Bài 39: Biến động số lượng cá thể của quần thể sinh vật
I. Biến động số lượng cá thể
- Khái niệm: Biến động về số lượng là sự tăng hay giảm số lượng cá thể của quần thể. Thông thường khi đạt đến kích thước tối đa, cân bằng với sức chứa của môi trường ( sinh sản cần bằng với tử vong ) thì số lượng cá thể của quần thể thường dao động quanh giá trị cân bằng.
Ví dụ:
- Khái niệm: Biến động về số lượng là sự tăng hay giảm số lượng cá thể của quần thể. Thông thường khi đạt đến kích thước tối đa, cân bằng với sức chứa của môi trường ( sinh sản cần bằng với tử vong ) thì số lượng cá thể của quần thể thường dao động quanh giá trị cân bằng.
Ví dụ:
- Số lượng thỏ, mèo rừng tăng giảm theo chu kì 9 – 10 năm
- Số lượng dương xĩ giảm mạnh do cháy rừng
- Số lượng muỗi tăng vào mùa hè.
II. Các dạng biến động số lượng
1. Biến động không theo chu kì
- Biến động số lượng cá thể của quần thể không theo chu kì là biến động mà số lượng cá thể của quần thể tăng hoặc giảm một cách đột ngột do những thay đổi bất thường của môi trường tự nhiên hay do hoạt động khai thác tài nguyên quá mức của con người
- Những nguyên nhân ngẫu nhiên do không kiểm soát được thường gây nguy hại cho đời sống của các loài, nhất là những loài có vùng phân bố hẹp và kích thước quần thể nhỏ.
- Biến động số lượng cá thể của quần thể không theo chu kì là biến động mà số lượng cá thể của quần thể tăng hoặc giảm một cách đột ngột do những thay đổi bất thường của môi trường tự nhiên hay do hoạt động khai thác tài nguyên quá mức của con người
- Những nguyên nhân ngẫu nhiên do không kiểm soát được thường gây nguy hại cho đời sống của các loài, nhất là những loài có vùng phân bố hẹp và kích thước quần thể nhỏ.
2. Biến động theo chu kì.
- Biến động số lượng cá thể của quần thể theo chu kì là biến động xảy ra do những thay đổi có tính chu kì của môi trường như chu kì ngày, đêm, chu kì mùa hay chu kì thủy triều,…
a. Chu kì ngày đêm
- Đây là hiện tượng phổ biến của các loài sinh vật có kích thước nhỏ và tuổi thọ thấp.
Ví dụ: Số lượng cá thể của các loài thực vật nổi tăng vào ban ngày, giảm vào ban đêm. Ngược lại, số lượng cá thể của các loài động vật nổi lại tăng vào ban đêm, giảm vào ban ngày do chúng sinh sản tập trung vào ban đêm
b. Chu kì tuần trăng và hoạt động của thủy triều.
Ví dụ: Rươi sống ở nước lợ ven biển Bắc Bộ rộ nhất vào các ngày thuộc pha trăng khuyết, sau rằm tháng 9 và pha trăng non đầu tháng 10 âm lịch, làm cho kích thước quần thể tăng vọt vào các thời điểm đó.
- Biến động số lượng cá thể của quần thể theo chu kì là biến động xảy ra do những thay đổi có tính chu kì của môi trường như chu kì ngày, đêm, chu kì mùa hay chu kì thủy triều,…
a. Chu kì ngày đêm
- Đây là hiện tượng phổ biến của các loài sinh vật có kích thước nhỏ và tuổi thọ thấp.
Ví dụ: Số lượng cá thể của các loài thực vật nổi tăng vào ban ngày, giảm vào ban đêm. Ngược lại, số lượng cá thể của các loài động vật nổi lại tăng vào ban đêm, giảm vào ban ngày do chúng sinh sản tập trung vào ban đêm
b. Chu kì tuần trăng và hoạt động của thủy triều.
Ví dụ: Rươi sống ở nước lợ ven biển Bắc Bộ rộ nhất vào các ngày thuộc pha trăng khuyết, sau rằm tháng 9 và pha trăng non đầu tháng 10 âm lịch, làm cho kích thước quần thể tăng vọt vào các thời điểm đó.
c. Chu kì mùa
- Trong năm, xuân hè là thời gian thuận lợi cho sinh sản và phát triển cuả các loài động thực vật, nhất là những là những loài ở vùng ôn đới; còn mùa đông do điều kiện sống khó khăn ( nhiệt độ thấp, nguồn thức ăn khan hiếm ), mức tử vong cao.
- Do đó, kích thước quần thể biến đổi một cách tương ứng, tạo nên sự biến dạng theo mùa.
Ví dụ: Trong mùa đông và mùa hè có sự tăng giảm của các loài thực vật, nhiều loại côn trùng, ếch nhái, cá, chim…
d. Chu kì nhiều năm
- Sự biến động số lượng theo chu kì nhiều năm, thậm chí, sự biến động đó xảy ra 1 cách tuần hoàn được thấy ở nhiều loài chim, thú sống ở phương bắc.
Ví dụ: sự biến động của Thỏ rừng và Mèo rừng Bắc Mỹ với chu kì 9 – 10 năm.
- Chu kì biến động số lượng của đàn cá cơm ở biển Pêru là 10 – 12 năm, liên quan với hoạt động của hiện tượng El-Nino. Số lượng của loài chim biển cũng biến động theo phù hợp với thức ăn của chúng là loài cá cơm.
- Trong năm, xuân hè là thời gian thuận lợi cho sinh sản và phát triển cuả các loài động thực vật, nhất là những là những loài ở vùng ôn đới; còn mùa đông do điều kiện sống khó khăn ( nhiệt độ thấp, nguồn thức ăn khan hiếm ), mức tử vong cao.
- Do đó, kích thước quần thể biến đổi một cách tương ứng, tạo nên sự biến dạng theo mùa.
Ví dụ: Trong mùa đông và mùa hè có sự tăng giảm của các loài thực vật, nhiều loại côn trùng, ếch nhái, cá, chim…
d. Chu kì nhiều năm
- Sự biến động số lượng theo chu kì nhiều năm, thậm chí, sự biến động đó xảy ra 1 cách tuần hoàn được thấy ở nhiều loài chim, thú sống ở phương bắc.
Ví dụ: sự biến động của Thỏ rừng và Mèo rừng Bắc Mỹ với chu kì 9 – 10 năm.
- Chu kì biến động số lượng của đàn cá cơm ở biển Pêru là 10 – 12 năm, liên quan với hoạt động của hiện tượng El-Nino. Số lượng của loài chim biển cũng biến động theo phù hợp với thức ăn của chúng là loài cá cơm.
III. Nguyên nhân gây biến động và sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể
1. Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể của quần thể
1. Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể của quần thể
2. Cơ chế điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể
- Là xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể bằng cách làm giảm hoặc tăng số lượng cá thể của quần thể.
- Quần thể luôn có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể bằng cách làm giảm hoặc kích thích làm tăng số lượng cá thể.
- Sự biến động số lượng cá thể của quần thể được điều chỉnh bởi sức sinh sản, tỉ lệ tử vong, xuất cư, nhập cư.
+ Khi điều kiện môi trường thuận lợi (hoặc số lượng cá thể quần thể thấp) ® mức tử vong giảm, sức sinh sản tăng, nhập cư tăng ® tăng số lượng cá thể của quần thể.
+ Khi điều kiện môi trường khó khăn (hoặc số lượng quần thể quá cao) ® mức tử vong tăng, sức sinh sản giảm, xuất cư tăng ® giảm số lượng cá thể của quần thể.
3. Trạng thái cân bằng của quần thể.
- Quần thể có khả năng tự điều chỉnh số lượng cá thể khi số lượng cá thể của quần thể giảm xuống quá thấp hoặc tăng lên quá cao, dẫn tới trạng thái cân bằng quần thể do có số lượng các cá thể ổn định và cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.
* Cơ chế: Điều hoà mật độ cá thể của quần thể
Khi mật độ cá thể giảm xuống quá mức hoặc tăng lên quá cao, các nhân tố sinh thái của môi trường có thể tác động làm giảm số cá thể của quần thể hoặc tác động làm tăng số cá thể của Quần thể. Điều này liên quan tới mối tương quan mức sinh sản, tử vong, phát tán cá thể.
* Trong quần thể, mức sinh sản (b), mức độ tử vong (d), xuất cư (e) và nhập cư (i): có quan hệ với nhau
b + i = d + e
- Là xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể bằng cách làm giảm hoặc tăng số lượng cá thể của quần thể.
- Quần thể luôn có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể bằng cách làm giảm hoặc kích thích làm tăng số lượng cá thể.
- Sự biến động số lượng cá thể của quần thể được điều chỉnh bởi sức sinh sản, tỉ lệ tử vong, xuất cư, nhập cư.
+ Khi điều kiện môi trường thuận lợi (hoặc số lượng cá thể quần thể thấp) ® mức tử vong giảm, sức sinh sản tăng, nhập cư tăng ® tăng số lượng cá thể của quần thể.
+ Khi điều kiện môi trường khó khăn (hoặc số lượng quần thể quá cao) ® mức tử vong tăng, sức sinh sản giảm, xuất cư tăng ® giảm số lượng cá thể của quần thể.
3. Trạng thái cân bằng của quần thể.
- Quần thể có khả năng tự điều chỉnh số lượng cá thể khi số lượng cá thể của quần thể giảm xuống quá thấp hoặc tăng lên quá cao, dẫn tới trạng thái cân bằng quần thể do có số lượng các cá thể ổn định và cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.
* Cơ chế: Điều hoà mật độ cá thể của quần thể
Khi mật độ cá thể giảm xuống quá mức hoặc tăng lên quá cao, các nhân tố sinh thái của môi trường có thể tác động làm giảm số cá thể của quần thể hoặc tác động làm tăng số cá thể của Quần thể. Điều này liên quan tới mối tương quan mức sinh sản, tử vong, phát tán cá thể.
* Trong quần thể, mức sinh sản (b), mức độ tử vong (d), xuất cư (e) và nhập cư (i): có quan hệ với nhau
b + i = d + e