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

Như vậy, những dấu hiệu để nhận biết một tập hợp các cá thể sinh vật nào đó có phải là một quần thể hay không là :

- Cùng một loài.

- Cùng sinh sống trong một không gian nhất định.

- Vào một thời điểm nhất định.

- Các cá thể trong tập hợp có khả năng sinh sản tạo ra những thế hệ mới.

Ví dụ : Quần thể Cá chép ở Hồ Tây, Hà Nội.

Quần thể là một cấp tổ chức cao hơn cá thể và có những đặc trưng mà cá thể không có như : tỉ lệ giới tính, thành phần nhóm tuổi, mật độ... Căn cứ vào những đặc trưng này mà phân biệt các quần thể khác nhau trong cùng một loài.

Về mặt sinh học, con người thuộc lớp Thú nhưng con người có tư duy, có trí thông minh và có khả năng lao động... nên quần thể người có những đặc trưng sau đây :

- Có những đặc trưng chung như những quần thể sinh vật khác : tỉ lệ giới tính, thành phần nhóm tuổi, mật độ cá thể...

- Có những đặc trưng kinh tế — xã hội mà các quần thể sinh vật khác không có : pháp luật, kinh tế, hôn nhân, giáo dục, văn hoá...

- Những đặc trưng về tỉ lệ giới tính, thành phần nhóm tuổi, sự tăng giảm dân số có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống của con người và các chính sách kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia.

- Quần thể người có 3 nhóm tuổi:

+ Nhóm tuổi trước sinh sản : từ sơ sinh đến dưới 15 tuổi.

+ Nhóm tuổi sinh sản và lao động : từ 15 tuổi đến 64 tuổi.

+ Nhóm tuổi sau sinh sản : từ 65 tuổi trở lên.

- Có 3 dạng tháp tuổi:

+ Dạng phát triển : Đáy rộng, cạnh tháp xiên nhiều và đỉnh tháp nhọn biểu thị đặc điểm là trẻ sơ sinh hằng năm cao.

+ Dạng ổn định : Đáy rộng nhưng cạnh tháp ít xiên hơn dạng phát triển biểu thị đặc điem tỉ lẹ sinh vẫn cao, tỉ lệ tử vong đã giảm hơn so với dạng phát triển.

+ Dạng giảm sút: Đáy hẹp, cạnh tháp gần như không xiên mà gần như thẳng đứng biểu thị đặc điểm tỉ lệ sinh và tỉ lệ tử vong đều thấp.

- Tăng dân số tự nhiên là kết quả của số người sinh ra nhiều hơn số người tử vong. Tuy nhiên, tăng dân số còn chịu ảnh hưởng của sự di cư và chính sách kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia.

- Tăng dân số quá nhanh dẫn tới những hậu quả : thiếu nơi ở, thiếu lương thực, thiếu trường học, bệnh viện, ô nhiễm môi trường, kinh tế nghèo, tắc nghẽn giao thông...

- Quần xã sinh vật là tập hợp những quần thể sinh vật thuộc nhiều loài sinh vật khác nhau, cùng sống trong một khoảng không gian xác định và chúng có mối quan hệ mật thiết, gắn bó với nhau.

- Những đặc điểm cơ bản của quần xã :

+ Số lượng các loài trong quần xã :

Độ đa dạng : số lượng loài nhiều hay ít trong quần xã - mức độ phong phú về số loài trong quần xã.

Độ nhiều : mật độ cá thế của từng loài trong quần xã.

Độ thường gặp : tỉ lệ % số điểm bắt gặp một loài trong tổng sô địa điểm khảo sát.

+ Thành phần loài trong quần xã :

Loài ưu thế : loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do số lượng, cỡ lớn... hoặc hoạt động của loài đó có tác động lớn đến các loài khác và tới môi trường.

Loài đặc trưng : loài chỉ có trong một quần xã hoặc nhiều hơn hẳn các loài khác.

- Các quần thể không thể tồn tại một cách biệt lập với các quần thể khác mà chúng phải sống dựa vào nhau về nhiều phương diện : con mồi - vật dữ, kí sinh - vật chủ, cạnh tranh khác loài... Không những thế, chúng phải tồn tại trong môi trường với sự tác động của các nhân tố vô sinh.

Vì vậy, ngoại cảnh và quần xã luôn có tác động qua lại với nhau. Đây là kết quả tổng hợp của các mối quan hệ giữa ngoại cảnh với các quần thể và mối quan hệ giữa các quần thể với nhau.

- Ví dụ :

+ Gặp khí hậu thuận lợi, ấm áp, cây cối xanh tốt, sâu ăn lá cây phát triển, số lượng sâu tăng khiến cho chim ăn sâu có điều kiện kiếm mồi và phát triển... nhưng khi chim sâu quá nhiều thì số lượng sâu bị tiêu diệt càng lớn và số lượng sẽ giảm.

+ Quần xã vùng lạnh thay đổi theo mùa rõ rệt: cây rụng lá vào mùa đông, chim và nhiều loài động vật di cư chống rét...

- Hiện tượng số lượng cá thể của một quần thể này bị số lượng cá thể của một quần thể khác kìm hãm gọi là khống chế sinh học.

Số lượng cá thể trong quần xã thay đổi theo những thay đổi của ngoại cảnh. Nhưng nhờ có khống chế sinh học mà số lượng cá thể của quần thể trong quần xã luôn dao động quanh vị trí ổn định, phù hợp với khả năng của môi trường, tạo nên sự cân bằng sinh học trong quần xã.

- Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống của quần xã (sinh cảnh).

Hệ sinh thái là một hệ thống hoàn chỉnh và tương đối ổn định, trong đó các sinh vật luôn tác động lẫn nhau và tác động qua lại với các nhân tố vô sinh của môi trường.

- Ví dụ : Trong một khu rừng có nhiều cây to nhỏ khác nhau và nhiều động vật thuộc các loài khác nhau. Các sinh vật trong rừng phụ thuộc lẫn nhau và tác động qua lại với môi trường sống của chúng tạo thành một hệ sinh thái.

- Thành phần của hệ sinh thái gồm :

+ Thành phần vô cơ : nước, không khí, ánh sáng, đất...

+ Sinh vật sản xuất : thực vật hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ từ C02 và H20. .

+ Sinh vật tiêu thụ : động vật ăn thực vật, động vật ăn động vật.

+ Sinh vật phân giải : phân huỷ các xác động, thực vật.

- Các sinh vật trong quần xã phụ thuộc vào nhau bởi nhiều mối quan hệ, trong đó quan hệ dinh dưỡng là mối quan hệ quan trọng nhất.

- Trong quần xã, mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài sinh vật được thể hiện qua chuỗi và lưới thức ăn.

+ Chuỗi thức ăn là một dãy nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau. Trong chuỗi thức ăn, mỗi loài sinh vật là một mắt xích, vừa là sinh vật tiêu thụ mắt xích phía trước vừa là sinh vật bị mắt xích phía sau tiêu thụ.

Ví dụ : Chuỗi thức ăn cỏ - bò - hổ, trong đó mỗi loài là một mắt xích, bò ăn cỏ nhưng lại bị hổ ăn thịt.

+ Lưới thức ăn bao gồm nhiều chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung. Trong tự nhiên, mỗi loài sinh vật không chỉ tham gia vào một chuỗi thức ăn mà nhiều chuỗi thức ăn, tạo nên mắt xích chung của lưới thức ăn.

Ví dụ : Chuột ăn thực vật nhưng lại là đối tượng sãn mồi của rắn, của cầy, của đại bàng.

Một lưới thức ăn hoàn chỉnh bao gồm : sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải.

Trong tự nhiên có 3 nhóm hệ sinh thái chính sau đây :

- Nhóm hệ sinh thái trên cạn (hệ sinh thái rừng nhiệt đới, sa mạc, thảo nguyên...).

- Nhóm hệ sinh thái nước mặn (hệ sinh thái ven biển, rừng ngập mặn...).

- Nhóm hệ sinh thái nước ngọt (hệ sinh thái nước đứng, nước chảy...).

Các điều kiện của môi trường sống luôn ảnh hưởng tới quần thể như : khí hậu, thổ nhưỡng, nguồn thức ăn, kẻ thù... và do đó làm mật độ quần thể thay đổi.

Khi các điều kiện môi trường thuận lợi như khí hậu phù hợp, nguồn thức ăn dồi dào, nơi ở nhiều... thì số lượng cá thể của quần thể tăng tức là mật độ quần thể tăng. Tuy nhiên, nếu số lượng cá thể quần thể tăng quá cao vượt quá khả năng chịu đựng của không gian sống, nguồn thức ăn trở nên khan hiếm, nơi ở chật chội... thì nhiều cá thể sẽ bị chết. Do vậy, mật độ quần thể lại trở về mức cân bằng.

Như vậy, mật độ quần thể là một chỉ số sinh học quan trọng thể hiện sự cân bằng giữa khả năng sinh sản của quần thể với sức chịu đựng của môi trường : số lượng cá thể của quần thể ổn định và nhu cầu sử dụng nguồn sống cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.

- Những tập hợp sinh vật là quần thể :

+ Tập hợp cá chép cùng loài ở Hồ Tây, Hà Nội.

+ Tập hợp các con cá mè thuộc cùng một loài trong ao đình.

+ Bầy voọc cùng loài trong rừng Cúc Phương.

+ Các cây lúa thuộc cùng một loài trên một cánh đồng lúa rộng mênh mông.

- Những tập hợp sinh vật không phải là quần thể :

+ Tập hợp các con voi trong vườn Bách thú, Hà Nội.

+ Tập hợp các con chim công trong vườn Bách thú, Hà Nội.

+ Tập hợp các con gà lôi trong vườn Bách thú, HàNội.

+ Tập hợp các con gà nuôi trong một hộ gia đình.

Mật độ quần thể là một đặc trưng cơ bản của quần thể, đó là số lượng hay khối lượng sinh vật trên một đơn vị diện tích hay trong một đơn vị thể tích. Mật độ quần thể là một chỉ số quan trọng thể hiện mối quan hệ giữa khả năng sinh sản của quần thể với sức chứa của môi trường.

Trạng thái cân bằng của quần thể sinh vật là trạng thái trong đó số lượng cá thể của quần thể ổn định và nhu cầu sử dụng nguồn sống của sinh vật phù hợp với khả năng cung cấp của môi trường.

Cơ chế duy trì trạng thái cân bằng của quần thể sinh vật là cơ chế điều hoà mật độ quần thể trong trường hợp mật độ tăng cao hay xuống thấp dưới tác động của ngoại cảnh. Cơ chế này sẽ thay đổi tốc độ sinh trưởng của quần thể bằng cách tác động lên tỉ lệ sinh sản và tỉ lệ tử vong.

- Ba dạng tháp dân số biểu thị đặc trưng về thành phần nhóm tuổi của quần thế người tại 3 nước là Ấn Độ, Việt Nam và Thuỵ Điển.

- Người ta chia dân số thành nhiều nhóm tuổi khác nhau :

+ Nhóm tuổi trước sinh sản : từ sơ sinh đến dưới 15 tuổi.

+ Nhóm tuổi sinh sản : từ 15 đến 64 tuổi.

+ Nhóm tuổi sau sinh sản : từ 65 tuổi trở lên.

- Về 3 dạng tháp dân số :

+ Dạng a (tháp dân số Ấn Độ) : Đáy rộng chứng tỏ số trẻ em sinh ra hằng năm cao. Cạnh tháp xiên nhiều và đỉnh nhọn do tỉ lệ người tử vong cao (số người qua từng độ tuổi từ thấp đến cao giảm dần) và như vậy, tuổi thọ trung bình thấp.

+ Dạng b (tháp dân số Việt Nam) : Đáy rộng nhưng cạnh tháp xiên ít hơn so với dạng a chứng tỏ tỉ lệ sinh cao và tỉ lệ tử vong thấp hơn. Tuổi thọ trung bình đã cao hơn so với tháp a.

+ Dạng c (tháp dân số Thuỵ Điển) : Đáy hẹp và đỉnh không nhọn, cạnh tháp ít xiên chứng tỏ tỉ lệ sinh và tỉ lệ tử vong thấp, tuổi thọ trung bình cao.

- Dân số tăng tự nhiên là kết quả của số người được sinh ra nhiều hơn số người tử vong. Tuy nhiên, trong thực tế sự tăng hoặc giảm dân số còn tuỳ thuộc vào sự di cư.

- Ở nhiều nước trên thế giới, việc tăng dân số quá nhanh đã ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển kinh tế - xã hội và gây nên những hậu quả như thiếu lương thực, thực phẩm, thiếu nơi ở, thiếu trường học, bệnh viện, phá hoại rừng, gây ô nhiêm môi trường, chậm phát triển kinh tế...

- Để phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững thì cần phải phát triển dân số một cách hợp lí, tức là không để dân số tăng quá nhanh, phát triển dân số phải hài hoà với sự phát kinh tế - xã hội, sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ tốt môi trường sống, nâng cao đời sống tinh thần và vật chất của người dân. Như vậy, sẽ không dẫn đến những hậu quả như trên đã nêu.

- Trong chuỗi thức ăn, nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau.

- Mắt xích trong chuỗi thức ăn là vị trí của một loài sinh vật trong chuỗi thức ăn. Tại đó, loài sinh vật này dùng loài sinh vật đứng trước (mắt xích kế cận phía trước) làm thức ăn và đến lượt nó lại bị loài sinh vật đứng sau (mắt xích kế cận phía sau) dùng làm thức ăn.

- Ví dụ chuỗi thức ăn : Cây lúa → Sâu đục thân → Chim → Cáo → Đại bàng

- Trong tự nhiên có một số chuỗi thức ăn cơ bản như chuỗi thức ăn "đồng cỏ", chuỗi thức ăn mùn bã sinh vật...

- Trong chuỗi thức ăn "đồng cỏ", sinh vật khởi đầu là thực vật. Chuỗi thức ăn này rất phổ biến trong tự nhiên.

Trong chuỗi thức ăn này, thực vật đóng vai trò là sinh vật cung cấp vì chúng có khả năng quang hợp dưới ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ là CO2 và H20 nhờ chúng có sắc tố quang hợp.

- Trong lưới thức ăn, những mắt xích thức ăn thuộc cùng một nhóm hợp thành một bậc dinh dưỡng.

- Có các bậc dinh dưỡng sau :

+ Bậc dinh dưỡng cấp 1 : gồm các sinh vật sản xuất.

+ Bậc dinh dưỡng cấp 2 : gồm các sinh vật tiêu thụ cấp 1 - động vật ăn thực vật.

+ Bậc dinh dưỡng cấp 3 : gồm các sinh vật tiêu thụ cấp 2 - động vật ăn động vật.

(tương tự có thể có bậc dinh dưỡng cấp 4)

Cỏ → Thỏ → Mèo rừng → Vi sinh vật

Cỏ → Thỏ → Hổ → Vi sinh vật

Cỏ → Dê → Hổ → Vi sinh vật

Cỏ → Sâu hại → Chim ăn sâu → Vi sinh vật

- Ví dụ : hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới.

- Hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới có những thành phần cơ bản sau :

+ Các chất vô sinh như : đất, nước, không khí, thảm mục...

+ Sinh vật sản xuất là thực vật (cây gỗ các loại, cây bụi, dây leo, cây cỏ...).

+ Sinh vật tiêu thụ là động vật ăn thực vật (hươu, nai, trâu, bò, thỏ...) và động vật ăn động vật (hổ, báo, sư tử, rắn, cáo...).

+ Sinh vật phân giải (vi khuẩn, nấm...).

- Hình trên là hình thể hiện ba dạng tháp tuổi : dạng phát triển, dạng ổn định và dạng giảm sút.

- Mô tả : Để biểu diễn thành phần nhóm tuổi của quần thể, người ta dùns biểu đồ tháp tuổi. Trong mỗi quần thể có 3 nhóm tuổi : nhóm tuổi trước sinh sản, nhóm tuổi sinh sản và nhóm tuổi sau sinh sản. Mỗi nhóm tuổi có những vai trò nhất định trong quần thể.

Tháp tuổi bao gồm nhiều hình thang nhỏ xếp chồng lên nhau. Mỗi hình thang thể hiện số lượng cá thể của một nhóm tuổi, trong đó nhóm tuổi trước sinh sản xếp dưới cùng, trên đó là nhóm tuổi sinh sản và trên cùng là nhóm tuổi sau sinh sản.

Cỏ → Chuột → Chim đại bàng

Cỏ → Gà → Trăn

Cỏ → Sâu hại cây → Chim ăn sâu

Cỏ → Nai → Hổ

Đáp án 1c ; 2a ; 3b.

Đáp án 1e ; 2c ; 3b ; 4a ; 5d.