SINH THAI HOẽC QUAN THE QUAN XAế
Sinh thỏi hc cỏ th (Autoecology): Nghiờn cu mi quan h
ca mt cỏc th ca lũai i vi mụi trng, ch yu l hỡnh
thỏi lũai.
Sinh thỏi hc qun th (Population ecology): Nghiờn cu v
cu trỳc v s bin ng s lng ca mt nhúm cỏ th thuc
mt lũai nht nh cựng sng chung vi nhau mt vựng lónh
th, theo mt sinh cnh a lý. Mi quan h sinh thỏi gia cỏc
cỏ th trong ni b qun th, s bin ng v s lng trong
qun th di tỏc ng ca iu kin mụi trng.
Sinh thỏi hc qun xó (Synecology): Nghiờn cu mi quan
h sinh thỏi gia cỏc cỏ th khỏc lũai v s hỡnh thnh nhng
mi quan h sinh thỏi ú.


• Nội dung nghiên cứu của sinh thái quần xã gồm 2
khía cạnh:
• 1) Về hình thái: Cấu trúc quần xã và những đặc
điểm như thành phần lòai, đặc trưng của quần xã,
mối quan hệ của các quần thể trong quần xã.
• 2) Chức năng: Mô tả diễn thế quần xã, Sự chuyển
hóa vật chất và năng lượng trong quần xã, giữa các
quần xã với điều kiện môi trường.


• I. Nhòp điệu sinh học
•- Trái Đất tự quay quanh mình gây ra nhòp điệu
ngày đêm của sinh vật.
•- Trái Đất quay quanh Mặt Trời gây ra nhòp điệu
mùa trong năm.
•- Sự thay đổi của các điều kiện vật lý của ngoại

mắt ở động vật hoặc qua sắc tố chuyển hóa trong lá
cây. Các thụ quan lại kích thích hoạt động của hoccmon
hoặc men tạo phản ứng sinh lí, phản ứng tập tính. Chưa
rõ tổ hợp nào trong trình tự đó đã đo thời gian.
•- Thực vật bậc cao và động vật rất khác nhau về hình
thái, nhưng tính quang chu kỳ của chúng rất giống nhau.
•+ Ở một số côn trùng, vào đầu mùa hè, các hoocmon
trong hạch thần kinh tác động lên trứng rơi vào trạng thái
nghỉ (diapause), mùa xuân năm sau trứng mới nở ra ấu
trùng.
•+ Nốt sần trong cây họ Đậu cũng được quang chu kỳ
điều khiển bằng cách tác động qua lá của thực vật.
•- Có hai giả thuyết về đồng hồ sinh học:
• +Đo thời gian nội sinh - Đồng hồ là một cấu trúc bên
trong có khả năng đo thời gian và không cần bất cứ tín
hiệu nào bên ngoài.
•


• -Ví dụ:Nhốt sóc bay hay chuột vào bóng tối hoàn toàn,
nó vẫn có chu kỳ hoạt động theo ngày đêm (ngày ngủ,
đêm kiếm ăn). Chu kỳ có xê dòch. Những nhòp điệu như
vậy được phát hiện từ tảo đến người.
• + Đồng hồ sinh học bên trong nhưng hoạt động theo tín
hiệu từ bên ngoài.
• - Ví dụ: Sự di chuyển theo chiều thẳng đứng của sinh vật
phù du hoàn toàn phụ thuộc vào yếu tố bên ngoài.
• -Theo Brown, sinh vật cảm nhận được sự giao động ngày
đêm của từ trường Trái Đất và chúng điều hòa sinh lý
theo nguồn thông tin này (E.P.Odum, 1978).

các điều kiện hữu sinh và vô sinh của môi trường.
• +Chuyển dòch cân bằng thần kinh: Ở động vật có xương
sống bậc cao khi dư thừa số lượng cá thể thì xuất hiện sự
gia tăng hoạt động tuyến trên thận, ảnh hưởng đến tiềm
lực sinh sản, khả năng chống bệnh tật.
•- Giải thích nguyên nhân là ở bậc hệ sinh thái chứ không
phải bậc quần thể.
•- Khi quần thể động vật phát triển mạnh thì chất lượng
thức ăn (cỏ) giảm đi và cả số lượng cũng giảm đi. Vì vậy
số lượng động vật giảm là nguyên nhân gây ra sự phục
hồi của thực vật để dẫn đến cực đỉnh (E.P.Odum, 1978).


•1.3. Dao động chất dinh dưỡng ở các biển ôn đới
•- Vào mùa đông, nhiệt độ lạnh hạn chế sự phát triển của các sinh
vật nên hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước ở T.thái cao nhất.
•- Qua mùa xuân nhiệt độ tăng, thực vật phát triển, hàm lượng chất
dinh dưỡng giảm khi thực vật đạt đỉnh cao.
•- Qua mùa hè hàm lượng chất dinh dưỡng giảm nên T.vật giảm theo.
•- Sang mùa thu hàm lượng chất dinh dưỡng lại tăng nhưng thực vật
tăng không bằng đỉnh mùa xuân.

(Nguyễn Văn Tun, 1998)


• II.Quần thể(population): Còn gọi là
chủng quần.
• 1.Khái niệm chung.
• - Quần thể là tập hợp những các thể
cùng loài sống trong một sinh môi nhất

bao gồm:
+ Sự thay đổi các thông số khí hậu, thời tiết.
+ Các mô hình mức độ tái sinh.
+ Sức mạnh của sự cạnh tranh.
+ Các yếu tố xã hội.
+ Mật độ quần cư giới hạn.
2. Phân loại quần thể
- Quần thể dưới loài :
+ Nhóm sinh vật của loài mang tính chất lãnh thổ lớn nhất
là dưới loài. Kích thước lãnh thổ của dưới loài phụ thuộc
vào độ đa dạng của cảnh quan, khả năng tự khắc phục các
chướng ngại địa lý của loài và tính chất của các mối quan
hệ trong nội bộ của các cá thể trong loài.
+ Mỗi quần thể dưới loài chiếm một vùng phân bố riêng.
+ Các “dưới loài” khác nhau về mặt hình thái, đặc điểm sinh
lý, sinh thái


• - Quần thể địa lý : Do những đặc tính về khí hậu
và cảnh quan vùng phân bố nên dưới loài có thể
phân thành những quần thể địa lý khác nhau
nhưng vẫn mang nền hình thái và sinh lý chung.
Vì vậy, những quần thể địa lý khác nhau vẫn có
thể có sự giao phối.
• Các quần thể địa lý của một loài khác nhau về:
• - Chế độ dinh dưỡng.
• - Khả năng chống chịu với nhiệt độ và sự trao đổi
nước.
• - Khả năng chống chịu với những điều kiện không
thuận lợi của môi trường.

• 3. Các thuộc tính cơ bản của quần thể.
• a) Sự sinh trưởng của quần thể
• - Mô tả bằng các phương trình vi, sai phân trong
nghiên cứu sự tăng trưởng của quần thể.
• - Các phương trình vi phân, sai phân mô tả tốc độ
biến đổi của hệ thống, chúng chỉ ra hàm của các
biến nào đó thay đổi như thế nào khi thay đổi giá
trò của chính các biến này.
• - Phương trình sai phân mô tả sự thay đổi xảy ra
trong khoảng thời gian gián đoạn.
• - Gọi Vt là giá trò của biến nào đó tại thời điểm t, ta
có công thức chung của phương trình sai phân:
•

Vt+1 = f(Vt , t)


• - Phương trình vi phân mô tả sự thay đổi liên
tục theo thời gian.
• - Nếu (V, t) bao gồm chỉ những số hạng dạng
kV; k là hằng số thì phương trình được gọi là
phương trình vi phân tuyến tính. Phương trình
mô tả sự tăng trưởng quần thể là phương
trình vi phân tuyến tính.
• - Nếu các biến trong phương trình tồn tại dưới
dạng tích (ví dụ K, V1, V2) hoặc những tổ hợp
khác thì phương trình được gọi là phương trình
vi phân phi tuyến (E.P. Odum, 1978).





•

•
•
•
•
•
•
•
•

- Năm 1925 Pearl đem áp dụng công thức của Verhulst vào
nghiên cứu động vật. Nhưng luôn luôn phải có một số điều
chỉnh, Phương trình tăng trưởng có dạng:
dN
⎛K-N⎞
⎛K-N⎞
là hệ số điều chỉnh
= r. n ⎜
⎟
⎜
⎟
dt

⎝ K ⎠

⎝ K ⎠


+ Chỉ số đại lượng N của quần thể.
⎛ N⎞
+ Chỉ số các yếu tố giới hạn ⎜1 - K ⎟
⎝

⎠


• - Hoặc có thể mô tả sự tăng trưởng bằng phương
trình dạng tích phân (phương trình logic):

• a là hằng số tích phân xác đònh vò tí đường cong bắt
đầu của sự tương đồng (giữa đường J và S), hằng
số đó bằng ln( K − N ) khi t = 0.
N
• - Ở nấm men: a = 4,1896.


• Bảng theo dõi sinh trưởng mấm men trong môi
trường nuôi (E.P.Odum, 1978).
Sinh khối tính theo
Thời
gian

phương trình logic (thực
tế)

(giờ)

Sinh khối tính theo


29,0

3

46,7

48,0

47,2

12

600,8

5904,0

594,8

16

662,1

14765,0

661,8


• - Theo Wagner 1968, mật độ đảm bảo sản
lượng tối đa của năng suất tươi thường gần


• - Khi gặp đối kháng, sự sinh trưởng giảm mạnh và
trạng thái cân bằng có thể không có. Tảo, thực vật
một năm, côn trùng, thú (chuột Lemmus), tăng
trưởng theo kiểu chữ J.


•

- Tăng trưởng theo chữ S thời gian đầu tăng rất chậm, sau
tăng nhanh (tương tự kiểu chữ J). Sau lại chậm dần và cuối
cùng thì duy trì ở cân bằng tương đối bền vững. Biểu thò toán
học cho quá trình này là phương trình:

dN
⎛K-N⎞
= r. N ⎜
⎟
dt
⎝ K ⎠
•

- K là tiệm cận của đường cong S. Nó là một hằng số giới hạn
số lượng quần thể. Vi sinh vật, thực vật, động vật tăng trưởng
theo kiểu chữ S.

(Nguyễn Văn Tun, 1998)