Giải chi tiết Sinh học 12 CTST Bài 21: Quần thể sinh vật

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Hình 21.1 cho thấy các con trâu rừng thường sống thành bầy đàn tại các khu vực gần hồ nước. Sự tập trung thành đàn ở trâu rừng có ưu thế và bất lợi gì đối với chúng?

Bài làm chi tiết:

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 1: Quan sát Hình 21.2, hãy xác định các dấu hiệu (số loài, không gian sống) của một quần thể sinh vật.

Bài làm chi tiết:

Một quần thể sinh vật:

• Gồm các cá thể cùng một loài.

• Sống trong cùng một khoảng không gian xác định.

II. MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ

Câu 2: Lấy thêm ví dụ về mối quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể và cho biết ý nghĩa của mối quan hệ đó.

Bài làm chi tiết:

Câu 3: Lấy ví dụ về mối quan hệ cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể, cho biết nguyên nhân và ý nghĩa của sự cạnh tranh đó.

Bài làm chi tiết:

Luyện tập: Tại sao sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể?

Bài làm chi tiết:

Cạnh tranh giữa các cá thể dẫn tới sự chiếm ưu thế của các cá thể khỏe mạnh và loại bỏ các cá thể yếu, từ đó thúc đẩy quá trình chọn lọc tự nhiên. Sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể sẽ giúp duy trì số lượng và sự phân bố của các cá thể trong quần thể duy trì ở mức độ phù hợp để loài phát triển ổn định, đảm bảo sự tồn tại của loài.

III. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 4: Sự ổn định về kích thước có ý nghĩa như thế nào đối với quần thể?

Bài làm chi tiết:

Sự ổn định về kích thước quần thể đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng giữa số lượng cá thể và nguồn tài nguyên sống trong môi trường. Khi kích thước quần thể ổn định, nó giúp đảm bảo rằng số lượng cá thể không vượt quá khả năng của môi trường cung cấp nguồn sống và thực hiện các chức năng sinh học cần thiết. Điều này làm cho quần thể có thể duy trì và phát triển một cách ổn định theo thời gian, đồng thời giữ cho hệ sinh thái tồn tại trong trạng thái tương đối ổn định.

Luyện tập: Quan sát Hình 21.5, hãy lấy ví dụ chứng minh sự ổn định của quần thể thông qua sự ổn định về kích thước quần thể.

Bài làm chi tiết:

Ví dụ minh họa cho sự ổn định của quần thể thông qua sự ổn định về kích thước quần thể có thể được thấy qua một quần thể cá trong một hồ nước. Khi kích thước của quần thể cá ở mức tối thiểu, môi trường cung cấp một nguồn sống phong phú, giúp cho quần thể cá phát triển mạnh mẽ và đạt kích thước tối đa. Tuy nhiên, khi quần thể cá đạt kích thước tối đa, nguồn sống của môi trường bị hạn chế và trở nên khan hiếm hơn. Lúc này, các cá thể trong quần thể sẽ phải cạnh tranh với nhau để tiếp tục tìm kiếm nguồn sống, dẫn đến một sự giảm số lượng cá trong quần thể để phù hợp với nguồn sống có sẵn nhằm đảm bảo sự ổn định của quần thể.

Câu 5: Quan sát Hình 21.5, hãy giải thích cơ chế điều hoà mật độ cá thể của quần thể.

Bài làm chi tiết:

Cơ chế điều hoà mật độ cá thể của quần thể được thể hiện như sau: 

Khi mật độ cá thể tăng cao, sự cạnh tranh giữa các cá thể trở nên gay gắt, đặc biệt là trong việc tranh giành nơi ở và thức ăn. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng di cư của một nhóm cá thể hoặc cả quần thể để tìm kiếm nguồn sống mới. Đồng thời, tác động từ vật ăn thịt, vật kí sinh và dịch bệnh cũng có thể ảnh hưởng đến quần thể, làm giảm kích thước của nó. 

Ngược lại, khi mật độ của quần thể giảm, các cá thể có thể tăng cường hỗ trợ lẫn nhau và sự ổn định trong môi trường, đồng thời các yếu tố sinh thái có thể tác động tích cực làm tăng số lượng cá thể trong quần thể.

Câu 6: Lấy ví dụ chứng minh sự ổn định của tỉ lệ giới tính có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể.

Bài làm chi tiết:

Ở rùa biển, nhiệt độ môi trường nơi trứng được ấp ảnh hưởng đến tỉ lệ giới tính của những con rùa mới nở:

• Trên 29°C thường nở ra nhiều rùa cái.

• Dưới 29°C nở nhiều rùa đực hơn. 

Khi môi trường có nhiệt độ cao, nhiều rùa con cái hơn được sinh ra làm giảm bớt áp lực sinh sản lên quần thể, nguy cơ quần thể bị quá tải được giảm. 

Nếu ở trong một môi trường nhiệt độ thấp, số lượng rùa con đực và cái cân bằng. Điều này làm tăng khả năng sinh sản và duy trì quần thể trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Câu 7: Quan sát Hình 21.6, hãy xác định các dạng tháp tuổi của một số quần thể người. Từ đó, cho biết trạng thái của mỗi quần thể.

Bài làm chi tiết:

Có 3 dạng tháp tuổi:

• Tháp tuổi phát triển: Phần trăm tuổi trước sinh sản và tuổi sinh sản chiếm phần lớn trên tổng dân số, điều này cho thấy quần thể này sẽ tăng trưởng mạnh mẽ trong tương lai do tỉ lệ sinh sản cao hơn nhiều so với tỉ lệ tử vong dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng của quần thể trong tương lai.

• Tháp tuổi ổn định: Phần trăm của cả 3 nhóm tuổi đều xấp xỉ như nhau, cho thấy quần thể này đang phát triển ổn định, tỉ lệ sinh sản xấp xỉ với tỉ lệ tử vong, không có biến động đột ngột trong quần thể.

• Tháp tuổi suy thoái: Phần trăm tuổi sau sinh sản nhỉnh hơn so với hai nhóm tuổi còn lại, cho thấy tỉ lệ tử vong cao hơn tỉ lệ sinh sản, điều này dẫn đến sự suy giảm dân số của quần thể trong tương lai. 

Luyện tập: Dạng tháp tuổi nào đảm bảo cho sự ổn định của quần thể sinh vật? Giải thích.

Bài làm chi tiết:

• Dạng tháp tuổi đảm bảo cho sự ổn định của quần thể sinh vật là tháp tuổi ổn định (cân bằng).

• Lí do: cả 3 nhóm tuổi có tỉ lệ phần trăm đều xấp xỉ như nhau, tỉ lệ sinh sản xấp xỉ với tỉ lệ tử vong, không có biến động đột ngột trong quần thể, nên quần thể luôn ở trạng thái ổn định, cân bằng.

Câu 8: Quan sát Hình 21.7 và đọc thông tin trong Bảng 21.1, hãy: 

a) Cho biết nguyên nhân dẫn đến sự phân bố cá thể trong quần thể.

b) Xác định các kiểu phân bố trong Hình 21.7 bằng cách hoàn thành Bảng 21.1.

Bài làm chi tiết:

a) Nguyên nhân do sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể, cùng với việc nguồn sống phân bố không đều.

b) 

- Phân bố đồng đều: Hình b

- Phân bố ngẫu nhiên: Hình c

- Phân bố theo nhóm: Hình a

IV. SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 9: Quan sát Hình 21.8, hãy phân biệt hai kiểu tăng trưởng của quần thể sinh vật.

Bài làm chi tiết:

Câu 10: Quan sát Hình 21.9, hãy cho biết sự tác động của các yếu tố đến sự tăng trưởng của quần thể.

Bài làm chi tiết:

Sự tăng trưởng của quần thể sinh vật phụ thuộc vào các yếu tố:

• Mức sinh sản

• Mức tử vong

• Mức nhập cư 

• Mức xuất cư

Yếu tố mang tính quyết định đến sự tăng trưởng của quần thể sinh vật là mức sinh sản và mức tử vong.

Câu 11: Đọc thông tin và quan sát Hình 21.10, hãy xác định kiểu biến động số lượng cá thể của quần thể bằng cách hoàn thành Bảng 21.3.

Bài làm chi tiết:

V. SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ NGƯỜI

Câu 12: Quan sát Hình 21.11, hãy nhận xét về sự tăng trưởng của quần thể người. Sự tăng trưởng dân số quá nhanh sẽ gây ra những hậu quả gì?

Bài làm chi tiết:

Kể từ khi loài người hiện đại (Homo sapiens) xuất hiện, tốc độ tăng trưởng của quần thể người diễn ra với tốc độ tương đối chậm. Vào năm 1650, dân số toàn cầu ước tính đạt khoảng 500 triệu người. Trong hai thế kỷ tiếp theo, dân số thế giới tăng gấp đôi lên khoảng 1 tỷ người, và tiếp tục gia tăng nhanh chóng trong thời gian sau đó. Khoảng thời gian để dân số tăng gấp đôi ngày càng ngắn đi. Tuy quần thể người vẫn tiếp tục tăng trưởng, nhưng tốc độ tăng trưởng bắt đầu giảm lại vào những năm 1960.

Câu 13: Quan sát Hình 21.12, hãy cho biết mối tương quan giữa kích thước và tỉ lệ tăng trưởng của quần thể người.

Bài làm chi tiết:

Kích thước quần thể càng tăng thì tỉ lệ tăng trưởng của quần thể người càng giảm.

Luyện tập: Tại sao kiểm soát sự gia tăng dân số là một trong những chiến lược quan trọng của việc đảm bảo chất lượng đời sống con người?

Bài làm chi tiết:

Việc kiểm soát sự gia tăng dân số là một trong những chiến lược quan trọng để đảm bảo chất lượng cuộc sống của con người. Nếu không kiểm soát, dân số sẽ tăng đột biến, dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt trong quần thể con người, gây giảm chất lượng cuộc sống. Ngoài ra, sự gia tăng dân số không kiểm soát cũng có thể tạo áp lực lớn lên tài nguyên tự nhiên và hạ tầng xã hội, gây ra sự thiếu hụt và không cân đối cung và cầu trong lao động, cũng như gây thách thức cho các chính sách gia đình và chăm sóc trẻ em.

VI. QUẦN THỂ SINH VẬT LÀ MỘT CẤP ĐỘ TỔ CHỨC SỐNG

Câu 14: Giải thích tại sao quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống. Cho ví dụ.

Bài làm chi tiết:

Quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống vì nó đại diện cho một nhóm các cá thể cùng loài sinh sống và tương tác trong cùng một môi trường sống. Trong quần thể, các cá thể không chỉ tương tác với môi trường mà còn tương tác với nhau theo các mối quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh.

Ví dụ: Quần thể thông ba lá ở Đà Lạt, Việt Nam, là một ví dụ cho sự tổ chức sống ở cấp độ quần thể. Trong quần thể này, các cây thông ba lá cùng chung một môi trường sống, và chúng tương tác với nhau thông qua cạnh tranh về ánh sáng, nước, và dinh dưỡng, đồng thời cũng hỗ trợ nhau trong việc cung cấp bóng mát và tạo ra môi trường sống thuận lợi cho các loài động vật và thực vật khác.

VII. ỨNG DỤNG HIỂU BIẾT VỀ QUẦN THỂ TRONG THỰC TIỄN

Câu 15: Cho biết cơ sở sinh thái học và vai trò của một số ứng dụng hiểu biết về quần thể trong thực tiễn bằng cách hoàn thành Bảng 21.4.

Bài làm chi tiết:

Vận dụng: 

• Cho biết cơ sở sinh thái của việc trồng rừng phòng hộ.

• Ở các nước phát triển, pháp luật quy định một cách chặt chẽ về việc đánh bắt các loài thuỷ hải sản như quy định về kích cỡ mắt lưới, thời điểm khai thác trong năm,... của từng loài cá một cách nghiêm ngặt, tránh đánh bắt cá chưa đạt đủ độ lớn, cá đang trong mùa sinh sản,... Hãy giải thích cơ sở của quy định này.

Bài làm chi tiết:

• Cơ sở sinh thái của việc trồng rừng phòng hộ là rừng phòng hộ được sử dụng chủ yếu để bảo vệ nguồn nước, giữ đất, ngăn chặn xói mòn, ngăn chặn quá trình sa mạc hóa, giảm thiểu thiên tai, cân bằng khí hậu và góp phần bảo vệ môi trường.

• Cơ sở của quy định đánh bắt các loài thuỷ hải sản: nhằm bảo vệ các cá thể trước khi chúng đạt đến tuổi sinh sản, duy trì ổn định của quần thể và khai thác theo cách bền vững, lâu dài.