Mở đầu: Hình 21.1 cho thấy các con trâu rừng thường sống thành bầy đàn tại các khu vực gần hồ nước. Sự tập trung thành đàn ở trâu rừng có ưu thế và bất lợi gì đối với chúng?
Lời giải:
- Ưu thế: Tăng khả năng hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình tìm kiếm thức ăn, chống lại kẻ thù tấn công, duy trì và bảo vệ lãnh thổ, bảo vệ con non,…
Bất lợi: Mật độ cá thể trong quần thể nhiều có thể làm xuất hiện dịch bệnh; xuất hiện cạnh tranh nhau về nguồn thức ăn, sinh sản; dễ bị phát hiện và săn bắt bởi các loài động vật khác (kể cả con người);…
I. Khái niệm quần thể sinh vật
Câu hỏi 1: Quan sát Hình 21.2, hãy xác định các dấu hiệu (số loài, không gian sống) của một quần thể sinh vật.
Lời giải:
- Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể cùng một loài, sống trong cùng một không gian xác định.
II. Mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể
Câu hỏi 2: Lấy thêm ví dụ về mối quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể và cho biết ý nghĩa của mối quan hệ đó.
Lời giải:
Một số ví dụ khác về mối quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể và ý nghĩa của mối quan hệ đó:
- Chim bồ nông tập trung thành hàng để tăng hiệu quả bắt cá.
- Sói săn mồi theo bầy đàn để tăng hiệu quả săn mồi.
- Hiện tượng liền rễ ở hai cây thông nhựa mọc gần nhau là quan hệ hỗ trợ, giúp cây thông có khả năng chống chịu tốt hơn với điều kiện môi trường, dễ dàng lấy chất dinh dưỡng hơn.
- Chim di cư thành đàn giúp chúng không bị lạc nhau, tránh sự tấn công của kẻ thù, rút ngắn thời gian di cư.
Câu hỏi 3: Lấy ví dụ về mối quan hệ cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể, cho biết nguyên nhân và ý nghĩa của sự cạnh tranh đó.
Lời giải:
Luyện tập: Tại sao sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể?
Lời giải:
Sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể vì:
- Nhờ có cạnh tranh mà số lượng và sự phân bố của các cá thể trong quần thể duy trì ở mức độ phù hợp.
- Cạnh tranh giúp phân hoá sức sống của các cá thể trong quần thể, đào thải những cá thể kém thích nghi và tăng số lượng cá thể có khả năng thích nghi cao trong quần thể.
III. Các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật
Câu hỏi 4: Sự ổn định về kích thước có ý nghĩa như thế nào đối với quần thể?
Lời giải:
- Sự ổn định về kích thước quần thể giúp ổn định số lượng cá thể phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường và thực hiện các chức năng sinh học, đảm bảo cho quần thể duy trì và phát triển.
Luyện tập: Quan sát Hình 21.5, hãy lấy ví dụ chứng minh sự ổn định của quần thể thông qua sự ổn định về kích thước quần thể.
Lời giải:
- Khi kích thước quần thể ổn định trong khoảng giá trị từ mức tối thiểu đến mức tối đa sẽ đảm bảo quần thể được duy trì ổn định theo thời gian. Nếu kích thước quần thể giảm xuống dưới mức tối thiểu, quần thể có nguy cơ bị diệt vong. Ví dụ: Do bị săn bắt, mất môi trường sống nên số lượng cá thể trong quần thể tê giác một sừng tại Việt Nam dần bị suy giảm và hiện nay đã tuyệt chủng hoàn toàn tại Việt Nam.
Câu hỏi 5: Quan sát Hình 21.5, hãy giải thích cơ chế điều hoà mật độ cá thể của quần thể.
Lời giải:
- Cơ chế điều hoà mật độ cá thể của quần thể: Khi mật độ cá thể tăng cao, các cá thể cạnh tranh gay gắt về nơi ở, thức ăn; xảy ra hiện tượng di cư của một nhóm cá thể hoặc cả quần thể; bên cạnh đó, sự tác động của vật ăn thịt, vật kí sinh và dịch bệnh cũng tác động lên quần thể, các yếu tố này đều làm giảm kích thước quần thể. Khi mật độ quần thể giảm, các cá thể tăng cường hỗ trợ lẫn nhau, các nhân tố sinh thái tác động làm tăng số lượng cá thể trong quần thể.
Câu hỏi 6: Lấy ví dụ chứng minh sự ổn định của tỉ lệ giới tính có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể.
Lời giải:
- Ví dụ chứng minh sự ổn định của tỉ lệ giới tính có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể: Nhiệt độ ấp trứng ảnh hưởng đến tỉ lệ giới tính của cá sấu Mỹ (Alligator missisippiensis), trên 34oC trứng nở ra toàn con đực và dưới 30oC trứng nở ra toàn con cái. Khi nhiệt độ 34oC trong thời gian dài sẽ là cho thế hệ con toàn con đực hoặc khi nhiệt độ 30oC trong thời gian dài sẽ là cho thế hệ con toàn con cái. Dẫn đến tỉ lệ giới tính có sự chênh lệch lớn, các cá thể không thể sinh sản làm quần thể có nguy cơ suy giảm.
Câu hỏi 7: Quan sát Hình 21.6, hãy xác định các dạng tháp tuổi của một số quần thể người. Từ đó, cho biết trạng thái của mỗi quần thể.
Lời giải:
- Tháp tuổi phát triển: Phần trăm tuổi trước sinh sản và tuổi sinh sản chiếm phần lớn trên tổng dân số, điều này cho thấy quần thể này sẽ tăng trưởng mạnh mẽ trong tương lai do tỉ lệ sinh sản cao hơn nhiều so với tỉ lệ tử vong dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng của quần thể trong tương lai.
- Tháp tuổi ổn định: Phần trăm của cả 3 nhóm tuổi đều xấp xỉ như nhau, cho thấy quần thể này đang phát triển ổn định, tỉ lệ sinh sản xấp xỉ với tỉ lệ tử vong, không có biến động đột ngột trong quần thể.
- Tháp tuổi suy thoái: Phần trăm tuổi sau sinh sản nhỉnh hơn so với hai nhóm tuổi còn lại, cho thấy tỉ lệ tử vong cao hơn tỉ lệ sinh sản, điều này dẫn đến sự suy giảm dân số của quần thể trong tương lai.
Luyện tập: Dạng tháp tuổi nào đảm bảo cho sự ổn định của quần thể sinh vật? Giải thích.
Lời giải:
- Dạng tháp tuổi ổn định đảm bảo cho sự ổn định của quần thể sinh vật.
- Giải thích: Dạng tháp tuổi ổn định có mức sinh sản tương đương mức tử vong sẽ làm cho số lượng cá thể trong quần thể được duy trì ở mức cân bằng, phù hợp với sức chứa của mỗi trường.
- Dạng tháp tuổi ổn định đảm bảo cho sự ổn định của quần thể sinh vật.
- Giải thích: Dạng tháp tuổi ổn định có mức sinh sản tương đương mức tử vong sẽ làm cho số lượng cá thể trong quần thể được duy trì ở mức cân bằng, phù hợp với sức chứa của mỗi trường.
Câu hỏi 8: Quan sát Hình 21.7 và đọc thông tin trong Bảng 21.1, hãy:
a) Cho biết nguyên nhân dẫn đến sự phân bố cá thể trong quần thể.
b) Xác định các kiểu phân bố trong Hình 21.7 bằng cách hoàn thành Bảng 21.1.
Lời giải:
a) Nguyên nhân dẫn đến sự phân bố cá thể trong quần thể: do sự canh tranh giữa các cá thể trong quần thể, cùng với việc nguồn sống phân bố không đều.
b)
IV. Sự tăng trưởng của quần thể sinh vật
Câu hỏi 9: Quan sát Hình 21.8, hãy phân biệt hai kiểu tăng trưởng của quần thể sinh vật.
Lời giải:
Câu hỏi 10: Quan sát Hình 21.9, hãy cho biết sự tác động của các yếu tố đến sự tăng trưởng của quần thể.
Lời giải:
- Sự tăng trưởng của quần thể sinh vật phụ thuộc vào mức sinh sản, mức tử vong, mức nhập cư và mức xuất cư; trong đó, mức sinh sản và mức tử vong là hai yếu tố mang tính quyết định.
Câu hỏi 11: Đọc thông tin và quan sát Hình 21.10, hãy xác định kiểu biến động số lượng cá thể của quần thể bằng cách hoàn thành Bảng 21.3.
Lời giải:
V. Sự tăng trưởng của quần thể người
Câu hỏi 12: Quan sát Hình 21.11, hãy nhận xét về sự tăng trưởng của quần thể người. Sự tăng trưởng dân số quá nhanh sẽ gây ra những hậu quả gì?
Lời giải:
- Từ khi loài người hiện đại (Homo sapiens) xuất hiện, quần thể người tăng trưởng với tốc độ tương đối chậm. Đến năm 1650, dân số thế giới đạt khoảng 500 triệu người. Trong hai thế kỉ tiếp theo, dân số thế giới tăng gấp đôi với 1 tỉ người và tiếp tục tăng nhanh trong thời gian sau đó, khoảng cách về thời gian để dân số tăng gấp đôi ngày càng rút ngắn. Mặc dù quần thể người vẫn tiếp tục tăng trưởng nhưng tỉ lệ tăng trưởng bắt đầu chậm lại vào những năm 1960.
Câu hỏi 13: Quan sát Hình 21.12, hãy cho biết mối tương quan giữa kích thước và tỉ lệ tăng trưởng của quần thể.
Lời giải:
- Nhìn chung, kích thước quần thể người tỉ lệ nghịch với tỉ lệ tăng trưởng của quần thể người, kích thước quần thể càng nhỏ thì tỉ lệ tăng trưởng càng nhanh và ngược lại.
Luyện tập: Tại sao kiểm soát sự gia tăng dân số là một trong những chiến lược quan trọng của việc đảm bảo chất lượng đời sống con người?
Lời giải:
- Vì nếu không kiểm soát sự gia tăng dân số thì dân số sẽ tăng mạnh, dẫn đến kích thước quần thể tăng, khi kích thước quần thể tăng đến mức tối đa sẽ dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt của các cá thể người trong quần thể làm giảm kích thước quần thể. Ngoài ra sự tăng trưởng dân số quá mức 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.
VI. Quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống
Câu hỏi 14: Giải thích tại sao quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống? Cho ví dụ.
Lời giải:
- Quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống vì quần thể vừa có những đặc điểm của các cấp độ tổ chức thấp hơn, vừa có những đặc trưng cơ bản của quần thể mà các cấp độ tổ chức thấp hơn không có được. Ví dụ: Quần thể có các đặc trưng về tỉ lệ giới tính, nhóm tuổi,... trong khi ở cấp độ tế bào hay cá thể không có những đặc trưng này.
VII. Ứng dụng hiểu biết về quần thể trong thực tiễn
Câu hỏi 15: Cho biết cơ sở sinh thái học và vai trò của một số ứng dụng hiểu biết về quần thể trong thực tiễn bằng cách hoàn thành Bảng 21.4.
Lời giải:
Vận dụng:
• Cho biết cơ sở sinh thái của trồng rừng phòng hộ.
• Ở các nước phát triển, pháp luật quy định một cách chặt chẽ về việc đánh bắt các loài thuỷ hải sản như quy định về kích cỡ mắt lưới, thời điểm khai thác trong năm,… của từng loài cá một cách nghiêm ngặt, tránh đánh bắt cá chưa đạt đủ độ lớn, cá đang trong mùa sinh sản,… Hãy giải thích cơ sở của quy định này.
Lời giải:
• Cơ sở sinh thái của việc trồng rừng phòng hộ: Rừng phòng hộ được trồng dựa trên mối quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể, các cá thể thực vật được trồng gần nhau có tác dụng chắn gió, chắn cát bay, chắn sóng; bảo vệ nguồn nước, chống xói mòn, điều hòa khí hậu;...
• Cơ sở của quy định đánh bắt các loài thuỷ hải sản: Cơ sở của quy định này dựa vào các đặc trưng cơ bản của quần thể và sự ổn định của quần thể phụ thuộc vào sự ổn định của các đặc trưng đó. Các quy định nhằm tránh đánh bắt các cá thể con, cá thể cái đang trong giai đoạn sinh sản,... nhằm đảm bảo khả năng sinh sản và phục hồi của quần thể. Nhờ đó, đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể, tránh sự suy thoái hoặc diệt vong của quần thể dẫn đến sự tuyệt chủng của các loài sinh vật.