Tài liệu Sự tăng trưởng số lượng của quần thể ppt

Sự tăng trưởng số lượng của
quần thể


Sự tăng trưởng số lượng của quần thể
liên quan chặt chẻ với 3 chỉ số cơ bản:
Mức sinh sản, mức tử vong và sự phân
bố các nhóm tuổi của quần thể. Mỗi chỉ
số có một ý nghĩa và giá trị riêng đối với
sự tăng trưởng của quần thể.
Sự tăng trưởng, trước hết phụ thuộc vào
tỷ lệ sinh sản (b) và tỷ lệ tử vong (d)
trong mối tương quan: r = b - d
ở đây: r là hệ số hay “mức độ tăng trưởng
riêng tức thời” của quần thể, tức là số
lượng gia tăng trên đơn vị thời gian và
trên một cá thể.
Nếu r > 0 (b > d) quần thể phát triển
(tăng số lượng), r = 0 (b = d) quần thể ổn
định, còn r < 0 (b < d) quần thể suy giảm
số lượng. Từ các chỉ số này ta có thể viết:
r = dN/Ndt hay rN = dN/dt (1)
Đây là phương trình vi phân thể hiện sự
tăng trưởng số lượng số lượng của quần
thể trong điều kiện không có sự giới hạn
của môi trường. Lấy tích phân đúng 2 vế
của phương trình (1) ta có: Nt= N
0
e

rt

(2)
ở đây: Nt và N
0
là số lượng của quần
thể ở thời điểm tương ứng t và t
0
, e - cơ
số logarit tự nhiên, t thời gian
Từ phương trình 2 lấy logarit của cả 2 vế
ta có: r = (LnNt – LnN
0
)/(t – t
0
)
Phương trình 2 là một phương trình hàm
mũ với dạng đường cong là một nhánh
của đường parabon hay có dạng chữ J.
Chúng phản ánh sự tăng trưởng số lượng
của quần thể trong điều kiện không bị
giới hạn của các yếu tố môi trường (quần
thể tăng trưởng vô hạn).
Trong thực tế, không có bất kỳ quần thể
sinh vật nào có sự tăng trưởng số lượng
theo dạng đường cong J (tăng trưởng vô
hạn) vì: r không phải là 1 hằng số
(thay đổi theo điều kiện cụ thể của
môi trường), điều kiện môi trường
không phải lúc nào cũng lý tưởng - thoả

mãn tối ưu các nhu cầu của quần thể.
Sự tăng trưởng của quần thể luôn
luôn chịu sự chống đối của môi trường
(các yếu tố vô sinh và hữu sinh). Số
lượng của quần thể càng tăng, sức chống
đối càng mạnh. Do vậy, số lượng của
quần thể chỉ đạt được giá trị tối đa mà
môi trường cho phép, hay nói cách khác,
chỉ có thể tiệm cận với số lượng K
(N<K) mà số lượng này cân bằng với
dung tích môi trường (gồm thức ăn và
các mối quan hệ hữu sinh và vô sinh
khác). Với giới hạn đó, số lượng cá thể
của quần thể không thể tăng vô hạn mà
tuân theo một quy luật mới, được
thể hiện dưới dạng một phương trình
sau:
dN/dt = rN(K-N)/K = rN - r N2/ K = rN
(1- N/K) hoặc: N = K/(1+e)α –rt hoặc N
= Ne
r(1-N/K)t

ở đây: r - tốc độ tăng trưởng riêng tức
thời; N - số lượng cá thể; K - số lượng tối
đa quần thể có thể đạt được hay là tiệm
cận trên; e - cơ số logarit tự nhiên và a -
hằng số tích phân xác định vị trí bắt đầu
của đường cong trên trục toạ độ; về mặt
số lượng a = (K -N)/ N khi t = 0. Giá trị 1
- N/K chỉ ra các khả năng đối kháng của

môi trường lên sự tăng trưởng số lượng
của quần thể.
Ví dụ về sự tăng trưởng quần thể trong
điều kiện lý thuyết và điều kiện sức tải
của môi trường.
Giả sử có một quần thể với 100 cá thể
ban đầu, mỗi cá thể có khả năng bổ sung
trung bình 0,5 cá thể trong một khoảng
thời gian t. Chúng ta xét sự tăng trưởng
quần thể sau 1 khoảng thời gian
trong điều kiện lý thuyết và điều kiện
sức tải môi trường là 1000 cá thể.

Nếu không có sự đối kháng của môi
trường thì r => rmax tức là thế năng sinh
học của loài. Những loài có rmax lớn
thường có số lượng đông, kích thước
nhỏ, sinh sản nhanh và chủ yếu chịu
sự tác động của môi trường vô sinh
(rét đậm, lũ lụt, cháy ), còn những loài
có rmax nhỏ (động vật bậc cao chẳng
hạn) thì có số lượng ít, tuổi thọ cao, sức
sinh sản thấp, khả năng khôi phục số
lượng kém và chịu ảnh hưởng chủ yếu
của các yếu tố môi trường hữu sinh (bệnh
tật, bị ký sinh, bị săn bắt )
Hương Thảo