Quần thể sinh vật là gì? Các đặc trưng của quần thể sinh vật.
Quần thể là gì?
Quần thể là tập hợp các cá thể của cùng một loài, sống chung trong một vùng lãnh thổ, có khả năng sản sinh ra các thế hệ mới.
Các đặc trưng chính của quần thể
Kích thước và mật độ quần thể
1. Kích thước của quần thể là số lượng (cá thể), khối lượng (g, kg…) hay năng lượng tuyệt đối (kcal, cal) của quần thể, phù hợp với nguồn sống và không gian mà quần thể chiếm cứ.
Kích thước của quần thể trong một không gian và một thời gian nào đó được ước lượng theo công thức:
Nt = N0 + (B – D) + (I – E) (1)
- Nt: số lượng cá thể ở thời điểm t
- N0: số lượng cá thể của quần thể ban đầu t0
- B: số lượng cá thể do quần thể sinh ra trong thời gian từ t0 đến t
- D: số lượng cá thể của quần thể bị chết trong thời gian từ t0 đến t
- I: số lượng cá thể nhập cư trong trong thời gian từ t0 đến t
- E: số lượng cá thể di cư khỏi quần thể trong thời gian từ t0 đến t
2. Mật độ quần thể: số lượng cá thể (hay khối lượng, năng lượng) trên một đơn vị diện tích (hay thể tích) của môi trường mà quần thể sinh sống. Ví dụ: mật độ ̣ sâu 10 con/m2, mật độ tảo 0,5 mg/m3….
Mật độ quần thể có ý nghĩa sinh học rất lớn, thể hiện tiềm năng sinh sản và sức tải của môi trường.
Sự phân bố của các cá thể trong quần thể
Các cá thể phân bố trong không gian theo 3 cách sau:
- Phân bố đều – khi môi trường đồng nhất, tính lãnh thổ của các cá thể cao
- Phân bố ngẫu nhiên – khi môi trường đồng nhất, tính lãnh thổ của các cá thể không cao
- Phân bố theo nhóm (phổ biến)– khi môi trường không đồng nhất , cá thể có xu hướng tập
Thành phần tuổi và giới tính
Cấu trúc tuổi của quần thể phản ánh tỷ lệ giữa các nhóm tuổi trong quần thể. Cấu trúc tuổi của các quần thể khác nhau của loài hay các loài khác nhau có thể phức tạp hay đơn giản.
Trong sinh thái học, đời sống cá thể được chia thành 3 giai đoạn: trước sinh sản, đang sinh sản và sau sinh sản, do đó trong quần thể hình thành nên 3 nhóm tuổi tương ứng. Khi chồng các nhóm tuổi lên nhau ta được tháp tuổi. Qua hình dạng tháp, có thể đánh giá được xu thế phát triển số lượng của quần thể.
Hình 1. Tháp tuổi và đặc điểm phát triển của quần thể
Tỷ lệ giới tính là tỷ lệ số lượng giữa các cá thể đực và các cá thể cái. Trong tự nhiên, tỷ lệ này thường là 1:1. Tuy vậy, tỷ lệ thực tế có thể khác nhau ở từng loài và từng giai đoạn khác nhau, đồng thời còn chịu sự chi phối của môi trường.
Sự tăng trưởng của quần thể
Sự thay đổi số lượng cá thể phụ thuộc vào các yếu tố: sinh, tử, nhập cư, di cư. Để tính toán sự tăng trưởng tự nhiên của quần thể, người ta chỉ tính tỷ lệ sinh và tử, còn bỏ qua các thành phần nhập cư và di cư.
Ở điều kiện không giới hạn về thức ăn và không gian sống, số lượng cá thể của quần thể
(N) sẽ gia tăng theo thời gian (t) theo dạng đường cong đi lên không có giới hạn (Hình 2). Đó là đường cong lý thuyết, biểu thị tiềm năng sinh trưởng của quần thể (còn gọi là sinh trưởng hình chữ J).
Hình 2. Đường cong tăng trưởng của quần thể trong điều kiện không giới hạn.
Trên thực tế, sự tăng số lượng của quần thể luôn chịu sự chi phối bởi sức tải của môi trường. Khi đó, số lượng của quần thể không thể tăng vô hạn mà chỉ đạt đến giá trị tối đa (K) môi trường cho phép. Đường biểu diễn sự tăng số lượng cá thể theo thời gian lúc này có dạng hình chữ S (Hình 3.), tiệm cận đến giá trị K. K là số lượng tối đa quần thể có thể đạt được trong điều kiện sức tải môi trường nhất định.
Hình 3. Đường cong tăng trưởng quần thể trong điều kiện giới hạn.
Quy luật tăng trưởng quần thể trong điều kiện sức tải môi trường cho một ý nghĩa thực tế: dân số trên Trái Đất không thể tăng lên mãi. Các nhà khoa học ước tính rằng, với “sức tải” của Trái Đất (không gian sống, tài nguyên), chỉ đủ cho 9 tỷ người sinh sống.
Sự biến động số lượng cá thể trong quần thể
Số lượng cá thể của một quần thể thường không ổn định mà thay đổi theo mùa, theo năm, phụ thuộc vào những yếu tố nội tại của quần thể và các yếu tố môi trường. Có hai dạng:
- Biến động số lượng cá thể theo chu kỳ (ngày-đêm, mùa, năm,…)
- Biến động số lượng cá thể không theo chu kỳ (thiên tai, ô nhiễm, xâm nhập ngoại lai,…)
Xem thêm: Quần xã là gì? Các đặc trưng của quần xã
