A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I. Khái niệm quần thể sinh vật

Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể cùng loài, sinh sống trong một khoảng không gian xác định, ở một thời điểm nhất định và có khả năng sinh sản để tạo thành những thế hệ mới.

Ba điều kiện bắt buộc để là quần thể:

1. Các cá thể phải cùng loài.
2. Sống cùng một khoảng không gian và thời điểm nhất định.
3. Có khả năng giao phối với nhau tạo thế hệ mới.

Ví dụ là quần thể: Các cá thể chuột đồng cùng sống trên một đồng lúa và giao phối với nhau sinh ra chuột con; rừng cây thông nhựa phân bố tại vùng núi Đông Bắc Việt Nam; tập hợp cá rô phi sống trong một ao.

Ví dụ KHÔNG phải quần thể:

• Cá chép + cá mè cùng sống trong một bể → khác loài → không phải quần thể.
• Chim sẻ sống ở 3 hòn đảo khác nhau → khác không gian → không phải quần thể.
• Cá rô phi đực cùng sống trong ao (chỉ toàn đực) → không thể sinh sản → không phải quần thể.

Lưu ý: Quần thể sinh vật là cấp độ tổ chức thấp nhất trong các cấp độ tổ chức trên cơ thể (quần thể → quần xã → hệ sinh thái).

II. Các đặc trưng cơ bản của quần thể

Mỗi quần thể có những đặc trưng cơ bản riêng, là dấu hiệu phân biệt quần thể này với quần thể khác. Gồm 5 đặc trưng: kích thước, mật độ, tỉ lệ giới tính, nhóm tuổi và kiểu phân bố cá thể.

Lưu ý hay thi: “Độ đa dạng loài” KHÔNG phải đặc trưng của quần thể (vì quần thể chỉ gồm các cá thể cùng một loài). Độ đa dạng loài là đặc trưng của quần xã.

1. Kích thước quần thể

Kích thước quần thể là số lượng các cá thể phân bố trong khoảng không gian của quần thể.

Nhận xét: Sinh vật có kích thước cơ thể càng nhỏ thì kích thước quần thể (số cá thể) càng lớn. Ví dụ: voi (22 con) < hươu (198 con) < thỏ (520 con) < chuột (1024 con).

Lưu ý: Với quần thể vi sinh vật, do số lượng cá thể rất lớn nên kích thước được xác định bằng sinh khối (mg, g…) thay vì đếm số cá thể.

Khi môi trường thuận lợi (khí hậu phù hợp, thức ăn dồi dào, nơi ở rộng rãi), số lượng cá thể tăng cao. Tuy nhiên, nếu tăng quá mức → thức ăn khan hiếm, nơi ở chật chội → nhiều cá thể chết → mật độ tự điều chỉnh về mức cân bằng.

2. Mật độ cá thể trong quần thể

Mật độ cá thể là số lượng cá thể trên một đơn vị diện tích hay thể tích của quần thể.

Công thức:

$$\text{Mật độ} = \frac{\text{Số lượng cá thể}}{\text{Diện tích (hoặc thể tích)}}$$

Ví dụ tính mật độ (từ Bảng 42.1 trong sách):

Lưu ý: Mật độ quần thể không cố định, có thể thay đổi theo mùa, theo năm, phụ thuộc nguồn thức ăn, nơi ở và điều kiện sống. Mật độ tăng khi nguồn thức ăn dồi dào; giảm mạnh khi gặp lụt lội, cháy rừng, dịch bệnh.

3. Tỉ lệ giới tính

Tỉ lệ giới tính là tỉ lệ giữa số cá thể đực và số cá thể cái trong quần thể.

• Ở đa số động vật, tỉ lệ đực/cái ở giai đoạn trứng hoặc con non thường là 50/50 (xấp xỉ 1:1).
• Trong quá trình sống, tỉ lệ này có thể thay đổi theo thời gian, lứa tuổi, điều kiện sống và đặc biệt do sự tử vong không đồng đều giữa cá thể đực và cái.

Ý nghĩa: Tỉ lệ giới tính cho biết tiềm năng sinh sản của quần thể. Đây là đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu quả sinh sản.

4. Nhóm tuổi

Quần thể được chia thành ba nhóm tuổi:

Ba kiểu tháp tuổi:

Cách xác định dạng tháp tuổi: So sánh số lượng nhóm trước sinh sản với nhóm sinh sản:

• Trước sinh sản > sinh sản → Tháp phát triển.
• Trước sinh sản ≈ sinh sản → Tháp ổn định.
• Trước sinh sản < sinh sản → Tháp suy thoái.

5. Phân bố cá thể trong quần thể

Có ba kiểu phân bố:

III. Biện pháp bảo vệ quần thể

Quần thể có thể bị biến động do tác động của nhân tố vô sinh (lụt lội, cháy rừng…) và hữu sinh (dịch bệnh, con người khai thác quá mức…). Các biện pháp bảo vệ quần thể:

• Bảo vệ môi trường sống: Thành lập vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên.
• Kiểm soát dịch bệnh trong quần thể.
• Khai thác tài nguyên sinh vật hợp lý, không khai thác quá mức.
• Đối với quần thể có nguy cơ tuyệt chủng: di chuyển đến nơi sống mới (vườn thú, trang trại bảo tồn…).

Tại sao bảo vệ môi trường sống chính là bảo vệ quần thể? Vì môi trường sống cung cấp nơi ở, thức ăn, điều kiện sinh sản cho các cá thể. Nếu môi trường bị phá hủy → cá thể mất nơi sống, thiếu thức ăn → quần thể suy giảm hoặc tuyệt chủng.

B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Nhận biết quần thể sinh vật

Phương pháp giải:

• Bước 1: Kiểm tra 3 điều kiện:
  • (a) Các cá thể có cùng loài không?
  • (b) Có sống cùng một không gian, một thời điểm không?
  • (c) Có khả năng giao phối sinh sản không?
• Bước 2: Nếu thiếu bất kỳ điều kiện nào → KHÔNG phải quần thể.
• Bước 3: Phân biệt quần thể tự nhiên (hình thành tự nhiên: đàn sói, rừng thông tự nhiên…) và quần thể nhân tạo (do con người tạo ra: lợn nuôi trong trại, cá nuôi trong ao…).

Bài tập 1: Ví dụ nào sau đây không phải là quần thể sinh vật?

A. Rừng tre tại Vườn Quốc gia Cúc Phương.

B. Tập hợp cá rô phi trong một ao.

C. Các cá thể chuột đồng trên một đồng lúa, có thể giao phối sinh sản.

D. Cá chép, cá mè cùng sống trong một bể cá.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Kiểm tra từng đáp án:
  • A: Rừng tre → cùng loài tre → cùng không gian → là quần thể.
  • B: Cá rô phi → cùng loài → cùng ao → là quần thể.
  • C: Chuột đồng cùng loài, cùng đồng lúa, giao phối được → là quần thể.
  • D: Cá chép và cá mè → khác loài → KHÔNG phải quần thể.

→ Đáp án: D.

Bài tập 2: Xét các tập hợp sau: (1) Cá rô phi đơn tính trong hồ, (2) Cá trắm cỏ trong ao, (3) Sen trong đầm, (4) Cây ở ven hồ, (5) Chuột trong vườn, (6) Bèo tấm trên mặt ao. Tập hợp nào là quần thể?

Hướng dẫn giải:

• (1) Cá rô phi đơn tính (chỉ một giới) → không thể sinh sản → KHÔNG phải quần thể.
• (2) Cá trắm cỏ cùng loài, cùng ao → là quần thể.
• (3) Sen cùng loài, cùng đầm → là quần thể.
• (4) “Cây ở ven hồ” → nhiều loại cây khác nhau → khác loài → KHÔNG phải quần thể.
• (5) “Chuột trong vườn” → có thể nhiều loài chuột → không rõ cùng loài → cần xem xét. Tuy nhiên nếu hiểu là chuột cùng loài thì có thể là quần thể.
• (6) Bèo tấm cùng loài, cùng ao → là quần thể.

→ Các quần thể chắc chắn: (2), (3), (6). Đáp án phù hợp nhất theo giáo án: (2), (3), (6).

Dạng 2: Xác định dạng tháp tuổi của quần thể

Phương pháp giải:

• Bước 1: Xác định số lượng cá thể ở ba nhóm tuổi: trước sinh sản, sinh sản, sau sinh sản.
• Bước 2: So sánh nhóm trước sinh sản với nhóm sinh sản:
  • Trước sinh sản > nhiều hơn hẳn sinh sản → Tháp phát triển (đáy rộng, đỉnh nhọn).
  • Trước sinh sản ≈ tương đương sinh sản → Tháp ổn định.
  • Trước sinh sản < ít hơn sinh sản → Tháp suy thoái (đáy hẹp).
• Bước 3: Kết luận.

Bài tập 1: Một quần thể chim sẻ có: trước sinh sản 53 con/ha, sinh sản 29 con/ha, sau sinh sản 17 con/ha. Tháp tuổi thuộc dạng nào?

A. Vừa ổn định vừa phát triển. B. Dạng phát triển. C. Dạng giảm sút. D. Dạng ổn định.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Trước sinh sản = 53; Sinh sản = 29; Sau sinh sản = 17.
• Bước 2: So sánh: 53 >> 29 → nhóm trước sinh sản nhiều hơn hẳn nhóm sinh sản → đáy tháp rộng hơn nhiều so với phần giữa.
• Bước 3: Đây là tháp phát triển – quần thể đang có xu hướng tăng số lượng.

→ Đáp án: B.

Bài tập 2: Một quần thể hươu có: trước sinh sản 25 con/ha, sinh sản 45 con/ha, sau sinh sản 15 con/ha. Tháp tuổi thuộc dạng nào?

A. Dạng phát triển.

B. Dạng ổn định.

C. Vừa ổn định vừa phát triển.

D. Dạng giảm sút.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Trước sinh sản = 25; Sinh sản = 45; Sau sinh sản = 15.
• Bước 2: So sánh: 25 < 45 → nhóm trước sinh sản ít hơn nhóm sinh sản → đáy tháp hẹp hơn phần giữa.
• Bước 3: Đây là tháp suy thoái – quần thể đang có xu hướng giảm số lượng vì lớp trẻ ít, không đủ thay thế lớp đang sinh sản.

→ Đáp án: D.

Bài tập 3: Một quần thể chuột đồng có: trước sinh sản 44 con/ha, sinh sản 43 con/ha, sau sinh sản 21 con/ha. Tháp tuổi thuộc dạng nào?

A. Dạng ổn định.

B. Dạng phát triển.

C. Dạng giảm sút.

D. Vừa ổn định vừa phát triển.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Trước sinh sản = 44; Sinh sản = 43; Sau sinh sản = 21.
• Bước 2: So sánh: 44 ≈ 43 → nhóm trước sinh sản tương đương nhóm sinh sản → đáy tháp và phần giữa gần bằng nhau.
• Bước 3: Đây là tháp ổn định – quần thể duy trì số lượng ổn định.

→ Đáp án: A.

Dạng 3: Tính mật độ cá thể và phân tích đặc trưng quần thể

Phương pháp giải:

• Bước 1: Áp dụng công thức: $\text{Mật độ} = \dfrac{\text{Số lượng cá thể}}{\text{Diện tích hoặc thể tích}}$.
• Bước 2: Đơn vị: cá thể/ha, cá thể/m², cá thể/m³ (tùy sinh vật sống trên cạn hay dưới nước).
• Bước 3: Nhận xét: mật độ cao → cạnh tranh mạnh; mật độ thấp → ít cạnh tranh.

Bài tập 1: Một quần thể thông có 9 000 cây phân bố trên diện tích 12 ha. Tính mật độ cá thể của quần thể.

Hướng dẫn giải:

• Bước 1: Số lượng = 9 000 cây; Diện tích = 12 ha.
• Bước 2: $\text{Mật độ} = \dfrac{9\,000}{12} = 750$ cây/ha.
• Bước 3: Mật độ quần thể thông là 750 cây/ha.

Bài tập 2: Phát biểu nào đúng về mật độ quần thể?

A. Mật độ quần thể luôn cố định. B. Mật độ giảm mạnh do biến động thất thường (lụt, cháy rừng, dịch bệnh). C. Mật độ không ảnh hưởng đến sự phát triển quần thể. D. Quần thể không thể tự điều chỉnh về mức cân bằng.

Hướng dẫn giải:

• A sai: mật độ luôn thay đổi theo điều kiện sống, không cố định.
• B đúng: lụt lội, cháy rừng, dịch bệnh là biến động thất thường khiến nhiều cá thể chết → mật độ giảm mạnh.
• C sai: mật độ ảnh hưởng lớn (mật độ cao → cạnh tranh → ảnh hưởng phát triển).
• D sai: quần thể CÓ khả năng tự điều chỉnh về mức cân bằng.

→ Đáp án: B.

C. SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. Khái niệm

• 1.1. Tập hợp cá thể cùng loài + cùng không gian + cùng thời điểm + có khả năng sinh sản tạo thế hệ mới
• 1.2. Là cấp độ tổ chức thấp nhất trên cơ thể
• 1.3. Ví dụ: đàn cá rô phi trong ao, rừng thông trên đồi, bầy sói trong rừng

2. Kích thước quần thể

• 2.1. Là số lượng cá thể trong quần thể
• 2.2. Kích thước cơ thể nhỏ → kích thước quần thể lớn (chuột > thỏ > hươu > voi)
• 2.3. Vi sinh vật: xác định bằng sinh khối (mg, g)

3. Mật độ cá thể

• 3.1. Số cá thể / đơn vị diện tích hoặc thể tích
• 3.2. Không cố định, thay đổi theo điều kiện sống
• 3.3. Mật độ tăng khi thức ăn dồi dào; giảm khi lụt lội, cháy rừng, dịch bệnh

4. Tỉ lệ giới tính

• 4.1. Tỉ lệ đực : cái trong quần thể
• 4.2. Giai đoạn trứng/con non: thường 50/50
• 4.3. Thay đổi theo lứa tuổi, điều kiện sống, tỉ lệ tử vong không đều giữa đực và cái
• 4.4. Ý nghĩa: cho biết tiềm năng sinh sản của quần thể

5. Nhóm tuổi

• 5.1. Ba nhóm: trước sinh sản (tăng trưởng quần thể) – sinh sản (quyết định mức sinh sản) – sau sinh sản (không ảnh hưởng)
• 5.2. Ba kiểu tháp tuổi:
  • Phát triển: trước sinh sản >> sinh sản → số lượng tăng
  • Ổn định: trước sinh sản ≈ sinh sản → số lượng ổn định
  • Suy thoái: trước sinh sản < sinh sản → số lượng giảm

6. Phân bố cá thể

• 6.1. Đều: cạnh tranh gay gắt, điều kiện sống đều
• 6.2. Theo nhóm: tập tính bầy đàn, điều kiện sống không đều
• 6.3. Ngẫu nhiên: không cạnh tranh gay gắt, điều kiện sống đồng đều

7. Biện pháp bảo vệ quần thể

• 7.1. Thành lập vườn quốc gia, khu bảo tồn
• 7.2. Kiểm soát dịch bệnh
• 7.3. Khai thác tài nguyên hợp lý
• 7.4. Quần thể nguy cơ tuyệt chủng: di chuyển đến vườn thú, trang trại bảo tồn

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu