Posts from the ‘Ekologi Tumbuhan’ Category

Soal Acc kelas 3 C

1. Jelaskan perbedaan antara profil arsitektur dengan peta vegetasi..

2. Jelaskan mengapa kita perlu melakukan praktikum mengenai peta vegetasi dan profil Arsitektur di suatu daerah.

3. Apa sajakah faktor-faktor yang berperan dalam vegetasi tumbuhan.

Untuk menjawab soal acc, silahkan dengan berkomentar dbawah,, dengan menyertakan nama dan nim,, waktu menjawab sampai jam 5 pagi…..
Trimakasih….

Nb : Pengetahuan jawaban yg luas berpengaruh terhadap nilai…

Soal Acc EKTUM KELAS 3 B

1. Jelaskan perbedaan antara profil arsitektur dengan peta vegetasi..

2. Jelaskan mengapa kita perlu melakukan praktikum mengenai peta vegetasi dan profil Arsitektur di suatu daerah.

3. Apa sajakah faktor-faktor yang berperan dalam vegetasi tumbuhan.

Untuk menjawab soal acc, silahkan dengan berkomentar dbawah,, waktu menjawab sampai jam 12 malam…..
Trimakasih….

Nb : Pengetahuan yg luas berpengaruh terhadap nilai…

EKOSISTEM

Bab I

Pendahuluan

 

1.1  latar belakang

Kini sudah terpikirkan oleh para ekoligiawan bahwa tumbuhan dan hewan bersama-sama dengan seluruh lingkungannya membentuk suatu sistem yang bekerja tergantung pada peran yang dimainkan oleh setiap komponen dari sistem itu.sejauh yang berkenaan dengan struktur ekosistem yang khas mempunyai tiga komponen biologi yaitu produsen (jasad autotrof) atau tumbuhan hijau yang mampu menambat energi cahaya, hewan (jasad heterotrof) atau konsumen makro yang menggunakan bahan organik dan pengurai yang terdiri dari jasad renik yang menguraikan bahan organik dan membebaskan zat hara terlarut.

Cara bermanfaat untuk mampelajari saling keterkaitan fungsi komponen ekosistem adalah mempelajari cara hidup atau dasar untuk mendapatkan makanan,atau tingkat makanan pada semua jasad yang ditemukan di ekosistem. Pendekatan ini juga memungkinkan kita untuk membandingkan berbagai jenis ekosistem yang beberapa diantaranya tidak mempunyai tingkat makanan.

Produsen dalam ekosistem adalah jasad yang diberikan makanan diri sendiri atau bersifat autotrof. Pada dasarnya jades ini terdiri dari tumbuh-tumbuhan hijau.

Selain tumbuhan hijau dan baktiri kemosintetik, semua jasad lain yang bukan jenis pengurai marupakan konsumen atau jasad heterotrof. Biasanya makanan diperoleh dari individu lain.

Konsumen dikelompokkkan menjadi babarapa tingkatan yaitu:

  1. Konsumen primer

Golongan ini terutama terdiri dari pamakan tumbuhan (herbivora) yang dalam beberapahal kiranya juga mencakup manusia sendiri. Di antara pamakan tumbuhan yang khas adalah domba,kambing,tupai,belalang,jentik nyamuk dan sebagainya.

  1. Konsumen sekunder

Golongan ini mencakup semua mahluk pemakan daging (karnivora),termasuk beberapa jenis tumbuhan pemakan serangga dan termasuk juga manusia. Contoh khas karnivora adalah singa,elang, buirung pakakak.karnivora besar seperti misalnya burung elang yang selanjutnya memakan karnivora yang lebih kecil seperti ular atau kodok,sering disebut juga karnifora puncak.

Pengurai ini merupakan tingkat makanan utama yang terakhir dalam ekosistem.kelompok ini terutama terdiri dari jasad renik tanah seperti bakteri dan jamur waupun juga mencakup cacing tanah, rayap, tungau, kumbang dan annthrophoda lainnya (ewusie.j.y.1990).

1.2  rumusan masalah

  1. Pengertian ekosistem
  2. Sistem terbuka dan sistem tertutup
  3. Steady state
  4. Struktur dan fungsi komponen ekosistem

a)      Komponen abiotik

b)      Komponen biotik

c)      Produser

d)     Konsumen

e)      Pengurai

  1. Aliran energi
  2. Siklus biogeokimia
  3. Proses-proses dasar dalam produktivitas primer
  4. Metode penentuan produktivitas primer
  5. Produktivitas berbagai ekosistem

1.3 tujuan penulisan

Penulisan ini bertujuan untuk :

a)      Memahami pengertian ekosistem

b)      Memahami sistem terbuka dan sistem tertutup

c)      Memahami steady state

d)     Memahami struktur dan fungsi komponen ekosistem

e)      Memahami alergi energi

f)       Memahami siklus biogeokimia

g)      Memahami proses – proses dasar produktivitas primer

h)      Memahami metode penentuan produktivitas primer

i)        Memahami produktivitas berbagai ekosistem

 

 Bab 2

Pembahasan

 

2.1 pengertian ekosisteM

Pengertian ekosistem pertama kali dikemukakan oleh seorang ahli ekologi berkebangsaan inggris bernama a.g. Tansley pada tahun 1935, walaupun konsep itu bukan merupakan konsep yang baru. Sebelum akhir tahun 1800-an, pernyataan-pernyataan resmi tentang istilah dan konsep yang berkaitan dengan ekosistem mulai terbit cukup menarik dalam literatur-literatur ekologi di amerika, eropa, dan rusia (odum, 1993).

  • Beberapa definisi tentang ekosistem dapat diuraikan sebagai berikut :
  1. Ekosistem adalah suatu unit ekologi yang di dalamnya terdapat hubungan antara   struktur dan fungsi. Struktur yang dimaksudkan dalam definisi ekosistem tersebut adalah berhubungan dengan keanekaragaman spesies (spesies diversiry).ekosistem yang mempunyai struktur yang kompleks,memiliki keanekaragaman spesies yang tinggi.sedangkan istilah fungsi dalam definisi ekosistem menurut a.g. Tansley berhubungan dengan siklus materi dan arus energi melalui komponen komponen ekosistem.
  2. Ekosistem atau sistem ekologi adalah merupakan pertukaran bahan-bahan antara bagian-bagian yang hidup dan yang tak hidup di dalam suatu sistem. Ekosistem dicirikan dengan berlangsungnya pertukaran materi dan transformasi energi yang sepenuhnya berlangsung diantara berbagai komponen dalam sistem itu sendiri atau dengan sistem lain di luarnyam
  3. Ekosistem adalah tatanan dari satuan unsur-unsur lingkungan hidup dan kehidupan (biotik maupun abiotik) secara utuh dan menyeluruh, yang saling mempengaruhi dan saling tergantung satu dengan yang lainnya. Ekosistem mengandung keanekaragaman jenis dalam suatu komunitas dengan lingkungannya yang berfungsi sebagai suatu satuan interaksi kehidupan dalam alam (dephut,1997)
  4. Ekosistem, yaitu tatanan kesatuan secara kompleks di dalamnya terdapat habitat, tumbuhan, dan binatang yang dipertimbangkan sebagai unit kesatuan secara utuh, sehingga semuanya akan menjadi bagian mata rantai siklus materi dan aliran energy.(woodbury,1954 dalam setiadi 1983).
  5. Ekosistem, yaitu unit fungsional dasar dalam ekologi yang di dalamnya tercakup organisme dan lingkungannya (lingkungan biotik dan abiotik) dan di antara keduanya saling memengaruhi (odum, 1993). Ekosistem dikatakan sebagai suatu unit fungsional dasar dalam ekologi karena merupakan satuan terkecil yang memiliki komponen secara lengkap, memiliki relung ekologi secara lengkap, serta terdapat proses ekologi secara lengkap, sehingga di dalam unit ini siklus materi dan arus energi terjadi sesuai dengan kondisi ekosistemnya.
  6. Ekosistem, yaitu tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi (uu lingkungan hidup tahun 1997). Unsur-unsur lingkungan hidup baik unsur biotik maupun abiotik, baik makhluk hidup maupun benda mati, semuanya tersusun sebagai satu kesatuan dalam ekosistem yang masing-masing tidak bisa berdiri sendiri, tidak bisa hidup sendiri, melainkan saling berhubungan, saling mempengaruhi, saling berinteraksi, sehingga tidak dapat dipisah-pisahkan.
  7. Ekosistem, yaitu suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya (soemarwoto, 1983). Tingkatan organisasi ini dikatakan sebagai suatu sistem karena memiliki komponen-komponen dengan fungsi berbeda yang terkoordinasi secara baik sehingga masing-masing komponen terjadi hubungan timbal balik. Hubungan timbal balik terwujudkan dalam rantai makanan dan jaring makanan yang pada setiap proses ini terjadi aliran energi dan siklus materi.

 

2.2  Sistem terbuka dan sistem tertutup

  • Sistem tertutup yaitu sistem dengan batas yang memungkinkan untuk terjadinya pertukaran energi, tetapi tidak memungkinkan pertukaran materi antara sistem dengan lingkungannya. Bumi adalah contoh alam dari sistem tertutup ini.
  • Sistem terbuka yaitu sistem dengan batas yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi melintasi batas. Sub-sistem bumi merupakan contoh alam dari sistem terbuka ini.

2.3  Steady state

Keseimbangan (steady state) : keadaan tidak berubah yang dipertahankan terus menerus oleh Individu/ekosistem. Ekosistem merupakan sistem yang terbuka, dimana energi dan sinar matahari menyeberangi perbatasan sistem. Sistem alam terbuka memiliki kharakteristik cenderung berada dalam suatu kondisi yang seimbang dan dinamis. Keseimbangan dinamis tercapai akibat adanya pengaturan diri terhadap setiap perubahan dari energi atau materi yang masuk atau beredar. Contoh untuk kondisi steady state adalah tubuh manusia dewasa, mulai dari pubertas sampai dengan kematian peningkatan atau penurunan kualitas atau kuantitas mengalami sedikit perubahan, walaupun sel dan jaringan tubuh secara kontinyu berubah. Masukan makanan, keluaran sisa makanan bertahan dalam kondisi relatif sama. Contoh pada ekosistem hutan dewasa: daun yang gugur dan mengalami dekomposisi tergantikan oleh tumbuhan lain yang tumbuh, hutan terus bertahan.

Pada tingkat sel, keseimbangan (steady state) dilakukan mengikuti beberapa cara yaitu:

  1. Mekanisme untuk mempertahankan konsistensi ion dan metabolit
  2. Mekanisme perbanyakan perubahan kimia melalui neuron
  3. Mekanisme pengontrolan enzim
  4. Mekanisme pengontrolan jumlah dan ukuran sel
  5. Mekanisme pengontrolan bentuk sel

2.4  Struktur dan fungsi komponen ekosistem

Ekosistem dapat diartikan sebagai hubungan timbal balik atau interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Selain itu ekosistem merupakan tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi.

Komponen penyusun ekosistem terdiri atas dua macam, yaitu komponen biotik dan abiotik. Komponen biotik adalah komponen yang terdiri atas makhluk hidup, sedangkan komponen abiotik adalah komponen yang terdiri atas benda mati. Seluruh komponen biotik dalam suatu ekosistem membentuk komunitas. Dengan demikian, ekosistem dapat diartikan sebagai kesatuan antara komunitas dengan lingkungan abiotiknya.

a)      Komponen abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen tak hidup dalam suatu ekosistem. Komponen abiotik sangat menentukan jenis makhluk hidup yang menghuni suatu lingkungan. Komponen abiotik banyak ragamnya, antara lain: tanah, air, udara, suhu, dan lain-lain.

  1. Suhu

Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.

  1. Sinar matahari

Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis.

  1. Air

Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.

  1. Tanah

Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. .tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan.

  1. Angin

Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.

  1. Garis lintang

Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja.

b)      Komponen biotik

Semua hewan dan tumbuhan yang terdapat dalam suatu ekosistem merupakan suatu biotik. Menurut peranannya, komponen ini dibagi tiga golongan, yaitu produsen, konsumen, dan dekomposer (pengurai).

c)      Produser

Produsen, yang berarti penghasil. Produsen merupakan organisme yang mampu menghasilkan zat makanan sendiri (autotrof) melalui fotosintesis. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah tumbuhan hijau atau tumbuhan yang mempunyai klorofil. Produsen ini kemudian dimanfaatkan oleh organisme-organisme yang tidak bisa menghasilkan makanan (heterotrof) yang berperan sebagai konsumen.

d)     Konsumen

Konsumen, yang berarti pemakai, yaitu organisme yang tidak dapat menghasilkan zat makanan sendiri tetapi menggunakan zat makanan yang dibuat oleh organisme lain. Organisme yang secara langsung mengambil zat makanan dari tumbuhan hijau adalah herbivora. Oleh karena itu, herbivora sering disebut konsumen tingkat pertama. Karnivora yang mendapatkann makanan dengan memangsa herbivora disebut konsumen tingkat kedua. Karnivora yang memangsa konsumen tingkat kedua disebut konsumen tingkat ketiga dan seterusnya. Proses makan dan dimakan di dalam ekosistem akan membentuk rantai makanan. Perhatikan contoh sebuah rantai makanan ini: daun berwarna hijau (produsen) –> ulat (konsumen i) –> ayam (konsumen ii) –> musang (konsumen iii) –> macan (konsumen iv/puncak).

Dalam ekosistem, banyak proses rantai makanan yang terjadi sehingga membentuk jaring-jaring makanan (food web) yang merupakan kumpulan dari beberapa rantai makanan.

e)      Pengurai

Dekomposer atau pengurai. Dekomposer adalah jasad renik yang berperan menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme yang telah mati ataupun hasil pembuangan sisa pencernaan. Dengan adanya organisme pengurai, organisme akan terurai dan meresap ke dalam tanah menjadi unsur hara yang kemudian diserap oleh tumbuhan (produsen). Selain itu aktivitas pengurai juga akan menghasilkan gas karbon dioksida yang akan dipakai dalam proses fotositesis.

 

2.5  Aliran energi

Cahaya matahari adalah sumber utama energi bagi kehidupan . Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari, energi cahaya matahari ini diubah menjadi energi kimia oleh organisme autotrof, yang kemudian diteruskan keorganisme heterotrof dalam bentuk senyawa-senyawa organik dalam makanannya dan dibuang dalam bentuk panas.

Energi kimia ini mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkatan trofik melalui jalur rantai makanan. Energi kimia yang diperoleh organisme digunakan untuk kegiatan hidupnya sehinggga tumbuh dan berkembang, pertumbuhan dan perkembangan organisme menunjukkan energi kimia yang tersimpan dalam organisme tersebut.jadi setiap organisme melakukan pemasukan dan penyimpanan energi .

Pemasukan dan penyimpanan energi dalam suatu ekosistem disebut produktivitas ekosistem yang terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder.

Pengaturan energi suatu ekosistem bergantung pada produktivitas primer.

Ketika energi mengalir melalui suatu ekosistem ,banyak energi yang hilang disetiap tingkat trofik.

Produktivitas primer adalah kecepatan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik oleh organisme autotrof. Seluruh bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis pada organisme autotrof disebut produktivitas primer kotor (ppk) dan bahan organik yang tersimpan disebut produktivitas primer bersih (ppb)

produktivitas sekunder adalah kecepatan energi kimia mengubah bahan organik menjadi simpanan energi kimia baru oleh organisme heterotrof.bahan organik yang tersimpan pada organisme autotrof dapat digunakan sebagai makanan bagi organisme heterotrof.Dari makanan ini organisme heterotrof memperoleh energi kimia yang akan digunakan untuk kegiatan kehidupan dan di simpan

  • Piramida ekologi

Piramida ekologi yaitu suatu diagram piramida yang dapat menggambarkan hubungan antara tingkat trofik satu dengan tingkat trofik lain, secara kuantitatif pada suatu ekosistem. Pada piramida ini organisme yang menempati tingkat trofik bawah relatif banyak jumlahnya. Makin tinggi tingkat trofiknya jumlah individunya semakin sedikit . Tingkat trofik tersebut terdiri dari produsen, konsumen primer, konsumen sekunder, konsumen tertier. Produsen selalu menempati tingkat trofik pertama atau paling bawah. Sedangkan herbivora atau konsumen primer menempati tingkat trofik kedua, konsumen sekunder menempati tingkat trofik ketiga, konsumen tertier menempati tingkat trofik ke empat atau puncak piramida.

Piramida ekologi terdiri dari piramida energi, piramida biomassa, piramida jumlah.

  1. Piramida energy

Piramida energi adalah piramida yang menggambarkan hilangnya energi pada saat perpindahan energi makanan di setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. pada piramida energi tidak hanya jumlah total energi yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai makanan tetapi juga menyangkut peranan berbagai organisme di dalam transfer energi . Dalam penggunaan energi, makin tinggi tingkat trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yang dilepaskan pada proses tranfer energi menjadi lebih besar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang taraf trofiknya rendah ke organisme yang taraf trofiknya lebih tinggi.

Sedangkan untuk produktivitasnya, makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit, sehingga energi yang tersimpan semakin sedikit juga. Energi dalam piramida energi dinyatakan dalam kalori per satuan luas per satuan waktu.

  1. Piramida biomassa

Piramida biomassa yaitu suatu piramida yang menggambarkan berkurangnya transfer energi pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.

Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik, misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar.

  1. Piramida jumlah

Piramida jumlah yaitu suatu piramida yang menggambarkan jumlah individu pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen, konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer, serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme konsumen sekunder.

2.6   Siklus Biogeokimia

Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia.

Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus sulfur. Di sini hanya akan dibahas 3 macam siklus, yaitu siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus karbon.

  1. Siklus Air

Semua organisme hidup memerlukan air untuk melakukan aktivitas hidupnya. Oleh karena itu, ketersediaan air di lingkungan sangat mutlak bagi organisme hidup. Hewan mengambil air, langsung dari air permukaan, tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan tumbuhan mengambil air dari air tanah dengan menggunakan akarnya. Manusia menggunakan sekitar seperempat air tanah yang ada di daratan. Air keluar dari hewan dan manusia berupa urin dan keringat, sedangkan pada tumbuhan melalui proses transpirasi.

  1. Siklus nitrogen (n2)

Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir.

Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (nh3), ion nitrit (n02), dan ion nitrat (n03- ).beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar legum dan akar tumbuhan lain, misalnya marsiella crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni azotobacter sp. Yang bersifat aerob dan clostridium sp. Yang bersifat anaerob. Nostoc sp. Dan anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen.

Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu nitrosomonas dan nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogenakan berulang dalam ekosistem. Lihat gambar dibawah ini.

  1. Siklus fosfor                                                                                                                                                                                                                                                                                  Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah). Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus.
  1. Siklus karbon dan oksigen

 Di atmosfer terdapat kandungan coz sebanyak 0.03%. Sumber-sumber coz di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk berespirasi. Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar c02 di udara. Di ekosistem air, pertukaran c02 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, coz yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah c02 di air.

2.7  proses – proses dasar dalam produktivitas primer

Produktivitas primer bersih ditentukan oleh perbedaan relatif dari hasil fotosintesis dengan materi yang dimanfaatkan dalam proses respirasi. Beberapa faktor yang mempengaruhi produktivitas primer adalah sebagai berikut (Rai, 1999).

a).  Proses Fotosintesis

Dalam proses ini hanya sebagian kecil energi cahaya yang dimanfaatkan. Diperkirakan dari sejumlah energi cahaya yang sampai pada tumbuhan, hanya 1 – 5% dapat diubah menjadi energi kimia. Pemanfaatan energi cahaya untuk membentuk karbohidrat dalam fotosintesis meliputi beberapa proses kimia yang sangat kompleks termasuk dengan biokalalisatornya yang berupa enzim. Secara sederhana reaksi fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut.

cahaya

6 CO2 + 6 H2O                   6C6H12O6 + O2

                                                                   Klorofil

Gula yang dihasilkan dalam proses fotosintesis mempunyai berbagai kemungkinan yaitu, dimanfaatkan kembali dalam proses respirasi untuk menghasilkan ATP; dikonversi menjadi bentuk senyawa organik lain; dan dikombinasi dengan gugus tertentu menjadi asam amino dan selanjutnya diubah menjadi protein.

b).  Proses Respirasi

Proses ini merupakan kebalikan dari proses fotosintesis yang melibatkan berbagai reaksi dan biokatalisator yang berupa enzim. Secara sederhana reaksinya adalah sebagai berikut.
6C6H12O6 + O2                       6 CO2 + energi

enzim

Pada kondisi optimum kecepatan fotosintesis dapat mencapai 30 kali dari kecepatan respirasi, terutama pada tempat-tempat yang terdedah dengan cahaya matahari. Pada umumnya tumbuhan menggunakan karbohidrat untuk respirasinya berkisar antara 10 – 75% dari hasil fotosintesisnya, dan ini tergantung dari jenis dan usia tumbuhan.

c).  Faktor Lingkungan

Fotosintesis, kecepatan dan efesiensinya tergantung pada berbagai faktor, baik faktor eksternal maupun faktor internal dari tumbuhan itu sendiri. Berbagai faktor eksternal yang mempengaruhi proses fotosintesis adalah cahaya, karbondioksida, air, nutrisi, dan suhu. Sedangkan faktor internal adalah struktur dan komposisi komunitas, jenis dan usia tumbuhan dan peneduhan.

1)      Cahaya

Panjang gelombang maupun intensitas cahaya sangat berperan terhadap proses fotosintesis. Energi cahaya diserap oleh pigmen tumbuhan, yaitu klorofil terutama yang diserap adalah gelombang dari cahaya merah dan biru. Sedangkan cahaya hijau akan dipantulkan atau tidak dimanfaatkan dalam proses fotosintesis. Keadaan akan berlaian apabila pigmen tumbuhan yang menyerap energi cahaya adalah pigmen cokelat dan biru, seperti pada beberapa ganggang yang hidup dilaut, maka cahaya hijau dapat diserapnya. Jadi kualitas cahaya merupakan faktor pembatas dalam proses fotosintesis.

Intensitas cahaya dapat menentukan jumlah energi yang dapat menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi gula dengan efisiensi 20% sedangkan pada cahaya terang hanya 8%.  Pada intensitas cahaya yang tinggi dapat merusak klorofil. Apabila faktor yang diperlukan berada dalam keadan optimal, jumlah cahaya yang dipakai sebanding dengan jumlah cahaya yang diserap (dengan jumlah klorofil yang ada).

2)      Karbondioksida

Karbondioksida diambil oleh tumbuhan dari udara melalui proses difusi, dan pada kebanyakan tumbuhan, difusi ini terjadi melalui mulut daun (stomata) yang biasanya terbuka pada waktu siang hari dan menutup pada waktu malam hari. Karbondioksida diambil secara pasif dan dipengaruhi terutama oleh kadar karbondioksida yang ada diluar dan dalam tumbuhan.

3)      Air

Jumlah air yang tidak memadai menghambat semua proses metabolisme termasuk fotosintesis karena stomata tertutup dan tumbuhan menjadi layu.  Air merupakan bahan dasar dalam proses fotosintesis, sehingga ketersediaan air merupakan faktor pembatas terhadap aktivitas fotosintetik

4)      Nutrien

Nutrien untuk sejumlah klorofil dan enzim yang berperan aktif dalam proses fotosintesis. Misalnya magnesium yang merupakan bagian utama dari molekul klorofil. Tumbuhan membutuhkan berbagai ragam nutrien anorganik, beberapa dalam jumlah yang relatif besar dan yang lainnya dalam jumlah sedikit, akan tetapi semuanya penting. Pada beberapa ekosistem terestrial, nutrien organik merupakan faktor pembatas yang penting bagi produktivitas. Produktivitas dapat menurun bahkan berhenti jika suatu nutrien spesifik atau nutrien tunggal tidak lagi terdapat dalam jumlah yang mencukupi. Nutrien spesifik yang demikian disebut nutrien pembatas (limiting nutrient). Pada banyakekosistemnitrogen dan fosfor merupakan nutrien pembatas utama, beberapa bukti juga menyatakan bahwa CO2 kadang-kadang membatasi produktivitas.

5)      Suhu

Laju proses kimia sangat ditentukan oleh keadaan suhu yang mana laju akan maksimal pada temperature optimum. Suhu secara langsung ataupun tidak langsung berpengaruh pada produktivitas. Secara langsung suhu berperan dalam mengontrol reaksi enzimatik dalam proses fotosintetis, sehingga tingginya suhu dapat meningkatkan laju maksimum fotosintesis. Sedangkan secara tidak langsung, misalnya suhu berperan dalam membentuk stratifikasi kolom perairan yang akibatnya dapat mempengaruhi distribusi vertikal fitoplankton.

6)      Struktur dan Komposisi Komunitas

Struktur dan komposisi komunitas sangat menentukan produktivitas. Bentuk pohon, perdu dan herba yang hidup pada habitat yang sama, akan menghasilkan produktivitas yang berbeda.

7)      Jenis dan Umur Tumbuhan

Perbedaan laju pertumbuhan diantara jenis-jenis yang berkompetisi dalam suatu ekosistem merupakan kejadian yang alami, dengan demikian akan terjadi pula perbedaan produktivitas pada fase pertumbuhan yang berbeda atau pada umur yang berbeda dari suatu jenis yang sama. Tumbuhan akan mencapai produktivitas maksimal pada fase muda. Ketika tubuh tumbuhan meningkat energi yang difiksasi lebih banyak digunakan untuk mengelola tubuhnya. Produktivitas yang berlebih digunakan untuk membentuk produktivitas bersih yang secara teratur menurun dalam masa pemasakan.

8)      Peneduhan

      Bentuk-bentuk geometri tumbuhan dan kerapatannya sangat berperan dalam menentukan efisiensi ekosistemnya. Tumbuhan yang memiliki daun yang relatif lebar dan vertikal dapat menghasilkan area aktif fotosintesis maksimum dan total peneduhannya rendah. Informasi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas primer pada setiap tanaman terjadi pada tingkatan yang spesifik, keadaan yang sama juga terjadi pada daun-daun yang terisolasi.

2.8 Metode penentuan produktivitas primer

  1. a.       Metode penuaian

Cara ini di tentukan berdasarkan berat pertumbuhan dari tumbuhan. Dapat dinyatakan secara langsung berat keringnya atau kalori yang terkandung, tetapi keduanya dinyatakan dalam luas dan priode waktu tertentu. Metode ini mengukur produktivitas primer bersih. Metode penuaian ini sangat cocok dan baik pada ekosistem daratan, dan biasanya untuk vegetasi yang sederhana. Tetapi dapat pula di gunakan untuk ekosistem lainya dengan syarat tumbuhan tahunan predominan dan tidak terdapat rerumputan. Untuk ini paling baik mencuplik produktivitas pada satu seri percontohan(cuplikan)selama satu musim tumbuh. Metode ini merupakan metode paling awal dalam mengukur produktivitas primer.

Caranya yaitu dengan memotong bagian tanaman yang berada diatas permukaan tanah, baik pada tumbuhan yang tumbuh di tanah maupun yang didalam air. Bagian yang di potong selanjutnya dipanaskan sampai seluruh airnya hilang atau beratnya konstan. Materi tersebut ditimbang, dan prodiktivitas primer di nyatakan dalam biomassa per unit area per unit waktu, misalnya sebagai gram berat kering/ m2 /tahun.metode ini menunjukkan perubahan berat kering selama priode waktu tertentu. Metode penuian memeng tidak cocok untuk mengukur produktivitas primer fitoplankton, karena ada beberapa kesalahan misalnya perubahan biomasa yang terjadi tidak hanya diakibatkan oleh produktivitas tetapi juga berkurangnya fitoplankton oleh hewan – hewan pada  tropik diatasnya, atau mungkin jumlah fitoplankton berubah karena gerakan air dan pengadukan.

b.  Metode penentuan oksigen

Oksigen merupakan hasil sampingan dari fotosintesis, sehingga ada hubungan erat antara produktifvitas dengan oksigan yang di hasilkan oleh tumbuhan. Tetapi harus di ingat sebagian oksigen di manfaatkan oleh tumbuhan tersebut dalam proses respirasi, dan harus di perhitungkan dalam penentuan produktivitas.

Metode ini sangat cocok dalam menentukan produktivitas primer ekosistem perairan, dengan fitoplankton sebagai produsennya. Dua contoh air yang mengandung ganggang di ambil pada kedalaman yang relatif sama. Satu contoh di simpan di dalam botol bening dan satunya lagi pada botol yang di cat hitam. Kandungan oksigen dari kedua botol tadi sebelumnya ditentukan, kemudian di simpan dalam air yang sesuai dengan kedalaman dan tempat pengambilan air tadi. Kedua botol tadi di biarkan selama satu sampai 12 jam. Selama itu akan terjadi perubahan kandungan oksigen di kedua botol tadi. Pada botol yang hitam terjadi proses respirasi yang menggunakan oksigen, sedangkan pada botol yang bening akan terjadi baik fotosintesis maupun respirasi. Diasumsikan respirasi pada kedua botol relatif sama. Dengan demikian produktivitas pada ganggang dapat di tentukan.

c.   Metode pengukuran karbondioksida

Karbondioksida yang di pakai dalam fotosintesis oleh tumbuhan dapat di pergunakan sebagai indikasi untuk produktivitas primer. Dalam hal ini seperti juga pada metode penentuan oksigen proses respirasi harus di perhitungkan. Metode ini cocok untuk tumbuhan darat dan dapat di pakai pada suatu organ daun, seluruh bagian tumbuhan dan bahkan satu komunitas tumbuhan. Ada dua tehnik atau metode utama yaitu :

  • Metode ruang tertutup

Biasanya di gunakan untuk sebagian atau seluruh tumbuhan kecil (herba,perdu pendek). Dua contoh di pilih dan di usahakan satu sama lainnya relatif sama. Satu contoh di simpan dalam kontainer bening dan satunya lagi di simpan dalam kontainer gelap (tertutup lapisan hitam). Udara dibiarkan keluar- masuk pada kedua kontainer melalui pipa yang sudah di atur sedenikian rupa dan mempergunakan pengisapan udara dengan kecepatan aliran udara tertentu. Konsentrasi karbondioksida yang masuk dan keluar kontainer di pantau. Dengan cara ini karbondioksida yang di pakai dalam fotosintesis dapat dihitung, yaitu sama dengan jumlah yang di hasilkan dalam kontainerr gelap di tambah dengan jumlah yang di pakai dalam kontainer bening/terang. Dalam kontainer gelap terdapat produksi karbondioksida sebagai hasil respirasi, dan pada kontainer bening karbondioksida di pakai dalam proses fotosintesis daan juga adanya produksi akibat adanya respirasi. Metode ini juga memiliki kelemahan seperti pada metode dengan penentuan oksigen dan meningkatnya suhu dalam kontainer (seperti rumah kaca) sehingga mempengaruhi proses fotosintesis dan respirasi.

  • Metode aerodinamika

Metode ini maksudnya menutupi kelemahan-kelemahan pada metode ruang tertutup. Karbondiaksida yang diukur diambil dari sensor yang di pasang pada tabung tegak dalam komunitas, dan satunya lagi di pasang lebih tinggi dari tumbuhan. Perubahan konsentrasi karbondioksida di atas dan didalam komunitas dapat di pakai sebagai indikasi dari produktivitas. Pada malam hari konsentrasi karbondioksida akan meningkat akibat terjadi respirasi, sedangkan pada siang hari konsentrasi akan menurun akibat proses fotosintesis. Perbandingan konsentrasi ini merupakan indikasi berapa banyak karbon dioksida yang di manfaatkan dalam fotosintesis.

 d. Metode radioaktif

Materi aktif yang dapat di identifikasi radiasinya di masukkan dalam sistem. Misalnya karbon aktif (C14) dapat di introduksi melalui suplai karbondioksida yang nantinya di asimilasikan oleh tumbuhan dan di pantau untuk mendapatkan perkiraan produktivitas. Tehnik ini sangat mahal dan memerlukan peralatan yang canggih, tetapi memiliki kelebihan dari metode lainya, yaitu dapat di pakai dalam berbagai tipe ekosistem tanpa melakukan penghancuran terhadap ekosistem.

 e.   Metode penentuan klorofil

Produktivitas berhubungan erat dengan jumlah klorofil yang ada. Rasio asimilasi untuk tumbuhan atau ekosistem adalah laju dari produktivitas pergram klorofil. Konsentrasi klorofil dapat ditentukan berdasarkan cara yang sederhana, yaitu dengan cara mengekstraksi pigmen tumbuhan. Mul-mula dilakukan pencuplikan daun dengan ukuran tertentu. Untuk sampling fitoplankton dilakukan dengan pengambilan sampel air dalam volume tertentu. Organisme selain fitoplankton harus di pisahkan dari sampel. Samel selanjutnya di saring dengan menggunakan filter khusus fitoplankton pada pompa vakum dengan tekanan rendah. Filter yang mengandung klorofil dilarutkan pada aseton 85% , kemudian dibiarkan semalam, dan selanjutnya di sentrifuse. Supernatannya dibuang dan pelet yang mengandung klorofil di keringkan dan di timbang beratnya. Berat klorofil di ukur dalam mg klorofil/unit area. Pengukuran klorofil juga bisa di lakukan dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 665 nm. Bila rasio asimilasi, kadar klorofil, dan jumlah energi cahaya di ketahui, maka produktivitas primer kotor dapat diketahui. Metode ini dapat di terapkan pada berbagai tipe ekosistem.

2.9 Produktivitas Berbagai Ekosistem

Produksi bagi ekosistem merupakan proses pemasukan dan penyimpanan energy dalam ekosistem. Pemasukan energy dalam ekosistem yang dimaksud adalah pemindahan energy cahaya menjadi energy kimia oleh produsen. Sedangkan penyimpanan energy yang dimaksudkan adalah penggunaan energy oleh konsumen dan mikroorganisme. Laju produksi makhluk hidup dalam ekosistem disebut sebagai produktivitas.

Produktivitas Primer

Produktivitas primer merupakan laju penambatan energy yang dilakukan oleh produsen.  Menurut Campbell (2002), Produktivitas primer menunjukkan Jumlah energy cahaya yang diubah menjadi energy kimia oleh autotrof suatu ekosistem selama suatu periode waktu tertentu. Total produktivitas primer dikenal sebagai produktivitas primer kotor (gross primary productivity, GPP). Tidak semua hasil produktivitas ini disimpan sebagai bahan organik pada tubuh organisme produsen atau pada tumbuhan yang sedang tumbuh, karena organisme tersebut menggunakan sebagian molekul tersebut sebagai bahan bakar organic dalam respirasinya.Dengan demikian, Produktivitas primer bersih (net primary productivity, NPP) sama dengan produktivitas primer kotor dikurangi energy yang digunakan oleh produsen untuk respirasi (Rs):

NPP = GPP – Rs

Dalam sebuah ekosistem, produktivitas primer menunjukkan simpanan energy kimia yang tersedia bagi konsumen. Pada sebagian besar produsen primer, produktivitas primer bersih dapat mencapai 50% – 90% dari produktivitas primer kotor. Menurut Campbell et al (2002), Rasio NPP terhadap GPP umumnya lebih kecil bagi produsen besar dengan struktur nonfotosintetik yang rumit, seperti pohon yang mendukung sistem batang dan akar yang besar dan secara metabolik aktif.

Produktivitas primer dapat dinyatakan dalam energy persatuan luas persatuan waktu (J/m2/tahun), atau sebagai biomassa (berat kering organik) vegetasi yang ditambahkan ke ekosistem persatuan luasan per satuan waktu (g/m2/tahun). Namun demikian, produktivitas primer suatu ekosistem hendaknya tidak dikelirukan dengan total biomassa dari autotrof fotosintetik yang terdapat pada suatu waktu tertentu, yang disebut biomassa tanaman tegakan (standing crop biomass). Produktivitas primer menunjukkan laju di mana organisme-organisme mensintesis biomassa baru. Meskipun sebuah hutan memiliki biomassa tanaman tegakan yang sangat besar, produktivitas primernya mungkin sesungguhnya kurang dari produktivitas primer beberapa padang rumput yang tidak mengakumulasi vegetasi.

 Estimasi Fotosintesis

Estimasi potensi produktivitas primer maksimum dapat diperoleh dari efisiensi potensial fotosintetis. Energi cahaya yang dipancarkan matahari ke bumi ± 7.000 kkal/m2/hari pada musim panas atau daerah tropis dalam keadaan tidak mendung. Dari jumlah tersebut, sebanyak ± 2.735 kkal dapat dimanfaatkan secara potensial untuk fotosintetis bagi tumbuhan. Sekitar 70% energy yang tersedia berperan dalam perantara pembentukan pemindahan energy secara fotokhemis ke fotosintesis. Dari total energy tersebut, hanya sekitar 28% diabsorbsi ke dalam bentuk yang menjadi bagian dari pemasukan energy ke dalam ekosistem. Prinsipnya dibutuhkan minimum 8 Einstein (mol quanta) cahaya untuk menggerakkan 1 mol karbohidrat.

Secara teoritis produktivitas primer bruto ekosistem dapat dihasilkan 635 kkal/m2/hari dan sebanyak 165 g/m2/hari berubah ke massa bahan organik. Untuk keperluan respirasi harian, tumbuhan menggunakan ± 25% dari produk organik. Dengan demikian produksi netto yang diperoleh ekosistem ± 124 g/m2/hari. Estimasi hasil itu dapat diperoleh jika cahaya maksimal, efisiensi maksimal dalam perubahan cahaya menjadi karbohidrat dan respirasi minimum. Salah satu bukti catatan produktivitas bersih harian adalah sebesar 54 g/m2/hari pada ekosistem padang rumput tropis dengan radiasi cahaya yang tinggi.

Pengukuran Produktivitas

Pengukuran produktivitas dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti metode biomassa, metode penandaan  dan metode metabolisme. Penelitian produktivitas di Indonesia umumnya menggunakan metode penandaan. Produktivitas yang diperoleh dari hasil pengukuran ini bisa lebih kecil dari produktivitas yang sebenarnya karena tidak memperhitungkan kehilangan seresah, pengaruh grazing hewan-hewan herbivore yang memakan tumbuhan. Beberapa peneliti membagi biomassa atau produktivitas menurut letaknya terhadap substrat yaitu biomassa di atas substrat (meliputi batang, helaian dan pelepah daun) dan biomassa di bawah substrat meliputi akar, dan rhizome.

Tunas-tunas fotosintetik pada tumbuhan merupakan organ penting untuk berproduksi. Namun banyak hasil fotosintesis ditranslokasikan ke bawah tanah, di mana hasil fotosintesis tersebut mendukung pertumbuhan akan dan disimpan. Menurut Mcnaughton dan Wolf (1998), siklus tahunan biomassa tumbuhan di atas dan di bawah tanah mengarah kepada hubungan terbalik. Selama musim pertumbuhan, ketika biomassa di atas tanah meningkat cepat, biomas di bawah tanah umumnya cenderung menurun. Sedangkan pada akhir musim, biomassa di bawah tanah umumnya meningkat kembali karena kelebihan produksi yang dihasilkan tunas-tunas kemudian dipindahkan ke bawah

.

Produktivitas Ekosistem Dunia

Ekosistem yang berbeda sangat bervariasi dalam produktivitasnya. Hutan hujan tropis merupakan salah satu ekosistem terrestrial yang paling produktif. Di samping karena  hutan hujan tropis menutupi sebagian besar bumi dan memiliki keanekaragaman yang sangat tinggi, besarnya volume biomassa tumbuhan persatuan luas pada hutan hujan tropis sehingga memberi kesan produktivitas yang sangat tinggi dan lahan yang sangat subur.

Muara dan terumbu karang juga memiliki produktivitas yang sangat tinggi, akan tetapi sumbangan total mereka terhadap produktivitas global relative kecil karena areal ekosistem yang tidak begitu luas di Bumi. Lautan terbuka menyumbangkan lebih banyak produktivitas primer dibandingkan dengan ekosistem lain, akan tetapi hal ini disebabkan oleh ukurannya yang sangat besar sedangkan produktivitas persatuan luasnya relative rendah. Gurun dan tundra juga memiliki produktivitas yang rendah.

BAB III

PENUTUP

3.1       Kesimpulan

Ekosistem, yaitu tatanan kesatuan secara kompleks di dalamnya terdapat habitat, tumbuhan, dan binatang yang dipertimbangkan sebagai unit kesatuan secara utuh, sehingga semuanya akan menjadi bagian mata rantai siklus materi dan aliran energy.Ekosistem dapat diartikan sebagai kesatuan antara komunitas dengan lingkungan abiotiknya, anatara lain:

  1. Komponen abiotik
  2. Komponen biotic
  3. Produsen
  4. Konsumen
  5. Pengurai

.

3.2 Saran

Dengan membaca makalah ini, pembaca disarankan agar bisa mmemahami tentang pentingnya mempelajari ekosistem.Sehingga, Para pendidik dan peserta didik mampu menyeimbangkan ekosistem agar tidak terjadi bencana alam.

 

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2010. Aliran Energi dan Daur Materi. http://idkf.bogor.net/yuesbi/e-DU.KU/edukasi.net. Diakses tanggal 15 Oktober 2011.

Anonymous. 2011. Aliran Energi. http://id.shvoong.com. Diakses tanggal 15 Oktober 2011.

Fatich Ubaidillah. 2010. Ekosistem. http://ubaidillah-sevenmission.blogspot.com. Diakses tanggal 15 Oktober 2011.

Anonymous. 2010. Komponen Ekosistem. http://mozaiksains.wordpress.com. Diakses tanggal 15 Oktober 2011.

Anonymous. 2009. Pengertian Ekosistem. http://www.irwantoshut.net. Diakses tanggal 15 Oktober 2011.

Anonymous. 2008. Siklus Biogeokimia. http://bebas.ui.ac.id. Diakses tanggal 15 Oktober 2011.

Anonymous. 2011. Metode Penentuan Produktivitas Primer. http://alitadisanjaya.blogspot.com. Diakses tanggal 15 Oktober 2011.

PENGERTIAN DASAR DALAM EKOLOGI TUMBUHAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

Pertambahan penduduk dan kemajuan teknologi, yang semakin membengkak menuntut ditingkatkannya persediaan bahan pangan dan bahan baku energy. Fakta atau keadaan yang terjadi dilapangan adalah daya dukung seumber daya alam semakin labil akibat pemanfaatan yang semakin eksplosit tanpa mengindahkan kaidah-kaidah ekologis. Keadaan lingkungan juga yang berdampak buruk seperti gagalnya pertanian akibat kekeringan , perusakan lingkungan dan lainnya , hal seperti ini sudah merupakan bayangan suram yang tak dapat lagi dipungkiri. Kerusakan alam yang terjadi dan berdampak pada pertanian telah mengajarkan pada kita, bahwa alam merupakan sesuatu yang liar, yang perlu dijinakkan dengan suatu teknologi tertentu dan profesionalisme, namun pemanfaatan sumber daya alam yang berlebihan tanpa diikuti oleh usaha-usaha yang menganut prinsip-prinsip ekologi akan menambah rumitnya masalah lingkungan pertanian. Kurangnya kesadaran oleh manusia juga tidak akan memberikan dampak yang baik pada keadaan lingkungan yang semakin memburuk walau dengan pengguanaan metode yang lebih baik. Oleh karena itu, pengkajian masalah lingkungan mulai dari pengkajian interaksi antara manusia dengan lingkungannya, ekologi pertanian , ekologi tanaman , ekologi pertanian dan ekologi kehutanan. Analisa dampak lingkungan yang buruk memberikan gambaran bahwa, faktor lingkungan dan kesadaran dari manusia sendiri untuk menjaga alam juga harus lebih ditingkatkan.

Di negara-negara yang maju masalah lingkungan sudah lebih daripada setengah abad menjadi pembicaraan masyarakat di luar maupun di dalam sekolah dengan kehangatan yang mengalami pasang surut. Bahwa ilmu lingkungan atau apapun namanya perlu diketahui oleh tiap warga negara, lewat pendidikan formal , nonformal ataupun informal, hal ini diakui dengan tulus ikhlas.

1

Adanya interaksi dan hubungan antara manusia dengan lingkungannya disebut ekologi. Ilmu lingkungan dapat juga dianggap sebagai titik pertemuan “ilmu murni” dan “ilmu terapan”. Ilmu lingkungan sebenarnya ialah ekologi (ilmu murni yang mempelajari pengaruh faktor lingkungan terhadap jasad hidup), yang menerapkan berbagai asas dan konsepnya kepada masalah yang lebih luas, yang menyangkut pula hubungan manusia dengan lingkungannya. Dalam ilmu lingkungan, seperti dalam halnya ekologi, jasad hidup pada dasarnya dipelajari dalam unit populasi. Populasi dapat dikatakan sebagai kumpulan individu spesies organisme hidup yang sama. Menentukan populasi memang sukar, kalau anggotanya terpisah-pisah dalam sebuah wilayah, dimana jarak menjadi sebagai penghalang antar individu, seperti halnya gajah atau harimau di Asia, pohon cemara di Eropa, bahkan manusia di dunia.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan Latar belakang masalah diatas, maka rumusan masalah yang dapat kami susun adalah sebagai berikut:

  1. Apa pengertian dan tujuan ekologi tumbuhan?
  2. Bagaimana sejarah dan perkembangan ekologi tumbuhan?
  3. Apa saja pendekatan ekologi tumbuhan?
  4. Apa saja mafaat dari terapan ekologi tumbuhan?
  5. Bagaimana pengoptimalisasian RTH (Ruang Terbuka Hijau)?

1.3 Tujuan Masalah

Dalam rumusan masalah di atas, terdapat tujuan dan manfaat diantaranya:

  1. Memahami pengertian dan tujuan Ekologi Tumbuhan.
  2. Mengetahui sejarah dan perkembangan Ekologi Tumbuhan
  3. Menjelaskan pendekatan Ekologi Tumbuhan.
  4. Mengetahui apa saja manfaat terapan dari Ekologi Tumbuhan.
  5. Mengetahui pengoptimalisasian RTH (Ruang Terbuka Hijau).

1.4 Batasan Masalah

Batasan-batasan permasalahan adalah hanya membahas Motivasi Belajar dengan pokok bahasan sebagai berikut :

  1. Menjelaskan pengertian Ekologi Tumbuhan.
  2. Menjelaskan aspek pokok Ekologi Tumbuhan
  3. Menjelaskan mengenai sejarah dan perkembangan Ekologi Tumbuhan.
  4. Menjelaskan apa saja spesialisasi Ekologi Tumbuhan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Ekologi

2.1.1 Pengertian Ekologi secara Umum

Istilah Ekologi diciptakan oleh sarjana jerman ernst haeckel, seorang biologiawan jerman, pada tahun 1869. Istilah ini terdiri atas dua suku kata yunani oikos yang pertama kali berasal dari seorang biologi Jerman Ernest Haeckel, 1869. Berasal dari bahasa Yunani “Oikos” (rumah tangga) dan “logos” (ilmu), secara harfiah ekologi berarti ilmu tentang rumah tangga makhluk hidup. Yang merupakan makhluk hidup adalah lingkungan hidupnya.

Miller dalam Darsono (1995:16) ”Ekologi adalah ilmu tentang hubungan timbal balik antara organisme dan sesamanya serta dengan lingkungan tempat tinggalnya” Odum dalam Darsono (1995: 16) “Ekologi adalah kajian struktur dan fungsi alam, tentang struktur dan interaksi antara sesama organisme dengan lingkungannya dan ekologi adalah kajian tentang rumah tangga bumi termasuk flora, fauna, mikroorganisme dan manusia yang hidup bersama saling tergantung satu sama lain”. Soemarwoto dalam Darsono (1995:16) “Ekologi adalah ilmu tentang hubungan timbal balik  antara makhluk hidup dengan lingkungannya”. Resosoedarmo dkk, (1985:1)[3] “ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya”. Subagja dkk, (2001:1.3). “Ekologi merupakan bagian ilmu dasar” Dalam ilmu lingkungan manusia mempunyai hak khusus, semuanya dipandang dari kepentingan manusia, tetapi manusia juga harus mempunyai tanggung jawab yang paling besar terhadap lingkungannya dimana tanggung jawab ini tidak mungkin diserahkan kepada makhluk hidup lain. Manusia memandang alam dari sudut pandang manusia, yaitu antroposentrik. Manusia menganggap alam diciptakan untuk kepentingan dirinya. Secara implisit bahwa sudah sejak lama telah dibutuhkan bangun alam agar tercipta lingkungan yang sesuai dengan kehidupan manusia. Ilmu dan teknologi diciptakan untuk menguasai alam. Dengan pandangan antroposentrik yang disertai dengan keinginan taraf hidup yang makin tinggi dan perkembangan ilmu dan teknologi yang amat pesat, eksploitasi lingkungan semakin meningkat. Kecenderungan peningkatan itu ditambah pula oleh anggapan adanya sumber daya umum yang dimiliki bersama atau boleh dikatakan tidak ada yang memiliki. Oleh karena itu perlunya mempelajari ilmu lingkungan hidup agar dapat menempatkan diri sesuai dengan porsinya di dalam lingkungan yang harus kita jaga.

2.1.2    Pengertian Ekologi Tumbuhan

Ekologi tanaman mengandung dua pengertian, yaitu ekologi sebagai ilmu dan tanaman sebagai obyek. Ekologi berasal dari kata eikos = rumah, dan logos = ilmu. Tanaman mengandung arti tumbuhan yang telah dibudidayakan untuk maksud tertentu, sehingga hasilnya dijadikan sebagai alat pemenuhan kebutuhan yang memiliki nilai ekonomi. Secara etimologis, ekologi tanaman berarti ilmu tentang tanaman di rumah (lingkungan) sendiri. Ekologi Tanaman yaitu ilmu yang membicarakan tentang spektrum hubungan timbal balik yang terdapat antara tanaman dan lingkungannya serta antara kelompok-kelompok tanaman. Dalam hal ini penting disadari bahwa tanaman tidak terdapat sebagai individu atau kelompok individu yang terisolasi. Semua tanaman berinteraksi satu sama lain dengan lingkungan sejenisnya, dengan tanaman lain dan dengan lingkungan fisik tempat hidupnya. Dalam proses interaksi ini, tanaman saling mempengaruhi satu dengan lainnya dan dengan lingkungan sekitarnya, begitu pula berbagai faktor lingkungan mempengaruhi kegiatan hidup tanaman. Ciri khas ekologi tanaman (plant ecology) adalah tanaman dapat mengubah energi kimia menjadi energi potensial dan mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik.

2.2 Sejarah dan perkembangan Ekologi Tumbuhan

2.2.1    Sejarah Ekologi Tumbuhan

Sedangkan interaksinya dengan sesama biotik menyebabkan terjadinya simbiotik dari berbagai makhluk hidup. Kajian ekologi komunitas berkembang ke dalam dua kutub, yaitu di Eropa yang dipelopori oleh Braun-Blaunquet (1932) yang kemudian dikembangkan oleh para ahli lainnya. Mereka tertarik untuk mempelajari komposisi, struktur, dan distribusi dari komunitas. Kutub lainnya di Amerika, seperti Cowles (1899), Clements (1916), dan Gleason (1926) yang mempelajari perkembangan dan dinamika komunitas tumbuhan. Sedangkan Shelford (1913,1937), Adams (1909), dan Dice (1943) di Amerika dan Elton di Inggris mengungkapkan hubungan timbal balik antara tumbuhan dan hewan.Bila ditinjau dari peristilahannya, telah diperkenalkan oleh seorang ekologiwan Jerman yang bernama Ernest Haeckle (1866). Ekologi berasal dari kata Latin “oekologie” yang berasal dari kata oikos yang berarti rumah dan logos yang berarti kajian atau ilmu. Jadi ekologi berarti kajian organisme di habitatnya atau di tempat hidupnya. Menurut Ernest Haeckle ekologi adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk ekonomi alam, suatu kajian hubungan anorganik serta lingkungan organik di sekitarnya. Menurut C. Elton (1927) ekologi adalah ilmu yang mengkaji sejarah alam atau perkehidupan alam (natural history) secara ilmiah, dan menurut Andrewartha (1961) ekologi adalah ilmu yang membahas penyebaran (distribusi) dan kemelimpahan organisme. Sedangkan Eugene P. Odum (1963) menyatakan bahwa ekologi adalah ilmu pengetahuan tentang struktur dan fungsi alam. Charles J. Krebs (1978) menyatakan ekologi adalah ilmu pengetahuan yang mengkaji interaksi-interaksi yang menentukan penyebaran dan kemelimpahan organisme. Sekarang definisi ekologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya, baik lingkungan biotik maupun lingkungan abiotik. Interaksi makhluk hidup dengan lingkungan abiotiknya, bagaimana lingkungan mempengaruhinya, dan bagaimana makhluk hidup merespon pengaruh tersebut.

Pada saat yang bersamaan perhatian terhadap dinamika populasi juga banyak dikembangkan para ahli. Pendekatan secara teoritis dikembangkan oleh Lotka (1925), dan Voltera (1926) menstimuli pendekatan secara eksperimen. Pada tahun 1940-an dan 1950-an Lorenz dan Tinbergen mengembangkan konsep-konsep tingkah laku yang bersifat instink dan agresif. Sedangkan tingkah laku sosial dalam regulasi populasi dikembangkan oleh Wynne dan Edward (1960) secara mendalam di Inggris. Berdasarkan penemuan-penemuan dari Darwin (1859) dan Wight (1931) ekologi berkembang kearah kajian genetika populasi, kajian evolusi, dan adaptasi. Leibig (1840) mengkaji pengaruh lingkungan nonbiotik terhadap organisme, sehingga ekologi berkembang ke arah eko-klimatologi dan ekofisiologi.

2.2.2    Perkembangan Ekologi Tumbuhan

Ahli-ahli ekologi tumbuhan mencoba menemukan faktor-faktor yang men-dukung dan berperanan dalam kehidupan vegetasi. Mereka terus menerus mencoba melakukan penelitian ke arah yang lebih baik, sebagaimana ahli biologi lainnya dengan mengikuti perkembangan kemajuan bidang kimia dan fisika, seperti ditemukannya DNA, ikatan hidrogen dan partikel sub atom dan lain-lain. Manusia selalu berusaha untuk mengetahui hasil penemuan yang sudah ada, dan dalam rangka untuk menggali penemuan yang akan datang. Ahli ekologi tumbuhan sangat berkeinginan untuk mengetahui hubungan yang lengkap antara tumbuhan yang satu dengan yang lainnya dan dengan lingkungannya.

Secara lebih mendasar, ekologiwan tumbuhan ingin menjawab beberapa perta-nyaan seperti; Bagaimana tumbuhan mengatasi masalah dispersal, perkecambahan pada tempat yang cocok, kompetisi, nutrien dan pembebasan energi? Bagaimana tumbuhan dapat bertahan terhadap keadaan yang kurang baik atau yang membahayakan, seperti api, banjir, kemarau panjang dan lain-lain? Bagaimana tumbuhan dapat menjelaskan keberadaannya, kekuatan tumbuh dan jumlahnya pada masa yang lalu, sekarang dan masa yang akan datang pada habitat mereka?

Dengan mengembangkan pertanyaan tersebut di atas, maka banyak sekali informasi yang bisa digali dari hubungan sesama tumbuhan dan dengan lingkungannnya. Ada ekologiwan yang tertarik kepada masalah-masalah yang bersifat mendasar dalam melakukan deskripsi vegetasi, tetapi ada juga ekologiwan yang yang tertarik pada masalah penerapan informasi dasar tersebut, sehingga memunculkan ekologi terapan. Ekologiwan tumbuhan terapan banyak dikenal sebagai manajer penggembalaan ternak, rimbawan atau agronomiwan. Mereka berusaha untuk mengetahui bagaimana tumbuhan beradaptasi dengan lingkungannya, sehingga tumbuhan tersebut dapat tetap berada pada habitatnya. Peletak dasar ekologi tumbuhan adalah Friedrich Heinrich Alexander von Humbolt (1769-1859) ahli botani. Ia banyak meneliti tentang botani, dan memperkenalkan term assosiasi, fisiognomi, hubungan antara distribusi tipe vegetasi dengan faktor-¬faktor lingkungan seperti elevasi, ketinggian, dan temperatur. Humbolt juga dikenal sebagai tokoh geografi tumbuhan.

Ekologi tumbuhan berkembang dengan cepat setelah beberapa ahli botani juga tertarik meneliti ekologi tumbuhan. Johannes Warming (1841-1924) berhasil mengidentikasi 2600 spesimen tumbuhan dan menulis sebuah buku tentang vegetasi (1982), dimana di dalamnya diuraikan tentang geologi, tanah dan iklim, tipe-tipe vegetasi dan komunitas, dominan dan subdominan, nilai adaptasi bermacam-macam life form, pengaruh api terhadap komposisi komunitas dari suksesi serta fenologi dari komunitas dan taxa. Andreas Franz Wilhelm Shimper (1856-1901) ahli botani Jerman, ia menerbitkan buku yang berjudul Plant Geography on a Physiological Basis (1898 dan 1903), sebagai pemula ekofisiologi. Selanjutnya Jozep Paczoski (1864-1941) dan Leonid Ramensky (1884-1953) telah menulis hal-hal yang berkenaan dengan fito-sosiologi dan fitocoenocis. Clinton Hart Merriam (1855-1942) dari Universitas Columbia, juga telah melakukan ekspedisi yang panjang dalam melakukan penelitian vegetasi dalam hubungannya dengan zona elepasi.Anton Kerner von Marilaun (1831-1898) dikenal setelah dia menerbitkan hasil penelitiannya yang berjudul Plant Life of the Danube Basin (1863), dengan tuntas ia menjelaskan pengertian dari suksesi. August Grisebach (1814-1879) telah melakukan perjalanan yang luas dan telah mendeskripsikan lebih dari 50 tipe-tipe vegetasi utama dalam term fisiognomi modern. Ia menjelaskan hubungan distribusi tumbuhan dengan faktor-faktor lingkungan. Tokoh biologi lain yang mempunyai kontribusi dalam perkembangan ekologi tumbuhan adalah Oscar Drude (1890 dan 1896), Adolf Engler (1903), George Marsh (1864), Asa Gray (1889) dan Charles Darwin yang terkenal dengan bukunya Origin of Species.

Ahli ekologiwan yang sangat terkenal Frederick Edward Clements (1874-1945) besar sekali sumbangannya terhadap kemajuan Ekologi Tumbuhan. Pada tahun 1898 ia telah menerbitkan sebuah karya yang berjudul The Phytogeography of Nebraska. Ia juga banyak menulis keadaan vegetasi di Amerika Utara, tentang formasi dan suksesi, varian lokal dan lain-lain.  Sejak tahun 1925, ekologi tumbuhan terus berkembang dengan pesat, hal ini terjadi karena sumbangan yang sangat besar dari para ekologiwan dari Eropa dan Amerika. Di antara ekologiwan tersebut adalah Henry Gleason yang tahun 1926 dengan panjang lebar menulis tentang asosiasi dan komunitas tumbuhan. Ekofisiologi telah dikembangkan sekitar tahun 1940 dan 1950 an.

Dari tahun 1940 an sampai 1970 an telah pula mengembangkan sinekologi. Di Eropa, Christen Raunkier telah mengembangkan klasifikasi life form dan metode sampling vegetasi. Tokoh yang juga besar andilnya dalam pengembangan ekologi tumbuhan adalah Josias Braunn-Blanquet (1884-1980) yang mengembangkan metode sampling komunitas, reduksi data, dan nomenklatur asosiasi.

2.3Pendekatan Ekologi Tumbuhan

Pada saat berbicara tentang ekologi hutan maka perbincangannya tidak akan lepas dari autekologi dan sinekologi.

  1. Autekologi, yaitu ekologi yang mempelajari suatu spesies organisme atau organisme secara individu yang berinteraksi dengan lingkungannya. Contoh autekologi misalnya mempelajari sejarah hidup suatu spesies organisme, perilaku, dan adaptasinya terhadap lingkungan. Jadi, jika kita mempelajari hubungan antara pohon Pinus merkusii dengan lingkungannya, maka itu termasuk autekologi. Contoh lain adalah mempelajari kemampuan adaptasi pohon merbau (Intsia palembanica) di padang alang-alang, dan lain sebagainya.
  2. Sinekologi, yaitu ekologi yang mempelajari kelompok organisme yang tergabung dalam satu kesatuan dan saling berinteraksi dalam daerah tertentu. Misalnya mempelajari struktur dan komposisi spesies tumbuhan di hutan rawa, hutan gambut, atau di hutan payau, mempelajari pola distribusi binatang liar di hutan alam, hutan wisata, suaka margasatwa, atau di taman nasional, dan lain sebagainya.

Ekologi tumbuhan berusaha untuk menerangkan rahasia kehidupan pada tahapan individu, populasi dan komunitas. Ketiga tingkat utama ini membentuk sistem ekologi yang dikaji dalam ekologi tumbuhan. Masing-masing tingkatan adalah bersifat nyata, tidak bersifat hipotetik seperti spesies, jadi dapat diukur dan diobservasi struktur dan operasionalnya. Individu dan populasi tidak terpisah-pisah, mereka membentuk asosiasi dan terorganisasi dalam pemanfaatan energi dan materi membentuk suatu masyarakat atau komunitas dan berintegrasi dengan faktor lingkungan di sekitarnya membentuk ekosistem.

2.3.1    Sinekologi (Ekologi komunitas)

Interaksi antara tanaman dan lingkungannyaSinekologi adalah tingkatan lebih besar dalam ekologi tanaman, perluasan populasi berdasarkan perbanyakan dan persebaran. Sinekologi tidak melihat individu secara sendiri, melainkan perilaku populasi baik secara spasial maupun temporal, terdiri dari pertumbuhan populasi, homeostasis. Umumnya, vegetasi alami terdiri dari keanekaragaman spesies yang memanfaatkan sumberdaya yang ada. Dalam sinekologi, spektrum yang luas dari respon di tingkat selular dan seluruh tanaman tergantikan oleh keanekaragaman yang besar pada spesies (350.000 spesies tanaman vaskular) yang menentukan komposisi proporsi yang berbeda pada vegetasi permukaan bumi. Beberapa hal yang menjadi pokok bahasan dalam sinekologi adalah:

  • Interaksi antara tanaman dengan hewan
  • Interaksi antar tanaman

Dari segi sinekologi, dapat dipelajari berbagai kelompok jenis tumbuhan sebagai suatu komunitas, misalnya mempelajari pengaruh keadaan tempat tumbuh terhadap komposisi dan struktur vegetasi, atau terhadap produksi hutan. Dalam ekosistem bisa juga dipelajari pengaruh berbagai faktor ekologi terhadap kondisi populasi, baik populasi tumbuhan maupun populasi binatang liar yang ada di dalamnya. Akan tetapi pada prinsipnya dalam ekologi tumbuhan, kajian dari kedua segi (autekologi dan sinekologi) itu sangat penting.

Sinekologi berkembangan dari Geografi Tumbuhan, yang mengkaji pada tingkat komunitas. Sinonim dari Sinekologi adalah Ekologi komunitas, Filososiologi, Geobotani, Ilmu Vegetasi dan Ekologi Vegetasi. Sinekologi mengkaji komunitas tumbuhan dalam hal:

  1. Sosiologi Tumbuhan, yaitu deskripsi dan pemetaan tipe vegetasi dan komunitas.
  2. Komposisi dan struktur komunitas
  3. Pengamatan dinamika komunitas, yang mencakup proses seperti transfer nutrien dan energi antar anggota, hubungan antagonistis dan simbiotis antara anggota, dan proses, dan suksesi (perubahan komunitas menurut waktu).
  4. Mencoba untuk mendeduksi tema evolusioner yang menentukan bentuk komunitas secara evolusioner.

2.3.2    Autekologi (Ekologi Spesies)

Subyek dari autekologi adalah hasil dari proses tersebut, yaitu untuk menemukan ciri yang memungkinkan individu tanaman untuk berkembang di bawah kondisi tertentu. Tanggapan yang mungkin terhadap lingkungan adalah reaksi biokimia sampai dengan perubahan morfologi. Tanaman terdiri dari berbagai macam bentuk, dari tumbuhan raksasa yang berusia ratusan tahun di hutan hujan tropis dengan siklus hidup yang dimulai dari perkecambahan untuk pembentukan biji dalam hitungan abad, sampai pada spesies tahunan di daerah kering yang membentuk biji hanya dalam waktu beberapa hari. Ciri yang dimilki oleh tanaman untuk menanggapi keadaan lingkungan adalah pada struktur dan fisiologi.Autekologi memperhatikan kondisi dan tanggapan individu spesies tanaman dalam habitat mereka. Selama evolusi, tumbuhan telah menempati setiap habitat terestrial dengan kondisi mulai dari iklim tropis, es abadi, padang rumput, padang gurun dan tempat dengan salinitas tinggi dimana kandungan nutrisinya yang sangat rendah. Kondisi lingkungan yang berbeda ini mengharuskan tanaman untuk beradaptasi.

Keseluruhan ekologi tanaman dapat dibagi dalam beberapa cara. Individu tanaman akan mengatur berbagai komponen dan menjaga keseimbangan mereka, antara lain:

  • Keseimbangan suhu, suhu yang diperlukan tidak berlebihan
  • Keseimbangan air, kondisi aktif dimungkinkan jika sel dalam kondisi air yang cukup
  • Keseimbangan nutrisi, pertumbuhan akan terjadi hanya dengan adanya elemen esensial dalam nutrisi
  • Keseimbangan karbon, diperlukan untuk mensuplai organ yang ada untuk pertumbuhan dan reproduksi.

Dari segi autekologi, maka bisa dipelajari pengaruh suatu faktor lingkungan terhadap hidup dan tumbuhnya suatu jenis pohon yang sifat kajiannya mendekati fisiologi tumbuhan, dapat juga dipelajari pengaruh suatu faktor lingkungan terhadap hidup dan tumbuhnya suatu jenis binatang liar atau margasatwa. Bahkan dalam autekologi dapat dipelajari pola perilaku suatu jenis binatang liar, sifat adaptasi suatu jenis binatang liar, maupun sifat adaptasi suatu jenis pohon.

Sinekologi, berdasarkan falsafah dasar bahwa tumbuhan secara keseluruhan merupakan suatu kesatuan yang dinamis. Masyarakat tumbuhan dipengaruhi oleh dua hal, yaitu keluar masuknya unsur-unsur tumbuhan dan turun naiknya berbagai variabel lingkungan hidup. Dalam sinekologi komunitas tumbuhan atau vegetasi mempunyai perilaku sebagai suatu organisma utuh. Vegetasi bisa lahir, tumbuh, matang dan akhirnya mati. Dua bidang kajian utama dalam sinekologi adalah bidang kajian tentang klasifikasi komunitas tumbuhan dan bidang kajian tentang analisis ekosistem.Bagian dari ekologi tumbuhan yang mengkaji masalah adaptasi dan tingkah laku spesies atau populasi dalam kaitannya dengan lingkungannya. Sub divisi dari autekolgi meliputi demekologi (spesiasi), ekologi populasi dan demografi (pengaturan ukuran populasi), ekologi fisiologi atau ekofisiologi, dan genekologi (genetika). Autekologi mencoba untuk menjelaskan mengapa suatu spesies dapat terdistribusi. Bagaimana sifat fenologi, fisiologi, morfologi dan tingkah laku atau genetik dari suatu spesies yang sukses terus pada suatu habitat. Mereka mencoba menggambarkan bagaimana pengaruh lingkungan pada tingkat populasi, organismik dan sub organismik. Autekologi dapat bergerak ke dalam spesialisasi lain di luar ekologi, seperti fisiologi, genetika, evolusi dan biosistematik.Jadi autekologi adalah keseluruhan ekologi tanaman, memperhatikan reaksi pada tingkatan organ individu (misalnya, tunas, ukuran daun, kedalaman akar) atau hubungan antar organ (misalnya, penyebaran materi antara pucuk dan akar, regulasi dari koordinasi akar dan pucuk). Ekologi individu tanaman menyajikan hubungan antara stres fisiologi dengan kondisi lingkungan. Berdasarkan tingkat integrasinya maka secara ilmu, kajian ekologi tumbuhan dapat dibagi dalam dua pendekatan, yaitu sinekologi dan autekologi.

Autekologi, falsafah yang mendasarinya adalah dengan memandang tumbuhan sebagai ukuran yang menggambarkan kondisi lingkungan sekitarnya. Clements menyatakan bahwa setiap tumbuhan adalah alat pengukur bagi keadaan lingkungan hidup tempat ia tumbuh. Dalam hal ini paling sedikit yang dimaksud dengan alam lingkungannya adalah iklim dan tanah. Dari kajian ini lahir bidang kajian yang menilai bahwa tumbuhan adalah sebagai indikator alam atau indikator lingkungan hidup. Bidang kajian ini dikenal dengan ekologi fisiologi. Perbedaan dari kedua bidang kajian ini adalah:

Sinekologi

Autekologi

Bersifat filosifis

Bersifat eksperimental

Deduktif

Induktif

Deskriptif

Kuantitatif

Sulit dengan pendekatan rancangan percobaan atau eksperimental design

Dapat dilakukan berdasarkan rancangan percobaan atau eksperimental design

2.4.1    Ekologi Pertanian2.4Manfaat Terapan Dari Eekologi Tumbuhan  

Pada tahun 1230 sampai 1307 terbit buku yang berjudul OPUSRURALIUM COMMODORUM oleh Pietro De Crecenzi, yang berisi tentang masalah-masalah lingkungan pertanian. Terbitnya buku tersebut membuka sejarah baru di bidang pertanian, terutama yang bersangkutan dengan masalah lingkungan tanaman, hingga menjelma menjadi ilmu lingkungan tanaman yang lazim disebut dengan ekologi tanaman. Ekologi merupakan salah satu ilmu dasar bagi ilmu lingkungan. Berbicara ekologi pasti berbicara mengenai semua makhluk hidup dan benda-benda mati yang ada di dalamnya termasuk tanah, air, udara dan lain – lain. Dimana lingkungan yang ditempati berbagai jenis makhluk hidup tersebut saling mempengaruhi dan dipengaruhi.
Makhluk hidup dalam memenuhi kebutuhannya tidak terlepas dari bantuan makhluk hidup lain, contohnya makhluk hidup membutuhkan pelepas dahaga yaitu air, manusia membutuhkan energy yaitu makanan baik sumber makanannya dari tumbuhan-tumbuhan maupun hewan, dan sebagainya.

Adanya interaksi dan hubungan antara manusia dengan lingkungannya disebut ekologi. Ilmu lingkungan dapat juga dianggap sebagai titik pertemuan “ilmu murni” dan “ilmu terapan”. Ilmu lingkungan sebenarnya ialah ekologi (ilmu murni yang mempelajari pengaruh faktor lingkungan terhadap jasad hidup), yang menerapkan berbagai asas dan konsepnya kepada masalah yang lebih luas, yang menyangkut pula hubungan manusia dengan lingkungannya. Dalam ilmu lingkungan, seperti dalam halnya ekologi, jasad hidup pada dasarnya dipelajari dalam unit populasi. Populasi dapat dikatakan sebagai kumpulan individu spesies organism hidup yang sama. Menentukan populasi memang sukar, kalau anggotanya terpisah-pisah dalam sebuah wilayah, dimana jarak menjadi sebagi penghalang antar individu, seperti halnya gajah atau harimau di Asia, pohon cemara di Eropa, bahkan manusia di dunia.

2.4.2    Ekologi Hutan

Adapun ekologi hutan adalah cabang dari ekologi yang khusus mempelajari ekosistem hutan. Hutan dipandang sebagai suatu ekosistem karena hubungan antara masyarakat tumbuh-tumbuhan pembentuk hutan dengan binatang liar dan alam lingkungannya sangat erat. Hutan dipandang sebagai suatu ekosistem adalah sangat tepat, mengingat hutan itu dibentuk atau disusun oleh banyak komponen yang masing-masing komponen tidak bisa berdiri sendiri, tidak bisa dipisah-pisahkan, bahkan saling memengaruhi dan saling bergantung. Berkaitan dengan hal tersebut, perlu diperhatikan beberapa definisi tentang hutan sebagai berikut:Istilah Ekologi diperkenalkan oleh Ernest Haeckel (1869), berasal dari bahasa Yunani, yaitu : Oikos = Tempat Tinggal (rumah) Logos = Ilmu, telaah. Oleh karena itu Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan sesamanya dan dengan lingkungnya. Odum (1993) menyatakan bahwa ekologi adalah suatu studi tentang struktur dan fungsi ekosistem atau alam dan manusia sebagai bagiannya. Struktur ekosistem menunjukkan suatu keadaan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu termasuk keadaan densitas organisme, biomassa, penyebaran materi (unsur hara), energi, serta faktor-faktor fisik dan kimia lainnya yang menciptakan keadaan sistem tersebut. Fungsi ekosistem menunjukkan hubungan sebab akibat yang terjadi secara keseluruhan antar komponen dalam sistem. Ini jelas membuktikan bahwa ekologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timbal balik antara makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya, serta dengan semua komponen yang ada di sekitarnya.

  1. Hutan adalah kesatuan ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumber daya alam hayati yang didominasi pepohonan dalam persekutuan alam lingkungannya, yang satu dengan lainnya tidak dapat dipisahkan (UU RI No. 41 Tahun 1999).
  2. Hutan adalah lapangan yang ditumbuhi pepohonan yang secara keseluruhan merupakan persekutuan hidup alam hayati beserta alam lingkungannya atau ekosistem (Kadri dkk., 1992).
  3. Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai atau didominasi oleh pohon-pohon dan mempunyai keadaan lingkungan yang berbeda dengan keadaan diluar hutan (Soerianegara dan Indrawan, 1982).
  4. Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan dan binatang yang hidup dalam lapisan dan di permukaan tanah dan terletak pada suatu kawasan, serta membentuk suatu kesatuan ekosistem yang berada dalam keseimbangan dinamis (Arief, 1994).

Menurut Dwidjoseputro (1994) Ekologi hutan adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungan. Hubungan ini sangat erat dan kompleks sehingga menyatakan bahwa ekologi adalah biologi lingkungan (enviromental biology). Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai pohon-pohon dan mempunyai keadaan lingkungan yang berbeda dengan keadaan diluar hutan. Hubungan antara masyrakat, tumbuh-tumbuhan hutan, margasatwa dan alam lingkungannya begitu erat sehingga hutan dapat dipandang sebagai suatu sistem ekologi atau ekosistem. Ekologi hutan adalah cabang ekologi yang khusus mempelajari masyarakat atau ekosisitem hutan. Hutan dapat dipelajari dari segi autekologi dan sinekologi (Anonymous, 2010).

Dari segi autekologi, maka di hutan bisa dipelajari pengaruh suatu faktor lingkungan terhadap hidup dan tumbuhnya suatu jenis pohon yang sifat kajiannya mendekati fisiologi tumbuhan, dapat juga dipelajari pengaruh suatu faktor lingkungan terhadap hidup dan tumbuhnya suatu jenis binatang liar atau margasatwa. Bahkan dalam autekologi dapat dipelajari pola perilaku suatu jenis binatang liar, sifat adaptasi suatu jenis binatang liar, maupun sifat adaptasi suatu jenis pohon. Dari segi sinekologi, dapat dipelajari berbagai kelompok jenis tumbuhan sebagai suatu komunitas, misalnya mempelajari pengaruh keadaan tempat tumbuh terhadap komposisi dan struktur vegetasi, atau terhadap produksi hutan. Dalam ekosistem hutan itu bisa juga dipelajari pengaruh berbagai faktor ekologi terhadap kondisi populasi, baik populasi tumbuhan maupun populasi binatang liar yang ada di dalamnya. Akan tetapi pada prinsipnya dalam ekologi hutan, kajian dari kedua segi (autekologi dan sinekologi) itu sangat penting karena pengetahuan tentang hutan secara keseluruhan mencakup pengetahuan semua komponen pembentuk hutan, sehingga kajian ini diperlukan dalam pengelolaan sumber daya hutan.

Dahulu berlaku suatu ketentuan , bahwa hutan harus tetap merupakan 60% dari luas suatu wilayah atau suatu negara. Jikalau orang mau membangun rumah dusuatu pekarangan, pembangunan tidak boleh mengambil tempat lebih daripada 30% luas pekarangan. Dibeberapa negara maju yang tidak megalami masalah ledakan penduduk, misalnya negara-negara skandivania, ketentuan itu dipegang teguh. Pekarangan, halaman yang ada disekitar rumah merupakan lingkungan untuk memberi kesegaran para penghuni rumah. Bagi suatu negara, hutan diharapkan berfungsi seperti halnya suatu penyegar bagi kehidupan penduduknya. Selain itu hutan merupakan sumber kekayaan alam yang pemanfaatannya dapat menunjang kesejahteraan hidup masyarakat (dwidjoseputro, 1994).

2.5  Pengembangan Wilayah Perkotaan

Meskipun hutan masuk sumber daya alam yang dapat dipulihkan kembali lewat reboisasi atau penghijauan kembali, namun pelaksanaannya tidak semudah seperti perencanaannya. Dalam hal ini campur tangan manusia mutlak diiperlukan untuk mencegah berbubahnya hutan menjadi padang rumput atau lebih buruk lagi menjadi gurun. Pada ekologi tumbuhan sebagaimana kita ketahui , bahwa tidak ada diseluruh daerah tropik terdapat hutan basah. Di wilayah-wilayah yang curah hujannya kering sama sekali, terdapat hutub ranggas. Hutan jati dalam musim kemarau kehilangan daunnya sama sekali, karena ia beradaptasi dengan lingkungannya untuk mengurangi penguapan. Perhatian yang lebih harus dilakukan untuk hutan Indonesia demi mewujudkan bumi yang lebih sehat.

Secara definitif, Ruang Terbuka Hijau (Green Openspaces) adalah kawasan atau areal permukaan tanah yang didominasi oleh tumbuhan yang dibina untuk fungsi perlindungan habitat  tertentu, dan atau sarana lingkungan/kota, dan atau pengamanan jaringan prasarana, dan atau budidaya  pertanian. Selain untuk meningkatkan kualitas atmosfer, menunjang kelestarian air dan tanah, Ruang Terbuka Hijau (Green Openspaces) di tengah-tengah ekosistem perkotaan juga berfungsi untuk meningkatkan kualitas lansekap kota.

Sejumlah areal  di  perkotaan, dalam beberapa dasawarsa terakhir  ini,  ruang publik,  telah tersingkir akibat pembangunan gedung-gedung yang cenderung berpola “kontainer” (container  development) yakni bangunan yang secara sekaligus dapat menampung berbagai aktivitas sosial ekonomi, seperti Mall, Perkantoran, Hotel, dan lainsebagainya, yang berpeluang menciptakan kesenjangan antar lapisan masyarakat. Hanya orang-orang kelas menengah ke atas saja yang “percaya diri” untuk  datang ke tempat-tempat semacam itu.

Ruang terbuka hijau yang ideal adalah 30 % dari luas wilayah. Hampir disemua kota besar di Indonesia, Ruang terbuka hijau saat ini baru mencapai 10% dari luas kota. Padahal ruang terbuka hijau diperlukan untuk kesehatan, arena bermain, olah raga dan komunikasi publik. Pembinaan ruang terbuka hijau harus mengikuti struktur nasional atau daerah dengan standar-standar yang ada.

Pola pengembangan ruang terbuka hijau di berbagai kota memiliki keragaman penanganan yang disesuaikan dengan kondisi fisik wilayah, pola hidup masyarakat, dan konsistensi kebijakan pemerintah.Berikut beberapa kasus pengembangan ruang terbuka hijau kota sebagai bahan komparasi untuk memperoleh masukan yang komprehensif mengenai rumusan bentuk pengaturan yang akan dihasilkan.Kebijaksanaan pertanahan di perkotaan yang sejalan dengan aspek lingkungan hidup adalah jaminan terhadap kelangsungan ruang terbuka hijau. Ruang terbuka hijau ini mempunyai fungsi “hidro-orologis”, nilai estetika dan seyogyanya sekaligus sebagai wahana interaksi sosial bagi penduduk di perkotaan. Taman-taman di kota menjadi wahana bagi kegiatan masyarakat untuk acara keluarga, bersantai, olah raga ringan dan lainnya. Demikian pentingnya ruang terbuka hijau ini, maka hendaknya semua pihak yang terkait harus mempertahankan keberadaannya dari keinginan untuk merobahnya.

2.5.1    Ruang Terbuka Hijau di Luar Negeri

Kesadaran pembangunan perkotaan berwawasan lingkungan di negara-negara maju telah berlangsung dalam hitungan abad. Pada jaman Mesir Kuno, ruang terbuka hijau ditata dalam bentuk taman-taman atau kebun yang tertutup oleh dinding dan lahan-lahan pertanian seperti di lembah sungai Efrat dan Trigis, dan taman tergantung Babylonia yang sangat mengagumkan, The Temple of Aman Karnak,  dan taman-taman perumahan. Selanjutnya bangsa Yunani dan Romawi mengembangkan Agora, Forum, Moseleum dan berbagai ruang kota untuk memberi kesenangan bagi masyarakatnya dan sekaligus lambang kebesaran dari pemimpin yang berkuasa saat itu. Gerakan baru yang lebih sadar akan arti lingkungan melahirkan taman kota skala besar dan dapat disebut sebagai pemikiran awal tentang sistem ruang terbuka kota. Central Park New York oleh Frederick Law Olmested dan Calvert Voux melahirkan profesi Arsitektur Lansekap yang kemudian mengembang dan mendunia.

Melihat kenyataan tersebut tampaknya kebutuhan ruang terbuka yang tidak hanya mengedepankan aspek keleluasaan, namun juga aspek kenamanan dan keindahan di suatu kota sudah tidak dapat dihidari lagi, walaupun dari hari ke hari  ruang terbuka hijau kota menjadi semakin terdesak. Beberapa pakar mengatakan bahwa ruang terbuka hijau tidak boleh kurang dari 30%, Shirvani (1985), atau 1.200 m2 tajuk tanaman diperlukan untuk  satu orang, Grove (1983).

Bagaimana kota-kota di Mancanegara menghadapi hal ini, berikut diuraikan beberapa kota-kota yang dianggap dapat mewakili keberhasilan Pemerintah Kota dalam pengelolaan ruang terbuka hijau kota.

Tokyo, melakukan perbaikan ruang terbuka hijau pada jalur hijau jalan, kawasan industri, hotel dan penutupan beberapa jalur jalan. Walaupun luas kota Tokyo sangat terbatas, namun Pemerintah kota tetap mengusahakan taman-taman tersebut, yang memiliki standar 0,21 ha per 1.000 orang.Singapura, dengan luas 625 Km2 dan penduduk 3,6 juta pada tahun 2000 dan kepadatan 5.200 jiwa/ km2, diproyeksikan memiliki ruang terbangun mencapai 69% dari luas kota secara keseluruhan. Dalam rencana digariskan 24% atau 177 Km2 sebagai ruang terbuka, sehingga standar ruang terbukanya mencapai 0,9 ha per 1.000 orang.

Sementara itu, pendekatan penyediaan ruang terbuka hijau yang dilakukan di Bombay – India, dapat pula dijadikan masukan awal untuk dapat memahami Hirarki Ruang Terbuka Hijau di lingkungan permukiman padat.

Jakarta dengan tingkat kepadatan penduduk yang cukup tinggi, mencapai 8.000.000 jiwa, merupakan kenyataan. Oleh karenanya penelitian ini dapat dijadikan sebagai bahan perbandingan dalam menentukan besarnya Ruang Terbuka Hijau pada kawasan permukiman padat.  Untuk menentukan standar RTH perlu dibuatkan suatu penelitian berdasarkan studi banding standar yang berlaku di negara lain.

Kondisi Ruang Terbuka Hijau Kota-Kota Besar

No.

Kota

Populasi (juta jiwa)

RTH      (m2/jiwa)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Singapura

Baltimore

Chicago

San Fransisco

Washington DC

Muenchen

Amsterdam

Geneva

Paris

Stocholm

Kobe

Tokyo

2,70

0,93

3,37

0,66

0,76

1,27

0,81

0,17

2,60

1,33

1,40

11,80

7,0

27,0

8,80

32,20

45,70

17,60

29,40

15,10

8,40

80,10

8,10

2,10

Sumber : Liu Thai Ker, 1994

2.5.2    Ruang Terbuka Hijau di Dalam Negeri

Di Surabaya, kebutuhan ruang terbuka hijau yang dicanangkan oleh Pemerintah Daerah sejak tahun 1992 adalah 20 – 30%. Sementara kondisi eksisting ruang terbuka hijau baru mencapai kurang dari 10% (termasuk ruang terbuka hijau pekarangan). Hasil studi yang dilakukan oleh Tim Studi dari Institut Teknologi 10 November Surabaya tentang  Peranan Sabuk Hijau Kota Raya tahun 1992/1993 menyebutkan bahwa luas RTH berupa taman, jalur hijau, makam, dan lapangan olahraga adalah + 418,39 Ha, atau dengan kata lain pemenuhan kebutuhan RTH baru mencapai 1,67 m2/penduduk. Jumlah ruang terbuka hijau tersebut sangat tidak memadai jika perhitungan standar kebutuhan dilakukan dengan menggunakan hasil proyeksi Rencana Induk Surabaya 2000 saat itu yaitu 10,03 m2/penduduk. Di Jogyakarta, luas ruang terbuka hijau kota berdasarkan hasil inventarisasi Dinas Pertamanan dan Kebersihan adalah 51.108 m2 atau hanya sekitar 5,11 Ha (1,6% dari luas kota), yang terdiri dari 62 taman, hutan kota, kebun raya, dan jalur hijau. Bila jumlah luas tersebut dikonversikan dalam angka rata-rata kebutuhan penduduk, maka setiap penduduk Yogyakarta hanya menikmati 0,1 m2 ruang terbuka hijau. Dibandingkan dengan dua kota yang telah disebutkan di atas, barangkali pemenuhan kebutuhan ruang terbuka hijau bagi penduduk di Kota Bandung masih lebih tinggi. Hingga tahun 1999, tiap penduduk Kota Bandung menikmati + 1,61 m2 ruang terbuka hijau. Angka ini merupakan kontribusi eksisting ruang terbuka hijau yang mencover Kota Bandung dengan porsi + 15% dari total distribusi pemanfaatan  lahan Kota.Hampir semua studi mengenai perencanaan kota (yang dipublikasikan dalam bentuk rencana umum tata ruang kota dan pendetailannya) menyebutkan bahwa kebutuhan ruang terbuka di perkotaan berkisar antara 30% hingga 40%, termasuk di dalamnya bagi kebutuhan jalan, ruang-ruang terbuka perkerasan, danau, kanal, dan lain-lain. Ini berarti keberadaan ruang terbuka hijau (yang merupakan sub komponen ruang terbuka) hanya berkisar antara 10 % – 15 %.  Kenyataan ini sangat dilematis bagi kehidupan kota yang cenderung berkembang sementara kualitas lingkungan mengalami degradasi/kemerosotan yang semakin memprihatinkan. Ruang terbuka hijau yang notabene diakui merupakan alternatif terbaik bagi upaya recovery fungsi ekologi kota yang hilang, harusnya menjadi perhatian seluruh pelaku pembangunan  yang dapat dilakukan melalui gerakan sadar lingkungan, mulai dari level komunitas  pekarangan hingga komunitas pada level kota.

 

BAB III 

PENUTUP

3.1       Kesimpulan

Ekologi merupakan salah satu ilmu dasar bagi ilmu lingkungan. Berbicara ekologi pasti berbicara mengenai semua makhluk hidup dan benda-benda mati yang ada di dalamnya termasuk tanah, air, udara dan lain – lain. Dimana lingkungan yang ditempati berbagai jenis makhluk hidup tersebut saling mempengaruhi dan dipengaruhi. Ekologi tanaman mengandung dua pengertian, yaitu ekologi sebagai ilmu dan tanaman sebagai obyek. Ekologi berasal dari kata eikos = rumah, dan logos = ilmu. Tanaman mengandung arti tumbuhan yang telah dibudidayakan untuk maksud tertentu, sehingga hasilnya dijadikan sebagai alat pemenuhan kebutuhan yang memiliki nilai ekonomi Secara etimologis, ekologi tanaman berarti ilmu tentang tanaman di rumah (lingkungan) sendiri.

3.2 Saran

Dengan membaca makalah ini, pembaca disarankan agar bisa mengambil manfaat tentang pentingnya mempelajari sejarah dan perkembangan ekologi tumbuhan. Sehingga, Para pendidik dan peserta didik mampu mengetahui tentang hakekat ekologi tumbuhan secara diskriptif, prospektif, dan berwawasan global.

DAFTAR PUSTAKA

 

Arief, A. 1994, Hutan Hakekat dan Pengaruhnya Terhadap Lingkungan. Yayasan Obor Indonesia Jakarta.

Dwidjoseputro, 1994. Ekologi manusia dengan lingkungannya. Penerbit erlangga, jakarta.

Hardi. 2009. Ekologi Tumbuhan. http://hardibio.blogspot.com/. [22 september
2010]

Hardjosuwarn, Sunarto. 1990. Dasar-Dasar Ekologi Tumbuhan. Yogyakarta:  Fakultas Biologi UGM.

Indriyanto, 2006. Ekologi Hutan. PT. Bumi Aksara. Jakarta.

Marlina, ani. 2010. Ekologi Lingkungan Hidup.

Odum, EP. 1983. Basic Ecology. Sounders, Philadelphia.

Rasidi, Suswanto. 2004. Ekologi Tumbuhan. Jakarta ; Universitas Terbuka

Resosoedarmo, Soedjiran. 1989. Pengantar Ekologi.Jakarta : Remadja Karya

Riyadi, Slamet. 1981. Ecology : Ilmu Lingkungan Dasar dan Pengertiannya.
Surabaya : Usaha Nasional

Suprianto, Bambang. 2001. Petunjuk Praktikum Ekologi Tumbuhan. Bandung:
Dzs UPI

Soerianegara, I dan Indrawan, A. 1988. Ekologi Hutan Indonesia. Laboratorium Ekologi. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

http://biologiasyek.blogspot.com/2010/12/pengertian-sejarah-dan-perkembangan.html

http://ekologi-hutan.blogspot.com/2010/10/ekologi-hutan.html

http://www.gudangmateri.com/2010/06/ekologi-lingkungan-hidup.html. [22 September 2010]

21

VITALITAS

Vitalitas merupakan suatu hal yang dapat menggambarkan tingkat kesuburan suatu spesies dalam perkembanganya sebagai respon terhadap lingkungan. Diperlukan untuk mengetahui keberhasilan hidup suatu spesies.

Kriterianya meliputi :

  • Vitalitas  1         : berkembang biak, ada kecambah, sapihan, tiang, dan siklus hidup lengkap.
  • Vitalitas  2          : siklus hidup sering lengkap tetapi tidak teratur.
  • Vitalitas  3          : siklus hidup jarang lengkap.
  • Vitalitas  4          : siklus hidup kadang lengkap, kecambah sedikit dan jarang yang bertahan hidup ( Anwar, 1995 ).

Vitalitas bertujuan untuk mengetahui derajat kesuburan dari suatu jenis tanaman dalam perkembangannya, sebagai reaksi dengan lingkungan. Hal ini dapat di lakukan dengan lengkap tidaknya siklus hidup dari spesies tadi di dalam vegetasi. Salah satu cara dalam menggambarkan vitalitas ini adalah memperhatikan empat keadaan sehubungan dengan siklus hidupnya, yaitu:

  • adanya kecambah
  • adanya tumbuhan muda
  •   adanya tumbuhan dewasa
  •  adanya tumbuhan tua  (Rahardjanto, 2001).

Menurut Syafei, 1990, terdapat beberapa kelompok pohon tajuk berkaitan dengan sifat vitalitas dari tumbuhan yaitu :

  • Pohon dominan
  •  Pohon kodominan
  •  Pohon intermedier
  • Pohon tertekan
  • Pohon mati

Prioditas

Periodisitas merupakan suatu gambaran yang menyatakan keadaan rhytmis didalam suatu kehidupan tumbuhan. Keadaan ini dapat diketahui dengan adanya daun, bunga dan biji (Rahardjanto, 2001).

Keberhasilan regenerasi ditentukan oleh banyak faktor seperti faktor biologi reproduksi yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri dan faktor-faktor lingkungan tempatnya hidup baik biotik maupun abiotik. Untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya, setiap jenis memiliki strategi regenerasi yang berbeda (Rasnovi, 2006).

Stratifikasi

Stratifikasi merupakan lapisan-lapisan secara vertikal yang di bentuk oleh keadaan bentuk atau (life from) angota-angota komunitas tersebut, yang di pakai sebagai dasar biasanya ketinggian dari pohon tersebut. Stratifikasi merupakan bentuk pengkategorian tumbuhan berdasarkan pada criteria yang dapat ditentukan dari profil atau karakteristik pohon tersebut. Menurut Rahardjanto, 2007. kategori  stratifkasi suatu tumbuhan adalah sebagai berikut :

  • Semai              : tinggi pohon < 1,5 meter
  • Pancang          : tinggi pohon > 1,5 dengan dbh < 10 cm
  • Tiang               : tinggi pohon > 1,5 dengan dbh 10-30 cm
  • Pohon             : tinggi pohon > 1,5 dengan dbh > 35cm

Dalam komunitas vegetasi, tumbuhan yang mempunyai hubungan di antara mereka, mungkin pohon, semak, rumput, lumut kerak dan Thallophyta, tumbuh-tumbuhan ini lebih kurang  menempati strata atau lapisan dari atas ke bawah secara horizontal, ini disebut stratifikasi. Individu yang menempati lapisan yang berlainan menunjukkan perbedaan-perbedaan bentuk pertumbuhan, setiap lapisan komunitas kadang-kadang meliputi klas-klas morfologi individu yang berbeda seperti, strata yang paling tinggi merupakan kanopi pohon-pohon atau liana (Anwar, 1995 ).

METODE KUADRAN DAN GARIS

Metode kuadran adalah salah satu metode yang tidak menggunakan petak contoh  (plotless) metode ini sangat baik untuk menduga komunitas yang berbentuk pohon dan tihang, contohnya vegetasi hutan. Metode kuadran mudah dan lebih cepat digunakan untuk mengetahui komposisi, dominansi pohon dan menaksir volumenya. Metode ini mudah dan lebih cepat digunanakan untuk mengetahui komposisi, dominasi pohon dan menksir volumenya. Metode ini sering sekali disebut juga dengan plot less method karena tidak membutuhkan plot dengan ukuran tertentu, area cuplikan hanya berupa titik.  Metode ini cocok digunakan pada individu yang hidup tersebar sehingga untuk melakukan analisa denga melakukan perhitungan satu persatu akan membutuhkan waktu yang sangat lama, biasanya metode ini digunakan untuk vegetasi berbentuk hutan atau vegetasi kompleks lainnya. Beberapa sifat yang terdapat pada individu tumbuhan dalam membent Para pakar ekologi memandang vegetasi sebagai salah satu komponen dari ekosistem, yang dapat menggambarkan pengaruh dari kondisi-kondisi faktor lingkungn dari sejarah dan pada fackor-faktor itu mudah diukur dan nyata. Dengan demikian analisis vegetasi secara hati-hati dipakai sebagai alat untuk memperlihatkan informasi yang berguna tentang komponen-komponen lainnya dari suatu ekosistem (Ewusie, J.Y. 1990) .

Selain metode kuadran kita juga bisa menggunakan metode garis untuk menganalisis vegetasi. Panjang sample berupa garis, untuk vegetasi hutan dapat lebih dari 50 meter, semak belukar sepanjang minimal 1 meter cuplikan berupa garis, untuk vegetasi sangat di pengaruhi oleh kekompleksitasan dari hutan tersebut.

Metode garis merupakan suatu metode yang menggunakan cuplikan berupa garis. Penggunaan metode ini pada vegetasi hutan sangat bergantung pada kompleksitas hutan tersebut. Dalam hal ini, apabila vegetasi sederhana maka garis yang digunakan akan semakin pendek. Untuk hutan, biasanya panjang garis yang digunakan sekitar 50 m-100 m. sedangkan untuk vegetasi semak belukar, garis yang digunakan cukup 5 m-10 m. Apabila metode ini digunakan pada vegetasi yang lebih sederhana, maka garis yang digunakan cukup 1 m (.

Pada metode garis ini, system analisis melalui variable-variabel kerapatan, kerimbunan, dan frekuensi yang selanjutnya menentukan INP (indeks nilai penting) yang akan digunakan untuk memberi nama sebuah vegetasi. Kerapatan dinyatakan sebagai jumlah individu sejenis yang terlewati oleh garis. Kerimbunan ditentukan berdasar panjang garis yang tertutup oleh individu tumbuhan, dan dapat merupakan prosentase perbandingan panjang penutupan garis yang terlewat oleh individu tumbuhan terhadap garis yang dibuat. Frekuensi diperoleh berdasarkan kekerapan suatu spesies yang ditemukan pada setiap garis yang disebar.

Frekuensi adalah nilai besaran yang menyatakan derajat penyebaran jenis didalam komunitasnya. Angka ini diperoleh dengan melihat perbandingan jumlah dari petak-petak yang diduduki suatu jenis terhadap keseluruhan petak yang diambil sebagai petak contoh di dalam melakukan analisis vegetasi. Frekuensi dipengaruhi oleh beberapa factor, seperti luas petak contoh, penyebaran tumbuhan dan ukuran jenis tumbuhan (Eden, S. 1990).

Dominansi adalah besaran yang digunakan untuk menyatakan derajat penguasaan ruang atau tempat tumbuh , berapa luas areal yang ditumbuhi oleh sejenis tumbuhan atau kemampuan suatu jenis tumbuhan untuk bersaing tehadap jenis lainnya. Dalam pengukuran dominansi dapat digunakan proses kelindungan ( penutup tajuk ), luas basah area , biomassa, atau volume  (Abdulkadir, R  2001).

Dalam penghitungan penutupan tajuk ini, barisannya dilakukan dengan cara mengukur luasan tajuk untuk tiap jenis yang terdapat dalam petak contoh, kemudian dicari domonansi relatifnya. Selanjutnya proses penutupan tajuk dapat diukur proyeksi tajuk tanah. biomassa adalah ukuran untuk menyatakan berat suatu tumbuhan. Sedangkan volume dapat dihitung dari rata-rata luas basal area x tinggi tumbuhan bebas cabang x factor koeksi pohon (Anonymous, 2011).

Untuk mempelajari komposisi vegetasi perlu dilakukan pembuatan petak-petak pengamatan yang sifatnya permanen atau sementara. Menurut Soerianegara (1974) petak-petak tersebut dapat berupa petak tunggal, petak ganda ataupun berbentuk jalur atau dengan metode tanpa petak. Pola komunitas dianalisis dengan metode ordinasi yang menurut Dombois dan E1lenberg (1974) pengambilan sampel plot dapat dilakukan dengan random, sistematik atau secara subyektif atau faktor gradien lingkungan tertentu (Anonymous, 2011).

 

Kel 7

  • Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya.
  • Tipe-tipe vegetasi :
  1. Vegetasi Hutan Hujan Tropis
  2. Hutan Luruh Temperate
  3. Zone Arid Kering dan Padang Pasir
  4. Hutan Boreal
  5. Padang Rumput
  6. Tundra
  • Faktor yang menyebabkan vegetasi
  1. Iklim,
  2. Keadaan Tanah,
  3. Tinggi Rendah Permukaan Bumi
  4. Makhluk Hidup (Biotik)
  • Karakteristik komunitas tumbuhan
  1. Keanekaragaman
  2. Struktur dan komposisi komunitas
  3. Analisis kuantitatif komunitas tumbuhan
  4. Dominansi

Kel 8

  • Macam-Macam Metode Analisi Vegetasi
  1. Metode destruksif
  2. Metode Nondestruktif
  3. Metode Floristic
  4. Metode Nonfloristik
  • Teknik Pencuplikan
  1. Kuadrat
  2. Garis
  3. Titik
  4. Kuarter
  5. Teknik Ordinasi
  • Penyebaran individu suatu populasi mempunyai 3 kemungkinan yaitu:
  1. Penyebaran acak
  2. Penyebaran secara merata
  3. Penyebaran secara kelompok
  • Parameter vegetasi yang diukur dilapangan secara langsung adalah :
  1. Nama jenis (lokal atau botanis)
  2. Jumlah individu setiap jenis untuk menghitung kerapatan
  3. Penutupan tajuk untuk mengetahui persentase penutupan vegetasi terhadap lahan
  4. Diameter batang untuk mengetahui luas bidang dasar dan berguna untuk menghitung volume pohon.
  5. Tinggi pohon, baik tinggi total (TT) maupun tinggi bebas cabang (TBC), penting untuk mengetahui stratifikasi dan bersama diameter batang dapat diketahui ditaksir ukuran volume pohon.
  • Beberapa rumus yang penting diperhatikan dalam menghitung hasil analisa vegetasi, yaitu :
  1. Indeks Nilai Penting (INP)
  2. Keanekaragaman Jenis
  3. Indeks Kekayaan Jenis dari Margallef (R1)
  4. 4.      Indeks Kemerataan Jenis

”Hasil Resume Diskusi”

KELOMPOK 5

”LINGKUNGAN BIOTIK DAN ABIOTIK”

  • Tanah merupakan lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai medium tumbuh & berkembangnya perakaran tumbuhnya tanaman.
  • Tanah tersusun atas 4 bahan utama, yaitu:
  1. Bahan Mineral
  2. Bahan Organik
  3. Air
  4. Udara
  • Fisik Tanah secara garis besar, yaitu:
  1. Padatan
  2. Cairan
  3. Gas
  • Tekstur Tanah, yaitu:
  1. Pasir
  2. Debu
  3. Liat
  4. Krikil
  • Sifat Kimia Tanah, yaitu:
  1. Derajat Keasaman Tanah
  2. C-Organik
  3. N-Total
  4. Pupuk
  5. Air Hujan
  6. P. Bray
  7. Kalium
  8. Natrium
  9. Kalsium
  10. Magnesium
  11. Kapasitas Tukar Kation
  12. Kejenuhan Basa
  • Profil Tanah yaitu suatu kumpulan berbagai macam lapisan tanah atau disebut Horizon Tanah
  • Topografi berkaitan dengan semua aspek dari distribusi tanaman, dari control pada distribusi antara spesies individu, baik sekla besar atau kecil
  • Faktor Biotik yaitu factor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik hewan ataupun tumbuhan
  • Bentuk-bentuk Interaksi, yaitu:
  1. Interaksi Manusia dan Tumbuhan
  2. Interaksi Tumbuhan dan Hewan dalam komunitas
  3. Interaksi Tumbuhan dalam komunitas

KELOMPOK 6

”POPULASI”

  • Populasi yaitu kumpulan individu sejenis yang hidup pada suatu daerah tertentu.
  • Konsep spesies, yaitu:
  1. Konsep spesies Biologis
  2. Konsep spesies Pengenalan
  3. Konsep spesies Kohesi
  4. Konsep spesies Ekologis
  5. Konsep spesies Evolusioner
  • Spesies Taksonomi yaitu spesies yang terdiri dari sejumlah populasi.
  • Karakteristik Populasi, yakni:
  1. Kepadatan
  2. Natalis
  3. Mortalitas
  • Distribusi, dibagi menjadi:
  1. Distribusi Umur
  2. Distribusi Populasi
  3. Distribusi Spasial
  • Komunitas, yaitu kumpulan dari berbagai populasi
  • Interaksi antar organisme, yakni:
  1. Netral
  2. Predasi
  3. Parasitisme
  4. Komensialisme
  5. Mutualisme
  6. Interaksi antar komponen Biotik dengan Abiotik
  • Interaksi antar Populasi
  • Pola penyebaran Individu :
  1. Penyebaran Acak
  2. Penyebaran Kelompok

 

”Hasil Resume Diskusi”

KELOMPOK 3

”LINGKUNGAN BIOTIK DAN ABIOTIK”

  • Tiga aspek penting yang erat kaitannya dengan sistem ekologi, yaitu:
    1. Kualitas Cahaya
    2. Intensitas Cahaya
    3. Lamanya Penyinaran
  • Peran cahaya terhadap tumbuhan, yaitu:
  1. Fotoperiodism
  2. Fotoenergetic
  3. Fotodestruktif
  4. Fotocybernetic
  5. Fotomorgenesis
  6. Fototropism
  • Strategi adaptasi tumbuhan terhadap cahaya morfologi:
  1. Tumbuhan Xerofit
  2. Tumbuhan  hidrofit
  3. Tumbuhan higrofit
  4. Tumbuhan darat
  • Karakteristik penyebab variasi suhu, yaitu:
  1. Komposisi dan warna tanah
  2. Kegemburan dan kadar air tanah
  3. Kerimbunan tumbuhan
  4. Iklim mikro perkotaan
  5. Kemiringan lereng dan garis lintang
  • Zona tumbuhan berdasarkan suhu, yakni:
  1. Zona Panas
  2. Zona Sedang
  3. Zona Sejuk
  4. Zona Dingin

KELOMPOK 4

”LINGKUNGAN BIOTIK DAN ABIOTIK”

( ATMOSFER DAN AIR )

  • Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, di luar angkasa.
  • Lapisan-lapisan pada Atmosfer :
  1. Troposfer
  2. Statosfer
  3. Mesosfer
  4. Termosfer
  5. Lonosfer
  6. Eksofer
  • Angin merupakan pergerakan udara dan timbul akibat pemanasan yang tetap dari udara.
  • Pengaruh angin bagi tumbuhan, yaitu pengaruh angin secara langsung dan pengaruh angin secara tidak langsung.
  • Faktor terjadinya angin, yaitu:
  1. Gradien
  2. Letak Tempat
  3. Tinggi Tempat
  4. Waktu
  • Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan.
  • Jenis-jenis air:
  1. Air tanah
  2. Air permukaan
  • Uap Air adalah sejenis fluida yang merupakan fase gas dari air.
  • Jenis-jenis Hujan:
  1. Hujan siklonal
  2. Hujan zenithal
  3. Hujan orografis
  4. Hujan frontal
  5. Hujan muson

“Hasil Resum Diskusi”

Kelompok 1

“PENGERTIAN DASAR DALAM EKOLOGI TUMBUHAN”

  • Ekologi adalah ilmu yang mempelajari antara interaksi manusia dengan lingkungannya
  • Ekologi tanaman mengandung dua pengertian, yaitu ekologi sebagai ilmu dan tanaman sebagai obyek

Di dalam ekologi tumbuhan ada dua bidang kajian, yaitu Autekologi dan Sinekologi

  • Autekologi, yaitu ekologi yang mempelajari suatu spesies organisme atau organisme secara individu yang berinteraksi dengan lingkungannya. Contoh autekologi misalnya mempelajari sejarah hidup suatu spesies organisme, perilaku, dan adaptasinya terhadap lingkungan. Jadi, jika kita mempelajari hubungan antara pohon Pinus merkusii dengan lingkungannya, maka itu termasuk autekologi. Contoh lain adalah mempelajari kemampuan adaptasi pohon merbau (Intsia palembanica) di padang alang-alang, dan lain sebagainya.
  • Sinekologi, yaitu ekologi yang mempelajari kelompok organisme yang tergabung dalam satu kesatuan dan saling berinteraksi dalam daerah tertentu. Misalnya mempelajari struktur dan komposisi spesies tumbuhan di hutan rawa, hutan gambut, atau di hutan payau, mempelajari pola distribusi binatang liar di hutan alam, hutan wisata, suaka margasatwa, atau di taman nasional, dan lain sebagainya.

Kelompok 2

TUMBUHAN DALAM LINGKUNGAN

  • Lingkungan adalah kombinasi antara kondisi fisik yang mencakup keadaan sumber daya alam seperti tanah, air, energi surya, mineral, serta flora dan fauna yang tumbuh di atas tanah maupun di dalam lautan, dengan kelembagaan yang meliputi ciptaan manusia seperti keputusan bagaimana menggunakan lingkungan fisik tersebut.
  • Lingkungan makro yaitu suatu lingkungan yang berpengaruh secara umum atau regional.
  • Lingkungan mikro merupakan suatu habitat organisme yang mempunyai hubungan faktor-faktor fisiknya dengan lingkungan sekitar yang banyak dipengaruhi oleh iklim mikro dan perbedaan topografi
  • Lingkungan abiotik merupakan segala sesuatu yang tidak bernyawa seperti tanah, udara, air, iklim, kelembaban, cahaya, bunyi.
  • Lingkungan biotik adalah suatu lingkungan yang mempunyai kehidupan, dicontohkan : hewan , manusia , mikroorganiseme.
  • Suatu keadaan yang melampaui batas-batas toleransi disebut keadaan yang membatasi atau faktor pembatas. Faktor pembatas dapat mencapai nilai ekstrim maksimum maupun minimum dengan ukuran kritis.
  • Abaptasi adalah penyesuaian mahkluk hidup dimana mahkluk hidup sangat sulit untuk menyesuaikan dengan lingkungan, karena kondisi lingkungan yang tidak mendukung pada cara kehidupan mahkluk hidup tersebut.
  • Macam – macam abaptasi antaralain :
    • Adaptasi Morfologi
    • Adaptasi Fisiologi
    • Adaptasi Tingkatan
  • Indikator ekologi adalah fisik, kimia, atau tindakan biologis yang paling mewakili unsur-unsur kunci dari ekosistem yang kompleks. Manfaat dari indikator yaitu Mengetahui macam-macam ekosistem termasuk biologi, Kimia dan fisika