Giải chi tiết Sinh học 12 KNTT bài 24 Sinh thái học quần thể

Mở đầu:

Các cá thể sư tử (Panthera leo) sống trong một đàn có ưu thế và bất lợi gì so với cá thể sống đơn lẻ?

Bài làm chi tiết:

Những ưu thế của các cá thể sư tử (Panthera leo) sống trong một đàn so với cá thể sống đơn lẻ:

• Ưu thế:

• Hiệu quả săn mồi tăng.

• Giúp duy trì và bảo vệ lãnh thổ

• Tạo ra một môi trường an toàn hơn cho sự phát triển của con non và tăng cơ hội sống sót của chúng.

• Bất lợi:

• Cạnh tranh về thức ăn, sinh sản,...

• Các cá thể sư tử có thể đối mặt với nguy cơ bị lây nhiễm bệnh từ các cá thể khác trong đàn.

• Nêu quần thể quá lớn có thể dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt và làm quần thể bị suy thoái.

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

Câu 1: Hãy lấy một số ví dụ về các mối quan hệ hỗ trợ và quan hệ cạnh tranh ở động vật, thực vật.

Bài làm chi tiết:

Một số ví dụ về các mối quan hệ hỗ trợ và quan hệ cạnh tranh ở động vật, thực vật:

• Quan hệ hỗ trợ ở thực vật: Các cây tre sống thành bụi có khả năng chống chịu gió bão tốt hơn sống đơn độc

• Quan hệ hỗ trợ ở động vật: Sư tử hỗ trợ lẫn nhau khi săn mồi, nhờ đó ăn thịt được trâu rừng có kích thước lớn hơn, cầy Mongoose thay phiên nhau đứng ở vị trí cao để cảnh giới chim săn mồi cho cả đàn an toàn khi kiếm ăn

• Quan hệ cạnh tranh ở thực vật: Trong rừng cây, các loài cây khác nhau cạnh tranh nhau để để nhận được nhiều ánh sáng hơn.

• Quan hệ cạnh tranh ở động vật: Hải tượng phương nam (Mirounga leonina) đực đánh nhau giành con cái, cá pecca châu Âu (Perca fluviatilis) ăn thịt đồng loại có kích thước nhỏ hơn

Câu 2: Tại sao cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể trong quần thể không dẫn đến sự suy vong của quần thể?

Bài làm chi tiết:

Cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể trong quần thể không dẫn đến sự suy vong của quần thể vì cạnh tranh gay gắt không chỉ mang lại mang lại bất lợi mà còn có một số lợi ích như sau:

• Cạnh tranh gay gắt đảm bảo mật độ phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường, duy trì sự tồn tại và phát triển tương đối ổn định của quần thể.

• Cạnh tranh gay gắt phân hoá sức sống của các cá thể trong quần thể, đào thải những cá thể kém thích nghi và tăng số lượng cá thể mang đặc điểm thích nghi trong quần thể.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ

Câu 1: Tại sao có thể dựa vào kích thước quần thể để đánh giá mức độ ổn định và tiềm năng phát triển của quần thể?

Bài làm chi tiết:

Có thể dựa vào kích thước quần thể để đánh giá mức độ ổn định và tiềm năng phát triển của quần thể vì kích thước của quần thể có thể cung cấp thông tin quan trọng về mức độ ổn định và tiềm năng phát triển của quần thể vì nó phản ánh sự cân bằng giữa các yếu tố như tỷ lệ sinh sản, tỷ lệ tử vong, và di cư. Dựa vào kích thước quần thể, chúng ta có thể rút ra những kết luận sau:

• Mức độ ổn định: Quần thể lớn hơn thường có tính ổn định cao hơn do chúng có khả năng chống lại các tác động ngẫu nhiên như điều kiện môi trường thay đổi đột ngột, dịch bệnh, đột biến gene, phiêu bạt di truyền, chọn lọc tự nhiên. Mặt khác, quần thể nhỏ có thể dễ bị ảnh hưởng nặng nề bởi các yếu tố ngẫu nhiên, làm suy giảm nguồn gene và tăng nguy cơ tuyệt chủng.

• Tiềm năng phát triển: Các quần thể có kích thước nhỏ thường có nhiều không gian và nguồn lực hơn để sinh trưởng và phát triển. Ngược lại, các quần thể lớn dễ dẫn đến cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể và làm quần thể suy thoái.

Câu 2: Quan sát Hình 24.6, dựa vào cấu trúc tuổi của mỗi quần thể để dự đoán xu hướng tăng trưởng trong tương lai của quần thể đó.

Bài làm chi tiết:

dựa vào cấu trúc tuổi của mỗi quần thể, có thể dự đoán xu hướng tăng trưởng trong tương lai của quần thể như sau:

• Quần thể a: 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.

• Quần thể b: 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.

• Quần thể c: 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.

III. TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 1: Phân biệt kiểu tăng trưởng theo tiềm năng sinh học và kiểu tăng trưởng trong môi trường có nguồn sống bị giới hạn.

Bài làm chi tiết:

Sự khác nhau giữa kiểu tăng trưởng theo tiềm năng sinh học và kiểu tăng trưởng trong môi trường có nguồn sống bị giới hạn:

• Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học: Trong điều kiện lí tưởng, nguồn sống vô hạn và các nhân tố vô sinh luôn đạt cực thuận thì tăng trưởng của quần thể đạt cực đại, kích thước quần thể qua mỗi thế hệ tăng không ngừng theo cấp số mũ. 

• Tăng trưởng trong điều kiện môi trường có giới hạn: Trong môi trường thực tế có nguồn sống giới hạn, nhân tố vô sinh có thể biến đổi bất lợi nên kiểu tăng trưởng gần giống cấp số mũ chỉ diễn ra trong khoảng thời gian đầu. Khi kích thước quần thể tăng đến một mức nhất định (điểm uốn) thì tăng trưởng dần chậm lại, kích thước quần thể càng lớn thì tăng trưởng càng chậm. Kích thước quần thể thực tế chỉ tăng đến một giới hạn nhất định và dao động quanh ngưỡng sức chứa của môi trường.

Câu 2: Giải thích tại sao trước thế kỉ XVII, tốc độ tăng dân số của loài người diễn ra chậm.

Bài làm chi tiết:

Nguyên nhân tốc độ tăng dân số của loài người trước thế kỷ XVII diễn ra chậm là:

• Bất lợi của môi trường sống: Trước thời kỳ Cách mạng Khoa học, con người phải đối mặt với nhiều rủi ro từ môi trường sống như dịch bệnh, nạn đói, và điều kiện sống kém. Các bệnh dịch thường xuyên bùng phát và gây ra tỷ lệ tử vong cao, đặc biệt là ở những khu vực đông dân cư.

• Kỹ thuật y tế và vệ sinh y tế lạc hậu: Con người không có nhiều phương pháp để chữa bệnh, kháng sinh cũng chưa xuất hiện nên con người không thể chống chịu lại các bệnh tật, cùng với các rủi ro khi sinh con khiến tỉ lệ sinh thấp. Ngoài ra, con người cũng không có nhận thức rõ ràng về vệ sinh môi trường và vệ sinh cá nhân.

• Sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp: các sản phẩm nông nghiệp bị ảnh hưởng rất nhiều từ các điều kiện môi trường, khiến năng suất thu được thấp cũng trở thành một yếu tố kiểm soát dân số.

• Chiến tranh và xung đột: Các xung đột và cuộc chiến tranh thường xuyên xảy ra, gây ra tỷ lệ tử vong cao.

IV. CÁC KIỂU BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ

Câu 1: Hãy lấy một số ví dụ về hoạt động khai thác tài nguyên của con người gây ra sự biến động đột ngột số lượng cá thể của quần thể sinh vật.

Bài làm chi tiết:

Một số ví dụ về hoạt động khai thác tài nguyên của con người gây ra sự biến động đột ngột số lượng cá thể của quần thể sinh vật:

• Tê giác Sumatra (tê giác hai sừng) gần như tuyệt chủng do bị săn bắn để lấy sừng.

• Chim gõ kiến mỏ ngà tuyệt chủng do tình trạng khai thác rừng già tại miền Nam nước Mỹ đã phá hủy môi trường sống của chúng.

• Cá heo sông Trung Quốc (cá heo sông Dương Tử), cá tầm thìa tuyệt chủng vì sự công nghiệp hóa, đánh bắt quá mức, thủy điện, giao thông thủy ở khu vực sông Dương Tử (Trung Quốc).

• Hải cẩu Caribe tuyệt chủng vì sự săn bắn của con người lấy mỡ.

Câu 2: Giải thích tại sao ở Việt Nam, ếch, nhái phát triển mạnh về mùa mưa và suy giảm số lượng vào mùa khô.

Bài làm chi tiết:

Ở Việt Nam, ếch, nhái phát triển mạnh về mùa mưa và suy giảm số lượng vào mùa khô vì:

• Mùa mưa tạo ra môi trường sống lý tưởng cho ếch và nhái với lượng nước tăng, môi trường ẩm ướt và tạo ra nhiều vùng đất ngập nước, ao hồ, sông rạch phong phú; cùng với đó là nguồn thức ăn phong phú. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho loài ếch, nhái sinh sản và phát triển.

• Tuy nhiên, vào mùa khô, điều kiện khô hạn và nhiệt độ cao có thể làm lượng nước và độ ẩm môi trường giảm, gây khó khăn cho việc sinh sống và sinh sản của chúng.

V. ỨNG DỤNG CÁC HIỂU BIẾT VỀ QUẦN THỂ TRONG THỰC TIỄN

Câu 1: Hãy lấy một số ví dụ về ứng dụng các hiểu biết về quần thể trong chăn nuôi và trồng trọt ở địa phương em.

Bài làm chi tiết:

Một số ví dụ về ứng dụng các hiểu biết về quần thể trong chăn nuôi và trồng trọt:

• Ao nuôi cá tra cần có diện tích từ 500 m² trở lên, độ sâu nước 1,5 – 2 m, mật độ cá giống 15 – 20 con/m²; Tôm thẻ chân trắng khi nuôi với mật độ quá cao làm tăng nguy cơ mắc bệnh đốm đen, bệnh đốm trắng.

• Mật độ cấy tối ưu của giống lúa thuần VNR20 ở Bắc Trung Bộ trong vụ Xuân (tháng 1) là 45 - 50 khóm/m² với 2 – 3 cây/khóm; mật độ trồng thanh long khoảng 900 – 1 100 trụ/ha với cây cách cây 3 – 3,5 m, hàng cách hàng 3 – 3,5 m.

• Trứng vịt ấp ở nhiệt độ lớn hơn 34°C có tỉ lệ con cái nhiều hơn con đực. Người nông dân dựa vào đó để điều chỉnh tỉ lệ đực : cái theo yêu cầu.

Câu 2: Tại sao trong khai thác thuỷ sản người ta thường quy định kích thước mắt lưới tương ứng với từng loài cá?

Bài làm chi tiết:

Trong khai thác thuỷ sản, người ta thường quy định kích thước mắt lưới tương ứng với từng loài cá vì: 

• Mỗi loại cá có kích thước khác nhau tùy vào từng độ tuổi

• Bảo vệ cá con: Kích thước mắt lưới được quy định để đảm bảo rằng cá con có thể trốn thoát qua các lỗ nhỏ trong mắt lưới và không bị bắt, giúp duy trì số lượng cá trong tự nhiên và giữ cho quần thể cá không bị suy giảm.

• Bảo vệ đa dạng sinh học: kiểm soát việc bắt các loài cá có kích thước nhỏ hoặc loài cá quan trọng trong chuỗi thức ăn, giúp duy trì sự đa dạng sinh học.

• Quản lý bền vững: thể thúc đẩy việc khai thác thuỷ sản một cách bền vững, duy trì nguồn lợi từ hệ sinh thái nước cho cả hiện tại và tương lai.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Hãy lấy ví dụ về một số quần thể sinh vật ở trường em hoặc địa phương nơi em đang sinh sống. Giải thích tại sao các tập hợp sinh vật đó được gọi là quần thể.

Bài làm chi tiết:

• Ví dụ về một số quần thể sinh vật:

• Quần thể cây lúa trong ruộng lúa.

• Quần thể cá trê trong ao nuôi.

• Các tập hợp sinh vật đó được gọi là quần thể vì đáp ứng đủ 3 yêu cầu:

• Tập hợp các cá thể cùng một loài.

• Cùng sinh sống trong một khoảng không gian và thời gian xác định.

• Đều có khả năng sinh sản.

Câu 2: Khi đánh bắt cá chép sông (Cyprinus carpio), nếu đa số các mẻ lưới thu được chủ yếu là cá nhỏ, rất ít cá trưởng thành thì có nên tiếp tục khai thác quần thể này nữa không? Tại sao?

Bài làm chi tiết:

- Khi đánh bắt cá chép sông (Cyprinus carpio), nếu đa số các mẻ lưới thu được chủ yếu là cá nhỏ, rất ít cá trưởng thành thì không nên tiếp tục khai thác quần thể này nữa không. 

- Giải thích: Vì việc đánh bắt cá nhỏ chưa trưởng thành có thể gây ra sự suy giảm đáng kể trong độ tuổi và giới tính của cá chép sông, ảnh hưởng đến cấu trúc và tính ổn định của quần thể, khiến quần thể bị suy thoái. Ngoài ra, sự mất cân bằng trong quần thể cá chép sông có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước ngọt bao gồm cả các loài khác và môi trường sống của chúng.

Câu 3: Loài muỗi vằn (Aedes aegypti) là trung gian truyền virus Dengue gây bệnh sốt xuất huyết ở người. Giải thích tại sao ở Việt Nam, bệnh sốt xuất huyết thường xảy ra chủ yếu vào mùa mưa. Em có thể làm gì để phòng trừ muỗi ở gia đình và địa phương em?

Bài làm chi tiết:

• Nguyên nhân bệnh sốt xuất huyết thường xảy ra chủ yếu vào mùa mưa: vào mùa mưa có mưa nhiều, độ ẩm môi trường cao nên tạo điều kiện thuận lợi cho muỗi sinh sản và phát triển.

• Một số biện pháp phòng trừ muỗi ở gia đình và địa phương:

• Sử dụng một số loại tinh dầu đuổi muỗi như tinh dầu chanh, sả, quế,...

• Đậy kín tất cả các dụng cụ chứa nước.

• Thả các loại cá nhỏ, cá bảy màu, cọ rửa các dụng cụ chứa nước vừa và nhỏ (lu, khạp...)

• Thường xuyên dọn vệ sinh môi trường.

• Sử dụng muỗi biến đổi gene: Có thể tạo ra chủng muỗi đực bị mất khả năng sinh sản rồi thả chúng vào tự nhiên. Các con muỗi đực vô sinh sẽ cạnh tranh giao phối với muỗi đực thường, giảm tỷ lệ sinh của muỗi.

Câu 4: Đặc điểm dân số ảnh hưởng như thế nào đến chính sách xã hội của mỗi quốc gia? Lấy ví dụ minh hoạ.

Bài làm chi tiết:

• Ảnh hưởng: Đặc điểm dân số có thể gây áp lực lên tài nguyên tự nhiên và hạ tầng xã hội, ảnh hưởng đến cung và cầu lao động trong mỗi quốc gia, cùng với các chính sách về gia đình, hỗ trợ trẻ em.

• Một số ví dụ minh họa:

• Trung Quốc đã áp dụng chính sách một con trong gia đình từ năm 1979 đến 2015 để kiềm chế tốc độ gia tăng dân số. 

• Hàn Quốc đã đưa ra chính sách hỗ trợ, cung cấp các khoản trợ cấp của chính phủ để khuyến khích sinh con do tình trạng tỉ lệ sinh ngày càng giảm trong những năm gần đây.