Bài giảng "Quản lý sâu bệnh hại - Chương 6: Biện pháp sinh học quản lý sâu bệnh hại" cung cấp cho người học các kiến thức về sinh vật bắt mồi ăn thịt bao gồm: Quan hệ SVBM ăn thịt-con mồi, mô hình bắt mồi ăn thịt, sự thích ứng chức năng hay số lượng, độ bền vững của mô hình vật ăn thịt con mồi. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
1. Vật ăn thịt hạn chế quần thể con mồi dưới
sức chứa môi trường K .
1. Quan hệ SVBM ăn thịt-con mồi 2. Mô hình bắt mồi ăn thịt 3. Sự thích ứng chức năng hay số lượng (Functional vs. numeric response) 4. Độ bền vững của mô hình vật ăn thịt-
con mồi.
2. Quần thể vật ăn thịt và con mồi tăng hay giảm theo vòng quy luật.
Mô hình Lotka-Volterra: Tóm tắt 1. Con mồi gia tăng theo hàm số mũ khi số lượng của chúng. thiếu vắng vật ăn thịt.
Lượng con mồi bị vật ăn thịt ăn
R = kích thước quần thể con mồi (“tài nguyên”) P = kích thước quần thể vật bắt mồi ăn thịt r = Tỷ lệ tăng trưởng theo hàm số mũ của con mồi (exponential growth rate of the prey) c = Hiệu lực bắt mồi của vật ăn thịt (capture
Tỷ lệ thay đổi của quần thể con mồi
Tỷ lệ tăng trưởng tiềm năng của con mồi
2. Ăn thịt tỷ lệ thuận với sức sinh sản của con mồi và vật ăn thịt. (bắt gặp ngẫu nhiên). 2. Vật ăn thịt bị đói nên giảm số lượng. 3. Do có ít vật ăn thịt hơn nên con mồi có tỷ lệ sông sót cao hơn do đó quần thể con mồi lại tăng lên. 4. Quần thể con mồi tăng lại tạo điều kiện để vật ăn thịt tăng lên. 3. Quần thể vật ăn thịt tăng lên theo số lượng con mồi. Tỷ lệ chết phụ thuộc vào mật độ con mồi. Và cứ tiếp tục như vậy …
• Con mồi tiến tới trạng thái cân bằng khi
Tỷ lệ chết của VAT
Mức biến đổi thành VAT của con mồi
• Sự ổn định của quần thể con mồi phụ thuộc
vào kích thước quần thể vật ăn thịt.
Vật ăn thịt (VAT): Tốc độ thay đổi của quần thể VAT a = Hiệu lực thay đổi con mồi thành VAT d = tỷ lệ chết của VAT
Quần thể không thay đổi
• Số lượng VAT không đổi nếu R = d/ac
• Số lượng con mồi không đổi nếu P = r/c.
• Quần thể vật ăn thịt tiến tới trạng thái • Đường đẳng khuynh (Isocline) – cân bằng khi dP/dt = 0
R = kích thước quần thể con mồi (“tài nguyên”) P = kích thước quần thể vật ăn thịt r = Tỷ lệ tăng trưởng của con mồi c = Hiệu lực bắt mồi của vật ăn thịt a = Hiệu lực con mồi thành VAT
• Quần thể VAT ổn định phụ thuộc vào kích thước quần thể con mồi.
Con mồi ổn định khi:
VAT có số lượng không đổi khi: Con mồi ổn định khi:
Đường đẳng khuynh của CON MỒI
r/c
Số lượng VAT (P)
Số lượng VAT (P)
d/ac
Số lượng con mồi (R)
Số lượng con mồi (R)
r/c
Số lượng VAT (P)
Số lượng VAT (P)
d/ac
d/ac
Số lượng con mồi (R)
Số lượng con mồi (R)
Mô hình Lotka-Volterra: ăn thịt (tiêu thụ) con mồi tỷ lệ thuận với khả năng có con mồi (cRP) – Type I mô hình chức năng (functional
– VAT không bao giờ được thõa mãn – Không hạn chế tốc độ sinh trưởng của VAT
Phản ứng chức năng (Functional
response) – Mối quan hệ giữa cá thể vật ăn thịt với mật độ con mồi.
Phản ứng lượng (Numeric response) – thay đổi số lượng quần thể VAT ứng với khả năng kiếm mồi.
Type III functional response – sức ăn thịt con mồi thấp khi mật độ con mồi thấp, sau đó tăng lên, rồi đạt giới hạn trên. Type II functional response – tỷ lệ ăn thịt con mồi mới đầu tăng, nhưng sau đó VAT bão hòa (giới hạn trên của sức tiêu diệt con mồi).
Tại sao có type III functional response?
– Khi mật độ thấp, con mồi có cơ hội ẩn náu, nhưng khi mật độ cao hơn dẫn tới thiếu chỗ ẩn nấp.
– VAT ngày càng có khả năng bắt mồi tốt
hơn khi có nhiều con mồi.
– VAT có thể thay đổi loài con mồi khi mật
độ con mồi cao hay thấp.
– (Thông thường đa số quần thể VAT sinh
trưởng chậm)
– Quần thể VAT có thể bị hấp dẫn bởi sự
bùng nổ số lượng con mồi.
• Sự nhập cư
Mối quan hệ dạng chu kỳ VAT-CoM có
thể không bền – Loài bắt mồi lợi hại có thể làm tuyệt giống
con mồi (CoM).
– Một khi quần thể vượt quá điểm cân bằng có thể không còn sức để quay trở về điểm cân bằng nữa.
– Có thể sự dao động nẫu nhiên khiến cho 1
loài hoặc cả 2 loài bị tuyệt diệt.
mối quan hệ VAT-CoM 1. Vật ăn thịt không lợi hại (con mồi thoát
cho phép nhiều con mồi sống sót
– Nhiều con mồi sống tạo điều kiện nguồn
sinh sống cho nhiều vật ăn thịt
nạn) – Vật ăn thịt không hiệu quả (giá trị c thấp)
– Tỷ lệ VAT chết (d ) cao – Tỷ lệ tăng trưởng CoM (r) thấp
2. Các yếu tố bên ngoài hạn chế quần thể
– Giảm áp lực tới quần thể con mồi CoM 4. Có nơi ẩn náu khỏ bị ăn thịt khi mật độ
• Thí nghiệm của Huffaker về sự chung 3. Có nguồn thức ăn khác cho VAT sống giữa VAT-CoM • 2 loài ve bét, loài ăn thịt và con mồi
quá thấp.
con mồi thấp – Ngăn cản quần thể con mồi giảm xuống
5. Phản ứng thay đổi số lượng nhanh của VAT khi quần thể con mồi thay đổi.
Nơi ẩn náu khỏi bị ăn thịt cho phép VAT và CoM cùng chung sống
• Bắt đầu thí nghiệm – VAT săn đuổi dẫn tới nguy cơ tuyệt chủng con mồi, sau đó tự VAT cũng bị tuyệt diệt • Đưa rào cản phân tách tạo điều kiện để
VAT và CoM cùng chung sống.
Type III đối với VAT
Đường cong sinh trưởng của quần thể
ro
Tỷ lệ chết trên đầu cá thể
Tốc độ sinh trưởng trên đầu cá thể
K
K
Mật độ quần thể con mồi
Mật độ quần thể con mồi
Sự bùng nổ số lượng con mồi (“dịch CoM)
Dưới điểm A – Tỷ lệ sinh > Tỷ lệ chết; Quần
thể gia tăng số lượng
A
Giữa điểm A & B – VAT làm giảm quần thể trở
về điểm A
Tại điểm A – Điểm cân bằng bền vững; quần thể tăng khi ở dưới điểm A và sẽ giảm khi ở trên điểm A
A
A B
Tình trạng bền vững của mối quan hệ VAT-CoM
Điểm B – Điểm cân bằng không bền; dưới điểm B, hoạt động ăn thịt đẩy quần thể về điểm A; trên điểm B, VAT có hiệu lực bắt mồi thấp, quần thể giảm xuống điểm C
Điểm cân bằng không bền (Unstable
B
Giữa điểm B & C – VAT có hiệu lục thấp con
Điểm C – Cân bằng bền vững
mồi tăng tới điểm C
B
B
Tỷ lệ sinh
Tỷ lệ chết
• Hệ VAT-CoM có nhiều trạng thái bền vững khác nhau. • Giảm số lượng VAT có thể dẫn tới dịch con mồi
