2.2.1.2. Kích thước của quần thể [8, tr166], [9]
Đây cũng là đặc điểm dễ quan sát thấy ở mỗi quần thể. Kích thước của quần thể là số lượng các cá thể (hoặc khối lượng hoặc năng lượng tích lũy trong các cá thể) phân bố trong khoảng không gian của quần thể. Mỗi quần thể sinh vật có kích thước đặc trưng. Ví dụ, quần thể voi trong rừng mưa nhiệt đới thường có kích thước khoảng 25 con/quần thể, quần thể gà rừng khoảng 200 con/quần thể, quần thể cây hoa đỗ quyên trên vùng núi Tam Đảo (Vĩnh Phúc) khoảng 150 cây/quần thể.
Kích thước quần thể dao động từ giá trị tối thiểu (kích thước tối thiểu) tới giá trị tối đa (kích thước tối đa) và sự dao động này là khác nhau giữa các loài.
- Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất mà quần thể cần có để duy trì và phát triển. Nếu kích thước quần thể xuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào trạng thái suy giảm dẫn tới diệt vong. Nguyên nhân do:
+ Số lượng cá thể trong quần thể quá ít, sự hỗ trợ giữa các cá thể bị giảm, quần thể không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường.
+ Khả năng sinh sản suy giảm do cơ hội gặp nhau của các cá thể đực với cá thể cái ít.
+ Số lượng cá thể quá ít nên sự giao phối gần thường xảy ra, đe dọa sự tồn tại của quần thể.
Ở nước ta, nhiều loài động vật do bị săn bắt quá mức, như quần thể tê giác Cát Tiên, quần thể bò xám Đông Dương…nên quần thể khó có khả năng tự phục hồi.
- Kích thước tối đa là giới hạn lớn nhất về số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. Nếu kích thước quá lớn, cạnh tranh giữa các cá thể cũng như ô nhiễm, bệnh tật…tăng cao, dẫn tới một số các thể di cư khỏi quần thể và mức tử vong cao .
Kích thước của quần thể luôn thay đổi và phụ thuộc vào bốn nhân tố: mức độ sinh sản, mức độ tử vong, mức độ xuất cư và nhập cư của các cá thể.
Kích thước của quần thể cho chúng ta biết về độ lớn của quần thể, phần không gian sống (môi trường) bị chiếm bởi quần thể đó. Kích thước của quần thể được đo bằng giao của các ổ sinh thái của từng cá thể trong quần thể đó. Cho ta thấy được phạm vi không gian có thể bắt gặp cá thể của quần thể đó trong tự nhiên. Đồng thời, việc xác định kích thước quần thể có vai trò quan trọng trong nghiên cứu môi trường, dựa vào kích thước quần thể và kích thước tối đa, kích thước tối thiểu có thể đánh giá được hiện trạng của quần thể, để có hướng điều chỉnh sao cho phù hợp. Sự suy giảm kích thước của một quần thể đặc trưng thuộc một hệ sinh thái là dấu hiệu chứng tỏ môi trường sống của quần xã mà chứa quần thể đó đang bị suy giảm.
Như vậy, những đặc điểm hình thái bên ngoài của quần thể như phân bố, kích thước là đặc trưng cho mỗi quần thể. Nó giúp ta phân biệt giữa các quần thể với nhau. Đặc trưng hình thái thể hiện trạng thái của một quần thể, từ đó giúp cho sinh vật tự điều chỉnh cấu trúc để duy trì trạng thái cân bằng.
2.2.2. Cấu trúc
* Khái niệm: Là tập hợp các cá thể cùng loài có các yếu tố cấu trúc đặc trưng. Nội dung cơ bản của nó là: Mật độ; tỉ lệ nhóm tuổi; tỉ lệ đực cái; tỉ lệ sinh sản, tử vong; kiểu tăng trưởng; kiểu phân bố; khả năng thích ứng. Các yếu tố cấu trúc này luôn có mối quan hệ qua lại mật thiết với nhau và với môi trường thể hiện trong sự biến động và điều chỉnh số lượng cá thể. Sự tương tác qua lại giữa các yếu tố cấu trúc tạo nên những đặc trưng sống của cấp độ tổ chức sống Quần thể (tính trồi - Emergence) [14, tr. 67].
2.2.2.1. Mật độ cá thể của quần thể [4, tr164]
Mật độ cá thể của quần thể là số lượng, khối lượng, năng lượng của quần thể trên một đơn vị diện tích hay thể tích mà quần thể đó sinh sống. Tùy theo mục đích nghiên cứu mà người ta sử dụng các đơn vị đo lường mật độ khác nhau. Ví dụ: mật độ cây thông là 1000 cây/ha diện tích đồi, mật độ sâu rau là 2 con/m2 ruộng rau, mật độ cá mè giống nuôi trong ao là 2 con/m3 nước…
Mật độ cá thể của quần thể được coi là một trong những đặc trưng cơ bản của quần thể, vì mật độ cá thể có ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống trong môi trường, tới khả năng sinh sản và tử vong của cá thể. Do đó, mật độ như một tín hiệu sinh học, thông tin cho quần thể về trạng thái số lượng của mình nhiều hay ít để tự điều chỉnh. Khi mật độ quá cao, không gian sống trở nên chật hẹp, mức ô nhiễm tăng; nguồn thức ăn, nước uống suy giảm, sự cạnh tranh trong nội bộ loài tăng. Những hiện tượng trên dẫn đến giảm mức sinh sản, nhưng mức tử vong tăng, và do đó kích thước quần thể tự điều chỉnh theo hướng thu hẹp, phù hợp với sức chịu đựng của môi trường. Nếu mật độ của quần thể lại quá thấp sẽ xuất hiện một bức tranh hoàn toàn ngược lại.
Mật độ cá thể không cố định mà thay đổi theo mùa, năm hoặc tùy theo điều kiện của môi trường sống và phụ thuộc vào chu kì sống của sinh vật. Mật độ có ảnh hưởng tới các đặc điểm hình thái của quần thể. Mật độ cá thể chi phối sự phân bố giữa các cá thể và cho biết kích thước quần thể, khoảng cách không gian giữa các cá thể.