Những đặc trưng cơ bản của quần thể phần 2
Những đặc trưng cơ bản của quần thể phần 1
Trong bài viết này sẽ giới thiệu về các đặc trưng cơ bản như : mật độ cá thể trong quần thể, kích thước cá thể trong quần thể, sự tăng trưởng kích thước của quần thể
IV. Mật độ cá thể
Mật độ cá thể của quần thể là số lượng sinh vật sống trên một đơn vị diện tích hay thể tích của quần thể.
Ví dụ: mật độ cây thông là 1.000 cây/ha diện tích đồi, mật độ sâu rau là 2 con/m2 ruộng rau, mật độ cá mè giống thả trong ao là 2 con/m3 nước.
– Ảnh hưởng của mật độ cá thể :
- Mật độ cá thể trong quần thể được coi là một trong những đặc tính cơ bản (là đặc trưng cơ bản rất quan trọng) của quần thể, vì mật độ cá thể có ảnh hưởng tới nhiều yếu tố khác như mức độ sử dụng nguồn sống trong môi trường, khả năng sinh sản và tử vong của cá thể từ đó ảnh hưởng tới số lượng cá thể trong quần thể (kích thước quần thể). Khi mật độ cá thể trong quần thể tăng quá cao, các cá thể cạnh tranh nhau gay gắt để giành thức ăn, nơi ở… dẫn tới tỉ lệ tử vong tăng cao. Khi mật độ giảm, thức ăn dồi dào thì ngược lại, các cá thể trong quần thể tăng cường hỗ trợ lẫn nhau.
- Mật độ cá thể trong quần thể không cố định mà thay đổi theo mùa, năm hoặc tùy theo điều kiện của môi trường sống.
Những đặc trưng cơ bản của quần thể phần 2
V. Kích thước quần thể
Kích thước của quần thể là số lượng cá thể phân bố trong khoảng không gian sống của quần thể hay khối lượng hoặc năng lượng tích luỹ trong các cá thể của quần thể.
Mỗi quần thể sinh vật có kích thước đặc trưng. Những loài có kích thước cơ thể nhỏ thường hình thành quần thể có số lượng cá thể nhiều, ngược lại, những loài có kích thước cơ thể lớn thường sống trong quần thể có số lượng cá thể ít.
Các cực trị của kích thước quần thể và ý nghĩa :
Kích thước quần thể có 2 cực trị : kích thước tối thiểu và kích thước tối đa.
+ Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất mà quần thể cần để duy trì sự tồn tại của loài. Nếu kích thước quần thể xuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào trạng thái suy giảm dẫn tới diệt vong. Nguyên nhân là do:
• Số lượng cá thể trong quần thể quá ít, sự hỗ trợ giữa các cá thể bị giảm, quần thể không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường.
• Khả năng sinh sản suy giảm do cơ hội gặp nhau của các cá thể đực với cá thể cái ít.
• Số lượng cá thể quá ít nên sự giao phối cận huyết thường xảy ra, đe doạ sự tồn tại của quần thể.
+ Kích thước tối đa là giới hạn cuối cùng về số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. Nếu kích thước quá lớn, cạnh tranh giữa các cá thể cũng như ô nhiễm, bệnh tật… tăng cao, dẫn tới một số cá thể di cư ra khỏi quần thể.
– Những nhân tố nào làm thay đổi kích thước quần thể
- Kích thước của quần thể thay đổi phụ thuộc vào 4 yếu tố: sức sinh sản, mức độ tử vong, số cá thể nhập cư và xuất cư.
- Sức sinh sản, mức độ tử vong, số cá thể nhập cư và xuất cư (phát tán của quần thể) của quần thể thường bị thay đổi dưới ảnh hưởng của điều kiện môi trường sống như sự biến đổi khí hậu, bệnh tật, lượng thức ăn, số lượng kẻ thù… và mức độ khai thác của con người. Ngoài ra, mức độ tử vong cao hay thấp của quần thể còn phụ thuộc nhiều vào tiềm năng sinh họccủa loài như khả năng sinh sản, sự chăm sóc con cái…
– Các khái niệm
• Mức độ sinh sản của quần thể
Mức độ sinh sản là số lượng cá thể của quần thể được sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Mức độ sinh sản phụ thuộc vào số lượng trứng (hay con non) của một lứa đẻ, số lứa đẻ của một cá thể cái trong đời, tuổi trưởng thành sinh dục của cá thể… và tỉ lệ đực/cái của quần thể.
Khi thiếu thức ăn, nơi ở hoặc điều kiện khí hậu không thuận lợi mức sinh sản của quần thể thường bị giảm sút.
• Mức độ tử vong của quần thể
Mức độ tử vong là số lượng cá thể của quần thể bị chết trong một đơn vị thời gian. Mức độ tử vong của quần thể phụ thuộc trước hết vào tuổi thọ trung bình của sinh vật và các điều kiện sống của môi trường, như sự biến đổi bất thường của khí hậu, bệnh tật, lượng thức ăn có trong môi trường, số lượng kẻ thù,… và mức độ khai thác của con người.
• Phát tán của quần thể.
Phát tán là sự xuất cư và nhập cư của các cá thể. Xuất cư là hiện tượng một số cá thể rời bỏ quần thể của mình chuyển sang sống ở quần thể bên cạnh hoặc di chuyển đến nơi ở mới. Nhập cư là hiện tượng một số cá thể nằm ngoài quần thể chuyển tới sống trong quần thể.
Ở những quần thể có điều kiện sống thuận lợi, nguồn thức ăn dồi dài… hiện tượng xuất cư thường diễn ra ít và nhập cư không gây ảnh hưởng rõ rệt tới quần thể. Xuất cư tăng cao khi quần thể đã cạn kiệt nguồn sống, nơi ở chật chội, sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể trở nên gay gắt.
- Quan hệ giữa 4 nhân tố
Một quần thể có kích thước ổn định thì 4 nhân tố là mức độ sinh sản (b), mức độ tử vong (d), mức độ xuất cư (e) và mức độ nhập cư (i) có quan hệ với nhau : số cá thể mới sinh ra cộng với số cá thể nhập cư bằng với số cá thể tử vong cộng với số cá thể xuất cư
b + i = d + e (r = 0)
(r là hệ số hay tốc độ tăng trưởng riêng của quần thể : r = b – d)
Mức độ sinh sản, mức độ tử vong, mức độ xuất cư và mức độ nhập cư của quần thế sinh vật thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố như : nguồn sống có trong moi trường (thức ăn, nơi ở, …), cấu trúc tuổi (quần thể có nhiều cá thể ở tuối sinh sản), mùa sinh sản, mùa di cư (cá thể từ nơi khác tới sóng trong quần thể hoặc từ quần thể tách ra sống ở nơi khác).
VI. Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học khác tăng trưởng thực tế
Tăng trưởng quần thể theo tiềm năng sinh học (đường cong lí thuyết, tăng trưởng theo hàm số mũ) : đứng về phương diện lí thuyết, nếu nguồn sống của quần thể và diện tích cư trú của quần thể không giới hạn và sức sinh sản của các cá thể trong quần thể là rất lớn – có nghĩa là mọi điều kiện ngoại cảnh và kể cả nội tại của quần thể đều hoàn toàn thuận lợi cho sự tăng trưởng của quần thể thì quần thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học. Khi ấy đường cong tăng trưởng quần thể theo tiềm năng sinh học có dạng chữ J.
Tăng trưởng thực tế -tăng trưởng trong điều kiện hạn chế (đường cong tăng trưởng hình chữ S – logistic) : trong thực tế, đa số các loài không thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học vì lẽ :
- Sức sinh sản không phải lúc nào cũng lớn, vì sức sinhh sản của quần thể thay đổi và phụ thuộc vào điều kiện hạn chế của môi trường.
- Điều kiện ngoại cảnh không phải lúc nào cũng thuận lợi cho quần thể (thức ăn, nơi ở, dịch bệnh, …).
Đường cong biểu thị tăng trưởng của quần thể : thoạt đầu tăng nhanh dần, sau đó tốc độ tăng trưởng của quần thể giảm đi, đường cong chuyển sang ngang.
3. Đặc trưng của các loài có kiểu tăng trưởng trong điều kiện môi trường không bị giới hạn và bị giới hạn
|
Trong môi trường không giới hạn |
Trong môi trường bị giới hạn |
| Kích thước cơ thể nhỏ | Kích thước cơ thể lớn |
| Tuổi thọ thấp, tuổi sinh sản lần đầu đến sớm. | Tuổi thọ cao, tuổi sinh sản lần đầu đến muộn. |
| Sinh sản nhanh, sức sinh sản cao | Sinh sản chậm, sức sinh sản thấp |
| Không biết chăm sóc con non hoặc chăm sóc con non kém, | Biết bảo vệ và chăm sóc con non rất tốt |