16.5 Population ecology
Unit ini menerangkan daya tampung (carrying capacity), faktor pengehad populasi, potensi biotik, natalit, mortaliti, migrasi, keterhidupan, lengkung pertumbuhan serta strategi r dan K.
SP 16.5.1Explain the relationship between carrying capacity and population stability;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan hubungan daya tampung (K) dengan kestabilan populasi.
- IsiDaya tampungHuraian
K ialah saiz populasi maksimum yang boleh disokong persekitaran secara berterusan berdasarkan sumber yang ada.
ContohSebuah pulau kecil hanya mampu menyokong bilangan rusa tertentu bergantung pada rumput yang ada.
- IsiKestabilan melalui suap balik negatifHuraian
Apabila N melebihi K, persaingan dan mortaliti meningkat lalu populasi menurun; apabila N di bawah K, sumber cukup dan populasi meningkat. Populasi stabil berayun di sekitar K.
ContohPopulasi rusa melebihi K, rumput habis, ramai mati kebuluran, kemudian populasi pulih semula ke sekitar K.
NotaDaya tampung dan kestabilan populasi
Daya tampung (K) ialah saiz populasi maksimum yang boleh disokong oleh persekitaran secara berterusan berdasarkan sumber yang ada. Apabila N menghampiri K, persaingan meningkat, natalit berkurang dan mortaliti meningkat sehingga populasi berayun di sekitar K (keseimbangan dinamik). Jika populasi melebihi K, sumber terjejas, kematian meningkat dan populasi menurun; jika K berubah (cth habitat musnah), saiz populasi stabil turut berubah.
SP 16.5.2Explain the factors limiting the population size and distribution of organisms;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan faktor bergantung ketumpatan dan tidak bergantung ketumpatan yang mengehadkan saiz dan taburan populasi.
- IsiFaktor bergantung ketumpatanHuraian
Kesannya bertambah apabila ketumpatan meningkat: persaingan, pemangsaan, penyakit, parasitisme dan pengumpulan bahan toksik.
ContohPenyakit berjangkit merebak lebih cepat dalam kandang ayam yang padat.
- IsiFaktor tidak bergantung ketumpatanHuraian
Kesannya tidak bergantung pada ketumpatan, biasanya abiotik: banjir, kemarau, kebakaran, suhu melampau. Faktor abiotik seperti suhu, kemasinan dan pH turut menghadkan taburan kerana organisma hanya hidup dalam julat toleransinya.
ContohBanjir besar memusnahkan sarang semut tanpa mengira bilangan semut; bakau hanya tumbuh di kawasan air masin pasang surut.
Peta pelbagai alirFaktor pengehad saiz dan taburan populasi
SP 16.5.3Explain the biotic potential, natality, mortality, migration and survivorship of population;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan potensi biotik, natalit, mortaliti, migrasi dan keterhidupan serta kesannya terhadap saiz populasi.
- IsiPotensi biotik, natalit dan mortalitiHuraian
Potensi biotik ialah kadar pembiakan maksimum dalam keadaan ideal; ia dihadkan oleh rintangan persekitaran. Natalit ialah kadar kelahiran dan mortaliti kadar kematian.
ContohBakteria mampu membahagi setiap 20 minit dalam keadaan ideal, tetapi kekurangan nutrien mengehadkannya.
- IsiMigrasi dan keterhidupanHuraian
Imigrasi menambah dan emigrasi mengurangkan populasi: perubahan N = (kelahiran + imigrasi) - (kematian + emigrasi). Keterhidupan ialah perkadaran individu yang terus hidup pada setiap peringkat umur.
ContohPopulasi 500 dengan 80 lahir, 30 mati, 10 masuk dan 20 keluar menjadi 540.
IstilahCiri populasi
- Potensi biotik (biotic potential)
- Kadar pembiakan maksimum populasi dalam keadaan ideal tanpa rintangan persekitaran.
- Natalit (natality)
- Kadar kelahiran individu baharu per unit masa.
- Mortaliti (mortality)
- Kadar kematian individu per unit masa.
- Migrasi (migration)
- Imigrasi menambah dan emigrasi mengurangkan populasi. Perubahan populasi = (natalit + imigrasi) − (mortaliti + emigrasi).
- Keterhidupan (survivorship)
- Bilangan atau peratus individu yang terus hidup pada setiap peringkat umur.
SP 16.5.4Explain sigmoidal and exponential population growth curves;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan bentuk, fasa dan sebab lengkung pertumbuhan eksponen dan sigmoid.
- IsiLengkung eksponen (bentuk J)Huraian
Berlaku apabila sumber tidak terhad dan tiada rintangan persekitaran; populasi bertambah dengan kadar semakin cepat, kemudian sering jatuh mendadak (ledakan populasi).
ContohLedakan alga dalam tasik kaya nutrien.
- IsiLengkung sigmoid (bentuk S)Huraian
Fasa lag (penyesuaian), fasa log (pertumbuhan pesat), fasa nyahpecutan (rintangan persekitaran meningkat) dan fasa pegun pada daya tampung K.
ContohKultur yis dalam medium terhad menunjukkan lengkung sigmoid.
Peta buih bergandaLengkung pertumbuhan eksponen vs sigmoid
SP 16.5.5Explain the characteristics of populations that show Type I, Type II and Type III survivorship curves, and K-strategist and r-strategist.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan ciri populasi yang menunjukkan lengkung keterhidupan Jenis I, II dan III serta ciri strategis K dan strategis r.
- IsiLengkung keterhidupanHuraian
Jenis I: kematian rendah semasa muda, tinggi pada usia tua, sedikit anak dengan jagaan tinggi. Jenis II: kadar kematian malar sepanjang hayat. Jenis III: kematian sangat tinggi semasa muda, banyak anak tanpa jagaan.
ContohManusia dan gajah (Jenis I); burung kecil dan kadal (Jenis II); tiram dan ikan (Jenis III).
- IsiStrategis r dan KHuraian
Strategis r: persekitaran tidak stabil, matang cepat, banyak anak kecil tanpa jagaan, populasi turun naik. Strategis K: persekitaran stabil, matang lambat, sedikit anak dengan jagaan, populasi hampir K.
ContohTikus dan lalat buah (r); gajah dan orang utan (K).
JadualLengkung keterhidupan dan strategi
| Ciri | Jenis I | Jenis II | Jenis III |
|---|---|---|---|
| Corak kematian | Rendah semasa muda, tinggi pada usia tua | Kadar kematian malar sepanjang hayat | Sangat tinggi semasa muda; yang terselamat hidup lama |
| Bilangan anak | Sedikit | Sederhana | Sangat banyak |
| Jagaan induk | Tinggi | Sederhana | Hampir tiada |
| Contoh | Manusia, gajah | Burung, hidra, tikus | Tiram, ikan, tumbuhan berbiji kecil |
| Strategi | Strategis K | Pertengahan | Strategis r |
Peta buih bergandaStrategis r vs strategis K
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- LLNP
- Lag, Log, Nyahpecutan, Pegun - fasa lengkung sigmoid.
- NIME
- Natalit, Imigrasi (menambah); Mortaliti, Emigrasi (mengurangkan) - perubahan saiz populasi.
Kad imbas
- Daya tampung (K)
- Saiz populasi maksimum yang boleh disokong persekitaran secara berterusan
- Contoh faktor bergantung ketumpatan
- Persaingan, pemangsaan, penyakit
- Potensi biotik
- Kadar pembiakan maksimum dalam keadaan ideal
- Persamaan logistik
- dN/dt = rN(K − N)/K
- Keterhidupan Jenis III
- Kematian tinggi semasa muda; strategis r
Semak kefahaman
Nyatakan maksud daya tampung (carrying capacity). (SP 16.5.1)
Lihat jawapan
Daya tampung ialah saiz populasi maksimum yang boleh disokong oleh persekitaran secara berterusan berdasarkan sumber yang ada.
Nyatakan dua faktor pengehad populasi yang bergantung ketumpatan (density-dependent). (SP 16.5.2)
Lihat jawapan
Faktor bergantung ketumpatan termasuk persaingan, pemangsaan, penyakit, parasitisme dan pengumpulan bahan toksik.
Bezakan natalit (natality) dengan mortaliti (mortality). (SP 16.5.3)
Lihat jawapan
Natalit ialah kadar kelahiran individu baharu per unit masa, manakala mortaliti ialah kadar kematian individu per unit masa.
Nyatakan empat fasa lengkung pertumbuhan populasi sigmoid (sigmoidal growth curve). (SP 16.5.4)
Lihat jawapan
Fasa lag, fasa log (eksponen), fasa nyahpecutan dan fasa pegun pada daya tampung.
Nyatakan ciri populasi yang menunjukkan lengkung keterhidupan Jenis III dan berikan satu contoh. (SP 16.5.5)
Lihat jawapan
Populasi Jenis III mengalami kematian sangat tinggi semasa muda dan menghasilkan banyak anak tanpa jagaan induk, contohnya tiram atau ikan.
15 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Untuk guru: cadangan aktiviti ikut aras kognitif (4)
- Mengingat
Aktiviti: Murid menyebut maksud keupayaan membawa, keupayaan biotik, natalitas dan mortaliti dan memadankannya dengan definisi.
Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang ekologi populasi.
SP disasar: 16.5.1, 16.5.3 · Latihan sepadan: aras Mengingat - Memahami
Aktiviti: Berpasangan, murid melukis lengkung pertumbuhan eksponen dan sigmoid serta menerangkan hubungan keupayaan membawa dengan kestabilan populasi.
Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang ekologi populasi; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.
SP disasar: 16.5.1, 16.5.4 · Latihan sepadan: aras Memahami - Mengaplikasi
Aktiviti: Murid melukis lengkung kemandirian Jenis I, II dan III dan memadankan setiap lengkung dengan organisma contoh serta strategi r atau K.
Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang ekologi populasi; semak kaedah dan ketepatan jawapan.
SP disasar: 16.5.5 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - Menganalisis
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid menganalisis data pertumbuhan populasi yis dalam kultur dan menentukan faktor pengehad kepadatan dan tidak bersandarkan kepadatan.
Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis ekologi populasi; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.
SP disasar: 16.5.1, 16.5.2, 16.5.3, 16.5.4 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
Cadangan ini mengikut aras kognitif hasil pembelajaran (bukan TP DSKP kerana STPM tiada TP). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 66 unit Biologi STPM untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.