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