Nt = N0 × 2^t/T

b) Tăng trưởng có giới hạn

  • Quần thể tăng đến giới hạn dung lượng môi trường (K).
  • Tuân theo mô hình logistic.
  • Công thức: dN/dt = rN(1 - N/K)

c) Các yếu tố ảnh hưởng

  • Tỷ lệ sinh: Số cá thể sinh ra trên đơn vị thời gian.
  • Tỷ lệ tử: Số cá thể chết trên đơn vị thời gian.
  • Di cư: Số cá thể ra/vào quần thể.

3 3. Biến động số lượng quần thể

a) Nguyên nhân biến động

  • Thay đổi theo mùa, theo năm.
  • Do thiên tai, dịch bệnh.
  • Do hoạt động của con người.

b) Đặc điểm biến động

  • Quần thể có xu hướng dao động quanh mức cân bằng.
  • Biên độ dao động khác nhau tùy loài.
  • Loài có tuổi thọ ngắn, sinh sản nhanh → biến động lớn.

c) Điều hòa quần thể

  • Cạnh tranh nội bộ quần thể.
  • Quan hệ với loài khác (không gian, thức ăn).
  • Yếu tố vô sinh (nhiệt độ, thức ăn).

4 4. Tương tác giữa các quần thể

a) Quan hệ cùng loài

  • Cạnh tranh: Giành nguồn thức ăn, nơi sống.
  • Hợp tác: Tăng khả năng sinh tồn (đàn, đàn).

b) Quan hệ khác loài

  • Cạnh tranh: Loài cùng nguồn thức ăn.
  • Tiêu xác: Mối quan hệ săn mồi - con mồi.
  • Ký sinh - Vật chủ: Quan hệ có hại cho vật chủ.
  • Hỗ sinh: Cả hai cùng có lợi.
  • Cộng sinh: Quan hệ bắt buộc, cả hai cùng có lợi.

Các dạng bài tập

1 Dạng 1: Tính mật độ và tốc độ tăng trưởng

Phương pháp giải

Phương pháp giải

  1. Mật độ = Số cá thể / Diện tích.
  2. % tăng = (Số mới - Số cũ) / Số cũ × 100%.
  3. Hệ số tăng r = ln(Nt/N0)/t.

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Quần thể 200 cá thể/10km². Sau 1 năm: 250 cá thể. Tính mật độ và % tăng?
GIẢI

Giải:

Mật độ = 200/10 = 20 cá thể/km²

% tăng = (250-200)/200 × 100% = 25%

VÍ DỤ 2
Quần thể tăng từ 100 lên 400 trong 3 năm. Tính hệ số tăng r?
GIẢI

Giải:

r = ln(400/100) / 3 = ln(4) / 3 ≈ 1.39 / 3 ≈ 0.46/năm

2 Dạng 2: Dự đoán số lượng quần thể theo mô hình logistic

Phương pháp giải

Phương pháp giải

  1. Mô hình logistic: dN/dt = rN(1 - N/K)
  2. Nt = K / (1 + ((K-N0)/N0)e^(-rt))
  3. Trong đó K = dung lượng môi trường.

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
K=1000, N0=100, r=0.5, t=2. Tính Nt?
GIẢI

Giải:

Nt = 1000 / (1 + (900/100)e^(-0.5×2))

= 1000 / (1 + 9×e^(-1)) = 1000 / (1 + 9/2.718)

= 1000 / (1 + 3.31) ≈ 232

VÍ DỤ 2
Quần thể đạt bao nhiêu % K khi N = K/2?
GIẢI

Giải:

Khi N = K/2, hệ số (1 - N/K) = 1 - 0.5 = 0.5

Tốc độ tăng = 50% tốc độ tối đa.

Sẵn sàng thử thách bản thân?

Hoàn thành 9 câu hỏi để củng cố kiến thức và kiểm tra mức độ hiểu bài

Làm bài tập ngay

Các bài học trong chương: Chương 6. Môi trường và sinh thái học quần thể