CHUYÊN ĐỀ: “CÁ THỂ - QUẦN THỂ SINH VẬT”

PHẦN I – MỞ ĐẦU

I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong các kì thi lớn, đặc biệt là các kì thi học sinh giỏi các cấp ở trong nước và quốc tế thì những nội dung kiến thức của phần Sinh thái học được đề cập đến rất nhiều. Nhưng khi học sinh nghiên cứu về chuyên đề “Cá thể - Quần thể sinh vật” sẽ gặp nhiều khó khăn do hiện nay có rất nhiều tài liệu viết về chuyên đề này nhưng hầu hết các tài liệu viết rời rạc, tách bạch nhau, chưa có sự khái quát và hệ thống; nội dung của chuyên đề khá nhiều và đa dạng; tuy nhiên trong phạm vi 1 chuyên đề hẹp, tôi chỉ tập trung đi sâu vào hệ thống các kiến thức trọng tâm nhất và đưa ra các câu hỏi, bài tập vận dụng tương ứng trong chuyên đề.

II. MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1. Mục đích nghiên cứu

Nhằm mục đích giúp các em học sinh có kiến thức chuyên sâu hơn về phần này để các em có nền tảng tốt để theo học đội tuyển HSG, tôi biên soạn chuyên đề theo cấu trúc mới một cách chi tiết, cơ bản, tổng hợp và chuyên sâu, cùng một số dạng bài tập và câu hỏi mà các em sẽ gặp phải khi làm đề thi HSG các cấp với hi vọng làm tài liệu đọc và ôn tập cho các em học sinh trong đội tuyển học sinh giỏi.

2. Đối tượng nghiên cứu

Chuyên đề có thể sử dụng để giảng dạy và ôn tập cho học sinh lớp 12, đặc biệt là học sinh các khối chuyên Sinh và các học sinh trong đội tuyển học sinh giỏi; có thể sử dụng cho mọi đối tượng học sinh, tùy theo mức độ nhận thức và trình độ người học mà người dạy có thể vận dụng cho phù hợp.

PHẦN II – NỘI DUNG

A. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

PHẦN A: SINH THÁI HỌC CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG

I. MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI

- Khái niệm: môi trường sống là phần không gian bao quanh sinh vật mà ở đó các yếu tố cấu tạo nên môi trường trực tiếp hay gián tiếp tác động lên sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật.

- Các loại môi trường sống của sinh vật: Môi trường đất, nước, trên cạn, sinh vật.

- Khái niệm NTST: là tất cả những nhân tố trong môi trường sống tác động đến sinh vật.

- Phân loại NTST:

+ Liên quan đến môi trường à Nhân tố vô sinh và hữu sinh.

+ Theo ảnh hưởng tác động:

Các nhân tố không phụ thuộc mật độ (khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng tác động của chúng không phụ thuộc vào mật độ quần thể bị tác động): các nhân tố vô sinh.

Các NTST phụ thuộc mật độ quần thể (khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng tác động của chúng không phụ thuộc vào mật độ quần  bị tác động): dịch bệnh tác động lên nơi dân cư thưa thớt kém hơn nhiều nơi dân cư thểđông đúc.

II. CÁC QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC

1. Quy luật giới hạn sinh thái

          Giới hạn sinh thái là khoảng giá trị xác định của 1 nhân tố sinh thái, ở đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian.

          Gồm: điểm giới hạn trên và dưới; khoảng thuận lợi; khoảng chống chịu.

2. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái

Tất cả các NTST đều gắn bó chặt chẽ với nhau thành 1 tổ hợp sinh thái. Mỗi NTST chỉ có thể biểu hiện hoàn toàn tác động của nó khi các nhân tố khác đang hoạt động đầy đủ. Ví dụ: ...

3. Quy luật tác động không đồng đều của các NTST

          Trong các giai đoạn phát triển hay trạng thái sinh lí khác nhau ... cơ thể phản ứng khác nhau với tác động như nhau của 1 NTST.

          Các loài khác nhau phản ứng khác nhau với tác động như nhau của 1 NTST.

4. Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật với môi trường

          Trong mối quan hệ qua lại giữa sinh vật với môi trường, không những môi trường tác động lên chúng mà các sinh vật cũng ảnh hưởng đến các nhân tố của môi trường và làm thay đổi tính chất của các nhân tố đó.

III. NƠI Ở VÀ Ổ SINH THÁI

- Phân biệt nơi ở và ổ sinh thái:

+ Ổ sinh thái của 1 loài là một “không gian sinh thái” mà ở đó tất cả các NTST của môi trường nằm trong giới hạn sinh thái cho phép loài đó tồn tại và phát triển.

+ Nơi ở là địa chỉ cư trú của loài, còn ổ sinh thái là cách sinh sống của loài đó.

- Nguyên nhân chủ yếu hình thành ổ sinh thái trong quần xã: Cạnh tranh giữa các loài. Ý nghĩa của hình thành ổ sinh thái hẹp giúp cho các sinh vật giảm cạnh tranh à nhiều cá thể có thể sống chung với nhau trong một quần xã.

IV. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN ĐỜI SỐNG SINH VẬT VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT

1. Ánh sáng

Gồm: cường độ ánh sáng, thành phần quang phổ của ánh sáng, thời gian chiếu sáng.

*Cường độ ánh sáng (ánh sáng mạnh hay yếu):

- Giảm từ xích đạo đến các cực (do độ cong của bề mặt trái đất và do ánh sáng bị hấp thụ bởi lớp khí ngày 1 dày thêm); biến đổi mạnh theo địa hình (độ cao, núi, rừng, đất, biển, …), càng lên cao cường độ ánh sáng càng mạnh.

- NL mặt trời chiếu xuống trái đất ở dạng song điện từ, gồm:                           

+ Tia tử ngoại (10-380 nm): ức chế sinh trưởng, phá hoại tế bào nhưng 1 lượng nhỏ kích thích hình thành vitamin D ở động vật và antoxian ở thực vật.

+ Ánh sáng nhìn thấy (380-780 nm): chủ yếu tia xanh và tia đỏ cung cấp năng lượng cho quang hợp ở thực vật và các hoạt động sinh lí khác của động vật.

+ Tia hồng ngoại: (780-340.000 nm): có vai trò sản sinh nhiệt.

*Thành phần quang phổ ánh sáng: ánh sáng trực xạ (chiếm 63%): ánh sáng chiếu thẳng từ mặt trời xuống trái đất; ánh sáng tán xạ (37%): phần ánh sáng đã bị khuếch tán do tiếp xúc với hơi nước, các hạt bụi trong khí quyển.

*Thời gian chiếu sáng: mùa hè cường độ ánh sáng mạnh và kéo dài hơn mùa đông.

Trong nước: cường độ, thành phần quang phổ và thời gian chiếu sáng giảm dần theo độ sâu.

- Sự thích nghi của thực vật: cây ưa sáng, ưa bóng và chịu bóng:

- Sự thích nghi của động vật:

2. Nhiệt độ

- 2 vấn đề: cao/thấp và biên độ nhiệt. Dựa vào sự chịu đựng với sự thay đổi nhiệt độ mà chia ra thành cây rộng nhiệt và cây hẹp nhiệt; động vật hằng nhiệt và động vật biến nhiệt.

- Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh vật hằng nhiệt thể hiện qua 2 nguyên tắc: Becman và Anlen.

- Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh vật biến nhiệt rất khác nhau. Trong giới hạn sinh thái, tốc độ trao đổi chất của sinh vật tăng khi nhiệt độ môi trường tăng, và ngược lại. Nhờ vậy, trong nghiên cứu vant’ Hoff (1887) đã đưa ra công thức tính “hệ số nhiệt” (Q₁₀)  như sau:

                               hoặc:

Trong đó y là tốc độ phát triển, x là nhiệt độ (^oC). Sau đó J. Arrhenius (1898) lại đưa ra một công thức tính toán khác:

                                 hay: )x

                   (y là tốc độ phát triển; x là nhiệt độ;  là hệ số)

       Theo vant’ Hoff, giá trị Q₁₀ dao động từ 2 đến 3, còn  theo J. Arrhenius, dao động trong khoảng 12.000-16.000. Nếu Q₁₀ = 2,5 có nghĩa là, nhiệt mỗi khi tăng lên 10^oC thì tốc độ trao đổi chất của sinh vật tăng lên 2,5 lần. Cách lí giải này tương tự như ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ các phản ứng hóa học. Đây là một hạn chế của 2 quan điểm trên đối với đời sống sinh vật.

Bằng các thực nghiệm, mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian phát triển của một giai đoạn hay cả đời sống động vật biến nhiệt được thể hiện bằng công thức: T= (x – k).n.

T: tổng nhiệt hữu hiệu (độ ngày, độ giờ, độ năm)

x: nhiệt độ môi trường (^oC ) 

k: nhiệt độ ngưỡng của sự phát triển (^oC)

n: số ngày cần thiết để hoàn thành một giai đoạn phát triển hay cả đời sống của sinh vật (ngày, năm, tháng…)

3. Độ ẩm

- Sự thích nghi của thực vật với độ ẩm:

*Lưu ý: Thực vật chịu hạn gồm:cây mọng nước và cây lá cứng. Đặc điểm thích nghi: 

+ Cây mọng nước: Sinh sản nảy nở quanh năm và ra hoa vào nhiều thời điểm 

+ Cây lá cứng: Tranh thủ ra hoa vào lúc trời mưa,sau đó khi hạn thì rơi rụng từ từ từng bộ phận cho đến khi chỉ còn rễ hoặc thân ngầm dưới mặt đất, đợi đến khi trời mưa phát triển tiếp   

*Chú ý: Cây cỏ: cây thân thảo 

             Cây bụi: là cây thân gỗ (bắt buộc ưa sáng) có đặc điểm là phân cành sát gốc, chồi đỉnh sinh trưởng nhanh, dừng lại sớm, phát triển chồi bên.

             Cây gỗ:Là cây thân gỗ (ưa sáng hoặc ưa bóng) có đặc điểm là phát triển một đoạn thân.  

*Động vật thủy sinh:

* Thực vật thủy sinh:

*Lưu ý:

+ Môi trường cạn à sức cản nhỏ, không có sự nâng đỡ à sinh vật tồn tại nhiều loại à đa dạng 

+ Môi trường nước: sức cản lớn, có sự nâng đỡ à tương đồng sinh thái 

- Sự thích nghi của ĐV với độ ẩm:

4. Tác động tổ hợp của nhiệt - ẩm

       Nhiệt - ẩm là 2 yếu tố rất quan trọng của khí hậu toàn cầu, quyết định sự phân bố, tồn tại và phát triển của loài, các quần xã sinh vật và các khu sinh học trên những vùng địa lí xác định.

Để mô tả mối quan hệ tác động tổ hợp nhiết-ẩm người ta thành lập “khí hậu đồ”, nếu tồn tại trong đó các nhân tố nhiệt - ẩm thỏa mãn được những nhu cầu sống của sinh vật (hình 2.9).

        Khí hậu đồ được dựng trên cơ sở giá trị nhiệt - ẩm trung bình 12 tháng trong năm được áp dụng trong việc đánh giá các điều kiện nhiệt - ẩm tại vùng sống của một loài nào đó để di chuyển nó đến một nơi khác có khí hậu đồ tương tự hoặc để đánh giá sự phát triển số lượng cá thể của quần thể một loài nào đó, chẳng hạn sâu bệnh, trong những năm có khí hậu khác nhau.

5. Đất

       Đất được đặc trưng bằng những tính chất vật lý (cấu trúc hạt, sức nén, độ tơi xốp, chế độ nước và khí, độ pH...), hóa học (các muối khoáng và ion), mùn bã hữu cơ và axit humic... Song các thành phần chính của đất có trong 4 nhóm cơ bản: các vật liệu khoáng, chất hữu cơ, không khí và nước. Trong đất đầu bảng, vật liệu khoáng chiếm tỉ lệ 45%, chất hữu cơ 5%, khí và nước mỗi loại chiếm 25%.

      Sự hình thành đất là một quá trình, phụ thuộc vào khí hậu (nhiệt độ, nắng, mưa), địa hình (cao, trũng, hướng gió thịnh hành...), vật liệu gốc, sinh vật và thời gian, cũng như hoạt động canh tác của con người. Trong mỗi khu vực, đất được chia thành các nhóm khác nhau theo mối quan hệ giữa kết cấu và các đặc tính của đất (bảng 2.1).

Bảng 2.1. Mối quan hệ giữa kết cấu của đất và các đặc tính của đât

6. Các chất dinh dưỡng

      Các chất dinh dưỡng bao gồm các chất vô cơ và hữu cơ, xuất hiện từ các nguồn gốc khác khác nhau (hình 2.11).

7. Dòng và tác động của dòng lên đời sống sinh vật

      Dòng là khái niêm chỉ tất cả sự vận động định hướng của vật chất từ nơi này đến một nơi khác do nhiều nguyên nhân. Đó là các dòng khí (gió, dòng khí thăng-giáng), dòng nước (dòng sông, hải lưu, dòng triều, dòng đối lưu trong tầng nước).

      Gió không chỉ phân bố lại nhiệt - ẩm trên hành tinh mà còn giữ vai trò quan trọng trong đời sống thực vật trên cạn: giúp cây thụ phấn (mang phấn hoa, hương dẫn dụ côn trùng) và phát tán nòi giống. Ở nhiều loài thực vật, hạt hình cánh, có túm lông tơ, bông... nhờ đó, chúng có thể phát tán rất xa.

       Những loài chim (diều hâu, hải âu, nhạn biển...) còn dựa vào các dòng khí thăng-giáng để bay liệng trong không gian.

      Những cây sống ở những nơi lộng gió thường có thân thấp, phát cành sớm hoặc có rễ cọc cắm sâu vào lòng đất hoặc có “thân rễ” (cây đước), nhiều cây thân thảo có thân bò và rễ bám chắc vào đất (bìm bìm biển, muống biển...). Nhiều cây gỗ có “bạnh rễ” rất lớn hay phát triển rễ phụ (đa, si...).

      Dòng biển (hải lưu, dòng triều...) có vai trò tương tự như các dòng khí, mang thức ăn đến cho các loài sống cố định hay ít di động (san hô, huệ biển, thân mềm...) và tham gia vào quá trình thụ tinh, phát tán nòi giống và phân bố lại các loài trong biển.

PHẦN B: QUẦN THỂ SINH VẬT

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ

1. Khái niệm

Quần thể là nhóm cá thể của loài, phân bố trong vùng phân bố của loài, có khả năng sinh sản để cho các thế hệ mới hữu thụ thông qua con đường sinh sản dinh dưỡng, trinh sản hoặc con đường giao phối.

Những loài có vùng phân bố rộng thường hình thành nhiều quần thể. Đó là những loài đa hình (polymorphis). Những quần thể này có thể trao đổi các cá thể của mình với nhau thông qua con đường nhập cư và xuất cư. Trong tự nhiên có những loài được gọi là loài đơn hình (monomorphis), tức là loài chỉ hình thành một quần thể, phân bố hẹp trong điều kiện môi trường rất ổn định. Loài đơn hình dễ lâm vào hoàn cảnh bị suy thoái hoặc đến mức bị diệt vong khi môi trường biến động.

*Quá trình hình thành quần thể:

- Một số cá thể cùng loài phát tán tới 1 môi trường sống mới.

- Những cá thể không thích nghi được với điều kiện sống mới của môi trường sẽ bị tiêu diệt hoặc phải di cư đi nơi khác.

- Những cá thể còn lại thích nghi dần với điều kiện sống.

- Giữa các cá thể cùng loài gắn bó chặt chẽ với nhau thông qua các mối quan hệ sinh thái dần dần hình thành quần thể ổn định, thích nghi với điều kiện ngoại cảnh.

2. Các mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể

2.1. Những mối quan hệ hỗ trợ

    Tập hợp các cá thể trong những hoàn cảnh khác nhau còn tạo nên “hiệu suất nhóm”, giảm tiêu hao năng lượng hoặc chống lại kẻ thù và những rủi ro môi trường một cách có hiệu quả (ô nhiễm).

Ví dụ, sự tăng tốc độ lọc nước để hô hấp và kiếm ăn của thân mềm (Sphaerium corneum) như sau:

2.2. Những mối quan hệ đối địch

- Cạnh tranh cùng loài: Khi mật độ quá cao, nguồn thức ăn suy kiệt; các cá thể đực giành giật con cái hay những con cái giành nhau nơi làm tổ trong mùa sinh sản hoặc trường hợp “đấu tranh” giữa các con đực để giành vị trí đầu đàn trong cuộc sống bầy đàn (linh trưởng, chó sói, gà...).

Do cạnh tranh về nguồn sống, số lượng cá thể của quần thể giảm, duy trì một mật độ vừa phải, phù hợp với điều kiện môi trường. Đó là hiện tượng “tỉa thưa” ở thực vật hay “tỉa đàn” ở động vật.

- Hiện tượng kí sinh cùng loài: Trong điều kiện nguồn thức ăn bị giới han, quần thể có kích thước lớn buộc các cá thể đực phải sống kí sinh vào con cái.

Trường hợp này hiếm gặp, chỉ thấy ở một số loài cá sống trong vùng nước sâu đại dương. Những cá thể đực có kích thước rất nhỏ, không vây, không có các nội quan, trừ ruột chỉ là một cái ống chứa chất dinh dưỡng “nhận” từ con cái và cơ quan sinh dục đực phát triển đầy đủ để thụ tinh cho con cái trong mùa sinh sản.

- Ăn thịt đồng loại: Đây cũng là một hiện tượng không phổ biến trong tự nhiên. Ví dụ, ở cá vược châu Âu (Perca fluatili). Do một hoàn cảnh nào đó nguồn thức ăn bị suy kiệt, cá bố mẹ bắt con làm thức ăn. Khi điều kiện dinh dưỡng được cải thiện, cá sớm khôi phục lại kích thước quần thể của mình.

        Tất cả các trường hợp cạnh tranh, kí sinh cùng loài hay ăn đồng loài là những trường hợp đặc biệt, ít gặp, song không dẫn đến sự tiêu diệt loài mà ngược lại, duy trì sự tồn tại của loài và làm cho loài phát triển hưng thịnh.

II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ

1. Đặc trưng phân bố của các cá thể trong không gian

        Các cá thể trong quần thể phân bố trong không gian rất khác nhau, có thể hình thành 3 kiểu: phân bố đều, phân bố theo nhóm hay phân bố ngẫu nhiên. 

        Để xác định kiểu phân bố, người ta sử dụng phương pháp thống kê. Giá trị V/m cho ta biết các cá thể phân bố theo theo dạng nào. Khi V/m > 1 thì các cá thể phân bố theo nhóm, nếu V/m < 1 thì các cá thể phân bố đồng đều, còn nếu V/m = 1 thì chúng phân bố ngẫu nhiên.

V là sai số chuẩn: ; m: số lượng cá thể trung bình; n: tổng lượng mẫu.

        Sự phân bố của các cá thể trong loài phụ thuộc vào điều kiện môi trường và đặc điểm sinh học, sinh thái học của loài, song đều hướng đến khai thát tốt nhất nguồn sống cho sự tồn tại và phát triển của quần thể.

2. Đặc trưng tỉ lệ giới tính

- Khái niệm: Là tỉ số giữa số lượng cá thể đực/số lượng cá thể cái.

- Ý nghĩa: đặc trưng cho mỗi quần thể, đảm bảo hiệu quả sinh sản của quần thể.

- Đặc điểm: tỉ lệ giới tính của quần thể có thể thay đổi, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như:

+ Đặc điểm sinh sản của loài.

+ Điều kiện dinh dưỡng và tỉ lệ tử vong không đều giữa cá thể đực và cái.

+ Điều kiện môi trường sống …

- Ứng dụng trong chăn nuôi: Điều chỉnh tỉ lệ đực cái cho phù hợp nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao.

3. Đặc trưng cấu trúc tuổi của quần thể

- Phân biệt các khái niệm tuổi thọ:

+ Tuổi thọ sinh lí: khoảng thời gian tính từ lúc cá thể sinh ra cho đến khi chết vì già.

+ Tuổi thọ sinh thái: là khoảng thời gian sống của cá thể từ lúc sinh ra đến lúc chết vì những lí do sinh thái (dịch bệnh, bị ăn thịt hay những rủi ro khác).

+ Tuổi thọ của quần thể: là tuổi thọ trung bình của cá thể trong quần thể.

- Cấu trúc thành phần nhóm tuổi

+ Là tổ hợp các nhóm tuổi của quần thể (gồm nhóm tuổi trước sinh sản, đang sinh sản và sau sinh sản).

+ Ý nghĩa của nghiên cứu cấu trúc tuổi: phản ánh trạng thái phát triển số lượng cá thể của quần thể, phản ánh tiềm năng phát triển của quần thể trong tương lai. Từ nghiên cứu về cấu trúc tuổi của quần thể có thể dự đoán được sự phát triển của quần thể trong tương lai, ứng dụng trong bảo vệ, khai thác các loài sinh vật, điều chỉnh sự phát triển của quần thể theo ‎ý muốn.

- Tháp tuổi: Biểu thị tương quan về số lượng cá thể của từng nhóm tuổi trong một QT quần thể. Tháp tuổi chỉ ra 3 trạng  thái phát triển của quần thể: quần thể đang phát triển, quần thể ổn định và quần thể suy thoái. Nhìn chung các loài đều có 3 nhóm tuổi, song một số loài không có nhóm tuổi sau sinh sản do những cá thể của nhóm này bị chết hết sau khi sinh sản. Ví dụ: cá Chình (Anguilla), cá hồi Viễn Đông...

Khoảng thời gian giữa 3 nhóm tuổi ở các loài khác nhau cũng khác nhau. Đa số côn trùng, tuổi trước sinh sản rất dài, nhưng tuổi sinh sản và sau sinh sản rất ngắn. Ví dụ: chuồn chuồn, ve sầu và một số loài khác, tuổi trước sinh sản kéo dài đến 1 hay 2 năm hoặc nhiều hơn, còn tuổi sinh sản và sau sinh sản chỉ dài khoảng 3-4 tuần.

4. Đặc trưng kích thước quần thể

- Khái niệm kích thước quần thể: Số lượng, sinh khối, năng lượng tích lũy trong phạm vi phân bố của quần thể.

+ Kích thước tối thiểu: Số lượng ít nhất duy trì sự tồn tại. Dưới kích thước tối thiểu thì quần thể không tồn tại (tiềm năng sinh học yếu: khả năng tự vệ kém, khả năng gặp gỡ giữa cá thể đực và cái thấp...

+ Kích thước tối đa: Kích thước lớn nhất mà quần thể có thể đạt được, vượt qua kích thước này, quần thể có thể xảy ra các trường hợp làm giảm sô lượng cá thể: tăng cường cạnh tranh, sức sinh sản giảm, di cư tăng...

- Khi kích thước quần thể vượt quá mức tối đa sẽ có những bất lợi sau:

+ Quan hệ hỗ trợ giữa những cá thể trong quần thể giảm, quan hệ cạnh tranh tăng.

+ Khả năng truyền dịch bệnh tăng → sự phát sinh các ổ dịch dẫn đến chết hàng loạt.

+ Mức ô nhiễm môi trường cao và mất cân bằng sinh học.

- Khi kích thước quần thể giảm xuống dưới mức tối thiểu sẽ có những bất lợi sau:

+ Quan hệ hỗ trợ giữa những cá thể trong quần thể giảm: tự vệ, kiếm ăn...

+ Mức sinh sản giảm: khả năng bắt cặp giữa đực và cái thấp, số lượng cá thể sinh ra ít, đặc biệt dễ xảy ra giao phối gần.

- Cách tính kích thước quần thể:

+ Phương pháp trực tiếp: Đối với quần thể của các cá thể không có khả năng di chuyển. Đếm trực tiếp trên các ô tiêu chuẩn.

+ Phương pháp gián tiếp: Đối với quần thể của các cá thể có khả năng di chuyển. Phương pháp chủ yếu: đánh bắt - thả bù theo công thức: C = (N₁ x N₂) / m

 C: kích thước quần thể.

 N₁: số cá thể bắt được lần 1; N₂: số cá thể bắt được lần 2; m: số cá thể bắt lần 2 có đánh dấu.

- Số l­ư­ợng cá thể hay kích thư­ớc quần thể đ­ư­ợc mô tả khái quát theo biểu thức:                                      

                                     Nt = N_o + B - D + I - E

        Nt và N_o là kích thư­ớc quần thể ở thời điểm t và t_o; B: mức sinh sản; D: mức tử vong; I: mức nhập cư­; E: mức xuất cư­.

        Bốn yếu tố trên chi phối đến kích th­ước quần thể, nhưng B và D là 2 yếu tố cơ bản nhất, mang đặc tính vốn có của quần thể.

        Mức sinh sản của quần thể là số lượng con non được quần thể sinh ra trong một khoảng thời gian xác định, còn mức tử vong là số lượng cá thể của quần thể chết sau một khoảng thời gian xác định.

- Mức sống sót (Ss) của quần thể ngược với mức tử vong, tức là số cá thể còn sống đến một thời điểm nhất định, được biểu diễn bằng biểu thức dưới đây:

                      Ss = 1 - D

       I: kích thước quần thể được xem là một đơn vị;

       D: mức tử vong, D £ 1.

       Đường cong sống sót của quần thể thuộc các loài khác nhau được thể hiện ở hình 4.8. Những loài đẻ nhiều (hàu, sò), phần lớn bị chết ở những ngày đầu, số sống sót đến cuối đời rất ít (III). Những loài động vật cao cấp và người đẻ rất ít, con sinh ra phần lớn sống sót, chết chủ yếu ở cuối đời (I). Đường cong II, đặc trưng cho các loài, sóc, thuỷ tức vì ở chúng mức chết của các thế hệ gần như nhau.

       Trong tiến hoá, các loài đều hướng đến việc tăng mức sống sót nhờ biết chăm sóc trứng và con non (làm tổ, ấp trứng, bảo vệ trứng và con non), chuyển từ thụ tinh ngoài sang thụ tinh trong (động vật ở nước), đẻ con và nuôi con bằng sữa (động vật cao cấp).

       Khi nghiên cứu về sinh sản của quần thể, người ta còn dùng khái niệm “tốc độ sinh sản riêng” hay “tốc độ tái sản xuất cơ bản” (kí hiệu R_o), tức là số lượng con non được sinh ra tính trên đầu một cá thể cái ở một nhóm tuổi nào đó theo biểu thức sau:

Lx: mức sống sót riêng, là số lượng cá thể trong nhóm tuổi x của quần thể sống sót đến cuối khoảng thời gian xác định (ngày, tháng, năm); mx: sức sinh sản riêng của nhóm tuổi x; dx: mức tử vong riêng cũng của nhóm tuổi x.

5. Đặc trưng mật độ quần thể

- Mật độ quần thể là số lượng cá thể của quần thể tính trên đơn vị diện tích (cá thể/m²) hay thể tích (cá thể/m³).

- Mật độ chỉ ra khoảng cách trung bình giữa các cá thể trong vùng phân bố của quần thể, ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của loài.

Khi mật độ thưa, nguồn sống dồi dào thì mức tử vong thấp, còn mức sinh sản lại cao, kích thước quần thể sẽ tăng.

Ngược lại, quần thể quá đông, nguồn thức ăn bị khai thác cạn kiệt, các cá thể trong quần thể cạnh tranh với nhau về nơi sống và nguồn thức ăn đưa đến tăng mức tử vong và giảm mức sinh sản, kích thước quần thể sẽ giảm.

Như vậy, mật độ quần thể như một nhân tố nội tại điều chỉnh kích thước quần thể.     

III. BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ VÀ SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ

- Khái niệm: Biến động số lượng là sự tăng hay giảm số lượng cá thể của quần thể.

- Các dạng biến động số lượng:

+ Biến động không theo chu kì

+ Biến động theo chu kì: chu kì ngày đêm; tuần trăng và hoạt động của thuỷ triều; mùa; nhiều năm.

- Cơ chế điều chỉnh số lượng cá thể: là sự thay đổi mức sinh sản và mức tử vong của quần thể thông qua ba cơ chế:

+ Cạnh tranh là nhân tố điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể

+ Di cư là nhân tố diều chỉnh số lượng cá thể của quần thể

+ Vật ăn thịt, vật kí sinh, dịch bệnh là những nhân tố điều chỉnh số lượng cá thể.

- Sự tăng trư­ởng kích thư­ớc quần thể có thể xảy ra theo 2 hướng: Tăng tr­ưởng theo hàm số mũ và tăng trưởng theo hàm logistic.

+ Sự tăng trưởng theo hàm số mũ (tiềm năng sinh học):

     Trong điều kiện môi trường không bị giới hạn (môi trường lí tưởng), sự gia tăng số lượng cá thể của quần thể chỉ phụ thuộc vào tiềm năng sinh học vốn có của loài, tức là số lượng cá thể với thời gian tăng lên nhanh chóng theo hàm số mũ:

                                        hay:

N: số lượng cá thể của quần thể; : mức sinh sản; : khoảng thời gian; b: tốc độ sinh sản riêng tức thời; d: tốc độ tử vong riêng tức thời; r: tốc độ tăng trưởng riêng tức thời của quần thể. Đ­ường cong tăng tr­ưởng t­ương ứng có hình chữ J  (hình 4.12).  

      Môi tr­ường không bị giới hạn không có trong tự nhiên, nhưng nhiều loài có kích   thư­ớc nhỏ, tuổi thọ thấp, sức sinh sản cao (nấm, vi khuẩn, nhiều loài côn trùng, cây một năm...) có kiểu phát triển số l­ượng gần với kiểu tăng hàm mũ. Tuy nhiên, số lượng của chúng nhiều khi chưa đạt đến giá trị giới hạn thì đã bị suy giảm thình lình do tác động của các nhõn tố môi tr­ường vô sinh mà chúng rất mẫn cảm.

+ Sự tăng trưởng số lượng cá thể theo hàm logic (tiềm năng thực tế).

      Trong thực tế, hầu hết các loài phát triển số l­ượng của mình trong điều kiện môi tr­ường bị giới hạn, tuân theo hàm logistic:

       Trong đó, K: kích thước tối đa mà quần thể có thể đạt đ­ược, cân bằng với sức chứa của môi tr­ường. Đường cong t­ương ứng của nó có dạng chữ S hay sigmoid, theo thời gian số l­ượng cá thể chỉ có thể tiệm cận với sức chứa của môi tr­ường (hình 4.13).

       Sự tăng trưởng theo hàm logistic đặc trưng cho các loài có kích thước cơ thể lớn, tuổi thọ cao, tuổi sinh sản lần đầu đến muộn, sức sinh sản thấp, chịu tác động chủ yếu bởi các nhân tố môi trường hữu sinh (thức ăn, dịch bệnh...).

       Trong quần thể, tốc độ hay nhịp điệu sản xuất chất hữu cơ đư­ợc xác định bởi các đặc tính sinh vật cũng như­ phức hợp các nhân tố môi tr­ường, đồng thời   đ­ược quyết định bởi tốc độ và c­ường độ của các quá trình sinh lí xảy ra trong quần thể.

      Tốc độ sản xuất là l­ượng chất hữu cơ mới đ­ược quần thể sinh ra trên đơn vị thời gian, còn sản l­ượng của quần thể là tổng lượng chất hữu cơ đ­ược quần thể tạo ra trong khoảng thời gian quan sát.

      Cường độ sản xuất (kí hiệu là P/B) là tốc độ sản xuất riêng, tức là  l­ượng chất hữu cơ đ­ược hình thành bởi quần thể tính trên đơn vị thời gian và đơn vị sinh khối (biomass) trung bình trong khoảng thời gian nghiên cứu.

      Thư­ờng để tính sản lượng, tốc độ... ngư­ời ta không tính cả quần thể mà chỉ một phần quần thể chiếm trên một không gian xác định (m² hay m³).

      Phần chất hữu cơ đ­ược tích tụ dư­ới dạng các cá thể gọi là sản l­ượng sinh vật (bilogical production), còn sinh khối (biomass) là sản lư­ợng chất hữu cơ có đư­ợc tại một thời điểm lấy mẫu, không phụ thuộc vào khoảng thời gian mà quần thể tồn tại.  

      Giữa sinh khối và sản lư­ợng sinh vật có mối quan hệ với nhau:

                                                 P(t₁ - t₂) = Bt₂ - Bt₁ + P’                                                                                        

Trong đó, P(t₂ - t₁): Sản lư­ợng sinh vật gia tăng trong khoảng thời gian t₁ - t₂; Bt₁ và Bt₂: Sinh khối ở thời điểm t₁ và t₂; P’: Sản lư­ợng sinh vật bị hao hụt trong khoảng thời gian t₁ - t₂. Nói cách khác, sinh khối ở một thời điểm nào đó, chẳng hạn ở t₂, được xem là khối l­ượng sinh vật có ở thời điểm tr­ước đó (t₁) cộng với khối l­ượng sinh vật mới đư­ợc sản sinh ra trong khoảng thời gian t₁ - t₂, trừ đi khối l­ượng sinh vật đã bị hao hụt cũng trong khoảng thời gian đó (chết, bị sinh vật sử dụng ăn thịt...), nghĩa là:

                                                   Bt₂ = Bt₁ + P _{(t2 - t1)} - P’

        Cường độ sản xuất chất hữu cơ của quần thể (P/B) phụ thuộc tr­ước hết vào đặc tính của loài và cấu trúc của quần thể, bao gồm cả kích th­ước và tuổi cá thể. Các loài có kích th­ước lớn, tuổi thọ cao thì hệ số P/B thấp hơn so với các loài kích thước nhỏ, tuổi thọ thấp. Ngay trong một loài, các cá thể có kích th­ước và tuổi thọ khác nhau, P/B cũng biến đổi t­ương tự như dưới đây:

               Sinh vật                                           Tuổi thọ (năm)             P/B (ngày/đêm)

               Gammưarus locusta                       < 1                       0,0480

               G. lacustris                                    = 2                        0,0055

               Acanthogammarus/grewingki                10                        0,0004

B. HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP VẬN DỤNG

PHẦN A: ÔN TẬP SINH THÁI HỌC CÁ THỂ

I. MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI

Câu 1: Biểu đồ dưới đây minh họa sự thay đổi nhiệt độ không khí trong một ngày tại hai địa điểm: dưới tán rừng và ở vùng trống trong rừng.

a. Quan sát biểu đồ và mô tả sự thay đổi của hai nhân tố sinh thái ánh sáng và độ ẩm không khí  trong một ngày  trong mối  liên quan với nhân  tố  sinh  thái nhiệt độ ở mỗi địa điểm nêu trên.

b. Hãy so sánh các đặc điểm thích nghi nổi bật giữa hai nhóm thực vật thường phân bố tương ứng ở hai địa điểm nêu trên.

HD:

a. Nhìn chung cường độ ánh sáng tăng và giảm trong ngày tương ứng với sự thay đổi của nhiệt độ.

+ Ở vùng trống: Cường độ ánh sáng thay đổi nhiều trong ngày.

+ Ở dưới tán: Cường độ ánh sáng trong ngày thay đổi không nhiều.

Độ ẩm không khí thay đổi theo sự tác động tổ hợp của "nhiệt, độ ẩm". Vào buổi sáng, khi nhiệt độ tăng, lượng nước bốc hơi nhiều, thoát hơi nước tăng, độ ẩm không khí cao. Vào buổi chiều, nhiệt độ giảm dần, lượng nước bốc hơi giảm nên độ ẩm cũng giảm đần.

b. Thực vật sống ở vùng trống mang đặc điểm của cây ưa sáng, thực vật dưới tán rừng mang đặc điểm của cây ưa bóng.

Câu 2: Hãy nêu các nhân tố sinh thái có liên quan đến mật độ cá thể của quần thể và làm giới hạn kích thước quần thể.

HD:

Có nhiều nhân tố sinh thái có liên quan đến mật độ cá thể của quần thể và làm giới hạn kích thước quần thể, gồm:

1. Sự cạnh tranh về nguồn thức ăn hoặc nơi sống giữa các cá thể trong quần thể (ngày càng tăng khi kích thước quần thể tăng lên, cuối cùng làm giảm sức sống và sinh sản của các cá thể trong quần thể)

2. Các bệnh dịch truyền nhiễm (có nguy cơ phát tán càng mạnh khi mật độ quần thể tăng lên, làm tăng tỷ lệ chết của quần thể)

3. Tập tính ăn thịt (một số loài động vật ăn thịt ưu tiên săn bắt các loài con mồi có mật độ quần thể cao vì hiệu quả săn bắt sẽ cao hơn so với các loài con mồi có mật độ quần thể thấp.

4. Các chất thải độc hại (có xu hướng tăng lên khi kích thước quần thể tăng, đến mức nhất định có thể gây độc và gây chết cá thể trong quần thể)

II. CÁC QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC

Câu 1: Vòng đời phát triển của loài tôm he là loài tôm biển như sau: Trứng à Ấu trùng à Sau ấu trùng à Tôm trưởng thành. Khi ở giai đoạn thành thục chúng sống ở biển khơi nơi có nồng độ muối từ 32 – 35 ⁰/^­₀₀ (cách bờ 10-12 km) và đẻ ở đó. Ấu trùng tôm lúc đầu sống ở ngoài biển khơi nhưng di cư dần vào vùng cửa sông, đến khi cơ thể chuyển sang giai đoạn sau ấu trùng thì trôi dạt vào nơi nước lợ có độ mặn thấp 10-15 ⁰/₀₀. Khi tôm trưởng thành chúng lại di cư ra biển. Hiện tượng trên mô tả quy luật sinh thái nào? Nắm được quy luật này có tác dụng gì trong việc đánh bắt hải sản cho năng suất cao?

HD:

- Quy luật tác động không đồng đều của các NTST (nồng độ muối trong nước biển):

+ Tôm trưởng thành chịu được nồng độ muối cao ở ngoài khơi.

+ Giai đoạn ấu trùng chịu muối kém, phân bố ở vùng nước ven bờ - nơi có nồng độ muối kém.

- Nắm được quy luật PT của tôm, tổ chức bảo vệ nguồn tôm giống và đánh bắt vào thời điểm thích hợp.

III. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NTST LÊN ĐỜI SỐNG SINH VẬT VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT

1. Ánh sáng

Câu 1: a. Tại sao có thể nói ánh sáng là nhân tố chủ yếu của môi trường toàn cầu?

b. Trong mùa đông hay mùa hạ, nhiệt độ môi trường vượt quá giới hạn sinh thái của bò sát, ếch nhái. Vậy chúng có bị chết không ? Giải thích tại sao ?

HD:

a. Có thể nói ánh sáng là nhân tố chủ yếu của môi trường toàn cầu. Vì ánh sáng chính là năng lượng. Khi ánh sáng chiếu xuống mặt đất tạo ra nhiệt, nhiệt tạo nên sự chênh lệch áp suất giữa các vùng gây ra gió, nhiệt còn làm bốc hơi nước. Khi nhiệt lên cao gặp lạnh hơi nước ngưng tụ thành mưa, tuyết gây mưa và tuyết rơi, nhiệt ẩm điều hòa khí hậu toàn hành tinh.

b. Trong mùa đông hay mùa hạ, nhiệt độ môi trường vượt quá giới hạn sinh thái của bò sát, ếch nhái chúng có không bị chết. Vì chúng có tập tính tìm đến nơi có điều kiện nhiệt độ thích hợp để trú ngụ.

Câu 2: Hai hồ A và B có diện tích mặt nước và độ sâu bằng nhau, nhưng sinh khối tảo lại phân bố khác nhau như minh hoạ trong đồ thị. Hãy cho biết sự khác nhau về các nhân tố sinh thái của môi trường 2 hồ. Trong trường hợp nào ở các vùng ao, hồ, đầm lầy... có hiện tượng xảy ra như trong hồ B?

HD:

Tảo ở hồ B nổi trên mặt nước, trong khi tảo ở hồ A chìm sâu hơn. Nguyên nhân của hiện tượng đó là do:

- Nước và đáy hồ B có nhiều chất hữu cơ, dưới ảnh hưởng của các quá trình phân giải chất hữu cơ của các sinh vật phân giải nhất là các vi sinh vật, nhiều loại khí được tạo ra như khí CO₂, khí metan, ... Khí từ đáy hồ nổi lên sẽ đẩy các sinh vật phù du (trong đó có tảo) nổi lên trên mặt nước.

- Hồ A có nước trong, ánh sáng xuống được sâu hơn ở hồ B.

- Hiện tượng sinh thái như trong hồ B ( gọi là hiện tượng phú dưỡng), thường gặp khi hồ bị ô nhiễm chất hữu cơ. Ví dụ như khi người ta đổ nhiều rác thải xuống hồ, khi cây xung quanh hồ bị chặt phá, mùn bã đổ xuống ... Để khắc phục ta cần bảo vệ các vùng đất ngập nước bằng cách không đổ rác xuống hồ, ao, sông, suối ..., trồng cây để hạn chế xói mòn...

2. Nhiệt độ

Câu 1: Quan sát sâu đục thân lúa người ta thấy: Vòng đời của nó bao gồm 4 giai đoạn kế tiếp (trứng à Sâu àNhộng àBướm); sâu có 5 tuổi với thời gian phát triển xấp xỉ nhau; bướm sẽ tập trung đẻ trứng vào ngày thứ 2 hoặc ngày thứ 3 sau khi vũ hoa. Một thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển của sâu đục thân lúa cho thấy:

Ngày 17 tháng 3 năm 1996, người ta tiến hành điều tra sâu đục thân ở Nghệ An (nhiệt độ trung bình ngày là 27,5⁰C) thấy trứng đã bắt đầu nở hàng loạt.

a. Hãy tính thời gian phát triển của 1 vòng đời sâu đục thân ở vùng này.

b. Hãy xác định thời gian bướm sâu đục thân bắt đầu xuất hiện ở vùng này?

HD:

a. 50,62 ngày (cộng thời gian 4 giai đoạn).

b. 28/4/1996 (cộng thời gian của giai đoạn sâu và nhộng).

Câu 2: Ở cao nguyên nhiệt độ trung bình ngày là 20⁰C, một loài sâu hại quả cần khoảng 90 ngày để hoàn thành cả chu kì sống của mình, nh­ưng ở vùng đồng bằng nhiệt độ trung bình ngày cao hơn vùng trên 3^oC thì thời gian để hoàn thành chu kì sống của sâu là 72 ngày.

a. Hãy tính ngư­ỡng nhiệt phát triển của sâu?

b. Nếu nhiệt độ môi tr­ường giảm đến 18⁰C thì sâu cần bao nhiêu ngày để hoàn thành chu kì sống của mình?

HD:

- Theo công thức: S = ( T- C). D. Theo đầu bài ta có: 80.(T- 10) = 100.(T- 3,4- 10)

                                                                            540 = 20 T => T = 27

à Như­ vậy nhiệt độ môi tr­ường để sâu hoàn thành chu kì sống của mình trong vòng 80 ngày là 27⁰C

- Tổng nhiệt ngày cho sâu hoàn thành chu kì sống của mình là: 80.(27- 10) = 1360⁰C

Câu 3: Khi nghiên cứu một loài ruồi dấm có 3 nòi A, B, C tại một khu vực địa lý, người ta lập được biểu đồ dưới đây về sự phân bố số lượng cá thể:

Để tìm hiểu nhân tố nào đã chi phối đặc điểm phân bố của các nòi ruồi trên, người ta tiến hành 2 thí nghiệm sau:

+ Thí nghiệm 1: nuôi chung trong cùng một lồng

 2 nòi A và B với tỉ lệ ban đầu là A = 15%,

B = 85%. ở 25^oC, qua 12 thế hệ, tỉ lệ số lượng nòi A

thay đổi theo đường biểu diễn số 1 trên đồ thị bên.

+ Thí nghiệm 2: giống thí nghiệm 1

nhưng ở điều kiện 15^oC, tỉ lệ số lượng nòi A

(ban đầu là 85%) thay đổi theo đường biểu diễn số 2 trên trên đồ thị bên.

a. Từ biểu đồ trên, có thể rút ra nhận xét gì?

b. Từ kết quả của hai thí nghiệm trên, có thể rút ra kết luận gì? Có thể nhận xét gì về nhân tố

sinh thái chính  có liên quan đến sự phân bố của 3 nòi ruồi A, B, C được nêu ở câu a?

HD:

a. Nhận xét:

  - Tỉ lệ số lượng cá thể nòi C hầu như không thay đổi theo độ cao.

  - Càng lên cao, tỉ lệ số lượng cá thể nòi B càng tăng, nòi A càng giảm.

       b. - Kết luận:

       + Ở 25^oC, nòi A tỏ ra thích nghi hơn, số cá thể tăng dần qua các thế hệ. Nòi B thì ngược lại, số cá thể giảm dần qua các thế hệ

       + Ở 15^oC, nòi A tỏ ra kém thích nghi, số cá thể giảm dần qua các thế hệ. Nòi B thì ngược lại, số cá thể tăng dần qua các thế hệ

       - Nhân tố sinh thái chính có liên quan đến sự phân bố cá thể giữa 3 nòi ruồi dấm A, B, C là nhiệt độ không khí. Càng lên cao thì nhiệt độ càng giảm, nòi B chịu lạnh giỏi hơn nên càng chiếm ưu thế, nòi A thì ngược lại

Câu 4: Khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến mức tiêu thụ oxi (µL O2 /g/h: microlit oxi/khối lượng cơ thể/giờ) trong hoạt động hô hấp của hai quần thể ếch cùng loài,

Các đối tượng nghiên cứu có cùng độ tuổi, kích thước và mức độ hoạt động. Biết rằng, ở khoảng nhiệt độ tối ưu, mức tiêu thụ oxi của hai quần thể là bằng nhau.

a. Vẽ đồ thị đường - điểm biểu diễn mối quan hệ giữa mức tiêu thụ oxi với nhiệt độ môi trường của hai quần thể.

b. Hãy phân tích mối quan hệ của nhiệt độ môi trường với mức tiêu thụ oxi và xác định khoảng nhiệt độ phù hợp đối với mỗi quần thể.

Hướng dẫn:

a. Đồ thị đường điểm biểu diễn mức tiêu thụ oxi của hai quần thể ếch trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau:
         

b. - Mức tiêu thụ oxi trong quá trình hô hấp của ếch (động vật biến nhiệt) phụ thuộc vào đặc điểm sinh học của loài, nhiệt độ môi trường, kích thước, độ tuổi, mức độ hoạt động của cá thể... Thí nghiệm được tiến hành trong các điều kiện tương đương nhau, hai quần thể cùng loài nên kết quả thí nghiệm chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường.

- Ở cả hai quần thể, mức tiêu thụ oxi tăng dần theo nhiệt độ => đặc điểm của nhóm động vật biến nhiệt.

- Theo đề bài, ở khoảng nhiệt độ tối ưu, mức tiêu thụ oxi ở hai quần thể đó bằng nhau => Hai quần thể có mức tiêu thụ oxi bằng nhau trong khoảng 70-110. µL O2 /g/h

- Quần thể A, mức tiêu thụ oxi là 70-110 µL O2 /g/h ở khoảng nhiệt độ 20-25^o C, quần thể B cũng có mức tiêu thụ oxi là 70-110. µL O2 /g/h nhưng ở nhiệt độ 15-20 ^o C  => khoảng nhiệt độ phù hợp của quần thể A là 20-25^o C; quần thể B là 15-20 ^o C 

3. Độ ẩm và các nhân tố khác ...

CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu 1. Những loài động vật sống trong điều kiện khô nóng của hoang mạc thường chuyển hoạt động xuống hang hốc hay vào ban đêm là những thích nghi về mặt:

A. Hình thái             B. Sinh lí              C. Sinh hóa             D. Tập tính sinh thái

Câu 2. Những loài thực vật lá rộng ở vùng nhiệt đới rụng lá liên quan với điều kiện chính nào dưới đây?

A. Nhiệt độ có thể dao động giữa mùa khô và mùa mưa.         

B. Nhiệt độ mùa khô vẫn duy trì ở mức cao.

C. Độ ẩm giảm thấp trong mùa khô.                                

D. Nhiệt độ và lượng mưa ở mức trung bình.

Câu 3. Một số loài giáp xác sống bám vào các lá mang của cá thuộc mối quan hệ:

      A. Nội kí sinh.                   B. Ngoại kí sinh.            

      C. Hội sinh.                      D. Cộng sinh.

Câu 4. Khi một số nhân tố môi trường dao động vượt ra ngoài giới hạn chịu đựng của loài, loài đó chỉ có thể

tồn tại khi:

      A. Biến đổi về hình thái cơ thể.                      B. Thay đổi đối tượng săn bắt làm mồi.

      C. Tìm nơi phù hợp về giới hạn sinh thái để trú ẩn.            D. Thay đổi cách kiếm ăn.

Câu 5. Những con ong sống đàn trong mùa đông thường quần tụ bên nhau để sưởi ấm tổ, ở trường hợp này

nhiệt độ là nhân tố thuộc loại nào?

      A. Nhân tố không phụ thuộc mật độ.                       B. Nhân tố phụ thuộc mật độ.

      C. Nhân tố hữu sinh.                                                D. Nhân tố gây cạnh tranh.

Câu 6. Hai loài có ổ sinh thái dinh dưỡng như nhau, sống ở 2 nơi khác nhau, hiện tượng nào sau đây sẽ xuất hiện?

      A. Có thể cộng sinh với nhau.                        B. Cạnh tranh loại trừ.

      C. Cùng tồn tại song song.                              D. Cạnh tranh nhau có điều kiện.

Câu 7. Hai loài gần nhau về nguồn gốc có thể sống trong vùng chồng lấn lên nhau, chỉ khi một trong những

điều kiện nào dưới đây không xuất hiện?

A.   Khác nhau về thời gian bắt mồi và cách kiếm ăn.

B.    Khác nhau về hình thái cấu tạo, nhất là cơ quan bắt mồi.

C.    Khác nhau về nơi làm tổ và thời gian sinh sản, nuôi con.

D.   Giống nhau về hình thái cấu tạo, nhất là cơ quan bắt mồi.

Câu 8. Các loài cùng sống trong một sinh cảnh, cạnh tranh với nhau khi:

A.   Phổ thức ăn của các loài rộng hẹp rất khác nhau.

B.   Chúng phân li về nơi kiếm ăn và và nơi sinh sản.

C.   Mật độ các loài đông đến mức ở đó không đủ không gian dung nạp các loài.

D.   Chúng phân li với nhau vê nguồn thức ăn.

Câu 9. Loài A và B nằm cùng một bậc phân loại, có chung nguồn thức ăn hạn hẹp, loài nào dưới đây có khả năng tồn tại?

      A. Loài B có sức sinh sản cao hơn loài A.       B. Phổ thức ăn hầu như giống nhau. 

      C. Cùng thời gian đi kiếm mồi.                       D. Loài A và B đều có chung kẻ thù.

Câu 10. Quần thể sinh vật nằm ở dưới khoảng cực thuận (sub-optimum) hiện tượng nào không thể xảy ra?

A. Tăng mức tử vong.                                    B. Tăng mức sống sót.

C. Kích thước quần thể co lại.                        D. Giảm khả năng sinh sản.

Câu 11. Sống trong khoảng chống chịu, quần thể sẽ rơi vào các tình trạng dưới đây, loại trừ một tình trạng nào trong chúng?

      A. Giảm mức sinh sản.                          B. Giảm khả năng tăng trưởng.

      C. Dễ dàng bị nhiễm dịch bệnh.    D. Chống lại có hiệu quả các rủi ro môi trường.

Câu 12. Các cá thể trong quần thể bình thường đều chung một ổ sinh thái, nhưng không xuất hiện cạnh tranh loại trừ là do nguyên nhân chính nào dưới đây?

      A. Chúng cùng huyết thống.                 B. Khác nhau về kích thước cơ thể.

      C. Khác nhau về lứa tuổi.            D. Kích thước quần thể còn nằm dưới mức K.

Câu 13. Những cây bì sinh sống được trong rừng ẩm nhiệt đới là dựa vào điều kiện chủ yếu nào dưới đây?

       A. Nhiệt độ thường cao.                      B. Nguồn muối dinh dưỡng trong đất giầu.

       C. Độ ẩm trong rừng luôn cao.            D. Ít chịu ảnh hưởng của gió lớn.

Câu 14. Có 3 loài thủy sinh vật, loài 1 sống ở mặt nước, loài 2 sống ở độ sâu 250m, loài 3 sống ở độ sâu cao hơn, 250-500m, còn loài 4 sống ở độ sâu 5000m. Loài nào là loài rộng áp trong tầng nước?

       A. Loài 1.                         B. Loài 2.             C. Loài 3.                                 D. Loài 4.

Câu 15.  Môi trường trên cạn và dưới nước khác nhau chủ yếu bởi đặc tính nào?

A. Dạng tồn tại của môi trường sống.              B. Hàm lượng muối dinh dưỡng.

C. Chế độ chiếu sáng và nhiệt độ.                   D. Hàm lượng các loại khí có mặt.

PHẦN  B: QUẦN THỂ SINH VẬT

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ

Câu 1: Cho sơ đồ:

Sơ đồ trên mô tả sự sinh sống của nhiều quần thể sinh vật. "Cá" có phải là 1 quần thể sinh vật không?

HD:

Không thể gọi cá là một quần thể sinh vật vì sơ đồ trên miêu tả sự sinh sống của nhiều loài cá khác nhau. Quần thể sinh vật bao gồm các cá thể của cùng một loài cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm nhất định, có khả năng giao phối sinh ra con cái. Vì vậy, không thể gọi chung là quần thể cá trong ao hồ được.

Câu 2: Trên cơ sở sinh thái học, hãy giải thích vì sao cạnh tranh sinh học cùng loài là động lực tiến hoá và thiết lập trạng thái cân bằng trong tự nhiên.

HD:

- Khái niệm: cạnh tranh cùng loài là sự cạnh tranh xảy ra giữa các cá thể cùng loài. Sự canh tranh này do mật độ quần thể quá cao vượt giới hạn chịu đựng của môi trường về thức ăn và nơi ở, được thể hiện như tập tính chiếm cứ lãnh thổ, kí sinh cùng loài, ăn thịt lẫn nhau, tự tỉa thưa … 

- Mật độ quần thể càng lớn, thì sự cạnh tranh cùng loài càng gay gắt, quyết liệt dẫn tới sự phân hoá về ổ sinh thái và nơi ở làm xuất hiện các loài mới bằng con đường cách li sinh thái và cách li địa lí và thiết lập nên trạng thái cân bằng sinh học mới trong tự nhiên.

- Trong quá trình cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể, các cá thể có sức sống cao hơn (các con khoẻ mạnh thắng thế), có khả năng sinh sản cao hơn sẽ có nhiều khả năng truyền vốn gen sang các thế hệ sau, nhờ vậy giúp cho loài tồn tại, phát triển và tiến hoá. Các quan hệ kí sinh cùng loài hay ăn thịt đồng loại tuy không phổ biến, nhưng có ý nghĩa giúp loài tồn tại, phát triển và tiến hoá.

Câu 3: Về lí thuyết, cạnh tranh trong cùng loài là rất khốc liệt, vì sao? Tại sao trong thực tế, sự cạnh tranh cùng loài rất ít khi xảy ra?

HD:

- Về lí thuyết, cạnh tranh cùng loài là rất khốc liệt vì các cá thể có ổ sinh thái trùng nhau hoàn toàn.

- Song, thực tế sự cạnh tranh trong nội bộ loài ít khi xảy ra, bởi vì số lượng cá thể của quần thể thường nằm dưới ngưỡng mà môi trường có thể chịu được.

- Hơn nữa, các cá thể cùng loài bao giờ cũng có khả năng tiềm ẩn để phân li ổ sinh thái, nhất là ổ sinh thái dinh dưỡng để tránh sự đối đầu khi nhu cầu thiết yếu nào đó bị suy giảm vì một lí do nào đấy.

Câu 4: Nêu nguyên nhân và vai trò của sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể. Những yếu tố nào làm hạn chế sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể ?

HD:

- Nguyên nhân xảy ra cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể: khi mật độ cá thể của quần thể tăng lên quá cao, trong khi đó nguồn sống của môi trường khộng đáp ứng được cho mọi cá thể trong quần thể dẫn đến các cá thể cạnh tranh nhau nguồn sống như thức ăn, nơi ở, ánh sáng, đực, cái, …                                             

- Vai trò: nhờ có cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể mà số lượng và sự phấn bố các cá thể trong quần thể duy trì trạng thái cân bằng giúp cho loài tồn tại và phát triển. Mặt khác, sự cạnh tranh cùng loài thúc đẩy quá trình chọn lọc tự nhiên.     

- Những yếu tố làm hạn chế sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể:

+ Mật độ cá thể của quần thể thường được điều chỉnh về trạng thái cân bằng cho nên số lượng cá thể của quần thể thường nằm dưới ngưỡng mà môi trường có thể chịu đựng được.         

+ Các cá thể trong quần thể bao giờ cũng có khả năng tiềm ẩn để phân li ổ sinh thái nhất là ổ sinh thái dinh dưỡng.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QT

Câu 1: Với mục đích so sánh kích thước hai quần thể của một loài ếch giữa đồng ngô và bãi chăn thả tự nhiên, một nhóm các nhà khoa học khác tiến hành thu mẫu hai lần: Lần 1, họ bắt được 130 con trong mỗi môi trường, đánh dấu các con bị bắt được một cách cẩn thận không làm chúng bị chết, sau đó thả lại môi trường. Ba ngày sau, thu mẫu ngẫu nhiên lần thứ 2. Trong tổng số 125 con bắt được ở đồng ngô, có 72% con đã được đánh dấu. Trong bãi chăn thả tự nhiên có 45% của 144 con bắt được đã dánh dấu.

Giả thiết không có sự thay đổi kích thước quần thể trong 3 ngày nghiên cứu. Môi trường nào có kích thước quần thể lớn hơn? Kích thước của nó là bao nhiêu?

HD:

- Số cá thể của quần thể trên đồng ngô là: (135/125) /(125.73%) = 180.

- Số cá thể của quần thể trên bãi chăn thả tự nhiên là: (130.144)/(144.45%) = 288

à Quần thể trên bãi chăn thả tự nhiên có kích thước lớn hơn.

Câu 2: Một nhà nghiên cứu động vật học đã sử dụng phương pháp “bắt; đánh dấu; thả; bắt lại” để nghiên cứu sự biến động số lượng cá thể của một quần thể chim Hét tại một khu rừng nhiệt đới. Cứ sau 2 tháng tiến hành bắt mẫu một lần, cho rằng trong thời gian nghiên cứu không có sự biến động lớn do các yếu tố bất thường. Kết quả thu được trình bày trong bảng sau:

Hãy cho biết số lượng cá thể của quần thể chim này đang tăng hay giảm? Dựa vào cơ sở nào em có thể đưa ra kết luận đó?

HD:

- Số lượng cá thể của quần thể chim Hét: N = (C.M)/R

Trong đó: N là số cá thể của quần thể

C là cá thể bắt lần đầu

M là số cá thể bắt lại.

R là số cá thể bắt lại có đánh dấu.

à Kết quả thu được lần 1:26, lần 2: 27, lần 3: 28, lần 4: 30, lần 5: 32, lần 6: 33.

- Từ kết quả trên kết luận: Số lượng cá thể của quần thể đang tăng dần.

Câu 3: Cho một quần thể cỏ sống một năm có chỉ số sinh sản năm là 25 (Một cây cỏ mẹ sẽ cho 25 cây cỏ con trong một năm).

a. Mật độ cỏ trồng trên 1m² lúc đầu là 2 cây. Hãy tính: mật độ cỏ sẽ như thế nào sau 1 năm, 2 năm, 3 năm và 10 năm?

b. Mật độ cỏ liệu có thể gia tăng mãi như vậy được không? Nếu không thì tại sao?

HD:

a. Mật độ cỏ trên 1m²:

- Sau năm thứ nhất là: 2 . 25 = 2 . 25¹.

- Sau năm thứ hai là: 2 . 25 . 25 = 2. 25².

- Sau năm thứ ba là: 2 . 25 . 25 . 25 = 2 . 25³.

. . . . . . . .

- Sau năm thứ 10 là: 2 . 25¹⁰.

b. - Mật độ cỏ không thể gia tăng như vậy mãi được, vì sẽ đến một lúc không còn chất dinh dưỡng cho cỏ sinh sống hoặc thiếu không gian cho cỏ chiếm cứ.

- Cơ chế điều hoà mật độ của quần thể sẽ tạo ra trạng thái cân bằng số lương cá thể của quần thể và diện tích mà quần thể chiếm cứ.

Câu 4: Để phục hồi quần thể Sóc ở một vườn Quốc gia, người ta thả vào vườn 50 con (25 con đực và 25 con cái). Cho biết tuổi đẻ của sóc là một và một con cái đẻ một năm được 2 con (1 con đực và 1 con cái), quần thể Sóc không bị tử vong.

a. Số lượng cá thể của quần thể Sóc sau các năm thả 1, 2, 3, 4 và 5 là bao nhiêu?

b. Năm thứ mấy thì đạt đến số lượng là 6400 con?

HD:

a. Số lượng cá thể của quần thể Sóc sau các năm thả 1, 2, 3, 4 và 5:

Ở năm đầu ta có : N₀ = 50 con, có 25 con cái và 25 con đực.

- Sau năm thứ 1, ta có: N₁ = N₀ +( 25 ´ 2) = 50 + 50 = 100. Gồm 50 con cái và 50 con đực.

- Sau năm thứ 2, ta có: N₂ = N₁ +( 25 + 25) ´ 2 = 100 + 100 = 200.

- Sau năm thứ 3, ta có: N₃ = N₂ +( 100 ´ 2) = 200 + 200 = 400.

- Sau năm thứ 4, ta có: N₄ = N₃ +( 200 ´ 2) = 400 + 400 = 800.

Như vậy lần lượt: Sau năm thứ 5, ta có: N₅ = N₄ +( 400 ´ 2) = 800 + 800 = 1600.

Sau năm thứ 6, ta có: N₆ = N₅ +( 800 ´ 2) = 1600 + 1600 = 3200.

b. Vậy sau năm thứ 7 ta có: N₇ = N₆ + ( 1600 ´ 2) = 3200 + 3200 = 6400.

=> Kết luận:

- Sự tăng trưởng số lượng cá thể như ở quần thể Sóc và quần thể cỏ là mô hình tăng trưởng ở môi trường không giới hạn theo tiềm năng sinh học; trong trường hợp này khả năng trưởng phụ thuộc vào sức sinh sản của các cá thể trong quần thể (chỉ số sinh sản, tỷ lệ sinh đẻ).

 N_t = N₀ . Rⁿ.

Ở đây, N_t: Số lượng cá thể của quần thể vào thời điểm t.

          N₀: Số lượng cá thể của quần thể vào thời điểm khởi đầu.

          R:  Chỉ số sinh sản, tỷ lệ sinh đẻ.

          t: số thế hệ, t = 1, 2, 3, ... n.

Câu 5: Cấu trúc tuổi của quần thể có tính đặc trưng và phụ thuộc vào môi trường sống. Khi điều tra quần thể chim trĩ (Phasianus colchicus) tại các khu rừng trên đảo Ha-oai sau hai năm bị săn bắt, người ta thu được tháp tuổi như hình bên.

a. Phân tích diễn biến thành phần nhóm tuổi và đặc điểm của quần thể dẫn tới diễn biến đó.

b. Nếu việc săn bắt dừng lại, thành phần nhóm tuổi của quần thể sẽ như thế nào? Tại sao?

HD:

a. Trước và sau khi bị săn bắt đều không thấy xuất hiện nhóm tuổi sau sinh sản. Trước khi bị săn bắt, quần thể có 51% cá thể ở lứa tuổi trước sinh sản, 49% cá thể ở lứa tuổi sinh sản => Đặc điểm đặc trưng của loài

Sau hai năm bị săn bắt, số cá thể ở lứa tuổi sinh sản giảm mạnh => chủ yếu khai thác nhóm tuổi trưởng thành => Tỷ lệ nhóm tuổi thay đổi, quần thể có 75% cá thể ở lứa tuổi trước sinh sản, 25% cá thể ở lứa tuổi sinh sản. Kích thước quần thể ít biến động (trước khai thác: 3062, sau hai năm khai thác: 3021) => việc khai thác nằm trong khả năng tự phục hồi của quần thể.

b. Khi dừng khai thác, mật độ quần thể tăng => quần thể tự điều chỉnh, giảm khả năng sinh sản của các cá thể => số lượng cá thể giảm => quần thể quay lại tỷ lệ nhóm tuổi ban đầu.

Câu 6: Vì sao mật độ quần thể được coi là một trong những đặc tính cơ bản của quần thể?

HD:

- Mật độ tác động, ảnh hưởng lên các đặc trưng khác...

- Nêu rõ hơn mật độ ảnh hưởng tới:

+ Mức độ sử dụng nguồn sống trong sinh cảnh.

+ Mức độ lan truyền của bệnh.

+ Tần số gặp nhau giữa các cá thể trong mùa sinh sản ( sức sinh sản của quần thể).

III. BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ VÀ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ

Câu 1: Khi nghiên cứu một quần thể nai rừng, người ta thấy số lượng quần thể giảm dần và có nguy cơ bị tiêu diệt. Có ý kiến cho rằng, nên thả bổ sung 20 con nai (được chăm sóc trong khu cứu hộ ) để cứu vãn quần thể. Theo em điều đó có thể mang lại kết quả ntn? Giải pháp đó sẽ hợp lí khi nào?

HD:

- Nguy cơ quần thể lai bị tiêu diệt có thể do 1 số nguyên nhân: con người săn bắn, dịch bệnh, ô  nhiễm môi trường, bị vật ăn thịt ăn. Vì vậy nếu thả bổ sung đàn nai vẫn bị tiêu diệt. Giải pháp đó chỉ hợp lí khi chúng ta tìm hiểu nguyên nhân làm đàn nai có nguy cơ bị tiêu diệt à khắc phục các nguyên nhân sau đó mới thả bổ sung.

Câu 2: Trong tự nhiên, sự tăng trưởng quần thể phụ thuộc và chịu sự điều chỉnh của những nhân tố sinh thái chủ yếu nào? Nêu ảnh hưởng của những nhân tố đó.

HD:

- Tăng trưởng quần thể phụ thuộc chủ yếu vào các nhân tố:

+ Nguồn sống của môi trường: nguồn thức ăn, nơi ở... và điều kiện gặp nhau của các cá thể đực và cái.

+ Tiềm năng sinh học (TNSH) của loài: Quần thể tăng trưởng nhanh ở những loài có TNSH cao, thuộc loài có khả năng tăng trưởng theo hình thức chọn lọc r. Ngược lại những loài có TNSH thấp, tăng trưởng theo hình thức chọn lọc k thường có tăng trưởng quần thể chậm. TNSH còn thể hiện mức độ sống sót của các loài. Loài có TNSH thấp thường có mức độ sống sót thấp hơn các loài khác.

- Tăng trưởng quần thể chịu sự điều chỉnh chủ yếu của các nhân tố:

+ Mật độ cá thể: Trong các nhân tố sinh thái có nhóm các nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ (chủ yếu là các nhân tố sinh thái hữu sinh) và nhóm các nhân tố sinh thái không phụ thuộc mật độ (chủ yếu là các nhân tố sinh thái vô sinh).

+ Mức sinh sản, tử vong, nhập cư và xuất cư. Các nhân tố nhập cư và xuất cư phải tuỳ thuộc vào khả năng di chuyển hay không có khả năng di chuyển của loài.

Câu 3:

a. Những loài có đặc điểm sinh sản như thế nào thì có mức độ tử vong cao?

b. Nêu các yếu tố chi phối sức sinh sản; tỷ lệ tử vong, sự xuất cư và nhập cư của quần thể?

HD:

a. - Những loài đẻ nhiều trứng hoặc nhiều con trong một lần; khả năng bảo vệ hoặc chăm sóc con kém có mức tử vong cao. Ví dụ lưỡng cư, cá....

- Những loài đẻ ít trứng hoặc ít con trong một lần; bảo vệ hoặc chăm sóc con tốt, có mức độ tử vong thấp ví dụ chim, thú...

b. - Sức sinh sản của quần thể phụ thuộc :

+ Hệ số sinh sản của loài: Số trứng và số con trong một lần đẻ của một cá thể cái ; số lứa đẻ của một cá thể cái trong cuộc đời; tuổi chín sinh dục của cá thể, tỉ lệ đực, cái trong quần thể.

+ Môi trường sống bao gồm nguồn sống (thức ăn. nơi ở, nơi đẻ...); mật độ cá thể trong quần thể.

- Tỷ lệ tử vong phụ thuộc vào:

+ Tuổi thọ sinh lí trung bình của quần thể.

+ Điều kiện môi trường; bệnh tật, thức ăn, kẻ thù, mức khai thác của con người...

- Sự xuất cư phụ thuộc vào:

+ Mức khó khăn trong môi trường.

+ Mức cạnh tranh trong quần thể.

+ Khả năng thích ứng và chống chịu của các cá thể trong quần thể.

- Sự nhập cư phụ thuộc vào mức độ thuận lợi của môi trường về nguồn sống, khả năng và kẻ thù.

Câu 4: Trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên, một quần thể không tăng kích thước theo tiềm năng sinh học của các cá thể trong quần thể. Hãy cho biết nguyên nhân và điều kiện như thế nào quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng.

HD:

- Nguyên nhân:

+ Trong điều kiện tự nhiên: Sự phát triển của quần thể gặp sức cản của môi trường → không tăng theo tiềm năng sinh học của những cá thể mà sẽ tăng theo điều kiện thực tế của môi trường.

+ Sự tăng trưởng của quần thể có phụ thuộc vào cơ chế điều hòa mật độ thông qua 4 yếu tố là: Mức sinh sản, mức tử vong, mức xuất cư và nhập cư.

- Điều kiện để đạt trạng thái cân bằng của quần thể: Số lượng cá thể ổn định, tương ứng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.

Câu 5: Hai quần thể động vật khác loài cùng bậc dinh dưỡng sống trong một khu vực có các điều kiện sống giống nhau, nếu cả hai quần thể này đều bị khai thác quá mức như nhau thì quần thể nào có khả năng phục hồi nhanh hơn? Giải thích.

HD:

- QT bị khai thác quá mức nhưng vẫn có khả năng phục hồi số lượng cá thể nhanh hơn là quần thể có tiềm năng sinh học lớn hơn.

- Tiềm năng sinh học của QT thể hiện qua các đặc điểm sinh học sau:

+ Có chu kì sống (vòng đời) ngắn, thời gian thành thục sinh dục ngắn (sinh sản sớm).

+ Mức sinh sản lớn (số lượng con sinh ra lớn), mức tử vong cao do con cái không được bố mẹ bảo vệ hoặc chăm sóc.

+ Có kích thước cơ thể nhỏ.

- QT bị khai thác quá mức và khó có khả năng phục hồi số lượng cá thể là quần thể có tiềm năng sinh học thấp. Tiềm năng sinh học thấp thể hiện qua các đặc điểm sinh học sau:

+ Có chu kì sống dài, tuổi thành thục và sinh sản muộn.

+ Mức sinh sản thấp và mức tử vong thấp do con cái được bố mẹ chăm sóc và bảo vệ.

+ Có kích thước cơ thể lớn hơn.

Câu 6: Khi một khu rừng bị cháy để lại bãi trống thì sau đó loài có chiến lược chọn lọc nào (K hay r) sẽ sâm chiếm vùng đất trống đầu tiên? Nêu các đặc điểm đặc trưng khác biệt giữa các loài có kiểu tăng trưởng quần thể quần thể theo chọn lọc K với các loài có kiểu tăng trưởng quần thể theo chọn lọc r?

HD:

- Chọn lọc r: Vì cây mọc trên đất vừa bỏ hoang ít cạnh tranh nhau, nên quần thể ban đầu của chúng thấp hơn tiềm năng sống → ưu tiên chọn lọc r.

- So sánh:

Câu 7: Khả năng sinh sản của thực vật được xác định bằng tỷ số giữa khối lượng khô của các cơ quan sinh sản của chúng với khối lượng khô của mô của chúng trên mặt đất. Khả năng sinh sản của 2 loài sinh sản hữu tính M và N, so sánh với sinh khối lá của chúng được vẽ trong hình sau:

Chọn một câu đúng trong các câu sau:

1. M là của sinh vật có chiến lược chọn lọc r thích nghi với môi trường hay thay đổi.

2. N là chiến lược chọn lọc k thích nghi với môi trường thay đổi quá mạnh.

3. N là chọn lọc r sinh trưởng trong điều kiện môi trường quá thuận lợi.

4. M là sinh trưởng chọn lọc k trong điều kiện môi trường quá thuận lợi.

HD:

1. M là của sinh vật có chiến lược chọn lọc r thích nghi với môi trường hay thay đổi. Đúng! Vì khả năng sinh sản của M rất cao (xấp xỉ 0,5) trong khi sinh khối lá/tổng sinh khối lại thấp.

2. N là chiến lược chọn lọc k thích nghi với môi trường thay đổi quá mạnh. Sai! Vì khả năng sinh sản của N rất thấp (0,1) trong khi sinh khối lá/tổng sinh khối lại cao (~ 0,5).

3. N là chọn lọc r sinh trưởng trong điều kiện môi trường quá thuận lợi. Sai, vì điều kiện môi trường quá thuận lợi thì sinh sản của N phải cao.

4. M là sinh trưởng chọn lọc k trong điều kiện môi trường quá thuận lợi. Sai, vì điều kiện môi trường quá thuận lợi thì sinh khối lá/tổng sinh khối phải cao.

Câu 8:

a. Những nguyên nhân nào làm giảm số lượng cá thể của quần thể? Nếu số lượng cá thể của quần thể giảm xuống dưới mức tối thiểu thì dẫn đến nguy cơ gì? Giải thích.

b. Vì sao sự phân chia mạnh nơi ở của quần thể có thể làm giảm độ đa dạng sinh học?

HD:

a. * Nguyên nhân làm giảm số lượng cá thể của quần thể

- Giảm khả năng sinh sản do bị ô nhiễm môi trường.

- Khi kích thước của quần thể vượt quá sức chứa của môi trường dẫn đến giảm tuổi thọ và tăng tỷ lệ tử vong do thiếu thức ăn; Cạnh tranh gay gắt về thức ăn và chỗ ở dẫn đến tiêu diệt lẫn nhau (hiện tượng ăn thịt con non và trứng mới đẻ; tự tỉa thưa ở thực vật).

- Do sự di cư một bộ phận của quần thể sang lãnh thổ khác hay bị tác động bởi các nhân tố ngẫu nhiên.

* Số lượng cá thể của quần thể giảm xuống mức tối thiểu sẽ có nguy cơ bị tuyệt chủng vì:

- Sự nhiễu loạn (bão, lụt, động đất, núi lửa...) liên quan tới các yếu tố cấu trúc của quần thể như tỉ lệ sinh sản/ tử vong, tỷ lệ đực cái, tỉ lệ nhóm tuổi...

- Cấu trúc các quần thể nhỏ thường không ổn định khi số lượng cá thể của quần thể giảm xuống đến một mức nhất định không có khả năng phục hồi thì có khả năng dẫn đến diệt vong.

b. Sự phân chia mạnh nơi ở của quần thể làm giảm độ đa dạng sinh học, vì:

- Làm cho số lượng cá thể và diện tích nơi ở của quần thể quá nhỏ không đảm bảo cho một số loài sống bình thường, các cá thể trong quần thể hạn chế ngẫu phối với nhau, do đó hiện tượng nội phối gia tăng dẫn tới thoái hóa giống.

- Số lượng cá thể quần thể giảm mức quá thấp, quần thể không phục hồi được dẫn tới diệt vong và ảnh hưởng tới các quần thể khác. 

- Sẽ tạo nên nhiều nơi ở giáp ranh tạo điều kiện cho loài gây hại xâm thực, quần thể không đủ chống lại loài xâm thực dẫn tới sự suy giảm.

Câu 9: Bảng dưới đây cho biết sự thay đổi tỉ lệ sinh, tỉ lệ tử vong, tỉ lệ di cư và tỉ lệ nhập cư của một quần thể động vật từ năm 1980 đến năm 2000:

Dựa vào thông tin ở bảng trên, hãy vẽ đồ thị phản ánh tỉ lệ tăng trưởng của quần thể động vật đó trong khoảng thời gian từ 1980 đến năm 2000.

Hướng dẫn:

          Để vẽ được đồ thị phản ánh tỉ lệ tăng trưởng của quần thể đó, ta phải tính được tỉ lệ tăng trưởng của quần thể ở từng thập kỉ

- Ở thập kỉ 1980 là: (2,4% + 0,8%) – (1% + 0,3%) = 1,9%.

- Ở thập kỉ 1990 là: (2,0% + 0,9%) – (1,2% + 0,5%) = 1,2%.

- Ở thập kỉ 2000 là: (2,3% + 1%) – (0,9% + 0,2%) = 2,2%.

          Đồ thị: …

Câu 10: Trình bày cơ chế điều chỉnh số lượng cá thể trong quần thể ?

HD:

Cơ chế điều chỉnh số lượng cá thể trong quần thể chủ yếu là sự thay đổi mối quan hệ giữa mức sinh sản và tử vong thông qua các hình thức sau:

- Cạnh tranh : khi mật độ quần thể tăng  cao quá sức chịu đựng của môi trường, thiếu nguồn thức ăn, nơi ở, mức ô nhiễm tăng dẫn đến:

 + Cạnh tranh trong nội bộ loài : giảm mức sinh sản, tăng mức tử vong tăng, kích thích quần thể giảm phù hợp với sức chứa của môi trường. 

Ví dụ: hiện tượng tỉa thưa ở thực vật, ăn thịt lẫn nhau ở một số động vật.

  + Ngoài ra cạnh tranh khác loài cũng có tác dụng khống chế kích thước của quần thể.      

- Di cư: khi mật độ cá thể trong quần thể đông quá, sự cạnh tranh diễn ra gay gắt để tránh cạnh tranh, một bộ phận của quần thể tách ra khỏi đàn di cư đến một nơi khác → kích thước của quần thể giảm.                      

- Vật ăn thịt, vật kí sinh và dịch bệnh cũng là nhân tố điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể:

  + Tác động lên con mồi, vật chủ, con bệnh tùy thuộc mật độ, tác động tăng lên khi mật độ cao, tác động của chúng giảm khi mật độ quần thể thấp.

  + Trong quan hệ vật kí sinh- vật chủ, vật kí sinh không giết chết vật chủ mà chỉ làm cho vật chủ suy yếu, do đó dễ bị vật ăn thịt tấn công. Vật ăn thịt là nhân tố quan trọng khống chế kích thước quần thể con mồi và ngược lại → mối quan hệ này tạo nên trạng thái cân bằng sinh học. 

Câu 11:

a. Ở các quần thể tăng trưởng theo hàm số logistic, tại sao một quần thể có kích thước trung bình thường tăng trưởng nhanh hơn rõ rệt so với các quần thể có kích thước nhỏ và các quần thể có kích thước lớn?

b. Ở người, cấu trúc tuổi của quần thể có ảnh hưởng thế nào đến kích thước quần thể? Giải thích tại sao trong vài thập niên qua mặc dù tỷ lệ sinh trên toàn thế giới giảm song đân số toàn cầu vẫn tiếp tục tăng?

HD:

a. Hàm số tăng trưởng logistic là: (dN/dt) = r_max N[(K - N)/K]; trong đó dN là mức tăng trưởng; N là số lượng cá thể của quần thể(kích thước quần thể); dt là khoảng thời gian;  r_max là hệ số hay tốc độ tăng trưởng; K là số lượng cá thể tối đa mà quần thể có thể đạt được.

Khi N quá nhỏ số các thể có thể sinh con tương đối ít. Trong khi đó, khi N quá lớn, hệ số tăng trưởng giảm do nguồn tài nguyên bị giới hạn. Đường cong tăng trưởng theo hàm logistic là dốc nhất(tốc độ tăng trưởng nhanh) tương ứng với các giá trị N ở mức trung bình, nghĩa là chưa đạt đến giới hạn về số lượng cá thể tối đa của quần thể (K).

b. - Cấu trúc tuổi quần thể đáy rộng có số cá thể trẻ tuổi mất cân đối báo trước việc kích thước của quần thể sẽ tiếp tục tăng không ngừng khi những cá thể này đạt tuổi trưởng thành; Ngược lại, cấu trúc quần thể đáy hẹp dự báo kích thước quần thể ổn định hơn.

- Mặc dù tỷ lệ sinh giảm nhưng dân số toàn cầu vần tiếp tục tăng, vì kích thước quần thẻ vẫn tiếp tục tăng không ngừng, tỷ lệ sinh vẫn có giá trị dương.

Câu 12: Hình bên ghi lại sự biến động số lượng của quần thể trùng đế giày được nuôi trong phòng thí nghiệm. Số lượng cá thể (các chấm đen trên hình) rất phù hợp với dạng đồ thị hình chữ S. Điều kiện thí nghiệm phải thế nào thì mới có  được kiểu tăng trưởng của quần thể như vậy? Vào ngày thứ bao nhiêu trong thời gian thí nghiệm thì quần thể có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất? Giải thích.

HD:                                                        

a. Nêu và giải thích

* Những tác động của con người:

- Làm phân mảnh nơi sống (chia cắt nơi sống của loài thành nhiều mảng nhỏ cô lập với nhau) hoặc làm thu hẹp nơi sống khiến nguồn tài nguyên không đủ cho một số lượng tối thiểu cá thể của loài tồn tại.

- Hoạt động săn bắt có chủ ý một cách quá mức hoặc những hoạt động gián tiếp tác động lên nguồn sống khiến cho số lượng cá thể của loài bị giảm xuống dưới kích thước tối thiểu của quần thể dẫn đến giảm khả năng chống chịu (hiệu quả nhóm), giảm khả năng tìm kiếm bạn tình, giao phối cận huyết .... dẫn đến giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản. Số lượng cá thể giảm quá mức khiến các yếu tố ngẫu nhiên làm giảm sự đa dạng di truyền của quần thể, tăng nguy cơ cận huyết làm cho quần thể tiếp tục suy giảm và rơi vào vòng xoáy tuyệt chủng .

* Biện pháp: - Bảo vệ nơi  ở,  khoanh vùng nuôi và bảo vệ làm tăng nhanh số lượng cá thể càng nhiều càng tốt.

- Bổ sung nguồn gen bằng cách trao đổi cá thể hoặc nhập thêm các cá thể từ các quần thể khác nếu có. 

b. - Các điều kiện môi trường vô sinh trong thí nghiệm phải được duy trì ổn định trong suốt thời gian thí nghiệm. 

- Trong môi trường nuôi trùng đế giày phải không có các loài  ăn thịt cũng như các loài cạnh tranh với trùng đế giày. Trong những điều kiện như vậy thì quần thể khi đạt tới sức chịu đựng của môi trường sẽ không thể phát triển hơn nữa.  Vào ngày thứ 5-6 (điểm uốn giữa đồ thị) của thời gian thí nghiệm thì quần thể có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất. Trước ngày thí nghiệm thứ 5 thì số lượng cá thể của quần thể còn ít nên số lượng cá thể sinh sản ít, tốc độ tăng trưởng chậm. Ngược lại, từ những ngày thứ 7 trở đi, số lượng cá thể ngày càng đông thì nguồn dinh dưỡng khan hiếm hơn, môi trường ô nhiễm hơn, mức độ cạnh tranh cao,... khiến tốc độ sinh sản giảm.  

Câu 13:

a. Khi một khu rừng bị cháy để lại bãi trống thì sau đó loài có chiến lược chọn lọc nào (K hay r) sẽ sâm chiếm vùng đất trống đầu tiên? Nêu các đặc điểm đặc trưng khác biệt giữa các loài có kiểu tăng trưởng quần thể quần thể theo chọn lọc K với các loài có kiểu tăng trưởng quần thể theo chọn lọc r?

b. Ở các quần thể tăng trưởng theo hàm số logistic, tại sao một quần thể có kích thước trung bình thường tăng trưởng nhanh hơn rõ rệt so với các quần thể có kích thước nhỏ và các quần thể có kích thước lớn?

HD:

a. Chọn lọc r: Vì cây mọc trên đất vừa bỏ hoang ít cạnh tranh nhau, nên quần thể ban đầu của chúng thấp hơn tiềm năng sống → ưu tiên chọn lọc r.

So sánh:

b. - Hàm số tăng trưởng logistic là: (dN/dt) = r_max N[(K - N)/K]; trong đó dN là mức tăng trưởng; N là số lượng cá thể của quần thể (kích thước quần thể); dt là khoảng thời gian; r_max là hệ số hay tốc độ tăng trưởng; K là số lượng cá thể tối đa mà quần thể có thể đạt được.

- Khi N quá nhỏ số các thể có thể sinh con tương đối ít. Trong khi đó, khi N quá lớn, hệ số tăng trưởng giảm do nguồn tài nguyên bị giới hạn. Đường cong tăng trưởng theo hàm logistic là dốc nhất (tốc độ tăng trưởng nhanh) tương ứng với các giá trị N ở mức trung bình, nghĩa là chưa đạt đến giới hạn về số lượng cá thể tối đa của quần thể (K).

Câu 14: Đa dạng di truyền cao là rất cần thiết để quần thể tồn tại và tiến hóa. Tuy nhiên, nhiều trường hợp chỉ một số rất ít cá thể di nhập đến một nơi ở mới, chúng nhanh chóng phát triển thành quần thể lớn, cạnh tranh lấn át các loài bản địa.

a. Hãy giải thích tại sao trong quần thể sinh vật nói trên có thể phát triển mạnh mà không cần có sự đa dạng di truyền cao?

b. Quần thể sinh vật ngoại lai nói trên theo thời gian sẽ tiến hóa như thế nào, xét cả về mặt đa dạng di truyền cũng như thiết lập mối quan hệ sinh thái trong quần xã mới?

HD:

a. Quần thể sinh vật ngoại lai xuất phát với số lượng cá thể rất ít, đa dạng di truyền thấp, nhưng vẫn phát triển và sinh sản mạnh là vì những cá thể này có kiểu gen quy định kiểu hình thích hợp với môi trường mới. Khi gặp môi trường thuận lợi và ổn định, quần thể càng dồng nhất về kiểu gen (đa dạng di truyền ít) càng có lợi vì những kiểu gen này sẽ nhanh chóng được nhân rộng. Trường hợp này, cũng giống như sinh vật sinh sản vô tính (quần thể có độ đa dạng di truyền thấp) sẽ có lợi khi gặp môi trường sống thuận lợi và ổn định. Sự đa dạng di truyền chỉ cần thiết để “đối phó” với trường hợp gặp môi trường biến đổi thì cơ hội sống sót sẽ cao hơn.

b. - Quần thể sinh vật ngoại lai theo thời gian sẽ tăng dần về số lượng và mở rộng phạm vi phân bố do đó sẽ tăng dần độ đa dạng di truyền. Vì trong điều kiện sống mới, chúng tương tác với điều kiện hữu sinh và vô sinh của môi trường khác nhau nên chọn lọc tự nhiên sẽ phân hóa chúng thành các dạng khác nhau. Diễn thế sinh thái dưới tác động của sinh vật ngoại lai sẽ dần dần đưa quần xã vào giai đoạn ổn định khi các mối quan hệ sinh thái được chọn lọc tự nhiên duy trì qua thời gian.

-  Sinh vật ngoại lai lúc đầu có lợi thế lấn át thậm chí cạnh tranh loại trừ một số loài trong hệ sinh thái. Tuy nhiên, các loài sinh vật bản địa chịu tác động của loài ngoại lai cũng tiến hóa phát sinh các đặc điểm thích nghi chống lại sinh vật ngoại lai, rốt cuộc chọn lọc tự nhiên sẽ duy trì các đặc điểm thích nghi giữa các loài theo kiểu dung hòa các lợi ích giữa chúng.

Câu 15: Một số loài động vật, kích thước quần thể chỉ gia tăng đến một mức độ nhất định rồi dừng lại mà không tăng thêm nữa ngay cả khi nguồn sống vẫn còn dồi dào. Có giả thuyết cho rằng ở loài động vật này có yếu tố nội sinh giúp điều hòa ngược âm tính, điều hòa kích thước quần thể. Hãy cho biết yếu tố nội sinh đó có thể là gì? Làm thế nào em kiểm tra được yếu tố nội sinh đó điều hòa kích thước quần thể theo kiểu ức chế ngược âm tính?

HD:

-  Yếu tố nội sinh có thể là streess khiến các con vật đánh nhau, hoặc làm ức chế sự tổng hợp các hooc môn sinh sản làm teo cơ quan sinh sản, suy giảm hệ thống miễn dịch ….  nên giảm tỷ lệ sinh, tăng tỷ lệ chết.

-  Nếu cho rằng khi mật độ quá cao các cá thể bị stress dẫn đến làm tăng một loại hooc môn nào đó dẫn đến giảm khả năng sinh sản thì có thể tiến hành thí nghiệm như sau: (1) lô đối chứng: nuôi các cá thể ở mật độ vừa phải; (2) lô thí nghiệm nuôi ở mật độ cao. Trong cả hai lô thức ăn được cung cấp đầu đủ. Theo dõi cả hai lô về khả năng sinh sản cũng như xét nghiệm hàm lượng hooc môn gây stress ở hai lô. Nếu kết quả thí nghiệm cho thấy mặc dù nguồn sống vẫn dồi dào, nhưng ở lô thí nghiệm có nồng độ hooc môn cao hơn đáng kể so với ở lô đối chứng và khả năng sinh sản bị giảm đáng kể so với đối chứng thì có thể cho rằng sự suy giảm sinh sản là do bị stress.

-  Để kiểm tra có đúng là hooc môn gây stress gây suy giảm khả năng sinh sản ta lại tiến hành thí nghiệm: (1) lô đối chứng và lô thí nghiệm có mật độ cá thể thấp như nhau, được nuôi dưỡng cùng một chế độ. Tuy nhiên, lô đối chứng được tiêm dung dịch sinh lý còn lô thực nghiệm thì được tiêm hooc môn gây stress. Nếu ở lô thí nghiệm mặc dù có mật độ thấp nhưng khả năng sinh sản vẫn bị giảm thì chứng tỏ loài động vật này có yếu tố nội sinh nhận biết được mật độ cao gây ức chế tăng kích thước quần thể.

Chú ý: Có thể phải thiết lập rất nhiều thí nghiệm khác nhau để tìm kiếm yếu tố nội sinh gây ức chế ngược âm tính. Tuy nhiên, học sinh phải trình bày được thí nghiệm xác định yếu tố nào là yếu tố nội sinh gây giảm khả năng sinh sản bằng cách tìm kiếm sự khác biệt về yếu tố đó giữa quần thể có mật độ cao với quần thể có mật độ thấp. Tiếp đến, xác định xem có đúng yếu tố đó làm giảm khả năng sinh sản hay không bằng cách áp dụng yếu tố đó với các cá thể nuôi ở mật độ thấp vẫn bị giảm khả năng sinh sản so với đối chứng.

Câu 16: Ở động vật, sự phục hồi số lượng cá thể ở quần thể có chu kỳ sống ngắn khác quần thể có chu kỳ sống dài như thế nào? Vì sao có sự khác nhau đó?

HD:

- Sự phục hồi số lượng cá thể của quần thể là quá trình phát triển của quần thể bù lại số lượng cá thể của quần thể đã bị tử vong.

- Khả năng phục hồi số lượng cá thể của quần thể có chu kỳ sống ngắn nhanh, còn khả năng phục hồi số lượng cá thể của quần thể có chu kỳ sống dài chậm.             

- Có sự khác nhau vì:

+ Quần thể có chu kỳ sống ngắn phát dục sớm còn quần thể có chu kỳ sống dài phát dục muộn.

+ Quần thể có chu kỳ sống ngắn có tỷ lệ sinh cao còn quần thể có chu kỳ sống dài có tỷ lệ sinh thấp.                                                                                      

+ Quần thể có chu kỳ sống ngắn có ít nhóm tuổi còn quần thể có chu kỳ sống dài có nhiều nhóm tuổi.  

CÁC CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu 1. Nhóm nào trong các nhóm cá thể dưới đây được xem như một quần thể?

      A. Ốc trong hồ.                                                        B. Cá Anh vũ sống ở sông Hồng.

      C. Các cây ngập mặn ở bãi triều Giao thủy.              D. Chuột trong nhà.

Câu 2. Nhóm cá thể nào trong các nhóm dưới đây không phải là quần thể?

A.   Đàn cá mòi cờ hàng năm di cư vào sông Hồng để sinh sản.

B.   Nhóm cá diếc bạc có kiểu trinh sản sống ở các vực nước châu Âu.

C.   Đàn cá rô phi đơn tính trong đầm.                        

D.   D. Ốc bươu vàng sống trong các ruộng lúa.

Câu 3. Khi đi từ vĩ độ cao xuống vĩ độ thấp, kích thước quần thể của các loài thường biến đổi theo chiều hướng nào?

A. Tăng lên.              B. Giảm đi.           C. Không tăng không giảm.         

D. Tất cả đều đúng.

Câu 4. Theo kích  thước cơ thể, nhóm loài nào có kích thước quần thể nhỏ nhất?

      A. Chuột, sóc.          B. Hươu sao, hươu sạ.             

      C. Voọc, khỉ.           D. Trâu, bò rừng.

Câu 5. Đặc trưng nào trong những đặc trưng dưới đây không thuộc về quần thể?

      A. Có mức tử vong và sống sót.                      B. Có cấu trúc giới tính và cấu trúc tuổi.         

      C. Có qui luật biến động số lượng cá thể.        D. Có lưới thúc ăn.

Câu 6. Trong đàn sinh sản, nhóm loài nào thường có tỉ lệ con cái cao hơn so với tỉ lệ con đực?

      A. Các loài thụ tinh ngoài.                                        B. Các loài  thụ tinh trong.

      C. Các loài sinh sản đơn tính.                         D. Các loài đẻ con và nuôi con bằng sữa.

Câu 7. Một quần thể động vật với 3 nhóm tuổi: trước sinh sản, sinh sản và sau sinh sản sẽ bị diệt vong khi một trong các nhóm nào sau đây bị khai thác hết?

A.   Nhóm trước sinh sản và sau sinh sản.          B. Nhóm sau sinh sản và sinh sản

C. Nhóm sinh sản và trước sinh sản.                D. Chỉ có nhóm sinh sản.

Câu 8. Tính chất nào dưới đây không đặc trưng cho loài tăng trưởng số lượng theo hàm mũ?

A. Kích thước cơ thể nhỏ.            B. Tuổi thọ thấp, tuổi sinh sản lần đầu đến sớm

C. R­_max lớn, khả năng khôi phục số lượng cá thể của quần thể nhanh.

D. Chịu tác động chủ yếu của vật ăn thịt và dịch bệnh.

Câu 9. Khi nghiên cứu về đặc tính phân bố cuả các loài hai vỏ, người ta thu được các số liệu dưới đây:

     Nhóm nào dưới đây phân bố ngẫu nhiên?

       A. 1 và 2                 B. 2 và 3               C. 3 và 4                        D. 1 và 4.

Câu 10. Ở hình bên mỗi đường cong mô tả mức sống sót của các nhóm loài khác nhau. Hãy chỉ ra đường cong sống sót nào dưới đây thuộc về chim?

     A. Đường I chỉ ra sự sống sót của các loài biết chăm sóc và bảo vệ con non.

B. Đường III đặc trưng cho các loài có mức tử vong rất cao ở giai đoạn đầu đời sống.

     C. Đường cong II đặc trưng cho các loài mà mức tử vong ở các nhóm tuổi xấp xỉ như nhau.

     D. Đường cong III với một thời gian ngắn có mức tử vong cao trong số những cá thể non nhất, kèm theo là thời gian dài có mức tử vong thấp.

Câu 11. Khi các nơi sống hay sinh cảnh bị thu hẹp lại, thì:

A.   Không thể hỗ trợ cho sự tồn tại và phát triển số lượng của quần thể loài có vùng phân bố rộng

B.   Chỉ có thể hỗ trợ cho nhiều loài, nhưng kích thước quần thể của chúng nhỏ.

C.   Dễ dàng bị xâm lược bởi các loai từ vùng xung quanh.           

D.   D. Cả A, B và C.

Câu 12. Những loài có kích thước lớn, tuổi thọ cao, khả năng biến dị thấp, phân bố hẹp, kích thước quần thể nhỏ, r_max thấp, trong điều kiện nào dưới đây mức tử vong cao?

       A. Các điều kiện môi trường ổn định.           B. Các điều kiện môi trường biến đổi chậm chạp.

C. Các điều kiện MT biến đổi nhanh.             D. Các điều kiện MT dao động có chu kì với biên độ thấp.

Câu 13. Trong sinh thái quần thể, sự phát tán của cỏc cỏ thể có liên quan tới:     

A. Sự di chuyển của cá thể giữa các quần thể.         B. Sự di chuyển của các cá thể bên trong một QT.

C. Sự di chuyển của sinh vật này nhờ SV khác.               D. A và B là đúng.

Câu 14. Những loài có kích thước cơ thể nhỏ, khả năng biến dị cao, r_max lớn, tiềm năng di cư lớn, thích ứng với điều kiện nào dưới đây?

      A. Môi trường sống bị chia cắt.                                 B. Môi trường sống luôn bị xáo trộn.

C. Môi trường sống bị loài khác xâm chiếm.             D. Cả A, B và C.

Câu 15. Cá cá thể trong quần thể cùng chung ổ sinh thái, nhưng rất hiếm khi xảy ra đấu tranh trực tiếp. Lí do chủ yếu nào dưới đây khẳng định điều đó?

A.   Do cùng huyết thống, không cách li nhau về di truyền.

B.   Đấu tranh trực tiếp sẽ dẫn đến sự diệt vong của loài.

C.   Nguồn thức ăn luôn thỏa mãn cho sự phát triển số lượng tối đa của quần thể.

D.   Các cá thể của quần thể không phân bố tập trung, tránh sự cạn kiệt nguồn sống.

Câu 16. Trong quan hệ giữa con mồi - vật ăn thịt, khái niệm khai thác quá mức được hiểu là:

A.   Tác động của phương tiện khai thác tương tự như tác động của vật ăn thịt.

B.   Tác động của phương tiện khai thác nằm ngoài quan hệ con mồi - vật ăn thịt.

C.   Tác động của phương tiện khai thác khác với mối quan hệ vật chủ - kí sinh.

D.   Phương tiện khai thác tác động dưới ngưỡng chịu đựng của quần thể.

Câu 17. Những loài động vật sống cố định ở đáy, có giai đoạn trứng và ấu trùng sống nổi thích ứng với điều kiện nào dưới đây?

A. Đòi hỏi nhiệt ấm áp cho sự ra đời và sống sót của ấu trùng.      B. Nguồn thức ăn ở tầng nước phong phú.

C. Khả năng phát tán nòi giống dẽ dàng nhờ các dòng biển.          Cả A, B và C.

Câu 18. Trong vùng biển nhiệt đới nhân tố nào dưới đây đóng vai trò quyết định kìm hãm sự bùng nổ số lượng của năng suất sinh học sơ cấp?

      A. Nhiệt độ nước cao và ổn định trong năm.   B. Cường độ chiếu sáng cao và thời gian chiếu sáng dài.

C. Nguồn khoáng dinh dưỡng giầu ở các lớp nước sâu và dưới đáy.

D. Động vật ăn cỏ (herbivore) rất đa dạng về thành phần loài.

Câu 19. Hai loài A và B cùng bậc phân loại chỉ có thể chung sống với nhau trong một vùng với điều kiện nào dưới đây?

A.   Loài A và loài B cùng sử dụng nguồn thức ăn như nhau.

B.   Loài A và loài B gần nhau về mặt nguồn gốc lại cùng kiếm ăn trên một vùng.

C.   Loài A và loài B có chung kẻ thù.

D.   Loài A và B có chung nguồn thức ăn, nhưng thời gian kiếm ăn khác nhau.

Câu 20. Một vùng cư trú bị chia cắt mạnh bởi các công trình giao thông chỉ thích nghi cho sự tồn tại của loài nào sau đây?

A.   Loài có kích thước cơ thể  lớn, kích thước quần thể nhỏ, con non ít.

B.   Loài có kích thước cơ thể  nhỏ, kích thước quần thể lớn, con non đông, có khả năng di cư cao.

C.   Loài không có khả năng di cư.           D. Loài có khả năng biến dị di truyền thấp.

Câu 21. Với mục đích so sánh kích thước quần thể của mulitas (còn gọi là tatu) giữa đồng ngũ cốc và bãi chăn thả tự nhiên, một nhóm các nhà khoa học khác tiến hành thu mẫu 2 lần. Lần thứ nhất, họ bắt được 130 con trong mỗi môi trường, đánh dấu các con bắt được một cách cẩn thận không làm chúng bị chết, sau đó thả chúng trở lại môi trường. 3 ngày sau, thu mẫu một cách ngẫu nhiên lần thứ 2. Trong tổng số 125 con tatu bắt được ở đồng ngũ cốc, có 72% con đã được đánh dấu. Trong bãi chăn thả tự nhiên có 45% của 144 con bắt được đã được đánh dấu. Giả thuyết không có sự thay đổi kích thước quần thể trong 3 ngày nghiên cứu. Môi trường nào có quần thể lớn nhất và kích thước của nó là bao nhiêu?    

        A. Đồng ngũ cốc, 288 cá thể.                        B. Đồng cỏ, 180 cá thể.

        C. Đồng ngũ cốc, 180 cá thể.                        D. Bãi chăn thả tự nhiên, 288 cá thể.

Câu 22. Tốc độ tăng trưởng của một quần thể thường được mô tả bằng đường cong của phương trình hàm logic dN/dt = rN(K-N)/K. Trong phương trình này, N là số lượng cá thể, r là tốc độ tăng trưởng riêng tức thời và K là sức chứa của môi trường. Theo phương trình này, để đạt đến trạng thái cân bằng, số lượng cá thể được xác định bởi:

      A. chỉ có r.                         B. chỉ có K.          C. r và K.              D. r và N.

Cho các dữ liệu sau:

I. Bảng sống của một quần thể không thay đổi theo các điều kiện môi trường.

II. Để dự đoán sinh trưởng quần thể khi mức sinh sản và tử vong thay đổi tùy thuộc vào tuổi cá thể, chúng ta phải biết tỉ lệ của cá thể trong mỗi lứa tuổi.

III. Bảng sống của một quần thể luôn thay đổi tuỳ thuộc vào mật độ cá thể trong quần thể.

IV. Cấu trúc lớp tuổi của QT chịu ảnh hưởng bởi tính không đồng nhất về thời gian trong sự bổ sung cá thể. 

Câu 23. Căn cứ vào các dữ liệu nêu trên, hãy khẳng định câu nào là đúng?

       A.  I và III.             B.  III và IV.          C.  II và III.            D.  II và IV.

Câu 24. Khi chuyển vào vùng mới, một loài thực vật rất có khả năng trở thành loài xâm chiếm, chỉ khi:

A.   Tăng trưởng theo chiều cao.             B. Có tuổi thọ cao

        C. Sinh sản nhanh và nổi trội về sự phát tán nòi giống.

        D. Khi đưa loài vào nơi mà một loài khác có quan hệ gần gũi với nó đang sống.

Câu 25. Trong điều kiện tự nhiên của các thủy vực, nhân tố môi trường vô sinh tác động mạnh đến sự phát triển số lượng của thủy sinh vật. Đường cong tăng trưởng số lượng cực đại của nhóm sinh vật nào được chỉ ra trong hình dưới đây?

        A. Phytoplankton.             B. Cá lóc bông.

        C. Ba ba                                     D. Rái cá

PHẦN III - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. KẾT LUẬN

Chuyên đề đã đề cập đến:

1. Hệ thống lý thuyết chuyên sâu về chuyên đề “Cá thể - Quần thể sinh vật” gồm:

PHẦN I: SINH THÁI HỌC CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG

- Phân loại môi trường sống và các nhân tố sinh thái.

- Giải thích các quy luật cơ bản của sinh thái học, gồm:

+ Quy luật giới hạn sinh thái

+ Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái

+ Quy luật tác động không đồng đều của các NTST

+ Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật với môi trường

- Phân biệt nơi ở và ổ sinh thái.

- Phân tích ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật và sự thích nghi của sinh vật.

PHẦN II: QUẦN THỂ SINH VẬT

- Phân tích các mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể

- Giải thích các đặc trưng cơ bản của quần thể, gồm:

+ Đặc trưng phân bố của các cá thể trong không gian

+ Đặc trưng tỉ lệ giới tính

+ Đặc trưng cấu trúc tuổi của quần thể

+ Đặc trưng kích thước quần thể

+ Đặc trưng mật độ quần thể

- Biến động số lượng cá thể và sự tăng trưởng của quần thể.

2. Sưu tầm hệ thống câu hỏi nhằm ôn tập, củng cố kiến thức cơ bản; các câu hỏi tự luận và trắc nghiệm vận dụng, mang tính tư duy cao làm tư liệu ôn thi đại học và học sinh giỏi các cấp.

II. ĐỀ XUẤT

Chuyên đề là nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy chuyên đề “Cá thể - Quần thể sinh vật”, đặc biệt là học sinh trong các lãnh đội tham dự các kì thi học sinh giỏi các cấp. Đây là phần kiến thức trọng tâm nên việc nghiên cứu kĩ chuyên đề này sẽ giúp các em nắm được những kiến thức cơ bản và khái quát nhất trong chương.

         Tuy nhiên, chuyên đề được viết trong một thời gian ngắn, để có tính hiện thực toàn diện cần một thời gian nhất định và sự đầu tư nghiên cứu sâu sắc. Vì vậy, rất mong nhận được sự góp ý và tham gia của đồng nghiệp cùng các em học sinh để chuyên đề được hoàn chỉnh thêm và thực sự có ích cho công tác giảng dạy sinh học.

         Xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

                                                                                                                                 Trang

PHẦN I – MỞ ĐẦU......................................................................................................1

PHẦN II – NỘI DUNG ................................................................................................1

A. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM ...........................................................1

PHẦN A: SINH THÁI HỌC CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG

I. MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI .......................................1

II. CÁC QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC...............................................2

1. Quy luật giới hạn sinh thái .........................................................................................2

2. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái ................................................3

3. Quy luật tác động không đồng đều của các NTST .....................................................2

4. Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật với môi trường .............................................2

III. NƠI Ở VÀ Ổ SINH THÁI .......................................................................................3

IV. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NTST LÊN ĐỜI SỐNG SV VÀ SỰ THÍCH

NGHI CỦA SV ..............................................................................................................4

PHẦN B: QUẦN THỂ SINH VẬT

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ

 TRONG QUẦN THỂ ..................................................................................................11

1. Khái niệm .................................................................................................................11

2. Các mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể ......................................................12

II. NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ

1. Đặc trưng phân bố của các cá thể trong không gian ................................................14

2. Đặc trưng tỉ lệ giới tính ............................................................................................16

3. Đặc trưng cấu trúc tuổi của quần thể ........................................................................17

4. Đặc trưng kích thước quần thể .................................................................................18

5. Đặc trưng mật độ quần thể .......................................................................................19

III. BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ VÀ SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA

QUẦN THỂ .................................................................................................................19

B. HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP VẬN DỤNG ............................................... 20

PHẦN III – KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................52

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tài liệu giáo khoa chuyên sinh học THPT: Sinh thái học – NXB Giáo dục – Mai Sỹ Tuấn (chủ biên).

2. Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học sinh học THPT Sinh thái học - NXB Giáo dục – Vũ Trung Tạng.                                                                                                       

3. Tuyển tập các đề thi HSG Quốc gia và Quốc tế các năm từ 2010 - 2017 - NXB Giáo Dục.

4. Campbell & Reece, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam dịch và xuất bản năm 2011.

5. Các chuyên đề Duyên hải bắc bộ và Trại hè Hùng Vương (2010 – 2017) .

6. Bài tập trắc nghiệm sinh học phát huy tư duy tích cực - NXB Giáo dục – Trần Ngọc Danh.

7. Cơ sở sinh thái học - NXB Giáo dục – Vũ Trung Tạng.