SINH THÁI QUẦN THỂ: CÁC THAM SỐ, PHƯƠNG PHÁP LUẬN, VÍ DỤ - SINH HỌC - 2026

Các hệ sinh thái dân hoặc demoecología là nghiên cứu về con người và mối quan hệ của họ đối với môi trường. Mục tiêu của nó là mô tả đặc điểm của quần thể về mức độ sinh, tử, nhập cư và di cư, ngoài ra còn xác định các thông số của quần thể như mật độ, phân bố không gian và phân bố theo tuổi của các cá thể.

Quần thể được định nghĩa là một nhóm cá thể thuộc một loài sống cùng một thời điểm trong một khu vực chung. Các thành viên của một quần thể sử dụng các nguồn lực giống nhau và tương tác với nhau. Ranh giới của một quần thể có thể là tự nhiên (như cá trong hồ) hoặc chúng có thể được xác định bởi nhà nghiên cứu.

Nguồn: pixabay.com

Nghiên cứu trong sinh thái quần thể có thể bao gồm công việc trong phòng thí nghiệm, công việc thực địa và áp dụng các mô hình toán học và thống kê cho nhóm nghiên cứu.

Bạn học gì

Sinh thái quần thể có thể được phân biệt với các nghiên cứu khoa học tương tự khác - chẳng hạn như nghiên cứu cảnh quan và hệ sinh thái - theo quy mô và trọng tâm của chuyên ngành. Đối tượng nghiên cứu chính của nghiên cứu là một nhóm sinh vật có quan hệ họ hàng từ quan điểm phân loại hoặc chức năng.

Khái niệm sinh thái học quần thể nhằm trả lời các câu hỏi liên quan đến sức mang của môi trường, kích thước quần thể tối ưu, nguyên nhân và cơ chế làm tăng kích thước, chẳng hạn như sự phân bố của các quần thể, giữa các quần thể khác.

Tương tự như vậy, khối kiến ​​thức này tìm cách hiểu các mối quan hệ sinh thái nội bộ, gọi đó là sự cạnh tranh hoặc tương hỗ giữa các cá thể thuộc cùng một loài, và các mối quan hệ giữa các cá thể như các quá trình săn mồi và cách mạng.

Khái niệm dân số

Bầy sói.

Khi nói đến sinh thái quần thể, cần định nghĩa quần thể là gì. Trong bối cảnh này, quần thể được định nghĩa là một nhóm sinh vật có khả năng sinh sản và đồng thời tìm thấy mình trong một khu vực không gian chung (nghĩa là chúng giống nhau). Khái niệm này đồng nghĩa với quần thể sinh vật.

Những cá thể này tạo thành một đơn vị chức năng, trong đó chúng tương tác với nhau và có thể sinh sản. Lưu ý rằng khái niệm quần thể địa phương khác với khái niệm loài và quần thể loài. Trong những trường hợp này, khái niệm dân số đã được nhà nghiên cứu định nghĩa trước đó và có thể trở nên độc đoán.

Các quần thể phát triển nhờ chọn lọc tự nhiên, tác động lên các biến dị di truyền giữa các cá thể, làm thay đổi tần số của các đặc điểm khác nhau theo thời gian.

Trong hai mươi năm gần đây, sự nhấn mạnh từ sinh thái quần thể đã chuyển sang sinh thái học của "quần thể".

Khái niệm này do Levins phát triển bao gồm “quần thể của các quần thể” và theo tầm nhìn này, mỗi quần thể địa phương dễ bị tuyệt chủng nhưng có thể được cân bằng bởi quá trình nhập cư từ các quần thể khác.

Thông số nghiên cứu

Sinh thái học quần thể tập trung vào việc nghiên cứu các thuộc tính nhất định của một nhóm, chủ yếu là tăng trưởng, tồn tại và sinh sản. Các thông số quan trọng nhất là:

Quy mô và tăng trưởng dân số

Sự gia tăng quần thể được quyết định bởi sự kết hợp của 4 quá trình: sinh sản (dù là hữu tính hay vô tính), tử vong, nhập cư và di cư.

Một thước đo về gia tăng dân số là tốc độ gia tăng dân số nội tại, được ký hiệu bằng chữ cái r và được định nghĩa là tốc độ tăng trưởng trên mỗi cá thể (hoặc bình quân đầu người) trên một đơn vị thời gian trong dân số.

Như đã thảo luận, khái niệm dân số liên quan đến các biến thời gian và không gian, do đó quy mô dân số và tốc độ tăng trưởng được tính toán cho một thời gian và đơn vị không gian cụ thể.

Có một số mô hình tăng trưởng dân số: cấp số nhân và logistic. Đầu tiên đại diện cho một dân số trong một môi trường không giới hạn và theo mô hình, khi dân số tăng lên, tốc độ tăng trưởng trở nên nhanh hơn. Tuy nhiên, mô hình này không thể áp dụng lâu dài cho bất kỳ dân số nào.

Ngược lại, mô hình logistic thực tế hơn và kết hợp thuật ngữ “sức chứa” - quy mô dân số tối đa mà môi trường có thể hỗ trợ.

Tỉ trọng

Các quần thể có thể được mô tả về mật độ và sự phân tán của chúng. Mật độ đề cập đến số lượng cá thể trên một khu vực hoặc trên một thể tích - số lượng thực vật trên một mét vuông hoặc số lượng vi khuẩn trên một mililit trong một ống nghiệm. Tham số này là động.

Mật độ dân số có thể được điều chỉnh bởi các yếu tố như tỷ lệ sinh và tỷ lệ chết làm chậm sự gia tăng dân số, ổn định nó gần khả năng mang của nó.

Sự phân tán

Sự phân tán là hình thái không gian mà quần thể tuân theo và có thể thay đổi cơ bản tùy thuộc vào mật độ địa phương và các đặc điểm sinh thái của môi trường. Thật hợp lý khi nghĩ rằng các khu vực thích hợp nhất cho một loài nhất định sẽ là nơi sinh sống với tỷ lệ lớn hơn.

Tương tự, các tương tác xã hội của động vật cũng có thể ảnh hưởng đến sự phân tán dân số.

Sự tập hợp các cá thể trong các khu vực nhất định là kiểu phân tán phổ biến nhất. Ví dụ, động vật lưỡng cư dành phần lớn thời gian của chúng dưới các tảng đá, vì nó cung cấp một môi trường ẩm ướt hơn những khu vực tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, do đó ngăn ngừa hiện tượng khô hạn.

Trong trường hợp không chắc chắn rằng các điều kiện môi trường là đồng nhất, sự phân bố của các cá thể sẽ là ngẫu nhiên.

Dạng phân tán đồng đều không phổ biến và khi quan sát thấy nó có thể là hệ quả của sự tương tác giữa các cá thể. Một số loài thực vật có thể tạo ra các chất hóa học ức chế sự nảy mầm của đồng loại ở các khu vực gần đó hoặc trong trường hợp động vật lãnh thổ, chúng có thể xa lánh các cá thể khác.

Phương pháp luận

Sinh thái quần thể tích hợp phát triển lý thuyết, công việc trong phòng thí nghiệm và công việc thực địa.

Tuy nhiên, với sự hiện đại hóa của ngành học và sự ra đời của các máy tính có khả năng thực hiện các công việc thống kê quan trọng, có một lượng lớn dữ liệu có thể được sử dụng bởi các nhà sinh thái học dân số mà không cần đi thực địa.

Kiến thức về số lượng cá thể tạo nên một quần thể (giá trị này được gọi là “kích thước quần thể”) và sự phân bố của chúng là một số mục tiêu chính của sinh thái học quần thể và có thể được ước tính theo nhiều phương pháp khác nhau.

Các kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất để ước tính các thông số về mức độ liên quan trong sinh thái quần thể sẽ được mô tả dưới đây:

Quy mô dân số

Cách tiếp cận đầu tiên - và trực quan nhất - là đếm trực tiếp các cá nhân. Kỹ thuật này có thể được áp dụng cho các quần thể nhỏ mà việc đếm đảm bảo một giá trị chính xác.

Ví dụ, nếu bạn muốn nghiên cứu số lượng chó nhà trong một vùng, số lượng sao biển ở vùng cạn, hoặc số lượng sinh viên đại học địa phương.

Tuy nhiên, khi mục tiêu nghiên cứu là một nhóm lớn hơn, đếm trực tiếp không phải là một giải pháp thay thế khả thi.

Trong những trường hợp này, việc đếm gián tiếp các thành viên của dân số được thực hiện. Nếu sự phân bố của sinh vật nghiên cứu là rất rộng, sinh vật có thể được đếm trong một khu vực được phân định và sau đó ngoại suy ra khu vực thực tế.

Số lượng cá thể cũng có thể được ước tính gián tiếp bằng các bằng chứng như tổ, hang hoặc mẫu phân.

Cuối cùng, phương pháp bắt và bắt lại có thể được áp dụng, được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các quần thể động vật. Bước đầu tiên bao gồm bắt các con vật, đánh dấu và thả chúng ra. Sau đó, chúng được bắt lại và kích thước được ước tính liên quan đến các cá thể được bắt và gắn thẻ.

Cơ cấu dân số

Các nghiên cứu về dân số nhằm xác định đặc điểm của quần thể về giới tính, giai đoạn phát triển của cá thể, giai đoạn sinh sản và những người khác.

Để đáp ứng mục tiêu này, cần phải biết tuổi gần đúng của sinh vật. Trong trường hợp của động vật có vú, sự mòn có thể được quan sát thấy ở răng, ở các nhóm động vật khác, nó có thể được suy ra bởi trạng thái của cấu trúc như sừng hoặc lông.

Trong giới thực vật, các vòng sinh trưởng có thể được đếm trên thân cây. Ngoài ra còn có các kỹ thuật sinh học phân tử cho phép ước tính tuổi của sinh vật.

Ví dụ về điều tra thực tế

Năm 1996, Trajano đã điều tra sinh thái quần thể của loài ma cà rồng phổ biến Desmodus rotundus (Chiroptera). Thông qua các thí nghiệm bắt và bắt lại, ông có thể kết luận rằng kích thước đàn thay đổi hàng tháng, cho thấy dơi thường xuyên di chuyển từ hang này sang hang khác.

Theo nghiên cứu này, dơi có khả năng di cư đến những vùng ấm hơn khi khí hậu bảo đảm. Mật độ dân số tối thiểu được báo cáo là 3,5 cá thể trên một km vuông.

Bởi Ltshears, từ Wikimedia Commons

Các ứng dụng

Kiến thức về sinh thái quần thể là điều cần thiết đối với các nhà sinh học quản lý và bảo tồn tài nguyên và động vật hoang dã. Để đối mặt với các vấn đề liên quan đến bảo tồn đa dạng sinh học, cần có thông tin chính xác về sinh thái quần thể của nhóm nghiên cứu.

Ví dụ, nếu bạn muốn nghiên cứu lý do tại sao các loài lưỡng cư đang giảm số lượng trên toàn thế giới hoặc nếu sự du nhập của một loài ngoại lai đang ảnh hưởng đến một loài địa phương theo một cách nào đó, thì cần phải có dữ liệu sinh thái học quần thể. .

Người giới thiệu

1. Hannan, MT & Freeman, J. (1977). Hệ sinh thái quần thể của các tổ chức. Tạp chí xã hội học của Mỹ, 82 (5), 929-964.
2. Parga, ME và Romero, RC (2013). Sinh thái: tác động của các vấn đề môi trường hiện nay đối với sức khỏe và môi trường. Phiên bản Ecoe.
3. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV và Jackson, RB (2014). Sinh học Campbell. Lề.
4. Rockwood, LL (2015). Giới thiệu về sinh thái quần thể. John Wiley và các con trai.
5. Trajano, E. (1996). Sự di chuyển của loài dơi hang động ở đông nam Brazil, tập trung vào hệ sinh thái quần thể của loài dơi ma cà rồng phổ biến, Desmodus rotundus (Chiroptera). Biotropica 28 (1), 121-129.