Jumat, 09 Desember 2011

Holosenotik


A.   Hubungan Ekologi dan Ekosistem
Istilah ekologi berasal dari kata dalam bahasa Yunani yaitu oikos dan logos. Istilah ini mula-mula diperkenalkan oleh Ernest Haeckel pada tahun 1869. Tetapi jauh sebelumnya, studi dalam bidang-bidang yang sekarang termasuk dalam ruang lingkup ekologi telah dilakukan oleh para pakar. Ekologi merupakan cabang biologi, dan merupakan bagian dasar dari biologi. Ruang lingkup ekologi meliputi populasi, komunitas, ekosistem, hingga biosfer. Studi-studi ekologi dikelompokkan ke dalam autekologi dan sinekologi. Ekologi berkembang seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi. Perkembangan ekologi tak lepas dari perkembangan ilmu yang lain. Misalnya, berkembangnya ilmu komputer sangat membantu perkembangan ekologi. Penggunaan model-model matematika dalam ekologi misalnya, tidak lepas dari perkembangan matematika dan ilmu kornputer.

Sedangkan ekosistem merupakan satuan fungsional dasar yang menyangkut proses interaksi organisme hidup dengan lingkungan mereka. Istilah tersebut pada mulanya diperkenalkan oleh A.G.Tansley pada tahun 1935. Sebelumnya, telah digrrnakan istilah-istilah lain, yairu biocoenosis, dan mikrokosmos. Setiap ekosistem memiliki enam komponen yaitu produsen, makrokonsumen, mikrokonsumen, bahan anorganik, bahan organik, dan kisaran iklim. Perbedaan antar ekosistem hanya pada unsur-unsur penyusun masing-masing komponen tersebut. Masing-masing komponen ekosistem mempunyai peranan dan mereka saling terkait dalam melaksanakan proses-proses dalam ekosistem. Proses-proses dalam ekosistem meliputi aliran energi, rantai makanan, pola keanekaragaman, siklus materi, perkembangan, dan pengendalian. Daerah Aliran sungai (DAS) dari suatu badan air, akan menentukan stabilitas dan proses metabolisme yang berlangsung di dalam badan air yang bersangkutan. Pengelolaan badan air harus menyertakan pengelolaan daerah aliran sungainya. Setiap ekosistem rnampu mengendalikan dirinya sendiri, dan mampu menangkal setiap gangguan terhadapnya. Kemampuan ini disebut homeostasis. Tetapi kemampuan ini ada batasnya. Bilamana batas kemampuan tersebut dilampaui, ekosistem akan mengalami gangguan. Pencemaran lingkungan merupakan salah satu bentuk gangguan ekosistem akibat terlampauinya kemampuan homeostasis.
Dalam ekosistem kita mengenal dua pembagian ekosistem yaitu ekosistem terestrial (daratan) dan ekosistem akuatik (Perairan). Dalam ekosistem akuatik dapat dijabarkan sebagai semua komponen biotik dan abiotik yang terdapat didalam ekosistem perairan tersebut. Sedangkan dalam ekosistem terrestrial atau ekosistem daratan dapat dijabarkan semua komponen yang terlibat langsung maupun tidak langsung dalam ekosistem tersebut.
Ekosistem terestrial meliputi bioma gurun, padang rumput, Hutan hujan tropis, Hutan gugur, Taiga,dan bioma Tundra. Sedangkan ekosistem perairan dibagi atas ekosistem air tawar dan ekosistem laut. Ekosistem laut mencakup sekitar 71% dari permukaan bumi dan mengandung sekitar 97% dari air yang ada di planet ini. Yang termasuk ke dalam ekosistem laut adalah samudera, rawa garam dan ekologi intertidal, muara sungai dan laguna, bakau dan terumbu karang, laut dalam dan dasar laut. Ekosistem air laut dapat dibandingkan dengan ekosistem air tawar, yang memiliki kandungan garam yang lebih rendah. Tempat-tempat seperti disebutkan diatas dianggap ekosistem karena kehidupan tanaman mendukung kehidupan hewan dan sebaliknya.
Ekosistem dikatakan seimbang apabila komposisi di antara komponen-komponen tersebut dalam keadaan seimbang. Ekosistem yang seimbang, keberadaannya dapat bertahan lama atau kesinambungannya dapat terpelihara. Perubahan ekosistem dapat  mempengaruhi keseimbangannya. Perubahan ekosistem dapat terjadi secara alami serta dapat pula karena aktivitas dan tindakan manusia.

B.   Faktor Pembatas Ekosistem
Suatu organisme untuk dapat bertahan dan hidup di dalam keadaan tertentu, harus memiliki bahan-bahan penting yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan-biakkannya. Keperluan-keperluan dasar ini bervariasi antara jenis dengan keadaan tertentu. Apabila keperluan mendasar ini hanya tersedia dalam jumlah yang paling minimum, maka akan bertindak sebagai factor pembatas. Walaupun demikian, seandainya keperluan mendasar yang hanya tersedia minimum, berada dalam waktu “sementara” tidak dapat dianggap sebagai faktor minimum, karena pengaruhnya dari banyak bahan sangat cepat berubah.
Kondisi minimum dari suatu kebutuhan mendasar bukan merupakan satu-satunya faktor pembatas kehidupan suatu organisme, tetapi juga dalam keadaan terlalu maksimumnya kebutuhan tadi, sehingga dengan kisaran minimum-maksimum ini dianggap sebagai batas-batas toleransi organisrne untuk dapat hidup. Namun dalam kenyataan tidak sedikit organisme yang mempunyai kemampuan untuk “relatif’ mengubah keadaan lingkungan fisik gunan mengurangi efek hambatan terhadap pengaruh lingkungan fisiknya.
Kehadiran atau keberhasilan suatu organisme atau kelompok organisme tergantung kepada komples keadaan. Kadaan yang manapun yang mendekati atau melampaui batas-batas toleransi dinamakan sebagai yang membatasi atau faktor pembatas. Dengan adanya faktor pembatas ini semakin jelas kemungkinannya apakah suatu organisme akan mampu bertahan dan hidup pada suatu kondisi wilayah tertentu.
Jika suatu organisme mempunyai batas toleransi yang lebar untuk suatu faktor yang relatif mantap dan dalam jumlah yang cukup, maka faktor tadi bukan merupakan faktor pembatas. Sebaliknya apabia organisme diketahui hanya mempunyai batas-batas toleransi tertentu untuk suatu faktor yang beragam, maka faktor tadi dapat dinyatakan sebagai faktor pembatas. Beberapa keadaan faktor pembatas, termasuk diantaranya adalah temperatur, cahaya, air, gas atmosfir, mineral, arus dan tekanan, tanah, dan api. Masing-masing dari organisme mempunyai kisaran kepekaan terhadap faktor pembatas.
Dengan adanya faktor pembatas, dapat dianggap faktor ini bertindak sebagai ikut menseleksi organisme yang mampu bertahan dan hidup pada suatu wilayah. Sehingga seringkali didapati adanya organisme-organisme tertentu yang mendiami suatu wilayah tertentu.pula. Organisme ini disebut sebagai indikator biologi (indikator ekologi) pada wilayah tersebut.
Proses kehidupan dan kegiatan makhluk hidup termasuk tumbuh-tumbuhan pada dasarnya akan dipengaruhi dan mempengaruhi faktor-faktor lingkungan, seperti cahaya, suhu atau nutrien dalam jumlah minimum dan maksimum.  Justus von Liebig adalah seorang pionir yang mempelajari faktor-faktor lingkungan dan menjelaskan bahwa faktor lingkungan yang terdapat dalam jumlah minimumlah yang dapat berperan sebagai Penemuannya kemudian lebih dikenal sebagai "hukum minimum Liebig".
Dalam ekologi tumbuhan faktor lingkungan sebagai faktor ekologi dapat dianalisis menurut bermacam-macam faktor.  Satu atau lebih dari faktor-faktor tersebut dikatakan penting jika dapat mempengaruhi atau dibutuhkan, bila terdapat pada taraf minimum, maksimum atau optimum menurut batas-batas toleransinya.
Sifat toleransi dan penyesuaian diri yang diperlihatkan oleh tumbuh-tumbuhan atau bagian dari anggota tubuhnya terhadap sesuatu perubahan kondisi atau keadaan dari faktor-faktor lingkungan tertentu dinamakan adaptasi, yang dapat diperoleh secara heriditer (dikontrol secara genetis) atau oleh induksi sesuatu faktor lingkungan dan habitatnya. Tumbuhan untuk dapat hidup dan tumbuh dengan baik membutuhkan sejumlah nutrien tertentu (misalnya unsur-unsur nitrat dan fosfat) dalam jumlah minimum. Jika hal tersebut tidak terpenuhi maka pertumbuhan dan perkembangannya akan terganggu. Dalam hal ini unsur-unsur tersebut sebagai faktor ekologi berperan sebagai faktor pembatas.
Faktor-faktor lingkungan sebagai faktor pembatas ternyata tidak saja berperan sebagai faktor pembatas minimum, tetapi terdapat pula faktor pembatas maksimum. Bagi tumbuhan tertentu misalnya faktor lingkungan seperti suhu udara atau kadar garam (salinitas) yang terlalu rendah/sedikit atau terlalu tinggi/banyak dapat mempengaruhi berbagai proses fisiologinya. Faktor-faktor lingkungan tersebut dinyatakan penting jika dalam keadaan minimum, maksimum atau optimum sangat berpengaruh terhadap proses kehidupan tumbuh-tumbuhan menurut batas-batas toleransi tumbuhannya.
Faktor-faktor lingkungan penting yang berperan sebagai sifat toleransi faktor pembatas minimum dan faktor pembatas maksimum yang pertama kali dinyatakan oleh V.E. Shelford, kemudian dikenal sebagai "hukum toleransi Shelford". Shelford menyebutkan bahwa tumbuhan dapat mempunyai kisaran toleransi terhadap faktor-faktor lingkungan yang sempit (steno) untuk satu faktor lingkungan dan luas (eury) untuk faktor lingkungan yang lain. Suatu jenis tumbuhan yang mempunyai toleransi yang luas sebagai faktor pembatas cenderung mempunyai sebaran jenis yang luas. Masa reproduksi merupakan masa yang kritis untuk tumbuhan jika faktor lingkungan dan habitatnya dalam keadaan minimum.
Dalam ekologi pernyataan taraf relatif terhadap faktor-faktor lingkungan dinyatakan dengan awalan steno (sempit) atau eury (luas) pada kata yang menjadi faktor lingkungan tersebut. Misalnya toleransi yang sempit terhadap suhu udara disebut stenotermal atau toleransi yang luas terhadap kadar pH tanah, disebut euryionik.
Pengaruh faktor-faktor lingkungan dan kisarannya untuk suatu tumbuh-tumbuhan berbeda-beda, karena satu jenis tumbuhan mempunyai kisaran toleransi yang berbeda-beda menurut habitat dan waktu yang berlainan. Tetapi pada dasarnya secara alami kehidupannya dibatasi oleh jumlah dan variabilitas unsur-unsur faktor lingkungan tertentu (seperti nutrien dan faktor fisik, misalnya suhu udara) sebagai kebutuhan minimum, dan batas toleransi tumbuhan terhadap faktor atau sejumlah faktor lingkungan tersebut. 

C.     Konsep Holosenotik
Ada dua hukum yang berkenaan dengan faktor lingkungan sebagai faktor pembatas bagi organisme , yaitu Hukum Minimum Liebig dan Hukum Toleransi Shelford. Hukum Minimum Liebig menyatakan bahwa pertumbuhan suatu tanaman akan ditentukan oleh unsur hara esensial yang berada dalam jumlah minimum kritis, jadi pertumbuhan tanaman tidak ditentukan oleh unsur hara esensial yang jumlahnya paling sedikit. Dengan demikian unsur hara ini dikatakan sebagai faktor pembatas karena dapat membatasi pertumbuhan tanaman.
Hukum Toleransi Shelford menyatakan bahwa untuk setiap faktor lingkungan suatu janis organisme mempunyai suatu kondisi minimum dan maksimum yang mampu diterimanya, diantara kedua harga ekstrim tersebut merupakan kisaran toleransi dan didalamnya terdapat sebuah kondisi yang optimum. Dengan demikian setiap organisme hanya mampu hidup pada tempat-tempat tertentu saja, yaitu tempat yang cocok yang dapat diterimanya. Diluar daerah tersebut organisme tidak dapat bertahan hidup dan disebut daerah yang tidak toleran.
Meskipun Hukum Minimum Liebig dan Hukum Toleran shelford pada dasarnya benar namun hukum ini masih terlalu kaku, sehingga kedua hukum tersebut digabungkan menjadi konsep faktor pembatas atau konsep holosenotik. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa kehadiran dan keberhasilan suatu organisme tergantung pada kondisi-kondisi yang tidak sederhana. Organisme di alam dikontrol tidak hanya oleh suplai materi yang minimum diperlukannya, tetapi juga oleh faktor-faktor lainnya yang keadaannya kritis. Faktor apapun yang kurang atau melebihi batas toleransinya mungkin akan merupakan pembatas dalam pertumbuhan dan penyebaran jenis.
Konsep holosenotik lahir dari modifikasi hukum minimum Leibig dan teori toleran Shelford. Pengertian tentang konsep holosenotik sebagai faktor pembatas kemudian dikenal sebagai Hukum faktor pembatas, yang dikemukakan oleh F.F Blackman, yang menyatakan: jika semua proses kebutuhan tumbuhan tergantung pada sejumlah faktor yang berbeda-beda, maka laju kecepatan suatu proses pada suatu waktu akan ditentukan oleh faktor yang pembatas pada suatu saat.
Semua faktor lingkungan dapat bertindak sebagai faktor pembatas bagi suatu organisme, baik secara bersamaan ataupun sendiri-sendiri. Beberapa faktor lingkungan yang sering menjadi faktor pembatas bagi organisme adalah :
1. Cahaya Matahari
Cahaya Matahari merupakan faktor lingkungan yang sangat penting, karena sebagai sumber energi utama bagi seluruh ekosistem. Struktur dan fungsi dari suatu ekosistem sangat ditentukan oleh radiasi matahariyang sampai pada ekosistem tersebut. Cahaya matahari, baik dalam jumlah sedikit maupun banyak dapat menjadi faktor pembatas bagi organisme tertentu.
2. Suhu Udara
Suhu merupakan faktor lingkungan yang dapat berperan langsung maupun tidak langsung terhadap suatu organisme. Suhu berperan dalam mengontrol proses-proses metabolisme dalam tubuh serta berpengaruh terhadap faktor-faktor lainnya terutama suplai air.
3. Air
Air merupakan faktor lingkungan yang sangat penting, karena semua organisme hidup memerlukan air. Air dalam biosfer ini jumlahnya terbatas dan dapat berubah-ubah karena proses sirkulasinya. Siklus air dibumi sangat berpengaruh terhadap ketersediaan air tawar pada setiap ekosistem pada akhirnya akan menentukan jumlah keragaman organisme yang dapat hidup dalam ekosistem tersebut.
4. Ketinggian tempat
Ketinggian suatu tempat diukur mulai dari permukaan air laut. Semakin tinggi suatu tempat, keragaman gas-gas udara semakin rendah sehingga suhu suhu udara semakin rendah.
5. Kuat arus
Kuat arus dalam suatu perairan sungai sangat menentukan kondisi substrat dasar sungai, suhu air, kadar oksigen, dan kemampuan organisme untuk mempertahankan posisinya diperairan tersebut. Semakin kuat arus air, semakin berat organisme dalam mempertahankan posisinya

Tidak ada komentar:

Posting Komentar