Chủ đề 53: SINH THÁI HỌC QUẦN THỂ[POPULATION ECOLOGY]Tổng quan ĐẾM SỐ CỪUTại vùng đất gồ ghề Hirta thuộc đảo Scottish, các nhà sinh thái học tiến hànhnghiên cứu về quần thể cừu trong thời gian 50 năm. Giá trị của nghiên cứu nàylà gì mà các nhà khoa học mất thời gian dải như vậy để nghiên cứu? Cừu củađảo Soay [cừu Soay] là giống cừu cổ và rất quý có họ hàng gần với cừu nuôi ởchâu Âu. Để bảo tồn giống cừu này, 1932 các nhà bảo vệ động vật đã bắt cừuSoay trên đảo thả vào vùng gần Hirta. Việc làm đó có ý nghĩa là cung cấp cơhội lý tưởng để nghiên cứu quần thể động vật bị cách ly thay đổi kích thức rasao, khi có thức ăn dồi dào và không có kẻ thù ăn thịt. Thật ngạc nhiên, các nhàsinh thái học đã thấy rằng trong điều kiện đó số lượng cừu tăng lên vô cùngnhanh chóng, có khi là tăng thêm trên 50% sau một năm.Tại sao một số quần thể loài này thay đổi nhiều, trong khi các quần thể củaloài khác lại ít thay đổi? Để trả lời câu hỏi đó, chúng ta trở lại xem xét lĩnh vựcSinh thái học quần thể, nghiên cứu quần thể trong mối liên quan với môi trườngsống của chúng. Sinh thái học quần thể tìm hiểu xem các nhân tố vô sinh và hữusinh có ảnh hưởng như thế nào tới mật độ, phân bố, kích thước và cấu trúc tuổicủa quần thể.53.1 ĐỘNG HỌC CỦA CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC ẢNH HƯỞNGTỚI MẬT ĐỘ, SỰ PHÂN BỐ VÀ SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂQuần thể là một nhóm các cá thểcùng loài, cùng sống tron cùng một khuvực nhất định; cùng sử dụng chungnguồn sống, cùng chịu tác động của cácnhân tố môi trường, có sự tương tác vớicác thành viên khác và giao phối vớinhau để duy trì nòi giống.Quần thể liên tục tiến hóa khi chọnlọc tự nhiên tác động lên các biến dị ditruyền của các cá thể trong quần thể.Hình 5.1: Quần thể chim cánh cụt trên đảoNam Georgia ở Nam Thái Bình Dương.1Mật độ và sự phân bốVào bất kỳ thời kỳ nào, quần thể luôn có phạm vi phân bố và kích thướcriêng, một quần thể xác định cần quan tâm đến mật độ, sự phân bố các cá thểtrong đó.Mật độ: một chỉ số động học của quần thểMật độ cá thể trong quần thể là số lượng cá thể có trên một đơn vị diện tíchhoặc thể tích của môi trường sống.Mật độ được xác định bằng nhiều phương pháp thu mẫu khác nhau như đếmhết số lượng cá thể trong quần thể nhưng chỉ có thể đếm được đối với quần thểcó cá thể kích thước lớn dễ đếm; đối với các quần thể có kích thước cơ thể nhỏhoặc dễ lẩn trốn, khó đếm,… để ước lượng như đếm theo ô [ngẫu nhiên]; cácchỉ số chỉ thị [số tổ, dấu chân, bãi phân thú,…], hoặc băng phương pháp “đánhdấu – bắt lại”.Mật độ không cố định mà luôn thay đổi khi có cá thể nhập cư hoặc xuất cưra khỏi quần thể. Số cá thể mới sinh ra cùng với sự nhập làm tăng số lượng cá tểcủa quần thể. Số lượng cá thể bị chết và số lượng cá thể xuất cư/ di cư ra khỏiquần thể là 2 yếu tố làm giảm số lượng cá thể của quần thể [hình 53.3].* Phương pháp “đánh dấu – bắt lại”:Đánh bắt một số cá thể [m] trong quầnthế rồi đánh dấu các cá thể và thả chúnglại trong quần thể;- Sau một thời gian, khi các cá thể đánhdấu hòa nhập vào quần thể, tiến hànhđánh bắt lại, ghi nhận số cá thể đã đánhdấu lần trước [x];- Ứơc lượng tổng số cá thể quần thể-bằng công thức:N=m.nxVới: n là tổng số cá thể 2 lần đánh bắt;N là tổng số cá thể của quần thể.2Các kiểu phân bốTrong giới hạn phân bố địa lý củaquần thể, mật độ của từng khu vực cóthể rất khác nhau. Các nghiên cứu vềsự phân bố giúp chúng ta hiểu sâu hơnmối quan hệ giữa sinh vật với môitrường và sự tương tác giữa các cá thểtrong quần thể.Phân bố theo nhóm: là kiểu phânbố phổ biến nhất; gặp ở môi trườngkhông đồng nhất, nó làm tăng sự hỗtrợ giữa các cá thể có tác dụng tănghiệu quả khai thác nguồn sống và khảnăng chống chịu với điều kiện bất lợicủa môi trường.Phân bố đều: Gặp ở quần thể có sựcạnh tranh cao trong môi trường đồngnhất hoặc do tập tính lãnh thổ củađộng vật.Phân bố ngẫu nhiên: Gặp khi môitrường đồng nhất hoặc các cá thểtrong quần thể không có sức hấp dẫn[ít cần sợ hỗ trợ] lẫn nhau hoặc khôngcạnh tranh.Số lượng cá thể của quần thểSố lượng cá thể của quần thể được nghiên cứu các chỉ số thống kê tỷ lệsinh và tỷ lệ tử và sữ thay đổi số lượng cá thể theo thời gian.Bảng sốngBảng sống là bảng tóm tắt kiểu sống sót đặc thù theo nhóm tuổi củamột quần thể; là theo dõi số phận của nhóm cá thể cùng lứa tuổi từ khi sinh ratới khi chết. Bảng 53.1 là bảng sống sóc đất belding ở gần đèo Tioga doSherman và Morton ghi nhận.3Đường cong sống sótLà đồ thị thể hiện số liệu từ bảng sống, mỡi điểm trên đường sống thể hiện sốcá thể sống sót ở mỗi lứa tuổi. Hình 53.5 thể hiện đường cong sống sót củasóc đất belding đực và cái có số liệu thống kê trong bảng 53.1.Đường cong sinh trưởng có thể phân thành 3 kiểu chính [hình 53.6]:Kiểu I, thể hiện quần thể có các cá thể còn non và trưởng thành có tỷ lệ chếtthấp, sau đó tỷ lệ chết tăng cao ở nhóm tuổi cao. Kiểu này gặp ở nhóm có khảnăng chăm sóc, bảo vệ thế hệ còn non tốt như thú nuôi con, người,…4Kiều III, thể hiện số con non có tỷ lệ chết cao, sau đó tỷ lệ chết giảm ở nhómtuổi cao do khả năng sống cao khi trưởng thành. Thường nhóm này sinh sảnnhiều nhưng không có khả năng bảo vệ, chăm sóc con nên con non bị nhómkhác ăn thịt nhiều.Kiểu II, là kiểu trung gian giữa 2 kiểu trên, có tỷ lệ chết ổn định theo thờigian.Tỉ lệ sinh [Reproductive Rates ]- Bảng sinh sản được dựng nên từnhững số liệu về sinh sản của mộtnhóm cá thể từ khi sinh ra tới khichết.- Để nghiên cứu khả năng sinh sản,các nhà sinh thái học chỉ quan tâmthống kê số lượng con cái trong quầnthể và số cá thể cái sinh ra trong mỗilứa đẻ. Bảng 53.2 là bảng sinh sản củasóc đất Belding ở đeo Tioga.- Bảng sinh sản [tỉ lệ sinh sản] khácnhau tùy thuộc vào loài.53.2 ĐẶC ĐIỂM LỊCH SỬ ĐỜI SỐNG CỦA SINH VẬT LÀ SẢN PHẨMCỦA CHỌN LỌC TỰ NHIÊNChọn lọc tự nhiên ủng hộ những đặc điểm làm tăng khả năng sống sót vàsự thành công sinh sản của mỗi cá thể.Các đặc điểm ảnh hưởng tới thời gian sinh sản và tử vong của sinh vật làmnên lịch sử sự sống của sinh vật biểu hiện ở 3 nội dung cơ bản khác nhausau: khi nào sinh vật bắt đầu sinh sản, bao nhiêu lâu lại sinh sản một lần vàmỗi lần sinh bao nhiêu con. Lịch sử đời sống của sinh vật là sản phẩm củatiến hóa phản ánh sự phát triển, hoạt động sinh lý và tập tính của sinh vật đó.Tiến hóa và sự đa dạng lịch sử đời sống của sinh vậtQuan điểm cơ bản cho rằng tiến hóa tạo ra sự đa dạng lịch sử đời sống củasinh vật, điều này được chứng minh bằng nhiều ví dụ trong tự nhiên như cáhồi, cây thùa sinh sản bùng nổ [semelparity = sinh sản 1 lần]; sinh vật kháclại sinh sản nhiều lần trong đời [iteoparity].5Các nhân tố thúc đẩy sự tiếnhóa theo hai hướng này chủ yếu là2 yếu tố: tỉ lệ sống sót của con cáisinh ra và khả năng sống sót của cáthể trưởng thành để lại có thể sinhsản.Hình 53.7 Cá Hồi sinh sản một lầntrong đời [Sinh sản bùng nổ].Sự “dung hòa” và lịch sử đời sống của sinh vậtỞ sinh vật có một sự dung hòagiữa sinh sản và sống sót của sinhvật. Như Hươu ở Scotland chết vàomùa đông đa phần là hươu sinh sảnvào mùa hè trước đó, hươu khôngsinh sản ít chết hơn hoặc như chimcắt nuôi càng nhiều con thì khả năngsống càng ngắn.Áp lực CLTN hướng tới sự dunghòa giữa số lượng và kích thước consinh ra. Thường các loài khả năngsống sót của con non sinh ra kém thìsố con sinh ra nhiều nhưng kíchthước con non nhỏ. Và ngược lại,những con mà khả năng sống sótcao thì con non sinh ra ít và kíchthước cơ thể lớn.Ở một số khác, bố mẹ có vai tròlớn trong việc nâng cao khả năngsống sót của con non nhờ chăm sóc[ở động vật] hoặc tích trữ nhiềunăng lượng vả dinh dưỡng trong hạt[dừa].Hình 53.8: Sinh sản của ếch nháivà nòng nọc sinh ra kích thướcnhỏ nhưng số lượng lớn.Hình 53.9: Voi con sinh ra kíchthước lớn nhưng số con sinh ramỗi lần sinh ít.653.3. SINH TRƯỞNG QUẦN THỂ TRONG QUẦN THỂ TRONGMÔI TRƯỜNG LÝ TƯỞNG [ MÔI TRƯỜNG KHÔNG GIỚI HẠN ]THEO MÔ HÌNH HÀM SỐ MŨQuần thể của tất cả các loài, dù có lịch sử sự sống như thế nào cũng đềuphát triển mạnh mẽ khi được cung cấp nguồn sống dồi dào. Mặc dù sự tăngtrưởng không bị giới hạn không xảy ra trong thời gian dài trong tự nhiên,nhưng những nghiên cứu tăng trưởng quần thể trong một môi trường lý tưởnggiúp phát hiện ra khả năng tăng trưởng của loài và điều kiện môi trường cầnthiết để cho khả năng tăng trưởng đó được thực hiện.Tỷ lệ tăng trưởng tính trên đầu cá thểTỷ lệ sinh tính trên đầu cá thể là số con tính trung bình được quần thểsinh ra trên một đơn vị thời gian/ cá thể.Gọi b là tỷ lệ sinh trên đầu cá thể [Ví dụ quần thể có 1000 cá thể, sau 1 nămsinh được 34 con non thì b = 34/1000 = 0,034 ].Gọi d là tỷ lệ chết trên đầu cá thể [ ví dụ quần thể có 1000 cá thể, sau 1 nămchết 17 con thì d = 17/ 1000 ].Tỷ lệ tăng trưởng tính theo đầu cá thể là r: r = b – dSử dụng tỷ lệ tăng trưởng tính theo đơn vị cá thể chúng ta có thể viếtphương trình về sự thay đổi kích thước của quần thể như sau:∆N= rN∆tTăng trưởng tức thời tại một thời điểm nhất định được tính theo công thức:dN= rinstNdtVới rinst chính là tỷ lệ tăng trưởng tức thời [ instantaneous ] tính trên đầu cáthể; Δt quá ngắn được thể hiện bằng dt.Tăng trưởng theo hàm số mũ7Tăng trưởng của quần thể trongđiều kiện lý tưởng [được cung cấpnguồn sống dồi dào và tỷ lệ sinhsản cao với toàn bộ tiềm năngsinh học ] được gọi là tăng trưởngtheo hàm số mũ với phương trình:dNdt= rmax NKích thước quần thể tăng trưởngtheo hàm số mũ với tỷ lệ ổn định cócong tăng trưởng hình chữ J. Dù tỷ lệtăng trưởng tối đa là không đổi,nhưng kích thước quẩn thể N càng lớnthì đường cong tăng trưởng tạo dựngđứng hơn quần thể N nhỏ hơn.Đường cong tăng trưởng theo hàmsố mũ [hình chữ J] xuất hiện ở nhữngquần thể khi mới chuyển tới môitrường sống mới có nguồn sống dồidào hoặc sau khi giảm số lượng độtngột,… Ví dụ: Hình 53.11 thể hiệnkiểu tăng trưởng hình chữ J của voi ởCông viên Kruger, Nam Phi giai đoạnđầu được bảo tồn.53.4. SINH TRƯỞNG QUẦN THỂ TRONG MÔI TRƯỜNG CÓ GIỚIHẠN THEO MÔ HÌNH LOGISTIC VÀ SINH TRƯỞNG CỦA QUẦNTHỂ TRONG THỰC TẾMỗi môi trường sống có khả năng chịu tải [carrying capacity] K khácnhau; là kích thước tối đa mà môi trường có thể duy trì được sự tồn tại pháttriển lâu dài của quần thể.Khả năng chịu tải [K] của một quần thể thay đổi theo thời gian, khônggian và phụ thuộc vào khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường. Nguồnnăng lượng, nơi trú ẩn, kẻ thù ăn thịt, dinh dưỡng, nước và vị trí làm tổ có thểlà những nhân tố giới hạn tăng trưởng quần thể. Số lượng cá thể quá nhiều vànguồn sống chỉ có giới hạn có ảnh hưởng sâu sắc tới tỷ lệ tăng trưởng của8quần thể, làm giảm tỷ lệ sinh trên đầu cá thể [b] và tăng tỷ lệ tử trên đầu cá thể[d] và vì vậy tỷ lệ tăng trưởng tính theo đầu cá thể [r] giảm.Mô hình tăng trưởng logisticQuần thể tăng trưởng ở môi trường có khả năng chịu tải K xác định, sựtăng trưởng tuân theo mô hình logistic với công thức:dN= rmax N [ K − N ]KdtĐường cong tăng trưởng quần thể theo mô hình tăng trưởng logistic cóhình chữ S, khi N được vẽ theo thời gian. Quần thể có số lượng cá thể mớităng cao nhất khi quần thể có kích thước trung bình, khi đó không chỉ quầnthể sinh sản nhanh vì môi trường có nhiều khoảng trống và có nhiều nguồnsống. Tỷ lệ tăng trưởng quần thể chậm lại khi N tiến tới K.Bảng 53.3 và hình 53.12 mô tả sự tăng trưởng theo kiểu hàm số mũ vàtăng trưởng logistic của quần thể giả định.Tăng trưởng của các quần thể thực tếMô hình logistic cho thầy quần thể có khả năng điều chỉnh tức thời sự tăngtrưởng để dần dần tiếp cận tới khả năng chịu tải của môi trường. Trong thựctế, thường phải có độ trễ về thời gian trước khi các tác động âm tính của tăngtrưởng quần thể trở thành hiện thực. Điều nay khiến cho tăng trưởn quần thểtạm thời đạt vượt quá khả năng chịu tải trong thời gian ngắn, như quần thể rậnnước trong Hình 53.13b.9Trong mô hình logistic cần đưa thêm ý tưởng là bất luận mật độ cá thểnhư thế nào, mỗi cá thể đều đóng góp tác động âm tính như nhau vào tỷ lệtăng trưởng của quần thể. Tuy nhiên, một số quần thể thể hiện hiệu ứng Allee,trong đó các cá thể có thể có thời gian thể tê giác trắng phương bắcrất khó khăn để sống sót hoặc sinh sản [Ceratotherium simum ] có nguy cơnếu kích thước quần thể quá nhỏ. Mô tuyệt chủng [ Hình 53.14 ].hình cũng có vai trò quan trọng trongbảo tồn sinh học khi dự báo số lượngcá thể của quần thể sẽ tăng nhanh vềsố lượng như thế nào sau khi quần thểbị giảm tới kích thước nhỏ và có thểước tính tỷ lệ khai thác bền vững chocác quần thể cá và các loại sinh vậthoang dã khác. Các nhà sinh học bảotồn có thể sử dụng mô hình này đểtính kích thước tối thiểu mà nếuxuống dưới kích thước đó quần thể sẽváo nguy cơ tuyệt chủng, ví dụ quầnMô hình logistic và lịch sử sự sốngCác đặc điểm lịch sử sự sống khác nhau được chọn lọc tự nhiên ủng hộtrong các điều kiện môi trường khác nhau. Ở quần thể mật độ cao, chọn lọc tựnhiên duy trì những đặc điểm thích nghi giúp sinh vật sống sót và sinh sản màchỉ cần sử dụng ít nguồn sống. Khả năng cạnh tranh và sử dụng nguồn sống cóhiệu quả sẽ được chọn lọc tự nhiên duy trì ở những quần thể đạt hoặc gần đạttới khả năng chịu tải của chúng. Ở quần thể mật độ thấp, sinh vật tích nghi10theo hướng sinh sản nhanh, ví dụ có nhiều loài sinh ra rất nhiều con và cáccon có kích thước nhỏ bé.53.5. CÁC NHÂN TỐ PHỤ THUỘC MẬT ĐỘ ĐIỀU CHỈNH TĂNGTRƯỞNG QUẦN THỂTác động của các nhân tố vật lý của môi trường lên quần thể và điềuchỉnh tăng trưởng của quần thể mà không phụ thuộc vào mật độ các cá thể.Ví dụ: Khi khô hạn,do sụt lún cát không thể che phủ rễ làm cho cỏ đuôi trâu bịchết, giảm số luộng cá thể trong quần thể.Áp dụng cơ chế điều hòa ngược của sinh học đối với quần thể có thểgiải thích các tác nhân hữu sinh tác động và điều chỉnh tăng trưởng quần thểcó phụ thuộc vào mật độ của các cá thể.11Điều hòa quần thể phụ thuộc vào mật độCạnh tranh giành nguồn sốngKhi mật độ quần thể cao, sựcạnh tranh nguồn sống giữa các cá thểtrong quần thể tăng làm tỉ lệ sinhgiảm.Chiếm cứ lãnh thổ ở động vậtTập tính ở nhiều động vật nhằm chiếm cứ một khu phân bố riêng, là sựcạnh tranh nguồn sống của các cá thể. Khi những cá thể không chiếm cứ đượckhông gian riêng [nơi đẻ chẳng hạn] sẽ hạn chế sinh sản làm giảm tỉ lệ sinhsản.12Dịch bệnhMật độ quần thể ảnh hưởng tới sức khỏe của cá thể và do đó ảnh hưởngtới mức độ sống sót của sinh vật. Nếu tỉ lệ truyền một bệnh nào đó phụ thuộcvào sự đông đúc các cá thể trong quan thể thì tỉ lệ mắc bệnh cũng phụ thuộcvào mật độ.Dịch bệnh là một tác nhân điều chỉnh sự tăng trưởng của quần thể phụthuộc vào mật độ.Quan hệ vật ăn thịt với con mồiĐầy có thể là nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng tới tỉ lệ chết phụ thuộcmật độ; nếu mật độ cá thể cao thì vật ăn thịt sẽ bắt gặp và tóm được nhiều conmồi hơn và vật ăn thịt có thể chủ yếu ăn loài đó, làm tỉ lệ tử vong cao.Chất thải độc hạiSự tích tụ các chất thải độc hại có thể góp phần vào điều hòa sự tăngtrưởng của quần thể theo kiểu phụ thuộc mật độ. Vi sinh vật nuôi cấy trongphòng thí nghiệm, khi chất thải độc hại tích tụ vượt ngưỡng thì quần thể VSVsẽ ngừng tăng trưởng.Các yếu tố nội sinhMột số quần thể [ đặc biệt ở gẵm nhầm ] khi quần thể tăng trưởng làm mậtđộ cá thể quá đông thì tỉ lệ sinh giảm mặc dù nguồn sống vẫn còn dồi dào;Có thể mật độ quá đống đã gây ức chế hoạt động của hoocmon làm chẩmquá trình thành thục, gây teo cơ quan sinh dục và giảm khả năng miễn dịch.Động thái học quần thểTất cả các quần thể qua thời gian đều có sự dao động ít nhiều về số lượngcá thể. Nghiên cứu động thái học quần thể tập trung vào tác động tổng hợpgiữa các nhân tố hữu sinh và vô sinh gây nên sự biến đổi kích thước quần thể.Sự ổn định và sự dao động13Cá quần thể động vật có kíchthước lớn đã từng được cho là luôn cósố lượng cá thể ổn định, nhưng nhiềunghiên cứu gần đây được thực hiệntrong thời gian dài đã làm thay đổiquan điểm đó. Ví dụ, quần thể cừuSoay ở đảo Hirta từ năm 1955 đến2002 được mô tả trong biểu đồ Hình53.18.14Chu kỳ quần thể: Tìm hiểu khoa họcTrong khi nhiều quần thể biếnđộng số lượng cá thể theo chu kỳ thìmột số quần thể khác lại dao độngtăng giảm theo chu kỳ. Một số độngvật ăn cỏ kích thước nhỏ như chuộtđồng hoặc chuột lemmut có chu kỳkhoảng 3 – 4 năm, một số chim nhưgà gô cổ khoang và gà gô trắng xámcó chu kỳ 9 – 11 năm.Một ví dụ đáng chú ý về chu kỳquần thể khoảng 10 năm là của thỏtuyết [Lepus americanus] và linhmiêu [Lynx canadenis] sống ở rừngphía bắc Canada và Alaska. Linh miêulà vật ăn thịt chuyên săn bắt thỏ tuyết,vì vậy không có gì làm ngạc nhiên khisố linh miêu tăng giảm cùng với sựtăng giảm của thỏ tuyết [Hình 53.20]Có nhiều giả thiết về sự biến động của thỏ tuyết và linh miêu nhưng giảthiết về nguyên nhân là do “mối tương tác vật ăn thịt – con mồi” được chấpnhận hơn cả. Vì khi sử dụng vòng đeo cổ phát song radio để theo dõi các cáthể thỏ và xác định vì sao thỏ bị chết, các nhà sinh tái học thấy rằng vật ăn thịtđã ăn mất khoảng 90% số lượng thỏ, không có thỏ nào chết vì đói.Nhập cư, xuất cư và siêu quần thểNhập cư, xuất cư của các cá thểcũng ảnh hưởng tới biến động sốlượng quần thể. Khi các quần thể địaphương liên kết để trở thành siêu quầnthể [metapopulation ]. Ví dụ, nhập cưvà xuất cư của sóc đất belding cótrong ví dụ trên có liên quan đến cácquần thể khác, các quần thể đó hìnhthành nên một siêu quần thể.Hình 53.21 minh họa sự di cư giữacác quần thể của loài buo7mm1 đốmGlanville [Melitaea cinxia].1553.6. QUẦN THỂ NGƯỜI KHÔNG CÒN TĂNG TRƯỞNG THEO HÀMSỐ MŨ NHƯNG VẪN TĂNG NHANHTrong những thế kỷ vừa qua, quần thể người tăng trưởng với tỷ lệnhanh chưa từng thấy, rất giống với tăng trưởng của quần thể voi ở Công viênQuốc gia Kruger [Hình 53.11] hơn là giống với sự biến động quần thể phụthuộc vào mật độ.Quần thể người toàn cầuMô hình tăng trưởng hiện naycủa chúng ta là trường hợp đặc biệt;nó không giống với quần thể động vậtcó kích thước lớn khác, quần thểngười tăng trưởng liên tục trong thờigioan dài [Hình 53.22].Mặc dù vẫn tiếp tục tăng trưởng, nhưng tỷ lệ tăng trưởng bắt đầu chấm lạitrong năm 1960 [Hình 53.23]. Tỷ lệ tăng trưởng hăng năm đạt cao nhất là2,2% vào năm 1962, đến năm 2005 tỷ lệ tăng trưởng giảm xuống còn 1,15%.Mô hình tăng trưởng tiếp tục giảm, đến năm 2050 tỷ lệ tăng chỉ còn khoảng0,4%. Với tỷ lệ tăng trưởng đó mỗi năm dân số tăng 36 triệu người và sẽ đạtkích thước 9 tỷ người.16Các kiểu thay đổi quần thể theo khu vựcChúng ta đã mô tả được sự thay đổi quần thể người toàn cầu, quần thểngười luôn thay đổi theo từng vùng. Ở quần thể người ổn định tại một khu vựcnhất định, tỷ lệ sinh tương đương với tỷ lệ tử [không kể đến ảnh hưởng của sốngười nhập cư và xuất cư]. Hình 53.24 so sánh sự dịch chuyển dân số ở mộtnước công nghiệp phát triển là Thủy Điển với một một nước chưa phải lànước công nghiệp như Mexico.Cấu trúc tuổiCấu trúc tuổi của một số nước bao gồm số lượng người ở mỗi lứa tuổilà đặc điểm quan trọng thể hiện sự thay đổi dân số hiện tại và trong tương lai.Cấu trúc tuổi được thể hiện bằng hình tháp [Hinh2 53.25].Hình tháp cấu trúc tuổi không chỉ cho phép chúng ta dự đoaán chiềuhướng tăng trưởng dân số mà còn làm sáng tỏ các điều kiện xã hội. Và cấutrúc tuổi giúp chúng ta lập kế hoạch cho tương lai.Tỷ lệ tử vong trẻ sơ sinh và tuổi thọ trung bìnhTỷ lệ tử vong trẻ sơ sinh và tuổi thọ trung bình rất khác nhau giữa cácnhóm người. Sự khác nhau này phản ánh chất lượng cuộc sống mà trẻ em phảiđương đầu khi sinh và ảnh hưởng bởi sự lựa chọn sinh sản của các cặp bố mẹ.Nếu tỷ lệ tử vọng trẻ sơ sinh cao thì bố mẹ thường chọn đẻ nhiều con để đảmbảo rằng có một số con trong số các con sinh ra sống tới lúc trưởng thành.17Khả năng chịu tải trên toàn cầuƯớc tính về sức chứaNhiều tính toán khác nhau về khả năng chịu tải [Carrying capacity] củatrái đất đối với quần thể người, với con số trung bình khoảng 10 – 15 tỷ người.Rất khó ước tính khả năng chịu tải của Trái Đất, các nhà khoa học đã sửdụng nhiều tính toán sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Một số nhà khoahọc sử dụng logistic để dự đoán kích thước lớn nhất của có thể có của quầnthể người. Những tính toán khác dựa trên mật độ tối đa của con người nhânlên lên với diện tích mặt đất mà con người có thể sống. Tính toán khác lại dựvào các nhân tố giới hạn như các nhân tố: thức ăn, đất canh tác, năng suấtnông nghiệp, những bữa ăn với rau và thịt và số lượng calo cần thiết cho mỗingười.Các nhân tố giới hạn kích thước quần thể ngườiKhái niệm dấu chân sinh thái [ecological footprint] nói đến tổng diệntích đất và diện tích nước cần cho mỗi người, mỗi thành phố, hoặc mỗi quốcgia cần để tạo ra đủ nguồn tài nguyên mà con người ở đó cần cũng như chứađược tất cả các chất thải do họ sinh ra.Theo tính toán, mỗi người cần khoảng 2ha đất, nếu dành đất cho côngviên và khu bảo tồn các loài thì diện tích cho mỗi người có thể giảm xuốngcòn 1,7ha/người – diện tích chuẩn dung để so sánh dấu chân sinh thái thực tế.Bất kỳ ai sử dụng nguồn sống cần trên 1,7ha thì được xem là sử dụng tàinguyên không bền vững.Ngoài ra còn nhiều cách tính khác nhau ở nhiều vùng và có ý nghĩa vàcách giải tích khác.18