Hướng dẫn giải bài tập SGK Cơ bản và Nâng cao Sinh học 12 chương 1 Cá thể và quần thể sinh vật Bài 37: Các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật giúp các em học sinh nắm vững phương pháp giải bài tập và củng cố lại kiến thức môn Sinh
Bài tập 1 trang 165 SGK Sinh 12 Sự hiểu biết về tỉ lệ giới tính của sinh vật có ý nghĩa như thế nào trong chăn nuôi và bảo vệ môi trường? Tỉ lệ giới tính của sinh vật có ý nghĩa rất lớn trong cả chăn nuôi và bảo vệ môi trường vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh sản, phát triển và sự ổn định của quần thể sinh vật. Trong chăn nuôi, tỉ lệ giới tính ảnh hưởng đến việc quản lý và cải thiện chất lượng giống. Ví dụ, khi chăn nuôi gia súc, nếu tỉ lệ giữa đực và cái không cân đối, sẽ gây ra tình trạng thiếu hoặc thừa con giống, ảnh hưởng đến khả năng sinh sản và dẫn đến sự phát triển không đồng đều của đàn vật nuôi. Đối với chăn nuôi gia cầm, việc điều chỉnh tỉ lệ giới tính cũng rất quan trọng để đảm bảo sự sinh sản tối ưu và sản lượng trứng của đàn gà. Bên cạnh đó, sự hiểu biết về tỉ lệ giới tính còn rất quan trọng trong bảo vệ môi trường, đặc biệt là đối với các loài động vật hoang dã. Khi tỉ lệ giới tính trong quần thể loài động vật bị thay đổi quá mức, nó có thể dẫn đến sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng cá thể và gây ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái. Ví dụ, nếu quần thể một loài động vật có tỉ lệ giới tính lệch nghiêng về một giới tính nào đó, điều này có thể dẫn đến tình trạng thiếu khả năng sinh sản và làm giảm khả năng duy trì quần thể trong tự nhiên. Các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng thường gặp vấn đề về tỉ lệ giới tính, làm cho việc bảo tồn và phục hồi quần thể trở nên khó khăn hơn. Ngoài ra, sự hiểu biết về tỉ lệ giới tính còn có ý nghĩa trong việc điều chỉnh và bảo vệ các loài động vật hoang dã trong các khu bảo tồn thiên nhiên. Khi tỉ lệ giới tính được duy trì ở mức cân đối, quần thể động vật có thể phát triển bền vững và giúp duy trì sự đa dạng sinh học trong hệ sinh thái. Các biện pháp bảo vệ và phục hồi quần thể cần phải dựa vào tỉ lệ giới tính tự nhiên của các loài động vật, từ đó đảm bảo sự sinh sản và tồn tại của chúng trong môi trường tự nhiên.
Bài tập 2 trang 165 SGK Sinh 12 Quần thể được phân chia thành các nhóm tuổi khác nhau như thế nào? Nhóm tuổi của quần thể có thay đổi không và phụ thuộc vào những nhân tố nào? Quần thể sinh vật có thể được phân chia thành các nhóm tuổi khác nhau dựa vào các giai đoạn phát triển của cá thể trong quần thể. Các nhóm tuổi này bao gồm nhóm tuổi trước sinh sản, nhóm tuổi sinh sản và nhóm tuổi sau sinh sản. Nhóm tuổi trước sinh sản bao gồm những cá thể chưa đến tuổi sinh sản nhưng sẽ tham gia vào quá trình sinh sản trong tương lai. Nhóm tuổi sinh sản là những cá thể có khả năng sinh sản và tham gia vào quá trình duy trì sự sống cho quần thể. Nhóm tuổi sau sinh sản bao gồm những cá thể đã qua tuổi sinh sản và không còn tham gia vào quá trình sinh sản. Nhóm tuổi của quần thể có thể thay đổi theo thời gian và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau. Một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự thay đổi của nhóm tuổi là tỉ lệ sinh sản trong quần thể. Nếu tỉ lệ sinh sản cao, quần thể sẽ có sự gia tăng nhanh chóng ở nhóm tuổi trước sinh sản. Ngược lại, nếu tỉ lệ sinh sản thấp hoặc không có, nhóm tuổi trước sinh sản sẽ giảm dần và làm giảm khả năng phát triển của quần thể. Ngoài ra, các yếu tố như môi trường sống, thức ăn, điều kiện khí hậu và sự cạnh tranh trong quần thể cũng có ảnh hưởng lớn đến sự thay đổi của nhóm tuổi trong quần thể. Những điều kiện thuận lợi cho sự phát triển và sinh sản của các cá thể sẽ làm tăng số lượng cá thể ở nhóm tuổi sinh sản. Ngược lại, sự khan hiếm thức ăn, sự thay đổi môi trường sống hoặc các yếu tố thiên tai có thể dẫn đến sự giảm sút nhóm tuổi sinh sản và ảnh hưởng đến sự phát triển của quần thể. Một yếu tố quan trọng khác là sự thay đổi về tỷ lệ tử vong trong quần thể. Nếu tỷ lệ tử vong thấp, nhóm tuổi trước sinh sản và nhóm tuổi sinh sản sẽ có xu hướng duy trì và phát triển, ngược lại, nếu tỷ lệ tử vong cao, sẽ có sự thay đổi trong cấu trúc nhóm tuổi của quần thể, đặc biệt là sự giảm sút mạnh ở nhóm tuổi sinh sản.
Bài tập 3 trang 165 SGK Sinh 12 Hãy nêu các kiểu phân bố của quần thể trong không gian, ý nghĩa sinh thái của các kiểu phân bố đó. Lấy ví dụ minh hoạ. Có ba kiểu phân bố chính của quần thể trong không gian là phân bố ngẫu nhiên, phân bố đều và phân bố theo cụm. Mỗi kiểu phân bố này có ý nghĩa sinh thái riêng và phù hợp với những đặc điểm môi trường sống và hành vi sinh học của loài. Phân bố ngẫu nhiên là kiểu phân bố mà các cá thể trong quần thể phân bố một cách ngẫu nhiên, không có sự lệ thuộc vào nhau. Kiểu phân bố này thường xuất hiện khi môi trường sống có điều kiện thuận lợi và đồng đều cho sự phát triển của các cá thể. Trong kiểu phân bố này, các cá thể không cần phải cạnh tranh hay hỗ trợ nhau trong việc tìm kiếm nguồn sống, và sự phân bố của chúng không theo một trật tự nhất định. Ví dụ, các loài cây dại trong rừng có thể có kiểu phân bố ngẫu nhiên, khi chúng mọc một cách tự do và không bị cạnh tranh gay gắt với nhau. Phân bố đều là kiểu phân bố mà các cá thể trong quần thể phân bố đều trong không gian, tạo ra khoảng cách tương đối đều đặn giữa các cá thể. Kiểu phân bố này thường gặp ở các loài động vật có khả năng bảo vệ lãnh thổ, chẳng hạn như các loài chim, cá sấu, hay các loài thú sống theo bầy. Mục đích của việc phân bố đều là giảm sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể và đảm bảo rằng mỗi cá thể đều có đủ nguồn sống. Ví dụ, các loài chim thường phân bố đều trên các cây, mỗi cá thể chiếm một không gian riêng biệt để sinh sống. Phân bố theo cụm là kiểu phân bố mà các cá thể trong quần thể tập trung lại thành các nhóm cụm. Kiểu phân bố này thường gặp ở các loài động vật sống theo bầy đàn hoặc các loài thực vật có khả năng sinh trưởng nhanh và chiếm đất. Phân bố theo cụm giúp các cá thể trong quần thể dễ dàng tìm thấy bạn tình, đồng thời tạo ra một môi trường bảo vệ an toàn trước kẻ thù. Ví dụ, các đàn linh dương thường tập trung lại thành các nhóm lớn khi di chuyển, và các loài cây trong rừng nhiệt đới có thể phân bố theo cụm để tạo ra một hệ sinh thái phong phú và đa dạng. Ý nghĩa sinh thái của mỗi kiểu phân bố này là giúp các loài tối ưu hóa khả năng sinh tồn và phát triển trong môi trường sống của chúng, đồng thời duy trì sự cân bằng sinh thái và giảm thiểu sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể.
Bài tập 4 trang 165 SGK Sinh 12 Thế nào là mật độ cá thể của quần thể? Mật độ cá thể có ảnh hưởng tới các đặc điểm sinh thái khác của quần thể như thế nào? Mật độ cá thể của quần thể là số lượng cá thể trong một đơn vị diện tích hoặc thể tích của môi trường sống. Mật độ cá thể thường được đo bằng số lượng cá thể trên một mét vuông đối với các loài thực vật hoặc một đơn vị thể tích đối với các loài động vật sống trong môi trường nước. Mật độ cá thể là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của quần thể sinh vật. Mật độ cá thể có ảnh hưởng trực tiếp đến các đặc điểm sinh thái của quần thể như khả năng sinh sản, sự cạnh tranh và khả năng duy trì sự ổn định của quần thể. Nếu mật độ cá thể quá cao, sẽ xảy ra sự cạnh tranh gay gắt về nguồn sống như thức ăn, nước, ánh sáng, không gian sống, dẫn đến sự suy giảm chất lượng sống của các cá thể trong quần thể. Đồng thời, sự cạnh tranh này có thể làm giảm tỷ lệ sinh sản và làm giảm sự phát triển của quần thể. Ngược lại, nếu mật độ cá thể quá thấp, quần thể có thể gặp khó khăn trong việc duy trì sự sinh sản và phát triển, vì thiếu sự tương tác giữa các cá thể trong quần thể, dẫn đến sự giảm sút về khả năng bảo vệ, sinh sản và duy trì nòi giống. Mật độ cá thể còn ảnh hưởng đến các đặc điểm sinh thái khác của quần thể như sự phân bố không gian, sự di chuyển của cá thể và khả năng thích nghi với môi trường. Một mật độ cá thể hợp lý sẽ giúp quần thể duy trì sự cân bằng giữa các yếu tố sinh thái và tối ưu hóa khả năng phát triển của mình.
Bài tập 5 trang 165 SGK Sinh 12 Hình thức phân bố cá thể đồng đều trong quần thể có ý nghĩa sinh thái gì? Hình thức phân bố cá thể đồng đều trong quần thể có ý nghĩa sinh thái là giúp giảm thiểu sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể. Khi các cá thể phân bố đều trong không gian, mỗi cá thể sẽ có một khu vực sống riêng biệt và ít phải đối mặt với sự tranh giành tài nguyên với các cá thể khác. Điều này giúp duy trì sự ổn định và sức khỏe cho quần thể, vì mỗi cá thể đều có cơ hội tiếp cận các nguồn tài nguyên cần thiết cho sự sinh trưởng và sinh sản. Ví dụ, trong các loài động vật sống theo lãnh thổ như chim, cá sấu hay các loài thú, việc phân bố đều giúp bảo vệ lãnh thổ cá nhân và giảm thiểu sự tranh giành nguồn sống, từ đó duy trì sự phát triển ổn định của quần thể.
Bài tập 2 trang 218 SGK Sinh học 12 Nâng cao Kích thước của quần thể có những cực trị nào? Hãy cho biết ý nghĩa của chúng? Kích thước của quần thể có hai cực trị chính là cực đại và cực tiểu. Cực đại là kích thước quần thể lớn nhất mà một quần thể có thể đạt được trong điều kiện môi trường thuận lợi. Cực tiểu là kích thước quần thể nhỏ nhất mà quần thể có thể duy trì sự sống. Cực đại và cực tiểu của kích thước quần thể có ý nghĩa quan trọng đối với sự sinh tồn và phát triển của loài. Khi quần thể đạt đến cực đại, nó sẽ gặp phải sự cạnh tranh gay gắt về tài nguyên và không gian sống, điều này có thể dẫn đến sự suy giảm chất lượng sống và sự ổn định của quần thể. Khi quần thể đạt cực tiểu, khả năng sinh sản và duy trì nòi giống của loài sẽ gặp khó khăn, có thể dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng.
Bài tập 4 trang 218 SGK Sinh học 12 Nâng cao Trong điều kiện môi trường lí tưởng và môi trường bị giới hạn, kích thước quần thể tăng trưởng theo biểu thức và đường cong tương ứng nào? Trong điều kiện môi trường lí tưởng, khi không có giới hạn về tài nguyên và các yếu tố sinh thái, kích thước quần thể sẽ tăng trưởng theo mô hình tăng trưởng theo cấp số nhân hay tăng trưởng theo hàm số mũ. Đường cong tăng trưởng trong điều kiện này là một đường cong hình chữ J, với tốc độ tăng trưởng nhanh chóng trong suốt quá trình. Trong điều kiện môi trường bị giới hạn, khi tài nguyên và các yếu tố sinh thái có sự giới hạn, kích thước quần thể sẽ tăng trưởng chậm lại và dần ổn định ở một giá trị nhất định, tạo thành đường cong hình chữ S. Trong trường hợp này, tốc độ tăng trưởng sẽ giảm dần khi quần thể tiến gần tới mức giới hạn mà môi trường có thể cung cấp.
Bài tập 5 trang 218 SGK Sinh học 12 Nâng cao Cho biết đặc trưng của các loài có kiểu tăng trưởng trong điều kiện môi trường không bị giới hạn và bị giới hạn. Các loài có kiểu tăng trưởng trong điều kiện môi trường không bị giới hạn thường có đặc trưng là khả năng sinh sản nhanh chóng và không có sự cạnh tranh gay gắt về tài nguyên. Những loài này thường phát triển mạnh mẽ và nhanh chóng trong môi trường có điều kiện thuận lợi và dồi dào tài nguyên. Các loài có kiểu tăng trưởng trong điều kiện môi trường bị giới hạn thường có đặc trưng là tốc độ tăng trưởng chậm dần và sự ổn định trong quần thể sau một thời gian dài tăng trưởng. Những loài này phải đối mặt với sự cạnh tranh về tài nguyên và sự thay đổi điều kiện môi trường, do đó khả năng tăng trưởng của quần thể sẽ dần bị giới hạn và ổn định.
