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
- Mật độ = Số cá thể / Diện tích.
- % tăng = (Số mới - Số cũ) / Số cũ × 100%.
- 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
- Mô hình logistic: dN/dt = rN(1 - N/K)
- Nt = K / (1 + ((K-N0)/N0)e^(-rt))
- 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