Sinh học

Các đặc trưng cơ bàn của quần xã

- Đặc trưng về thành phần loài:

+ Loài ưu thế là những loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hoặc do hoạt động mạnh của chúng.

Trong các quần xã trên cạn, loài thực vật có hạt chủ yếu thường là loài ưu thế,vì chúng ảnh hưởng rất lớn tới khí hậu cùa môi trường.

Quần xã rừng thông với loài cây thông là loài chiếm ưu thế trên tán rừng, các cây khác chỉ mọc lẻ lẻ hoặc dưới tán và chịu ảnh hưởng của các cây thông.

+ Loài đặc trưng là loài chỉ có ở một quần xã nào đó. Ví dụ, cây cọ là loài đặc trưng cùa quần xã vùng đồi Phú Thọ, cây tràm là loài đặc trưng của quần xã rừng u Minh.
- Đặc trưng về phân bố cá thể trong không gian

+ Quần xã phân bố cá thể theo chiều thẳng đứng. Rừng mưa nhiệt đới phân thành nhiều tầng, mỗi tầng cây thích nghi với mức độ chiếu sáng khác nhau trong quần xã.

Sinh vật phân bố theo độ sâu của nước biến, tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng ánh sáng của từng loài.

+ Quần xã phân bố cá thể theo chiều ngang.

Sinh vật phân bố thành các vùng trên mặt đất. Mỗi vùng có số lượng sinh vật phong phú khác nhau, chịu ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên. Ở quần xã biển vùng gần bờ thành phần sinh vật rất phong phú, ra khơi xa số lượng các loài ít đần.

Trên đất liền, thực vật phân bố thành những vành đai, theo độ cao của nền đất.

- Đặc trưng về chức năng dinh dưỡng: Quần xã sinh vật gồm nhiều nhóm có các chức năng dinh dưỡng khác nhau:

+ Nhóm các sinh vật tự dưỡng: bao gồm cây xanh có khả năng quang hợp và một số vi sinh vật tự dưỡng.

+ Nhóm các sinh vật tiêu thụ: bao gồm các sinh vật ăn thịt các sinh vật khác như động vật ăn cỏ, thú ăn thịt con mồi, thực vật bắt mồi,...

+ Nhóm sinh vật phân giải: là những sinh vật dị dưỡng, phân giải các chất hữu cơ có sẵn trong thiên nhiên. Thuộc nhóm này có nấm, vi khuẩn, một số động vật đất,...

Lấy ví dụ về một quần xã sinh vật, sắp xếp các sinh vật trong quần xã đó thành từng nhóm theo chức năng dinh dưỡng của quần xã.

Học sinh lấy ví dụ về một quần xã nơi sinh sống: Ví dụ về một quần xã ao gần trường.

- Sinh vật sản xuất: tảo lục đơn bào, rong đuôi chồn, bèo Nhật Bản, súng.

- Sinh vật tiêu thụ: gồm các loài ăn thực vật như trùng cỏ, các loài ăn tạp và ăn động vật như nhện nước, tôm, cá.

- Sinh vật phân giải: gồm nấm, giun và nhiều động vật đáy khác như ốc, trai.

- Quần xã là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian nhất định. Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do đó quần xã có cấu trúc tương đối ổn định. Các sinh vật trong quần xã thích nghi với môi trường sống của chúng.

- Sự khác nhau giữa quần thể sinh vật và quần xã sinh vật:

Quần thể sinh vật là tập hợp những cá thể cùng loài, sinh sống trong một khoảng không gian nhất định, ở một thời điểm nhất định. Ví dụ, quần thể các cây thông, quần thể chó sói, quần thể trâu rừng,...

Quần xã là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau cùng sống trong một không gian nhất định. Ví dụ, quần xã núi đá vôi, quần xã vùng ngập triều, quần xã hổ, quần xã rừng lim, quần xã đồng cỏ, quần xã cây bụi,...

Trong tự nhiên, quần thể sinh vật có xu hướng điều chỉnh số lượng cá thể ở mức cân bằng là để phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường:

+ Trong điều kiện môi trường thuận lợi như nguồn thức ăn dồi dào, ít kẻ thù,… sức sinh sản của quần thể tăng lên và mức độ tử vong giảm, nhập cư cũng tăng nên số lượng cá thể tăng lên nhanh chóng.

+ Số lượng tăng nhanh dẫn đến hệ quả nguồn thức ăn trở lên thiết hụt, nơi sống chật chội,… dẫn đến cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể làm cho mức độ tử vong tăng và sức sinh giảm đồng thời xuất cư cững có thể tăng cao, số lượng cá thể lại được điều chỉnh giảm xuống.

* Điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể:

- Trong điều kiện môi trường thuận lợi (môi trường có nguồn sống dồi dào, ít sinh vật ăn thịt…) quần thể tăng mức sinh sản, giảm mức độ tử vong, nhiều cá thể từ nơi khác nhập cư tới sống trong quần thể… làm cho số lượng cá thể của quần thể tăng lên nhanh chóng, đôi khi vượt hơn hẳn mức độ bình thường.

- Khi số lượng cá thể trong quần thể tăng cao, sau một thời gian nguồn sống trở nên thiếu hụt, nơi sống chật chội,…cạnh tranh gay gắt lại diễn ra làm hạn chế gia tăng số cá thể của quần thể.

* Quần thể có khả năng tự điều chỉnh số lượng cá thể khi cá thể của quần thể giảm xuống quá thấp hoặc tăng lên quá cao về trạng thái cân bằng. Trạng thái cân bằng của quần thể đạt được khi quần thể có số lượng các cá thể ổn định và cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.

- Nghiên cứu về biến động số lượng cá thể:

+ Giúp các nhà nông nghiệp xác định đúng lịch thời vụ trồng trọt và chăn nuôi đạt được năng suất cao.

+ Giúp các nhà bảo vệ môi trường việc hạn chế sự phát triển quá mức của các loài sinh vật gây hại.

- Ví dụ:

+ Tránh nuôi ếch vào mùa đông lạnh giá nhiệt độ dưới 8oC

+ Mùa thu hoạch ngô, lúa… có nhiều chim chóc đến ăn hạt → sử dụng các biện pháp ngăn chặn như bẫy, làm bù nhìn rơm để xua đuổi chim chóc.

+ Muỗi sẽ xuất hiện vào mùa hạ là nhiều nhất tại Việt Nam và hay sinh sản ở những nơi ẩm thấp, có nước vì vậy biện pháp phát quang bụi rậm, giữ chum vại khô ráo, khơi thông ao tù nước đọng→ hạn chế nơi sinh sản của mỗi làm giảm số lượng muỗi.

- Các nhân tố sinh thái vô sinh tác động trực tiếp và một chiều lên sinh vật mà không phụ thuộc vào mật độ cá thể trong quần thể được gọi là nhân tố sinh thái không phụ thuộc mật độ cá thể trong quần thể. Các nhân tố sinh thái vô sinh ảnh hưởng tới trạng thái sinh lí của các cá thể. Sống trong điều kiện tự nhiên không thuận lợi, mức sinh sản của cá thể giảm, khả năng thụ tinh kém, sức sống của con non thấp,..

- Các nhân tố sinh thái hữu sinh như sự cạnh tranh giữa các cá thể trong cùng một đàn, số lượng kẻ thù ăn thịt, mức sinh sản và mức độ tử vong, sự phát tán của các cá thể trong quần thể... là các yếu tố bị chi phối bởi mật độ cá thể của quần thể nên được gọi là nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ cá thể trong quần thể. Các nhân tố hữu sinh ảnh hưởng rất lớn tới khả năng tìm kiếm thức ăn, nơi ở, nơi đẻ trứng khả năng sinh sản và nở trứng, khả năng sống sót của con non... và do đó ảnh hưởng tới số lượng cá thể trong quần thế.

Nguyên nhân của những biến động số lượng cá thể gồm 2 nhóm: do thay đổi các nhân tố sinh thái vô sinh như khí hậu, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, pH,.. và do các nhân tố sinh thái hữu sinh như sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần theer, sức sinh sản, mức độ tử vong, sự phát tá của các cá thể,…

Hậu quả của phát triển dân số không hợp lí:

- Thiếu nơi ở: Hiện nay, ở thành thị và nông thôn số người thiếu nơi ở, ở chật chội ngày một tăng lên.

- Thiếu trường học và phương tiện giáo dục làm cản trờ sự tiến bộ của xã hội. Số trường học phát triển không kịp với tăng dân số, trường học có số học sinh quá đông. Nhiều vùng xa còn chưa đủ trường học, học sinh phải đi học xa.

- Thiếu bệnh viện và dịch vụ y tế, từ đó ảnh hưởng tới sức khoẻ chung người dân. Các bệnh viện hiện đang trong tình trạng quá tải, chưa đủ kinh phí đầu tư cho tuyến bệnh viện cơ sở.

- Thiếu đất sản xuất và lương thực là 1 nguvên nhân của đói nghèo. Diện tích đất nông nghiệp ở nước ta ngày càng bị thu hẹp.

- Khai thác quá mức các nguồn tài nguyên (như đánh bắt cá quá mức, chặt phá rừng, mất nhiều đất nông nghiệp để xây khu dân cư,...) dẫn tới làm giảm chất lượng môi trường, là nguyên nhân của phát triển kém bền vững... Hậu quả là suy giảm tài nguyên, hạn hán, lũ lụt,... ngày một nhiều.
Chúng ta cần

- Thực hiện kế hoạch hóa gia đình, xây dựng quy mô gia đình ít con, ấm no, bình đẳng hạnh phúc và bền vững

- Thực hiện các biện pháp phù hợp để nâng cao thể chất, trí tuệ, tinh thần của bản thân và các thành viên trong gia đình

- Tôn trọng lợi ích của Nhà nước, xã hội trong việc điều chỉnh quy mô dân số, cơ cấu dân số.

- Sức sinh sản: tỉ lệ sinh sản quá cao là nguyên nhân đưa tới tăng trưởng dân số nhanh chóng của mỗi quốc gia.

+ Để phát triển dân số bền vững, cần có các biện pháp nhằm hạ tỉ lệ sinh. Ví dụ, như ở Việt Nam chúng ta đang cố gắng hạ tỉ lệ sinh từ 2% xuống còn 1,7%. Cần phải thực hiện cuộc vận động xây dựng quy mô gia đình ít con (từ 1 đến 2 con/ gia đình), thực hiện đúng tuổi kết hôn là 20 tuổi,...

- Mức độ tử vong: Với một quốc gia, nếu mức độ tử vong thấp và sức sinh sản quá cao thì dân số sẽ có nguy cơ tăng nhanh chóng.

+ Chúng ta đang nỗ lực xây dựng một xã hội phát triển, tuổi thọ của con người ngày một nâng cao, mức độ tử vong ở các lứa tuổi trẻ sẽ ngày một giảm dẩn. Vì vậy, để ổn định dân số, bên cạnh nâng cao tuổi thọ của người dân càng cần thực hiện các biện pháp giảm tỉ lệ sinh.

- Xuất cư và nhập cư: là hiện tượng tăng (hoặc giảm) dân số cơ học.

+ Xuất cư và nhập cư thiếu kiểm soát sẽ có ảnh hưởng rất lớn tới phát triển dân số của một quốc gia, dân số của một vùng có thể tăng hoặc giảm quá mức. Vì vậy, phân bố dân cư hợp lí. thực hiện di dân có kế hoạch sẽ đảm bảo sự cân đối về dân số giữa thành thị, nông thôn, đồng bằng, miền núi và giữa các vùng kinh tế.

+ Ở nước ta, hiện tượng di dân tự do tới các vùng núi cao, cao nguyên vẫn thường xuyên xảy ra, hậu quả là tài nguyên đất, rừng bị xâm phạm và suy thoái.

Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học cùa quần thể khác với tăng trưởng thực tế:

- Tăng trưởng quần thể theo tiềm năng sinh học (tăng trưởng theo hàm số mũ): mọi điều kiện ngoại cảnh và kể cả nội tại của quần thể đều hoàn toàn thuận lợi cho sự sinh trưởng của quần thể, thì quần thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học. Khi ấy đường cong tăng trưởng có hình chữ J.

- Tăng trưởng thực tế là tăng trưởng trong điều kiện hạn chế (đường cong tăng trưởng logistic): Trong thực tế, đa số các loài không thể tăng trưởng theo tiềm năng sinh học vì lẽ:

+ Sức sinh sản thường không phải lúc nào cũng lớn, vì sức sinh sản của quần thể thay đổi và phụ thuộc vào điều kiện hạn chế của môi trường.

+ Điều kiện ngoại cảnh thường không phải lúc nào cũng thuận lợi cho quần thể (thức ăn, nơi ở. dịch bệnh,...).

Đường cong biểu thị tăng trưởng của quần thể: thoạt đầu tăng nhanh dần, sau đó tốc độ tăng trưởng của quần thể giảm đi, đường cong chuyển sang ngang, có thể giảm sút (hình chữ S).

- Nếu một quần thể có kích thước ổn định thì 4 nhân tố mức độ sinh sản (b), mức độ tử vong (d), mức độ xuất cư (e), mức độ nhập cư (i) có quan hệ với nhau: số cá thể mới sinh ra cộng với số cá thể nhập cư bằng số cá thể tử công cộng với số cá thể xuất cư:

Mức sinh sản + Mức nhập cư = Mức tử vong + Mức xuất cư

→ b + i = d + m (r = 0)

(r là hệ số hay tốc độ tăng trưởng riêng của quần thể, r = mức sinh sản – mức tử vong)

- Mức độ sinh sản là số lượng cá thể của quần thể được sinh ra trong một đơn vị thời gian, phụ thuộc vào số lượng trứng (con non) của một lứa, số lứa để cá thể trong đời, tuổi trưởng thành sinh dục, tỷ lệ đực/cái của quần thể.

- Mức độ tử vong là số lượng cá thể của quần thể bị chết đi trong một đơn vị thời gian, phụ thuộc vào trạng thái và các điều kiện sống của môi trường như khí hậu, bệnh tật, lượng thức ăn trong môi trường, số lượng kẻ thù, mức độ khai thác của con người,…

- Mức độ xuất cư là số lượng cá thể rời bỏ quần thể đến sống ở quần thể lân cận hoặc đến nơi sống mới trong một đơn vị thời gian, phụ thuộc vào nguồn sống, nơi ở, sự cạnh tranh giữa các cá thể,…

- Mức độ nhập cư là số lượng cá thể nằm ngoài quần thể chuyển đến sống trong quần thể trong một đơn vị thời gian.