Hướng dẫn giải bài tập SGK Cơ bản và Nâng cao Sinh học 12 chương 1 Cá thể và quần thể sinh vật Bài 39: Biến động số lượng cá thể của quần thể sinh vật
Bài tập 1 trang 174 SGK Sinh 12
Nguyên nhân của những biến động số lượng cá thể của quần thể là gì? Biến động số lượng cá thể của quần thể sinh vật là sự thay đổi về số lượng cá thể trong quần thể qua các thời kỳ, có thể là sự gia tăng hoặc giảm sút của quần thể. Nguyên nhân của những biến động này có thể chia thành hai nhóm chính: nguyên nhân tự nhiên và nguyên nhân do tác động của con người. Nguyên nhân tự nhiên bao gồm các yếu tố sinh thái, trong đó có các yếu tố sinh học như sự sinh sản, sinh trưởng, tử vong và di cư, cũng như các yếu tố môi trường như khí hậu, sự thay đổi trong nguồn thức ăn, sự xuất hiện của kẻ thù, dịch bệnh, hoặc thay đổi trong các điều kiện môi trường khác. Những yếu tố này có thể tác động tích cực hoặc tiêu cực lên sự phát triển và tồn tại của quần thể, dẫn đến những biến động số lượng cá thể của quần thể. Ví dụ, khi điều kiện sinh thái thuận lợi, quần thể có thể phát triển mạnh mẽ và số lượng cá thể gia tăng. Ngược lại, khi có sự xâm nhập của dịch bệnh hoặc kẻ thù, quần thể có thể bị giảm sút nhanh chóng. Ngoài ra, các hoạt động của con người, như canh tác, săn bắn, phá rừng, hay ô nhiễm môi trường, cũng có thể là nguyên nhân dẫn đến biến động số lượng cá thể của quần thể. Những tác động này có thể làm giảm môi trường sống của các loài sinh vật, từ đó làm giảm số lượng cá thể trong quần thể.
Bài tập 2 trang 174 SGK Sinh 12
Thế nào là nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ, nhân tố không phụ thuộc mật độ? Các nhân tố này có ảnh hưởng như thế nào tới sự biến động số lượng cá thể của quần thể? Nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ là những yếu tố mà tác động của chúng đối với quần thể thay đổi theo mật độ cá thể trong quần thể. Những nhân tố này có xu hướng tác động mạnh mẽ hơn khi mật độ cá thể của quần thể cao. Một số ví dụ về nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ bao gồm:
Cạnh tranh: Khi mật độ cá thể trong quần thể tăng lên, sự cạnh tranh về tài nguyên như thức ăn, chỗ ở, và không gian sống sẽ trở nên gay gắt hơn, từ đó làm giảm khả năng sinh trưởng và phát triển của quần thể.
Dịch bệnh: Khi mật độ quần thể cao, khả năng lây lan của dịch bệnh giữa các cá thể cũng tăng lên, dẫn đến sự suy giảm số lượng cá thể.
Sự xâm hại của kẻ thù: Khi mật độ cá thể trong quần thể lớn, kẻ thù sẽ dễ dàng tấn công và tiêu diệt các cá thể trong quần thể, làm giảm số lượng cá thể. Nhân tố sinh thái không phụ thuộc mật độ là những yếu tố mà tác động của chúng không phụ thuộc vào mật độ cá thể trong quần thể. Những nhân tố này có thể ảnh hưởng đến quần thể mà không cần quan tâm đến số lượng cá thể trong quần thể. Ví dụ, yếu tố môi trường như khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa) hay các thảm họa tự nhiên như bão, động đất, hay núi lửa có thể ảnh hưởng đến quần thể mà không phụ thuộc vào mật độ cá thể. Các nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ thường đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể, đặc biệt là khi mật độ quần thể tăng cao. Trong khi đó, các nhân tố không phụ thuộc mật độ có thể tạo ra những biến động số lượng cá thể không liên quan đến mật độ, nhưng có thể tạo ra những thay đổi lớn trong môi trường sống của quần thể.
Bài tập 3 trang 174 SGK Sinh 12
Những nghiên cứu về biến động số lượng cá thể có ý nghĩa như thế nào đối với sản xuất nông nghiệp và bảo vệ các loài sinh vật? Cho ví dụ minh hoạ. Nghiên cứu về biến động số lượng cá thể có ý nghĩa rất quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp và bảo vệ các loài sinh vật. Trong sản xuất nông nghiệp, việc theo dõi sự biến động số lượng cá thể của các loài sinh vật như sâu bọ, côn trùng, và các loài động vật gây hại khác có thể giúp người nông dân đưa ra các biện pháp kiểm soát dịch hại hiệu quả. Ví dụ, khi số lượng sâu bọ trong mùa vụ tăng lên, nông dân có thể áp dụng các biện pháp kiểm soát như phun thuốc bảo vệ thực vật hoặc sử dụng các loại côn trùng có lợi để giảm số lượng sâu hại, từ đó bảo vệ mùa màng. Ngoài ra, nghiên cứu về biến động số lượng cá thể cũng rất quan trọng trong bảo vệ các loài sinh vật hoang dã. Việc theo dõi số lượng cá thể của các loài động vật hoang dã giúp các nhà bảo tồn nhận diện những loài đang bị đe dọa, từ đó triển khai các biện pháp bảo vệ như lập khu bảo tồn, kiểm soát săn bắt, hoặc phục hồi môi trường sống của chúng. Ví dụ, việc nghiên cứu biến động số lượng cá thể của loài hổ giúp các tổ chức bảo tồn xác định được tình trạng nguy cấp của loài này và đưa ra các biện pháp bảo vệ cần thiết.
Bài tập 4 trang 174 SGK Sinh 12
Quần thể điều chỉnh mật độ cá thể như thế nào? Khi nào quần thể được điều chỉnh về mức cân bằng? Quần thể điều chỉnh mật độ cá thể thông qua các cơ chế tự điều chỉnh, chủ yếu là các phản ứng sinh lý và hành vi của cá thể trong quần thể khi gặp những thay đổi về môi trường sống và điều kiện sinh thái. Một trong những cơ chế chính là sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể về nguồn tài nguyên. Khi mật độ cá thể trong quần thể tăng cao, sự cạnh tranh sẽ làm giảm tỉ lệ sinh sản và tăng tỉ lệ tử vong, dẫn đến sự giảm số lượng cá thể và giúp quần thể điều chỉnh mật độ. Khi mật độ cá thể trong quần thể đạt đến mức cân bằng, số lượng cá thể không thay đổi nhiều theo thời gian. Mức cân bằng này thường đạt được khi tỷ lệ sinh và tử vong trong quần thể gần như ngang nhau, tức là không có sự gia tăng hay giảm sút lớn trong số lượng cá thể. Các yếu tố môi trường, như nguồn thức ăn, chỗ ở và sự xuất hiện của kẻ thù, thường đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng này.
Bài tập 5 trang 174 SGK Sinh 12
Vì sao nói: Trong tự nhiên, quần thể sinh vật có xu hướng điều chỉnh mật độ cá thể của mình ở mức cân bằng? Trong tự nhiên, quần thể sinh vật có xu hướng điều chỉnh mật độ cá thể của mình ở mức cân bằng vì các quần thể luôn phải đối mặt với những yếu tố giới hạn như nguồn tài nguyên, điều kiện môi trường và sự cạnh tranh giữa các cá thể. Khi mật độ cá thể quá cao, các yếu tố giới hạn này sẽ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của quần thể, khiến tỷ lệ sinh giảm và tỷ lệ tử vong tăng. Điều này sẽ dẫn đến sự giảm sút của mật độ cá thể. Ngược lại, khi mật độ cá thể quá thấp, quần thể có thể dễ dàng phát triển và gia tăng số lượng cá thể nhờ vào sự sẵn có của tài nguyên. Chính vì vậy, quần thể sinh vật có xu hướng tự điều chỉnh mật độ cá thể để duy trì sự ổn định trong môi trường sống của chúng.
Bài tập 2 trang 227 SGK Sinh học 12 Nâng cao
Có mấy dạng biến động số lượng của quần thể? Hãy nêu nguyên nhân của các dạng biến động đó. Biến động số lượng của quần thể có thể chia thành ba dạng chính:
Biến động số lượng theo chu kỳ: Đây là sự biến động theo chu kỳ của số lượng cá thể trong quần thể, xảy ra đều đặn trong các khoảng thời gian nhất định. Nguyên nhân của dạng biến động này có thể là do sự thay đổi của các yếu tố sinh thái như khí hậu, chu kỳ sinh sản của loài, hoặc sự biến động của các loài thiên địch.
Biến động số lượng không theo chu kỳ: Đây là dạng biến động không có tính chất định kỳ và có thể xảy ra bất ngờ. Nguyên nhân của biến động này thường liên quan đến các yếu tố đột biến, như dịch bệnh, thảm họa thiên nhiên, hay sự thay đổi đột ngột trong điều kiện môi trường sống.
Biến động số lượng theo mùa: Đây là sự thay đổi số lượng cá thể trong quần thể theo các mùa trong năm, ví dụ như số lượng động vật di cư vào mùa đông hay mùa hè. Nguyên nhân của dạng biến động này thường liên quan đến sự thay đổi của khí hậu và môi trường sống.
Bài tập 3 trang 227 SGK Sinh học 12 Nâng cao
Hãy chọn phương án trả lời đúng. Chuồn chuồn, ve sầu,.. có số lượng nhiều vào các tháng xuân hè, nhưng rất ít vào tháng mùa đông, thuộc dạng biến động nào? Phương án đúng là D. Theo chu kì mùa. Những loài như chuồn chuồn và ve sầu có sự biến động số lượng cá thể theo mùa, thường là vào các tháng xuân hè khi điều kiện môi trường thuận lợi và giảm sút vào mùa đông khi thời tiết lạnh và nguồn thức ăn khan hiếm.
