Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể trong cùng một loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời gian nhất định, có khả năng sinh sản và tạo thành những thế hệ mới.
Nơi sinh sống của quần thể là nơi quần thể phân bố trong một phạm vi nhất định.
2. Các đặc trưng chính của quần thể
2.1 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
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.
2.2 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
2.3 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 có 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.
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.
2.4 Sự tăng trưởng của quần thể
Sự thay đổi số lượng cá thể phụ thuộc vào 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 dư 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]
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.
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.
2.5 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,...]
3. Qúa trình hình thành quần thể
Trải qua các giai đoạn sau:
- Một số cá thể cùng loài phát tán tới một môi trường sống mới.
- Những cá thể không thể thích nghe được với môi trường sống mới, chúng sẽ di cư đi nơi khác hoặc bị tiêu diệt.
- Những cá thể còn lại thích nghe dần với môi trường sống và gắn bó với nhau qua các mối quan hệ sinh thái và dần dần hình thành quần thể ổn định, thích nghi.
4. Quan hệ giữa các cá thể trong quần thể
Quan hệ sinh thái là quan hệ giữa các cá thể trong quần thể và quan hệ giữa cá thể với môi trường
4.1 Quan hệ hỗ trợ
- Là mối quan hệ giữa các cá thể cùng loài hỗ trợ lẫn nhau trong các hoạt động sống như lấy thức ăn, chống lại kẻ thù, sinh sản,...
- Vai trò :
- Thứ nhất, đảm bảo cho quần thể tồn tại một cách ổn định và khai thác tố ưu nguồn sống của môi trường.
- Thứ hai, làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể trong quần thể.
- Các ví dụBiểu hiện của quan hệ hỗ trợÝ nghĩaHỗ trợ giữa các cá thể trong khóm treCác cây dựa vào nhau nên đứng vững, chống được gió bãoCác cây thông nhựa mọc gần nhau có hiện tượng liền rễCây sinh trưởng nhanh và khả năng chịu hạn tốt hơnChó rừng hỗ trợ nhau trong đànBắt mồi và tự vệ tốt hơnBồ nông xếp thành hàng khi săn mồi
Bắt được nhiều cá hơn
4.2 Quan hệ cạnh tranh
- Cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể xuất hiện khi mật độ cá thể của quần thể tăng lên quá cao, nguồn sống của môi trường không đủ cung cấp cho mọi cá thể trong quần thể.
- Các cá thể cạnh tranh về nơi ở, thức ăn, ánh sáng; các con đực tranh giành con cái.
Mỗi nhóm cá thể bảo vệ một khu vực sống riêng, một số buộc phải tách ra khỏi đàn - làm phân hóa ổ sinh thái
Một số ăn thịt tiêu diệt lẫn nhau
- Cạnh tranh là đặc điểm thích nghe của quần thể. 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, đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể.
5. Phân biệt quần thể sinh vật và quân xã sinh vật
5.1 Giống nhau
- Đều được hình thành trong một thời gian lịch sử nhất định, có tính ổn định tương đối.
- Đều bị biến đổi do tác dụng của ngoại cảnh.
- Đều xảy ra mối quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh.
5.2 Khác nhau
Quần thể sinh vậtQuần xã sinh vật+ Tập hợp nhiều cá thể cùng loài
+ Không gian sống gọi là nơi sinh sống
+ Chủ yếu xảy ra mối quan hệ hỗ trợ gọi là quần tụ
+ Thời gian hình thành ngắn và tồn tại ít ổn định hơn quần xã
+ Các đặc trưng cơ bản gồm mật độ, tỉ lệ nhóm tuổi, tỉ lệ đực cái, sức sinh sản, tỉ lệ tử vong, kiểu tăng trưởng, đặc điểm phân bố, khả năng thích nghi với môi trường.
+ Cơ chế cân bằng dựa vào tỉ lệ sinh sản, tử vong, phát tán
+ Tập hợp nhiều quần thể khác loài
+ Không gian sống gọi là sinh cảnh
+ Thường xuyên xảy ra các quan hệ hỗ trợ và đối dịch
+ Thời gian hình thành dài hơn và ổn định hơn quần thể
+ Các đặc trưng cơ bản gồm độ đa dạng, số lượng cá thể, cấu trúc loài, thành phần loài, sự phân tầng thẳng đứng, phân tầng ngang và cấu trúc này biến đổi theo chu kì.
+ Cơ chế cân bằng do hiện tượng khống chế sinh học
Vừa rồi Luật Minh Khuê đã trình bày nội dung về Quần thể là gì? Các đặc trưng của quần thể? Hy vọng đây sẽ là những thông tin bổ ích tới quý bạn đọc. Xin chân thành cảm ơn!