BÀI 24. SINH THÁI HỌC QUẦN THỂ

Mở đầu: Các cá thể sư tử (Panthera leo) sống trong một đàn có ưu thế và bất lợi gì so với cá thể sống đơn lẻ?

Giải nhanh:

* Ưu thế:

- Tăng hiệu quả săn mồi.

- Duy trì và bảo vệ lãnh thổ.

- Tạo môi trường an toàn cho sự phát triển của con non, tăng cơ hội sống sót.

* Bất lợi:

- Cạnh tranh về thức ăn, sinh sản.

- Nguy cơ lây nhiễm bệnh trong đàn.

- Quần thể quá lớn có thể dẫn đến cạnh tranh và suy thoái.

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ

Câu 1: Hãy lấy một số ví dụ về các mối quan hệ hỗ trợ và quan hệ cạnh tranh ở động vật, thực vật.

Giải nhanh:

Ví dụ:

- Quan hệ hỗ trợ ở thực vật: Cây tre sống thành bụi chống chịu gió tốt hơn khi sống cùng nhau.

- Quan hệ hỗ trợ ở động vật: Sư tử săn mồi cùng nhau, giúp ăn được trâu rừng lớn hơn; cầy Mongoose bảo vệ đàn khỏi chim săn mồi khi kiếm ăn.

- Quan hệ cạnh tranh ở thực vật: Trong rừng, các loài cây cạnh tranh để nhận ánh sáng.

- Quan hệ cạnh tranh ở động vật: Hải tượng phương nam đực đánh nhau giành con cái; cá pecca ăn thịt đồng loại nhỏ hơn.

Câu 2: Tại sao cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể trong quần thể không dẫn đến sự suy vong của quần thể?

Giải nhanh:

Cạnh tranh gay gắt mang lại không chỉ bất lợi mà còn có một số lợi ích:

- Đảm bảo mật độ dân số phù hợp với nguồn sống của môi trường, duy trì sự tồn tại và phát triển ổn định của quần thể.

- Phân hoá sức sống, loại bỏ cá thể kém thích nghi và tăng số lượng cá thể có đặc điểm thích nghi.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ

Câu 1: Tại sao có thể dựa vào kích thước quần thể để đánh giá mức độ ổn định và tiềm năng phát triển của quần thể?

Giải nhanh:

Kích thước của quần thể có thể cung cấp thông tin quan trọng về mức độ ổn định và tiềm năng phát triển của quần thể vì nó phản ánh sự cân bằng giữa các yếu tố như tỷ lệ sinh sản, tỷ lệ tử vong, và di cư. Dựa vào kích thước quần thể, chúng ta có thể rút ra những kết luận sau:

- Mức độ ổn định: Quần thể lớn hơn thường có tính ổn định cao hơn do chúng có khả năng chống lại các tác động ngẫu nhiên như điều kiện môi trường thay đổi đột ngột, dịch bệnh, đột biến gene, phiêu bạt di truyền, chọn lọc tự nhiên. Mặt khác, quần thể nhỏ có thể dễ bị ảnh hưởng nặng nề bởi các yếu tố ngẫu nhiên, làm suy giảm nguồn gene và tăng nguy cơ tuyệt chủng.

- Tiềm năng phát triển: Các quần thể có kích thước nhỏ thường có nhiều không gian và nguồn lực hơn để sinh trưởng và phát triển. Ngược lại, các quần thể lớn dễ dẫn đến cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể và làm quần thể suy thoái.

Câu 2: Quan sát Hình 24.6, dựa vào cấu trúc tuổi của mỗi quần thể để dự đoán xu hướng tăng trưởng trong tương lai của quần thể đó.

Giải nhanh:

Xu hướng tăng trưởng của các quần thể trong tương lai:

- Quần thể a: Tăng trưởng mạnh mẽ do tỷ lệ sinh sản cao hơn tỷ lệ tử vong, dẫn đến tăng nhanh chóng của dân số.

- Quần thể b: Phát triển ổn định, tỷ lệ sinh sản và tử vong xấp xỉ nhau, không có biến động đột ngột.

- Quần thể c: Suy giảm dân số do tỷ lệ tử vong cao hơn tỷ lệ sinh sản.

III. TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 1: Phân biệt kiểu tăng trưởng theo tiềm năng sinh học và kiểu tăng trưởng trong môi trường có nguồn sống bị giới hạn.

Giải nhanh:

- Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học: Trong điều kiện lý tưởng, quần thể đạt tăng trưởng cực đại, tăng kích thước theo cấp số mũ.

- Tăng trưởng trong môi trường có giới hạn: Tăng trưởng gần giống cấp số mũ chỉ xảy ra ban đầu. Khi đạt điểm uốn, tăng trưởng chậm lại và kích thước quần thể dao động quanh sức chứa của môi trường.

Câu 2: Giải thích tại sao trước thế kỉ XVII, tốc độ tăng dân số của loài người diễn ra chậm.

Giải nhanh:

Trước thế kỷ XVII, tốc độ tăng dân số của loài người diễn ra chậm chủ yếu do các yếu tố sau:

- Bất lợi của môi trường sống: Trước thời kỳ Cách mạng Khoa học, con người phải đối mặt với nhiều rủi ro từ môi trường sống như dịch bệnh, nạn đói, và điều kiện sống kém. Các bệnh dịch thường xuyên bùng phát và gây ra tỷ lệ tử vong cao, đặc biệt là ở những khu vực đông dân cư.

- Kỹ thuật y tế và vệ sinh y tế lạc hậu: Con người không có nhiều phương pháp để chữa bệnh, kháng sinh cũng chưa xuất hiện nên con người không thể chống chịu lại các bệnh tật, cùng với các rủi ro khi sinh con khiến tỉ lệ sinh thấp. Ngoài ra, con người cũng không có nhận thức rõ ràng về vệ sinh môi trường và vệ sinh cá nhân.

- Sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp: các sản phẩm nông nghiệp bị ảnh hưởng rất nhiều từ các điều kiện môi trường, khiến năng suất thu được thấp cũng trở thành một yếu tố kiểm soát dân số.

- Chiến tranh và xung đột: Các xung đột và cuộc chiến tranh thường xuyên xảy ra, gây ra tỷ lệ tử vong cao.

IV. CÁC KIỂU BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ

Câu 1: Hãy lấy một số ví dụ về hoạt động khai thác tài nguyên của con người gây ra sự biến động đột ngột số lượng cá thể của quần thể sinh vật.

Giải nhanh:

Ví dụ về biến động đột ngột số lượng cá thể trong quần thể sinh vật:

- Tê giác Sumatra gần như tuyệt chủng do săn bắn sừng.

- Chim gõ kiến mỏ ngà tuyệt chủng do khai thác rừng già.

- Cá heo sông Trung Quốc và cá tầm thìa tuyệt chủng do công nghiệp hóa và đánh bắt quá mức.

- Hải cẩu Caribe tuyệt chủng do săn bắn lấy mỡ.

Câu 2: Giải thích tại sao ở Việt Nam, ếch, nhái phát triển mạnh về mùa mưa và suy giảm số lượng vào mùa khô.

Giải nhanh:

Sự phát triển mạnh mẽ của ếch và nhái vào mùa mưa và suy giảm vào mùa khô ở Việt Nam có thể được giải thích như sau:

- Mùa mưa tạo ra môi trường sống lý tưởng cho ếch và nhái với lượng nước tăng, môi trường ẩm ướt và tạo ra nhiều vùng đất ngập nước, ao hồ, sông rạch phong phú; cùng với đó là nguồn thức ăn phong phú. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho loài ếch, nhái sinh sản và phát triển.

- Tuy nhiên, vào mùa khô, điều kiện khô hạn và nhiệt độ cao có thể làm lượng nước và độ ẩm môi trường giảm, gây khó khăn cho việc sinh sống và sinh sản của chúng.

V. ỨNG DỤNG CÁC HIỂU BIẾT VỀ QUẦN THỂ TRONG THỰC TIỄN

Câu 1: Hãy lấy một số ví dụ về ứng dụng các hiểu biết về quần thể trong chăn nuôi và trồng trọt ở địa phương em.

Giải nhanh:

Ví dụ về ứng dụng hiểu biết về quần thể trong chăn nuôi và trồng trọt:

- Trồng lúa VNR20 ở Bắc Trung Bộ: Mật độ cấy và khoảng cách giữa cây được điều chỉnh để đạt hiệu suất tối ưu.

- Nuôi cá tra: Điều chỉnh diện tích ao, độ sâu nước, và mật độ cá giống để giảm nguy cơ mắc bệnh.

- Ấp trứng vịt: Điều chỉnh nhiệt độ ấp để kiểm soát tỉ lệ con cái và con đực theo yêu cầu sản xuất.

Câu 2: Tại sao trong khai thác thuỷ sản người ta thường quy định kích thước mắt lưới tương ứng với từng loài cá?

Giải nhanh:

Trong khai thác thuỷ sản, quy định kích thước mắt lưới cho từng loài cá nhằm bảo vệ và duy trì nguồn lợi từ hệ sinh thái nước. Lý do bao gồm:

- Đảm bảo cá con có thể trốn thoát qua lỗ nhỏ trong mắt lưới để giữ số lượng cá tự nhiên.

- Kiểm soát bắt các loài cá nhỏ hoặc quan trọng trong chuỗi thức ăn, duy trì đa dạng sinh học.

- Thúc đẩy khai thác thuỷ sản bền vững, bảo vệ nguồn lợi từ hệ sinh thái nước cho hiện tại và tương lai.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Hãy lấy ví dụ về một số quần thể sinh vật ở trường em hoặc địa phương nơi em đang sinh sống. Giải thích tại sao các tập hợp sinh vật đó được gọi là quần thể.

Giải nhanh:

* Ví dụ:

- Quần thể cây lúa trong ruộng.

- Quần thể cá trê trong ao nuôi.

* Giải thích: Cả hai quần thể đều đáp ứng ba yêu cầu sau:

- Gồm các cá thể cùng loài.

- Sống chung trong cùng một không gian và thời gian.

- Có khả năng sinh sản.

Câu 2: Khi đánh bắt cá chép sông (Cyprinus carpio), nếu đa số các mẻ lưới thu được chủ yếu là cá nhỏ, rất ít cá trưởng thành thì có nên tiếp tục khai thác quần thể này nữa không? Tại sao?

Giải nhanh:

Không nên tiếp tục khai thác quần thể này. Vì việc đánh bắt cá nhỏ chưa trưởng thành có thể gây ra sự suy giảm đáng kể trong độ tuổi và giới tính của cá chép sông, ảnh hưởng đến cấu trúc và tính ổn định của quần thể, khiến quần thể bị suy thoái. Ngoài ra, sự mất cân bằng trong quần thể cá chép sông có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước ngọt bao gồm cả các loài khác và môi trường sống của chúng.

Câu 3: Loài muỗi vằn (Aedes aegypti) là trung gian truyền virus Dengue gây bệnh sốt xuất huyết ở người. Giải thích tại sao ở Việt Nam, bệnh sốt xuất huyết thường xảy ra chủ yếu vào mùa mưa. Em có thể làm gì để phòng trừ muỗi ở gia đình và địa phương em?

Giải nhanh:

* Ở Việt Nam, sốt xuất huyết thường xuất hiện vào mùa mưa vì môi trường ẩm ướt thúc đẩy sinh sản muỗi.

* Biện pháp phòng trừ muỗi:

- Sử dụng tinh dầu như chanh, sả, quế.

- Đậy kín các dụng cụ chứa nước.

- Thả cá nhỏ vào các dụng cụ chứa nước.

- Dọn vệ sinh môi trường thường xuyên.

- Sử dụng muỗi biến đổi gen để giảm tỷ lệ sinh sản muỗi.

Câu 4: Đặc điểm dân số ảnh hưởng như thế nào đến chính sách xã hội của mỗi quốc gia? Lấy ví dụ minh hoạ.

Giải nhanh:

- Đặc điểm dân số có thể gây áp lực lên tài nguyên tự nhiên và hạ tầng xã hội, ảnh hưởng đến cung và cầu lao động trong mỗi quốc gia, cùng với các chính sách về gia đình, hỗ trợ trẻ em.

- Ví dụ:

+ Trung Quốc đã áp dụng chính sách một con trong gia đình từ năm 1979 đến 2015 để kiềm chế tốc độ gia tăng dân số. 

+ Hàn Quốc đã đưa ra chính sách hỗ trợ, cung cấp các khoản trợ cấp của chính phủ để khuyến khích sinh con do tình trạng tỉ lệ sinh ngày càng giảm trong những năm gần đây.