Belajar Online: MAKALAH BIOLOGI - EKOLOGI TUMBUHAN (BELAJAR ONLINE)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses kehidupan dan kegiatan makhluk hidup termasuk tumbuh-tumbuhan pada dasarnya akan mempengaruhi dan mempengaruhi faktor-faktor lingkungan, seperti cahaya, suhu atau nutrisi dalam jumlah minimum dan maksimum. Tumbuhan untuk dapat hidup dan tumbuh dengan baik membutuhkan sejumlah nutrisi 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.

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 nutrisi dan faktor fisik, misalnya suhu udara) sebagai kebutuhan minimum, dan batas toleransi tumbuhan terhadap atau sejumlah faktor lingkungan tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari makalah ini, yaitu :

1. Bagaimana terjadinya faktor lingkungan sebagai Faktor Pembatas?

2. Apa saja Faktor Biotik yang menjadi Faktor Pembatas bagi tumbuhan ?

3. Apa saja Faktor Aiotik yang menjadi Faktor Pembatas bagi tumbuhan ?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini, yaitu :

1. Untuk mengetahui terjadinya faktor lingkungan sebagai Faktor Pembatas.

2. Untuk mengetahui Faktor Biotik yang menjadi Faktor Pembatas bagi tumbuhan.

3. Untuk mengetahui Faktor Aiotik yang menjadi Faktor Pembatas bagi tumbuhan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Lingkungan Sebagai Faktor Pembatas

Suatu keadaan yang melampaui batas-batas toleransi disebut keadaan yang membatasi atau faktor pembatas. Faktor pembatas dapat mencapai nilai ekstrim maksimum dan minimum dengan ukuran kritis. Faktor pembatas bervariasi dan berbeda-beda untuk setiap tumbuhan maupun hewan dengan nilai ekstrim tertentu, sehingga terjadilah perkembangan dan perkembangan serta penyebaran organisme tersebut.

Liebig menyatakan bahwa jumlah bahan utama yang dibutuhkan ketika mendekati keadaan kritis minimum menjadi penghalang. Ditambahkannya bahwa cahaya, suhu, zat makanan dan unsur-unsur utama meyebabkan hilangnya vegetasi pada ketinggian tertentu di pegunungan atau hilangnya beberapa tumbuhan dalam wilayah yang dinaungi.

Bukan sekedar terlalu sedikitnya sesuatu yang menjadi faktor pembatas seperti yang dinyatakan Liebig, tetapi juga terlalu banyak faktor seperti panas, cahaya dan udara. Oleh karena itu organisme mempunyai sifat minimum dan maksimum lingkungannya. Jarak antara kedua batas nilai minimum dan maksimum lingkungan ini menunjukkan batas toleransi. Konsep pengaruh batas maksimum maupun minimum bersama-sama dimasukkan ke dalam Hukum Toleransi oleh Shelford dalam tahun 1913. Beberapa perinsip Hukum Toleransi dapat dinyatakan sebagai berikut :

· Suatu organisme mempunyai toleransi yang besar terhadap satu faktor dan kecil terhadap faktor lainnya.

· Organisme yang mempunyai toleransi yang besar terhadap semua faktor memiliki daerah penyebaran yang luas.

· Jika satu faktor lingkungan tidak optimal untuk suatu jenis organisme, maka toleransi berkurang terhadap faktor-faktor lingkungan lainnya. Misalnya Penman (1956) melaporkan bahwa, bila tanah dengan kandungan Nitrogen yang terbatas maka daya tahan rumput terhadap kekeringan berkurang.

· Dalam banyak hal, interaksi populasi seperti kompetisi, predator, parasit dan lainnya mencegah organisme dari pengambilan keuntungan terhadap kondisi lingkungan fisik yang optimal.

· Pembiakan merupakan masa yang kritis bila faktor-faktor lingkungan menjadi terbatas. Keadaan reproduktif seperti: biji, telur, embrio, kecambah, dan larva pada umumnya mempunyai batas toleransi yang sempit.

Faktor pembatas mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan vegetatif dan generatif. Faktor lingkungan menjadi faktor pembatas, baik itu abiotik maupun biotik. Diantaranya adalah Cahaya, Suhu, Air, Tanah dan banyak lagi.Setiap 1 faktornya juga bisa terbagi lagi, misalnya Cahaya : Intensitas Cahaya, Kualitas Cahaya dll.

2.2 Faktor Biotik Sebagai Faktor Pembatas

Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer.

Faktor biotik juga mencakup tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan organisme hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang menunjukkan keutuhan. Secara lebih rinci, tingkatan organisasi makhluk hidup adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Tingkatan Organisasi Makhluk Hidup

A. Individu

Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Dalam mempertahankan hidup, setiap jenis konfrontasi pada masalah-masalah hidup yang kritis. Misalnya, seekor hewan harus mendapatkan makanan, mempertahankan dirinya terhadap musuh alaminya, serta memelihara anaknya. Untuk mengatasi masalah tersebut, organisme harus memiliki struktur khusus seperti : duri, sayap, kantung, atau tanduk. Hewan juga menampilkan tingkah laku tertentu, seperti membuat sarang atau melakukan migrasi jauh untuk mencari makanan. Struktur dan tingkah laku demikian disebut adaptasi.

B. Populasi

Kumpulan individu jenis yang hidup pada suatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi. Misalnya, populasi pohon kelapa dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang.

Ukuran populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus jumlah perubahan dalam waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi. Misalnya, tahun 1980 populasi Pinus di Tawangmangu ada 700 batang. Kemudian pada tahun 1990 dihitung lagi ada 500 batang pohon Pinus. Dari fakta tersebut kita lihat bahwa selama 10 tahun terjadi pengurangan pohon pinus sebanyak 200 batang pohon.

Dinamika populasi juga dapat menyebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk organisme yang dapat bergerak, misalnya hewan dan manusia. Imigrasi adalah perpindahan satu atau lebih organisme ke daerah lain atau peristiwa datangnya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, di daerah yang datangnya sudah terdapat kelompok dari jenisnya. Imigrasi ini akan meningkatkan populasi. Emigrasi adalah peristiwa yang ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasinya akan menurun. Secara garis besar, imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi, sedangkan mortalitas dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi. Populasi hewan atau tumbuhan dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok. Pertambahan atau penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis dari lingkungannya, misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama.

C. Komunitas

Komunitas adalah kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi. Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponen-komponennya yang saling berhubungan melalui interaksinya.

D. Ekosistem

Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan ekosistem ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

2.3 Faktor Abiotik Sebagai Faktor Pembatas

Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah sebagai berikut :

1. Cahaya

Cahaya merupakan faktor lingkungan yang sangat penting sebagai sumber energi utama bagi ekosistem. Struktur dan fungsi ekosistem terutama sangat ditentukan oleh radiasi matahari yang sampai pada sistem ekologi tersebut, tetapi radiasi yang berlebihan juga dapat menjadi faktor pembaas, menghancurkan sistem jaringan tertentu.

Ada tiga aspek penting yang perlu dibahas dari faktor cahaya ini, yang erat hubungannya dengan sistem ekologi, yaitu :

A) Kualitas cahaya atau komposisi panjang gelombang.

B) Intensitas cahaya atau kandungan energi dari cahaya.

C) Lama penyalinan, seperti panjang hari atau jumlah jam cahaya yang bersinar setiap hari.

Variasi dari parameter ketiga tadi akan menentukan berbagai proses fisiologi dan morfologi tumbuhan. Memang pada dasarnya pengaruh dari penyalinan sering berkaitan erat dengan faktor-faktor lain seperti suhu dan suplai udara, tetapi pengaruh yang khusus sering merupakan pengontrol yang sangat penting dalam lingkungannya. Kurangnya cahaya bagi tanaman pada masa pertumbuhan vegetatif akan menyebabkan tanaman mengalami etiolasi, batang akan tumbuh tinggu tetapi pucat dan lemah.

2. Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya dalam suatu ekosistem bervariasi. Kanopi suatu vegetasi akan menahan dan mengabsorpsi sejumlah cahaya sehingga ini akan menentukan jumlah cahaya yang mampu menembus dan merupakan sejumlah energi yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dasar. Stratifikasi vertikal dari suatu ekosistem, dengan demikian, merupakan hasil dari total energi cahaya yang tersedia dan kondisi komunitas itu sendiri.

Dalam ekosistem perairan, intensitasnya sedikit berkurang secara cepat ke arah yang semakin dalam. Udara memantulkan dan menyerap cahaya dengan efisien sekali. Pada udara yang bening dan tidak bergerak 50% cahaya mampu mencapai kedalaman lebih dari 15 meter. Bila udara bergerak atau keruh cahaya akan menembus kedalaman yang lebih dangkal lagi, situasi ini mampu menahan laju fotosintesis.

Intensitas cahaya yang berlebihan dapat berperan sebagai faktor penghambat. Cahaya yang kuat sekali dapat merusak ensima akibat foto – oksidasi, ini mengganggu metabolisme organisme – organisme terutama kemampuan dalam sintesis protein.

3. Lamanya Penyinaran

Lama penyalinan relatif antara siang dan malam dalam 24 jam akan mempengaruhi fungsi tumbuhan secara luas. Jawaban dari organisme hidup terhadap lamanya siang hari dikenal dengan fotoperiodisma. Dalam tetumbuhan jawaban / respon ini meliputi perlindungan, jatuhnya daun dan dormansi. Di daerah sepanjang khatulistiwa lamanya siang hari atau fotoperioda akan konstan sepanjang tahun, sekitar 12 jam. Di daerah beriklim sedang / bermusim panjang hari lebih dari 12 jam pada musim panas, tetapi akan kurang dari 12 jam pada musim panas, tetapi akan kurang dari 12 jam pada musim dingin. Perbedaan terpanjang antara siang dan malam akan terjadi di daerah dengan garis lintang tinggi.

Berdasarkan respon ini, tumbuhan berbunga dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok besar, yaitu :

A. Tumbuh secara berkala panjang, yaitu tumbuhan yang memerlukan lamanya siang lebih dari 12 jam untuk terjadinya proses perlindungan. Berbagai tumbuhan beriklim sedang termasuk pada kelompok ini, seperti macam macam gandum (gandum dan barley) dan bayam.

B. Tumbuh secara berkala dalam waktu singkat, kelompok tumbuhan yang memerlukan lamanya siang lebih pendek dari 12 jam untuk terjadinya proses perbudakan, dalam kelompok ini termasuk tembakau dan bunga krisan.

C. Tumbuhan berhari netral, yaitu tumbuhan yang tidak memerlukan periode panjang hari tertentu untuk proses keamanannya, misal tomat dan dandelion.

4. Suhu

Suhu merupakan faktor lingkungan yang dapat berperan baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap organisme kehidupan. Berperan langsung hampir pada setiap fungsi tumbuhan dengan mengontrol laju proses – proses kimia dalam tumbuhan tersebut, sedangkan peran tidak langsung dengan mempengaruhi faktor – faktor lainnya terutama suplai udara. Suhu akan mempengaruhi laju evaporasi dan menyebabkan tidak hanya keefektifan hujan tetapi juga laju hilangnya udara dari organisme kehidupan.

Sebenarnya sangat sulit untuk memisahkan secara independen pengaruh suhu sebagai faktor lingkungan. Misalnya energi cahaya mungkin diubah menjadi energi panas ketika cahaya diabsopsi oleh suatu substansi. Tambahan lagi suhu sering berperan bersamaan dengan cahaya dan udara untuk mengontrol fungsi – fungsi dari organisme. Relatif mudah untuk mengukur suhu dalam suatu lingkungan tetapi sulit untuk menentukan suhu yang berperan nyata, apakah keadaan maksimum, minimum atau keadaan harga rata – ratanya yang penting.

Kehidupan di muka bumi berada dalam suatu batas kisaran suhu antara 0 ⁰ C sampai 30 ⁰ C, dalam kisaran suhu ini individu tumbuhan mempunyai suhu minimum, maksimum, dan optimal yang diperlukan untuk aktivitas metabolismenya. Suhu-suhu tadi yang diperlukan organisme hidup dikenal dengan suhu kardinal. Suhu tumbuhan biasanya kurang lebih sama dengan suhu sekitarnya karena adanya pertukaran suhu yang terus menerus antara tumbuhan dengan udara di sekitarnya. Kisaran toleransi suhu bagi tumbuhan sangat bervariasi, untuk tanaman di tropis, semangka, tidak dapat mentoleransi suhu di bawah 15 ⁰ – 18 ⁰ C.

Suhu maksimum yang harus ditoleransi oleh tumbuhan sering merupakan masalah yang lebih kritis jika dibandingkan dengan suhu minimumnya. Tumbuhan biasanya disebabkan oleh kehilangan udara dari tubuhnya, sehingga kerusakan akibat panas terjadi apabila tidak tersedia sejumlah udara dalam tubuhnya untuk proses pendinginan tadi. Pada beberapa kasus umumnya kerusakan disebabkan oleh suhu yang tinggi berhubungan dengan kerusakan akibat kekurangan udara, pelayuan. Dalam kejadian seperti ini ensima menjadi tidak aktif dan metabolisme menjadi rendah.

Kebanyakan tumbuhan berhenti pertumbuhannya pada suhu dibawah 6 ⁰ C. Penurunan suhu dibawah suhu ini mungkin akan menimbulkan kerusakan yang cukup berat. Protein akan menggumpal pada larutan di luar cairan sel yang mengakibatkan ketidakatifan ensima. Bila suhu mencapai titik beku, kristal akan terbetuk di antara ruang sel dan udara akan terisap keluar dari sel maka akan terjadi dehidrasi. Apabila pembukuan terjadi secara cepat maka akan terbentuk kristal – kristal es dalam cairan sel yang ternyata volumenya akan lebih besar dari ukuran sel tersebut. Sehingga sel rusak dan mati akibat kebocoran dinding selnya. Hasilnya akan terjadi daerah yang berwarna coklat pada tumbuhan, sebagai karakteristik dari kerusakan akibat pembekuan atau embun beku.

5. Udara

Udara merupakan faktor lingkungan yang penting, semua organisme kehidupan memerlukan kehadiran udara ini. Perlu dipahami bahwa jumlah udara di sistem bumi kita ini adalah terbatas dan dapat berubah – ubah akibat proses sirkulasinya. Pengeringan bumi sulit terjadi akibat adanya siklus melalui hujan, aliran udara, transpirasi dan evaporasi yang berlangsung secara terus menerus. Bagi tumbuhan udara sangatlah penting karena dapat mempengaruhi kehidupannya secara langsung. Bahkan udara sebagai bagian dari faktor iklim yang sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perubahan struktur dan organ tumbuhan.

Gambar 2. Faktor pembatas produksi tanaman

Kekurangan udara akan menyebabkan tanaman layu pada fase vegetatifnya dan kelebihan udara malah akan mengundang bakteri ataupun mikrobia lainnya sehingga menyebabkan pembusukan perakaran dan pangkal batang tanaman, sehingga dapat menyebabkan kegagalan tumbuh tanaman.

6. Tanah

Tanah dapat didefinisikan sebagai bagian atas dari lapisan perak bumi yang mengalami penghawaan dan dipengaruhi oleh tumbuhan dan hewan. Definisi ini didasarkan atau ditekankan pada hubungan yang erat antara tanah dan organisme hidup, yang keduaya dipengaruhi oleh iklim dan topografi.Tanah membentuk suatu bagian yang kompleks dari ekosistem yang ditempati oleh organisme-organisme dengan toleransi yang luas. Kajian dari tanah dikenal dengan pedologi. Tanah berfungsi sebagai penyedia unsur hara dan mineral bagi tanaman. Tidak ada hara ada yang mikro dan makro. Kekurangan unsur hara tentu saja akan menyebabkan pertumbuhan vegetatif tanaman tidak optimal.

BAB III

KESIMPULAN

3.1 Kesimpulan

1. Suatu keadaan yang melampaui batas-batas toleransi disebut keadaan yang membatasi atau faktor pembatas. Faktor batasan bervariasi dan berbeda untuk setiap tumbuhan maupun hewan dengan nilai ekstrim tertentu.

2. Konsep pengaruh batas maksimum dan minimum bersama-sama dimasukkan ke dalam Hukum Toleransi oleh Shelford pada tahun 1913.

3. Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan.

4. Faktor biotik juga mencakup tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer.

5. Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah : Cahaya, Intesitas cahaya, Lamanya penyalinan, Suhu, Air dan Tanah.

3.2 Saran

Makalah ini saya buat guna memenuhi tugas “Ekologi Tumbuhan”, di dalamnya membahas tentang “Tumbuhan dan Faktor Pembatas”. Saya menyadari makalah ini terdapat kekurangan, maka dari itu saya mengharapkan kritik dan saran dari pembaca guna memperbaiki makalah ini menjadi lebih baik dan berguna bagi pembaca.

DAFTAR PUSTAKA

Harun, Zulham. 2012. Pengaruh Faktor Pembatas Terhadap Pertumbuhan dan

Perkembangan Tumbuhan .

http://aaron-agric.blogspot.co.id/2012/11/pengaruh-faktor-pembatas-terhadap.html

(tanggal 16 Sepetember 2016)

Anonim. 2011. Faktor Pembatas .

https://endyjung.wordpress.com/2011/10/08/faktor-pembatas/

(tanggal 16 Sepetember 2016)

Anonim. 2011. Faktor Pembatas Ekologi .

https://rissaacha.wordpress.com/2011/10/09/faktor-pembatas-ekologi/

(tanggal 16 Sepetember 2016)

Anonim. 2011. Faktor Pembatas .