Kích thước (quy mô) quần thể sinh vật trong tự nhiên luôn biến động theo thời gian do sự tương tác phức tạp giữa các yếu tố bên trong và bên ngoài quần thể. Có thể chia các nguyên nhân chủ yếu thành hai nhóm:
1. Các yếu tố nội tại của quần thể
a. Tỷ lệ sinh (natality):
– Số cá thể mới được sinh ra (tăng trưởng tự nhiên).
– Chịu ảnh hưởng của khả năng sinh sản, tuổi sinh sản đầu tiên, thời gian sinh sản…
b. Tỷ lệ tử (mortality):
– Số cá thể chết đi trong một khoảng thời gian.
– Phụ thuộc vào tuổi thọ, bệnh tật, cạnh tranh nguồn sống…
c. Di cư (migration):
– Nhập cư (immigration): cá thể từ quần thể khác di chuyển vào làm tăng số lượng.
– Xuất cư (emigration): cá thể rời đi làm giảm số lượng.
2. Các yếu tố ngoại cảnh
2.1. Yếu tố phi sinh học (độc tố sinh thái)
– Khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, ánh sáng, mùa vụ…
– Địa hình – thổ nhưỡng: độ dốc, chất lượng đất, khoáng chất, pH, mực nước…
– Các tác động thời tiết cực đoan: bão, hạn hán, lũ lụt, sương muối…
→ Những yếu tố này thường mang tính mật độ–độc lập (tác động mạnh bất kể quy mô quần thể).
2.2. Yếu tố sinh học (mật độ-phụ thuộc)
– Quan hệ cạnh tranh cùng loài (đấu tranh giành thức ăn, nơi ở, sinh cảnh…).
– Quan hệ cạnh tranh khác loài (diệt trừ, chèn ép nguồn tài nguyên).
– Quan hệ sinh vật ăn thịt – mồi (predation): quần thể vật chủ bị kiềm chế khi quần thể kẻ săn tăng.
– Quan hệ ký sinh – trùng (parasitism), bệnh dịch: làm tăng tỷ lệ tử.
– Quan hệ hỗ trợ (favourism): ví dụ cây cộng sinh, vi sinh vật cố định đạm giúp cây…
3. Tác động của con người
– Khai thác bừa bãi: săn bắt, đánh bắt thủy sản, chặt phá rừng… dẫn đến sụt giảm đột ngột.
– Ô nhiễm (khí, nước, đất), biến đổi khí hậu: làm thay đổi môi trường sống, gây stress hoặc tử vong cho sinh vật.
– Bảo tồn, phục hồi: thiết lập khu bảo tồn, tái thả tái sinh, nuôi cấy mô… làm tăng quy mô quần thể.
Tóm lại, sự thay đổi kích thước quần thể là kết quả của tương quan giữa bốn thành phần chính (sinh, tử, nhập cư, xuất cư) dưới tác động của các yếu tố nội sinh—ngoại cảnh và đặc biệt là các hoạt động của con người. Khi một hoặc nhiều yếu tố thay đổi (ví dụ như điều kiện sinh thái, mức độ săn bắn, dịch bệnh…), quần thể sẽ phản ứng bằng cách tăng hoặc giảm số lượng cá thể, từ đó điều chỉnh về một trạng thái cân bằng mới.