BAB 2 Hewan Dan Lingkungannya

Lingkungan hewan adalah semua faktor biotic dan abiotik yang ada di sekitarnya dan dapat mempengaruhinya Hewan hanya dapat hidup tumbuh dan berkembang biak dalam suatu lingkungan yang menyediakan kondisi dan sumberdaya serta terhindar dari faktor-faktor yang membahayakan

Begon (1996) membedakan faktor lingkungan bagi hewan ada 2 kategori yaitu Kondisi dan Sumberdaya Kondisi adalah faktor-faktor lingkungan abiotik yang keadaannya berbeda dan berubah sesuai dengan perbedaan tempat dan waktu

Hewan bereaksi terhadap kondisi lingkungan yang berupa perubahan-perubahan morfologi fisiologi dan tingkah laku Kondisi lingkungan antara lain berupa temperature kelembaban Ph salinitas arus air angina tekanan zat-zat organic dan anorganik

Sumberdaya adalah segala sesuatu yang dikonsumsi oleh organisme yang dapat dibedakan atas materi energi dan ruang Sumberdaya digunakan untuk menunjukkan suatu faktor abiotik maupun biotikyang diperlukan oleh hewan karena tersedianya di lingkungan berkurang apabila telah dimanfaatkan oleh hewan Setiap hewan akan bervariasi menurut ruang (tempat) dan waktu Oleh karena itu setiap hewan senantiasa berusaha untuk selalu dapat beradaptasi terhadap setiap perubahan lingkungan tersebut Dalam penyesuaian diri tersebut hanya hewan yang mampu beradaptasi dengan lingkungan yang dapat bertahan hidup sementtara yang tidak mampu beradaptasi akan mati atau beremigrasi bahkan akan punah

Perubahan lingkungan terhadap waktu secara garis besarnya terdiri atas 3 yaitu a Perubahan Siklik perubahan yang terjadinya berulang-ulang secara berirama seperti malam dan siang laut pasang dan

surut kemarau dan penghujan dll Perubahan siklik dapat berskala harian bulanan musiman tahunan b Perubahan Terarah suatu perubahan yang terjadi berangsur-angsur terus menerus dan progresif dan menuju ke suatu

arah tertentu Prosesnya bisa lama Contohnya mendangkalnya danau Limboto di Gorontaloc Perubahan Eratik suatu perubahan yang tidak berpola dan tidak menunjukkan arah perubahannya Contohnya

pengendapan Lumpur Lapindo di Jawa Timur (Ponorogo) kebakaran hutan letusan gunung berapi dan lain-lain Setiap organisme di muka bumi menempati habitatnya masing-masing Dalam suatu habitat terdapat lebih dari satu jenis

organisme dan semuanya berada dalam satu komunitas Komunitas menyatu dengan lingkungan abiotik dan membentuk suatu ekosistem Dalam ekosistem hewan berinteraksi dengan lingkungan biotic yaitu hewan lain tumbuhan serta mikroorganisme lainnya Interaksi tersebut dapat terjadi antar individu antar populasi dan antar komunitas Interaksi tersebut merupakan fungsi ekologis dari suatu ekosistem

Interaksi antara individu dapat terjadi antar individu dalam suatu populasi atau berbeda populasi Misalnya interaksi ayam jantan dengan pejantan lainnya untuk memperebutkan territorial antarseekor kucing dengan tikus Interaksi populasi terjadi antar kelompok hewan dari suatu jenis organisme dengan kelompok lain yang berbeda jenis organisme Misalnya sekelompok harimau berburu sekelompok rusa di padang rumput Interaksi antar komunitas terjadi antar kelompok-kelompo singa kerbau bison dan banteng di satu pihak dengan rumput dan semak-semak di pihak lain ketika hewan itu merumput di padang rumput Hubungan antar hewan dengan lingkungan biotiknya terjadi antar organisme yang hidup terpisah dengan organisme yang hidup bersama

Faktor-faktor biotic yang mempengaruhi kehidupan hewan adalah sebagai berikut

Komunitas dan EkosistemKomunitas (biocenose) adalah beberapa jenis organisme yang merupakan bagian dari jenis ekologis tertentu yang disebut

ekosistem unit ekologis yaitu suatu satuan lingkungan hidup yang di dalamnya terdapat bermacam-macam makhluk hidup (tumbuhan hewan dan mikroorganisme) dan antar sesamanya dan lingkungan di sekitarnya (abiotik) membntuk hubungan timbale balik yang salingmempengaruhi

EkosistemEkosistem adalah suatu unit lingkungan hidup yang di dalamnya terdapat hubungan yangfungsional antar sesame makhluk

hidup dan antar makhluk hidup dengan komponen lingkungan abiotik Hubungan fungsional dalam ekosistem adalah proses-proses yang melibatkan seluruh komponen biotic dan abiotik untukm mengelola sumberdaya yang masuk dalam ekosistem Sumberdaya tersebut adalah sesuatu yang digunakan oleh o0rganisme untuk kehidupannya yaitu energi cahaya dan unsure-unsur nutrisi

Interaksi antar komponen di dalam ekosistem menentukan pertumbuhan populasi setiap organisme dan berpengaruh terhadap perubahan serta perkembangan struktur komunitas biotic

ProdusenProdusen terdiri dari organisme autotrof yaitu organisme yang dapat menyusun bahan organic dari bahan organic sebagai

bahan makanannya Penyusunan bahan organic itu berhubungan dengan pemenuhan kebutuhan energi yang diperlukan untuk aktivitas metabolisme dan aktivitas hidup lainnya Organisme autotrof adalah sebagian besar adalah organisme berklorofil yang sebagian besar terdiri dari tumbuhan hijau dan sebagian kecil berupa bakteri

KonsumenKonsumen adalh komponen biotic yang terdiri dari organisme heterotrof yaitu organisme yang tidak dapat memanfaatkan

energi secara langsung untuk memenhuhi kebutuhan energinya Organisme heterotrof sebagai organisme yang tidak dapat menyusun bahan organic dari bahan anorganik Energi kimia dan bahan organic yang diperlukan dipenuhi dengan cara mengkonsumsi energi kimia dan bahan organic yang diproduksi oleh tumbuhan hijau (produsen)

Organisme yang tergolong konsumen adalah Herbivore yaitu memakan tumbuhan Misalnya sapi kuda kambing kerbau kupu-kupu belalang dan siput Karnivor adalah hewan pemakan hewan lain baik herbivore maupn sesame karnivor Karnivor pada umumnya adalah hewan buas (harimau singa ular) dan hewan pemakan bangkai (komodo burung hantu dll) Predator juga termasuk sebagai karnivor Omnivor adalah hewan pemakan segalanya baik tumbuhan maupun hewan yang sudah mati misalnya kucing ayam musang tikus dan lain-lain Detritivor adalah organisme yang berperan sebagai pengurai (mikroorganisme) seperti bakteri

Gambar rantai makanan

PredatorPredator adalah hewan yang makan hewan lain dengan cara berburu dan membunuh Hewan yang dimangsanya adalah

hewan yang masih hidup Contohnya adalah kucing makan tikus capung makan serangga

ParasitParasit adalah hewan yang hidup pada hewan lain Hidupnya sangat mempengaruhi inangnya karena semua zat makanan

dari inang diserapnya untuk memenuhi kebutuhannya Parasit berupa hewan kecil dan organisme kecil yanmg termasuk jamur dan bakteri pathogen

ParasitoidParasitoid adalah serangga yang pada fase dewasanya hidup bebas tetapi pada fase larva berkembang di dalam tubuh

(telur larva dan pupa) serangga lain yang merupakan inangnya Serangga parasitoid pada umumnya termasuk pada ordo Hymenoptera dan Diptera Hewan dewasa parasitoid meletakkan telurnya di dekat atau pada tubuh serangga lain (telur larva dan pupa) Ketika telur parasitoid yang diletakkan pada tubuh inangnya menetas selam fase larva itu belum dewasa akan hidup terus dalam tubuh inang Larva tersebut akan makan sebagian atau seluruh tubuh dari inang sehingga menyebakan kematian bagi inangnya

PenguraiPengurai adalah organisme yang berperan sebagai pengurai Cara mengkonsumsi makanan tidak dapat menelan dan

mencerna makanan di dalam sel tubuhnya melainkan harus mengeluarkan enzim pencerna keluar sel untuk dapat menguraikan makanannya yang berupa organic mati menjadi zat-zat yang molekulnya kecil sehingga dapat diserap oleh sel

MikrobivorMikrobivor adalah hewan-hewan kecil yang makan mikroflora (bakteri dan fungi) Hewan ini berupa protozoa dan nematoda

DetritivorDetritivor adalah hewan yang makan detritus yaitu bahan-bahan organic mati yang berasal dari tubuh tumbuhan dan

hewan Hewan yang tergolong detritus antara lain rayap anjing tanah dan cacing tanah

Intraspesifik dan interspesifikHubungan timbal balik antara dua individu dalam suatu jenis organisme (intraspsifik) dan hubungan antara dua individu

yang berbeda jenis (interspesifik) Hubungan-hubungan ini meliputi

KompetisiKompetisi adalah hubungan antara dua individu untuk memperebutkan satu macam sumberdaya sehingga hubungan itu

bersifat merugikan bagi salah satu pihak Sumberdaya berupa makanan energi dan tempat tinggal Persaingan ini terjadi pada saat populasi meledak sehingga hewan akan berdesak-desakan di suatu tempat tertentu Dalam kondisi demikian biasanya hewan yang kuat akan mengusir yang lemah dan akan menguasai tempat itu sedangkan yang lemah akan beremigrasi atau mati bahkan punahSimbiosis

Hubungan interspesifik ada yang berifat simbiosis ada yang non simbiosis Hubungan simbiosis adalah hubungan antara dua individu dari dua jenis organisme yang keduanya selalu bersama-sama Contoh dari simbiosis adalah Flagellata yang hidup dalam usus rayap Flagellata itu mencerna selulosa kayu yang dimakan rayap Dengan demikian rayap dapat menyerap karbohidrat yang berasal dari selulosa itu Hubungan nonsimbiosis adalah hubungan antara dua individu yang hidup secara terpisah dan hubungan terjadi jika keduanya bertematau berdekatan Contohnya adalah kupu-kupu dengan tanaman bunga Bunga akan terbantu dalam penyerbukan yang disebabkan terbawanya serbuk sari bunga oleh kaki kupu-kupu dengan tidak sengaja ke bunga yang lain pada saat kupu-kupu mengisap nectar dari bunga tersebut Simbiosis sebagai hidup bersama antara dua individu dari dua jenis organisme baik yang menguntungkan maupun yang merugikanPemisahan Kegiatan Hidup

Peristiwa ini adalah hubungan kompetitif antara satu hewan dengan hewan yang lain dapat berkembang menjadi kegiatan pemisahan hidup (partition) Dalam hubungan ini hewan-hewan yang hidup di suatu habitat mengadakan spesialisasi dalam hal jenis makanan atau dalam metode dan tempat memperoleh makanannya Misalnya burung Flaminggo mempunyai kaki dan leher yang panjang yang berfungsi dalam hal pengambilan makanannya berupa organisme kecil dan di tempat berlumpur sehingga burung tersebut mudah meraihnya

KanibalismeKanibalisme adalah sifat suatu hewan untuk menyakiti dan membunuh bahkan memakannya terhadap individu lain yang

masih sejenis Contoh belalang sembah betina membunuh belalang jantan setelah melakukan perkawinan ayam dalam satu kandang yang berdesak-desakan sehingga ruangan dan makananya terbatas menyebabkan persaingan yang hebat

AmensalismeHubungan antara dua jenis organisme yang satu menghambat atau merugikan yang lain tetapi dirinya tidak berpengaruh

apa-apa dari organisme yang dihambat atau dirugikan

KomansalismeHubungan antara dua jenis organisme yang satu memberi kondisi yang menguntungkan bagi yang lain sedangkan dirinya

tidak terpengaruh oleh kehadiran organisme yang lain itu

MutualismeHubungan antara dua jenis organisme atau individu yang saling menguntungkan tanpa ada yang dirugikanHewan adalah organisme yang bersifat motil yaitu dapat bergerak dan berpndah tempat Gerakannya disebabkan oleh

rangsangan tertentu yang berasal dari lingkungannya Faktor-faktor yang merangsang hewan untuk bergerak adalah makanan air cahaya suhu kelembabandan lain-lain

Faktor lingkungan yang berpengaruh pada kehidupan hewan dibedakan atas kondisi dan sumberdaya Sumberdaya terdiri atasMateri adalah bahan-bahan atau zat yang diperlukan oleh organisme untuk membangun tubuh Materi terdiri atas zat-zat anorganik (air garam-garam mineral) dan zat-zat organic (tubuh organisme lain atau sisa-sisa tubuh organisme yang sudah mati)Energi adalah daya yang diperlukan oleh organisme untuk melakukan aktivitas hidup Ruang adalah tempat yang digunakan organisme untuk menjalankan siklus hidupnya

Hewan dan organisme lain mempunyai hubungan yang saling ketergantungan dengan lingkungannya sehingga timbullah hubungan timbal balik antara keduanya Hubungan timbal balik tersebut meliputi Aksi Reaksi dan Koasi Lingkungan abiotik hewan meliputi faktor-faktor Medium dan Substrat

Medium adalah bahan yang secara langsung melingkupi organisme dan organisme tersebut berinteraksi dengan medium seperti Ikan menerima zat-zat mineral dari air sebaliknya air menerima kotoran ikan dalam air Bagi beberapa jenis hewan medium merupakan habitatnya

Beberapa fungsi medium bagi hewan1 Tempat tinggal misalnya ikan hidup di air cacing hidup di dalam tanah2 Sumber materi yang diperlukan untuk metabolisme tubuh misalnya hewan darat memperolh Oksigen dari udara3 Tempat membuang sisa metabolisme seperti Karbondioksida dan feces4 Tempat berepeoduksi misalnya katak pergi ke air untuk kawin dan bertelur5 Menyebarkan keturunan misalnya Larva ketam air tawar (Megalopa) menyebar di perairan sungai setelah berimigrasi dari

laut ke arah hulu sungai Setiap medium berbeda komposisi merambatkan panas sifat perubahnya sebagai akibat perubahan suhu tegangan

permukaan kekentalan massa jenis dan tekananSubstrat adalah permukaan tempat organisme hidup terutama untuk menetap atau bergerak atau benda-benda padat

tempat organisme menjalankan seluruh atau sebagian hidupnya Setiap organisme memerlukan medium tetapi tidak semua mempunyai substrat Hewan air yang bersifat pelagic (berenang) tidak mempunyai substrat Medium juga tidak berubah sebagai akibat adanya aktifitas organisme Substrat mengalami modifikasi oleh aktivitas organisme misalnya tanah padang rumput yang gembur menjadi padat jika digunakan untuk gembala kambing atau kerbau terus menerus Substrat sebagai tempat berpijak membangun rumah atau kandang dan tempat makanan Beberapa hewan menggunakan substrat sebagai tempat berlindung karena warna substrat sama dengan warna tubuhnya misalnya bunglon dan belalang kayu

Beberapa faktor fisik yang berpengaruh pada kehidupan hewan adalah

TanahTanah merupakan substrat bagi tumbuhan untuk tumbuh merupakan medium untuk pertumbuhan akar dan untuk

menyerap air dan unsure-unsur hara makanan Bagi hewan tanah adalah substrat sebagai tempat berpijak dan tempat tinggal kecuali hewan yang hidup di dalam tanah Kondisi tanah yang berpengaruh terhadap hewan tersebut adalah kekerasannya

Faktor dalam tanah yang mempengaruhi kehidupan hewan tanah antara lain kandungan air (drainase) kandungan udara (aerase) suhu kelembaban serta sisa-sisa tubuh tumbuhan yang telah lapuk Jika tanah banyak mengandung air maka oksigen di dalam tanah akan berkurang dan karbondioksidanya akan meningkat Air juga menyebabkan tanah menjadi cepat asam karena eir mempercepat pembusukan Kurangnya oksigen menyebabkan gangguan pernapasan dan zat-zat yang bersifat asam dapat meracuni hewan Tanah yang terlalu kering menyebabkan hewan dalam tanah tidak dapat mengekstrak air secara normal Kandungan karbondioksida dalam tanah lebih banyak daripada di atmosfir Jika tanah banyak mengandung rongga pertukaran udara antar tanah dengan atmosfir menjadi lancar karbondioksida dapat keluar sementara oksigen masukRongga-rongga tanah dapat diperbanyak jika dalam tanah tersebut banyak hewan penggali tanahseperti cacing tanah dan anjing tanah

Air

Air sangat menentukan kondisi lingkungan fisik dan biologis hewan Perwujudan air dapat berpengaruh terahadap hewan Misalnya jika air dalam tubuh hewan akan berubah menjadi dingin atau membeku karena penurunan suhu lingkungan menyebabkan sel dan jaringan tubuh akan rusak dan metabolosme tidak akan bejalan noremal sebaliknya penguapan air yangb berlebihan dari dalam tubuh hewan menyebabkan tubuh kekeurangan airHewan dapat dibedakan atas 3 kelompok ditinjau dari pengaruh air yaitu Hidrosol ( Hydrosoles) atau hewan air Mesosol (Mesocoles) hewan yang hidup di tempat yang tidak terlalu basah dan tidak terlalu kering dan Xeroso ( Xerosole) hewan yang hidup di tempat yang kering karena tingginya penguapan

Penyebaran dan kepadatan hewan air di lingkungan air ditentukan oleh kemampuannya mempertahankan osmotic dalam tubuhnya dan berhubungan dengan kemampuannya untuk bertoleransi dengan salinitas air

TemperaturTemperatur merupakan faktor lingkungan yang dapt menembus dan menyebar ke berbagai tempat Temperatur dapat

berpengaruh terhadap hewan dalam proses reproduksi metabolisme serta aktivitas hidup lainnya Suhu optimum adalah batas suhu yang dapat ditolerir oleh hewan lewat atau kurang dari suhu tersebut menyebabkan hewan terganggu bahkan menuju kematian karena tidk tahan terhadap suhu

CahayaCahaya dapat mempengaruhi hewan misalnya warna tubuh gerakan hewan dan tingkah laku

GravitasiPengaruh gravitasi dirasakan oleh hewan jika hewan sedang berpijak pada substrat yang horizontalHewan yang berdiri di

suatu bidang yang miring atau tegak berenang di air dan terbang di udara merasakan adanya pengaruh gravitasi bumi Gravitasi juga berpengaruh pada perbedaan tekanan air dan udara

Gelombang Arus dan AnginKehidupan hewan juga dipengaruhi oleh arus dan angina Hewan yang hidup di lingkungan air mengalir menghadapi resiko

hanyut karena adanya aliran dan arus air Demikian dengan hewan yang hidup di darat dan udara menghadapi arus angina Namun demikian arus air dan angina yang normal sangat berpengaruh positif terhadap hewann karena air dan angina dapat membantu sebagian aktivitas hewanpH

Pengaruh pH terhadap organisme terjadi melalui 3 cara yaitu 1) secara langsung mengganggu osmoregulasi kerja enzim dan pertukaran gas di respirasi 2) tidak langsung mengurangi kualitas makanan yang tersedia bagi organisme 3) meningkatkan konsentarasi racun logam berat terutama ion AI

Di lingkungan daratan dan perairan pH menjadi faktor yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan dan penyebaran organisme Toleransi hewan yang hidup di lingkungan air umumnya pHnya bervartiasi

SalinitasSalinitas adalah kondisi lingkungan yang menyangkut konsentrasi garam di lingkungan perairan dan air yang terkandung di

dalam tanah Di lingkungan perairan tawar air cenderung meresap ke dalam tubuh hewan karena salinitasi air lebih renadah daripada cairan tubuh Hewan yang bhidup di phabitat laut umumnya bersifat isotonic terhadap salinitas air laut sehingga tidak ada peresapan air ke dalam tubuh hewan

Setiap organisme harus mampu beradaptasi untuk menghadapi kondisi faktor lingkungan abiotik Hewan tidak mungkin hidup pada kisaran faktor abiotik yang seluas-luasnya Pada prinsipnya masing-masing hewan memiliki kisaran toleransi tertentu terhadap semua semua faktor lingkungan

Bab 3 Respon Dan Adaptasi Hewan

1 Konsep Adaptasi

Perubahan kondisi lingkungan berpengaruh terhadap hewan Hewan mengadakan respon terhadap perubahan kondisi lingkungannya tersebut Respon hewan terhadap kondisi dan perubahan lingkungannya denyatakan sebagai respon hewan terhadap lingkungannya Respon tersebut berupa perubahan fisik fisiologis dan tingkah laku Respon hewan tersebut ada yang bersifat reaktif dan ada yang bersifat terpola artinya berasala dari nenek moyangnya

Adaptasi umumnya diartikan sebagai penyesuaian makhluk hidup terhadap lingkungannya Adaptasi menunjukkan kesesuaian organisme dengan lingkungannya yang merupakan produk masa lalu Organisme yang ada kini dapat hidup pada lingkungannya karena kondisi lingkungan itu secara kebetulan sama dengan kondisi lingkungan nenek moyangnya

2 Mekanisme Adaptasi

Sifat yang dimiliki oleh suatu populasi yang ada sekarang merupakan sifat yang diturunkan dari generasi ke generasi Dengan kata lain populasi yang ada sekarang merupakan populasi yang lolos dari seleksi alam sebagaimana yang dinyatakan oleh Darwin

Di alam organisme terkumpul dalam kelompok-kelompok populasi yang diantara anggotanya terjadi hubungan kawin Setiap kelompok disebut Deme Kelompok besar yang terbentuk dari banyak deme disebut jenis organisme Deme-deme tersebut ada yang menempati daerah-daerah geografis yang berbeda misalnya Kanguru yang hidup hanya di Australia dan di Irian Daerah-daerah geografis tersebut merupakan lingkungan hidup yang sempit dan bersifat khas dibanding dengan daerah penyebaran jenis organismenya Deme yang menempati daerah geoegrafis khusus itu bisa mempunyai sifat genetik yang berbeda dengan deme yang menempati daerah lain jika di antara deme-deme itu terjadi isolasi geografis sehingga antar deme tidak dapat terjadi pertukaran informasi genetik Kelompok yang terisolasi itu disebut klin (Cline) yang merupakan sub jenis organisme atau sub populasi

Perbedaan sifat genetik dari suatu klin dengan klin lainterbentuk dari perbedaan perubahan lingkungan dalam suatu rentangan tertentu yang disebut gradien ekologik Variasi sifat individu pada landaian ekologis yang berbeda disebut ekotip Perbedaan sifat itu dalam hal bentuk warna dan lain-lain Contohnya adalah kupu-kupu Biston bitularia yang hidup di hutan jauh dari industri berwarna abu-abu keputihan sesuai dengan warna batang pohon substratnya tetapi kupu-kupu yang sama hisup di daerah industri di Inggris berwarna gelap karena tertutup oleh asap dan jelaga pabrik

3 Prinsip-prinsip Adaptasi

Bagi hewan dan organisme lain sifat adptif sangat penting untuk bertahan hidup pada lingkungan baru atau jika ada perubahan lingkungan habitatnya Kemampuan hewan dalam beradaptasi dengan lingkungannya berbeda-beda yang dipengaruhi oleh

4 Bentuk-bentuk Adaptasi

Sifat-sifat adaptif yang dimiliki hewan adalah

1 Adaptasi Struktural

Adaptasi struktural adalah sifat adaptasi yang muncul dalam wujud sifat-sifat morfologi tubuh meliputi bentuk dan susunan alat-alat tubuh ukuran tubuh serta warna tubuh (kulit dan bulu)

Adaptasi fisiologis adalah adaptasi yang menyangkut kesesuaian proses-proses fisiologis hewan dengan kondisi lingkungan dan sumberdaya yang ada di habitatnya Diantaranya ada yang berhubungan dengan adaptasi struktural terutama pada bagian dalam tubuh Misalnya pada proses respirasi pencernan makanan dan lain-lain yang menggambarkan adanya adaptasi terstruktur

Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin

Adaptasi Fisiologi pada Manusia

1 Jumlah sel darah merah orang yang tinggal di pegunungan lebih banyak jika dibandingkan dengan orang yang tinggal di pantaidataran rendah

2 Ukuran jantung para atlet rata-rata lebih besar dari pada ukuran jantung orang kebanyakan3 Pada saat udara dingin orang cenderung lebih banyak mengeluarkan urine (air seni)

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

Berdasarkan jenis makanannya hewan dapat dibedakan menjadi karnivor (pemakan daging) herbivor memakan tumbuhan) serta omnivor (pemakan daging dan turnbuhan) Penyesuaian hewan-hewan tersebut terhadap jenis makanannya antara lain terdapat pada ukuran (panjang) usus dan enzim pencernaan yang berbeda Untuk mencerna tumbuhan yang umumnya mempunyai sel-sel berdinding sel keras rata-rata usus herbrvor lebih panjang daripada usus karnivor

Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup Misalnya seperti gigi singa harimau citah macan dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging Sedangkan pada gigi sapi kambing kerbau biri-biri domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan

Mengapa bentuk paruh burung bermacam-macam bentuk paruh burung bermacam-macarn disesuaikan dengan jenis makanannya Burung paruhnya sesuai untuk makan biji-bijian Burung kolibri paruhya sesuai untuk mengisap madu dari bunga Burung pelikan paruhnya sesuai untuk menangkap ikan Burung elang paruhnya sesuai untuk mengoyak daging mangsanya Burung pelatuk paruhnya sesuai untuk memahat batang pohon dan menangkap serangga di dalamnya Adaptasi morfologi pada burung juga dapat dilihat pada macam-macam bentuk kakinya

2 Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku adalah respon hewan terhadap kondisi lingkungan dalam bentuk perubahan tingkah laku Perubahan tersebut biasanya muncul dalam bentuk gerakan untuk menanggapi rangsangan yang mengenai dirinya Baik rangsangan dari luar maupun dari dalam lingkungan tubuhnya

Adaptasi tingkah laku tersebut adalah Hibernasi Aestivasi Diurnal dan Nocturnal Orientasi terhadap lingkungan Ototomi Adaptasi Mutual Tingkah laku sosial tingkah laku perkembangbiakan berkelahi refleks insting dan tingkah laku belajar Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri

Dari ketiga macam adaptasi di atas memiliki fungsi yang sama yaitu untuk bertahan hidup dalam mencari atau mendapatkan makanan dan bertahan hidup dari serangan musuh

Berikut ini adalah contoh cara beberapa hewan dalam betahan hidup dari serangan musuh

1 Bunglon mengubah warna tubuhnya atau dinamakan juga memikri Warna tubuh bunglon akan sesuai dengan warna disekitarnya yang bertujuan untuk menipu musuh

2 Kura-kura menyembunyikan kepala dan kakinya dalam tempurung tubuhnya yang sangat keras3 Ular menggunakan bisanya yang sangat berbahaya untuk membunuh mangsanya dan menakuti lawannya4 Cumi-cumi dan gurita menyemburkan cairan tinta berwarna hitam dari kantong tinta yang dimilikinya dari dalam tubuhnya5 Kalajengking menggunakan sengatnya yang mematikan untuk melawan musuh6 Cicak memutuskan ekornya atau autotomi untuk menipu musuhnya7 Buaya dengan mulutnya yang penuh dengan gigi tajam dan ekornya yang kuat8 Belalang kayu yang mirip dengan lingkungannya9 Belalang sangit akan mengeluarkan bau yang menyengat bila akan ditangkap atau menghadapi suatu bahaya10 Tubuh trenggiling terbalut oleh sisik yang tebal dan keras Bila dalam keadaan terancam akan cepat-cepat menggulungkan

tubuhnya mebenbentuk seperti bola11 Warna kupu-kupu biasanya sesuai dengan warna bunga-bunga disekitarnya

Karakteristik Adaptasi

Adaptasi dilakukan oleh suatu organisme untuk bertahan hidup Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya yaitu adaptasi morfologi adaptasi fisiologi dan adaptasi tingkah laku

1 Adaptasi morfologi

Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya Contoh adaptasi morfologi antara lain sebagai berikut

a Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b Moncong

Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan Makanan trenggiling adalah semut rayap dan serangga lain yang merayap Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga

c Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya

d Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga) misalnya kantong semar memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora serangga tersebut akan dilumatkan sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan

e Akar

Akar tumbuhan gurun kuat dan panjangberfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas

2 Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contohnya adalah sebagai berikut

a Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya

b Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam Bila musuh datang tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita

c Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya

3 Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contohnya sebagai berikut

a Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati misalnya tupai Virginia Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing

b Migrasi

Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur Ikan ini hidup di laut Setiap tahun ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai Saat di sungai ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya Setelah itu ikan dewasa biasanya mati Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut

Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam Misalnya perubahan lingkungan Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Gambar rantai makanan

PredatorPredator adalah hewan yang makan hewan lain dengan cara berburu dan membunuh Hewan yang dimangsanya adalah

hewan yang masih hidup Contohnya adalah kucing makan tikus capung makan serangga

ParasitParasit adalah hewan yang hidup pada hewan lain Hidupnya sangat mempengaruhi inangnya karena semua zat makanan

dari inang diserapnya untuk memenuhi kebutuhannya Parasit berupa hewan kecil dan organisme kecil yanmg termasuk jamur dan bakteri pathogen

ParasitoidParasitoid adalah serangga yang pada fase dewasanya hidup bebas tetapi pada fase larva berkembang di dalam tubuh

(telur larva dan pupa) serangga lain yang merupakan inangnya Serangga parasitoid pada umumnya termasuk pada ordo Hymenoptera dan Diptera Hewan dewasa parasitoid meletakkan telurnya di dekat atau pada tubuh serangga lain (telur larva dan pupa) Ketika telur parasitoid yang diletakkan pada tubuh inangnya menetas selam fase larva itu belum dewasa akan hidup terus dalam tubuh inang Larva tersebut akan makan sebagian atau seluruh tubuh dari inang sehingga menyebakan kematian bagi inangnya

PenguraiPengurai adalah organisme yang berperan sebagai pengurai Cara mengkonsumsi makanan tidak dapat menelan dan

mencerna makanan di dalam sel tubuhnya melainkan harus mengeluarkan enzim pencerna keluar sel untuk dapat menguraikan makanannya yang berupa organic mati menjadi zat-zat yang molekulnya kecil sehingga dapat diserap oleh sel

MikrobivorMikrobivor adalah hewan-hewan kecil yang makan mikroflora (bakteri dan fungi) Hewan ini berupa protozoa dan nematoda

DetritivorDetritivor adalah hewan yang makan detritus yaitu bahan-bahan organic mati yang berasal dari tubuh tumbuhan dan

hewan Hewan yang tergolong detritus antara lain rayap anjing tanah dan cacing tanah

Intraspesifik dan interspesifikHubungan timbal balik antara dua individu dalam suatu jenis organisme (intraspsifik) dan hubungan antara dua individu

yang berbeda jenis (interspesifik) Hubungan-hubungan ini meliputi

KompetisiKompetisi adalah hubungan antara dua individu untuk memperebutkan satu macam sumberdaya sehingga hubungan itu

bersifat merugikan bagi salah satu pihak Sumberdaya berupa makanan energi dan tempat tinggal Persaingan ini terjadi pada saat populasi meledak sehingga hewan akan berdesak-desakan di suatu tempat tertentu Dalam kondisi demikian biasanya hewan yang kuat akan mengusir yang lemah dan akan menguasai tempat itu sedangkan yang lemah akan beremigrasi atau mati bahkan punahSimbiosis

Hubungan interspesifik ada yang berifat simbiosis ada yang non simbiosis Hubungan simbiosis adalah hubungan antara dua individu dari dua jenis organisme yang keduanya selalu bersama-sama Contoh dari simbiosis adalah Flagellata yang hidup dalam usus rayap Flagellata itu mencerna selulosa kayu yang dimakan rayap Dengan demikian rayap dapat menyerap karbohidrat yang berasal dari selulosa itu Hubungan nonsimbiosis adalah hubungan antara dua individu yang hidup secara terpisah dan hubungan terjadi jika keduanya bertematau berdekatan Contohnya adalah kupu-kupu dengan tanaman bunga Bunga akan terbantu dalam penyerbukan yang disebabkan terbawanya serbuk sari bunga oleh kaki kupu-kupu dengan tidak sengaja ke bunga yang lain pada saat kupu-kupu mengisap nectar dari bunga tersebut Simbiosis sebagai hidup bersama antara dua individu dari dua jenis organisme baik yang menguntungkan maupun yang merugikanPemisahan Kegiatan Hidup

Peristiwa ini adalah hubungan kompetitif antara satu hewan dengan hewan yang lain dapat berkembang menjadi kegiatan pemisahan hidup (partition) Dalam hubungan ini hewan-hewan yang hidup di suatu habitat mengadakan spesialisasi dalam hal jenis makanan atau dalam metode dan tempat memperoleh makanannya Misalnya burung Flaminggo mempunyai kaki dan leher yang panjang yang berfungsi dalam hal pengambilan makanannya berupa organisme kecil dan di tempat berlumpur sehingga burung tersebut mudah meraihnya

KanibalismeKanibalisme adalah sifat suatu hewan untuk menyakiti dan membunuh bahkan memakannya terhadap individu lain yang

masih sejenis Contoh belalang sembah betina membunuh belalang jantan setelah melakukan perkawinan ayam dalam satu kandang yang berdesak-desakan sehingga ruangan dan makananya terbatas menyebabkan persaingan yang hebat

AmensalismeHubungan antara dua jenis organisme yang satu menghambat atau merugikan yang lain tetapi dirinya tidak berpengaruh

apa-apa dari organisme yang dihambat atau dirugikan

KomansalismeHubungan antara dua jenis organisme yang satu memberi kondisi yang menguntungkan bagi yang lain sedangkan dirinya

tidak terpengaruh oleh kehadiran organisme yang lain itu

MutualismeHubungan antara dua jenis organisme atau individu yang saling menguntungkan tanpa ada yang dirugikanHewan adalah organisme yang bersifat motil yaitu dapat bergerak dan berpndah tempat Gerakannya disebabkan oleh

rangsangan tertentu yang berasal dari lingkungannya Faktor-faktor yang merangsang hewan untuk bergerak adalah makanan air cahaya suhu kelembabandan lain-lain

Faktor lingkungan yang berpengaruh pada kehidupan hewan dibedakan atas kondisi dan sumberdaya Sumberdaya terdiri atasMateri adalah bahan-bahan atau zat yang diperlukan oleh organisme untuk membangun tubuh Materi terdiri atas zat-zat anorganik (air garam-garam mineral) dan zat-zat organic (tubuh organisme lain atau sisa-sisa tubuh organisme yang sudah mati)Energi adalah daya yang diperlukan oleh organisme untuk melakukan aktivitas hidup Ruang adalah tempat yang digunakan organisme untuk menjalankan siklus hidupnya

Hewan dan organisme lain mempunyai hubungan yang saling ketergantungan dengan lingkungannya sehingga timbullah hubungan timbal balik antara keduanya Hubungan timbal balik tersebut meliputi Aksi Reaksi dan Koasi Lingkungan abiotik hewan meliputi faktor-faktor Medium dan Substrat

Medium adalah bahan yang secara langsung melingkupi organisme dan organisme tersebut berinteraksi dengan medium seperti Ikan menerima zat-zat mineral dari air sebaliknya air menerima kotoran ikan dalam air Bagi beberapa jenis hewan medium merupakan habitatnya

Beberapa fungsi medium bagi hewan1 Tempat tinggal misalnya ikan hidup di air cacing hidup di dalam tanah2 Sumber materi yang diperlukan untuk metabolisme tubuh misalnya hewan darat memperolh Oksigen dari udara3 Tempat membuang sisa metabolisme seperti Karbondioksida dan feces4 Tempat berepeoduksi misalnya katak pergi ke air untuk kawin dan bertelur5 Menyebarkan keturunan misalnya Larva ketam air tawar (Megalopa) menyebar di perairan sungai setelah berimigrasi dari

laut ke arah hulu sungai Setiap medium berbeda komposisi merambatkan panas sifat perubahnya sebagai akibat perubahan suhu tegangan

permukaan kekentalan massa jenis dan tekananSubstrat adalah permukaan tempat organisme hidup terutama untuk menetap atau bergerak atau benda-benda padat

tempat organisme menjalankan seluruh atau sebagian hidupnya Setiap organisme memerlukan medium tetapi tidak semua mempunyai substrat Hewan air yang bersifat pelagic (berenang) tidak mempunyai substrat Medium juga tidak berubah sebagai akibat adanya aktifitas organisme Substrat mengalami modifikasi oleh aktivitas organisme misalnya tanah padang rumput yang gembur menjadi padat jika digunakan untuk gembala kambing atau kerbau terus menerus Substrat sebagai tempat berpijak membangun rumah atau kandang dan tempat makanan Beberapa hewan menggunakan substrat sebagai tempat berlindung karena warna substrat sama dengan warna tubuhnya misalnya bunglon dan belalang kayu

Beberapa faktor fisik yang berpengaruh pada kehidupan hewan adalah

TanahTanah merupakan substrat bagi tumbuhan untuk tumbuh merupakan medium untuk pertumbuhan akar dan untuk

menyerap air dan unsure-unsur hara makanan Bagi hewan tanah adalah substrat sebagai tempat berpijak dan tempat tinggal kecuali hewan yang hidup di dalam tanah Kondisi tanah yang berpengaruh terhadap hewan tersebut adalah kekerasannya

Faktor dalam tanah yang mempengaruhi kehidupan hewan tanah antara lain kandungan air (drainase) kandungan udara (aerase) suhu kelembaban serta sisa-sisa tubuh tumbuhan yang telah lapuk Jika tanah banyak mengandung air maka oksigen di dalam tanah akan berkurang dan karbondioksidanya akan meningkat Air juga menyebabkan tanah menjadi cepat asam karena eir mempercepat pembusukan Kurangnya oksigen menyebabkan gangguan pernapasan dan zat-zat yang bersifat asam dapat meracuni hewan Tanah yang terlalu kering menyebabkan hewan dalam tanah tidak dapat mengekstrak air secara normal Kandungan karbondioksida dalam tanah lebih banyak daripada di atmosfir Jika tanah banyak mengandung rongga pertukaran udara antar tanah dengan atmosfir menjadi lancar karbondioksida dapat keluar sementara oksigen masukRongga-rongga tanah dapat diperbanyak jika dalam tanah tersebut banyak hewan penggali tanahseperti cacing tanah dan anjing tanah

Air

Air sangat menentukan kondisi lingkungan fisik dan biologis hewan Perwujudan air dapat berpengaruh terahadap hewan Misalnya jika air dalam tubuh hewan akan berubah menjadi dingin atau membeku karena penurunan suhu lingkungan menyebabkan sel dan jaringan tubuh akan rusak dan metabolosme tidak akan bejalan noremal sebaliknya penguapan air yangb berlebihan dari dalam tubuh hewan menyebabkan tubuh kekeurangan airHewan dapat dibedakan atas 3 kelompok ditinjau dari pengaruh air yaitu Hidrosol ( Hydrosoles) atau hewan air Mesosol (Mesocoles) hewan yang hidup di tempat yang tidak terlalu basah dan tidak terlalu kering dan Xeroso ( Xerosole) hewan yang hidup di tempat yang kering karena tingginya penguapan

Penyebaran dan kepadatan hewan air di lingkungan air ditentukan oleh kemampuannya mempertahankan osmotic dalam tubuhnya dan berhubungan dengan kemampuannya untuk bertoleransi dengan salinitas air

TemperaturTemperatur merupakan faktor lingkungan yang dapt menembus dan menyebar ke berbagai tempat Temperatur dapat

berpengaruh terhadap hewan dalam proses reproduksi metabolisme serta aktivitas hidup lainnya Suhu optimum adalah batas suhu yang dapat ditolerir oleh hewan lewat atau kurang dari suhu tersebut menyebabkan hewan terganggu bahkan menuju kematian karena tidk tahan terhadap suhu

CahayaCahaya dapat mempengaruhi hewan misalnya warna tubuh gerakan hewan dan tingkah laku

GravitasiPengaruh gravitasi dirasakan oleh hewan jika hewan sedang berpijak pada substrat yang horizontalHewan yang berdiri di

suatu bidang yang miring atau tegak berenang di air dan terbang di udara merasakan adanya pengaruh gravitasi bumi Gravitasi juga berpengaruh pada perbedaan tekanan air dan udara

Gelombang Arus dan AnginKehidupan hewan juga dipengaruhi oleh arus dan angina Hewan yang hidup di lingkungan air mengalir menghadapi resiko

hanyut karena adanya aliran dan arus air Demikian dengan hewan yang hidup di darat dan udara menghadapi arus angina Namun demikian arus air dan angina yang normal sangat berpengaruh positif terhadap hewann karena air dan angina dapat membantu sebagian aktivitas hewanpH

Pengaruh pH terhadap organisme terjadi melalui 3 cara yaitu 1) secara langsung mengganggu osmoregulasi kerja enzim dan pertukaran gas di respirasi 2) tidak langsung mengurangi kualitas makanan yang tersedia bagi organisme 3) meningkatkan konsentarasi racun logam berat terutama ion AI

Di lingkungan daratan dan perairan pH menjadi faktor yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan dan penyebaran organisme Toleransi hewan yang hidup di lingkungan air umumnya pHnya bervartiasi

SalinitasSalinitas adalah kondisi lingkungan yang menyangkut konsentrasi garam di lingkungan perairan dan air yang terkandung di

dalam tanah Di lingkungan perairan tawar air cenderung meresap ke dalam tubuh hewan karena salinitasi air lebih renadah daripada cairan tubuh Hewan yang bhidup di phabitat laut umumnya bersifat isotonic terhadap salinitas air laut sehingga tidak ada peresapan air ke dalam tubuh hewan

Setiap organisme harus mampu beradaptasi untuk menghadapi kondisi faktor lingkungan abiotik Hewan tidak mungkin hidup pada kisaran faktor abiotik yang seluas-luasnya Pada prinsipnya masing-masing hewan memiliki kisaran toleransi tertentu terhadap semua semua faktor lingkungan

Bab 3 Respon Dan Adaptasi Hewan

1 Konsep Adaptasi

Perubahan kondisi lingkungan berpengaruh terhadap hewan Hewan mengadakan respon terhadap perubahan kondisi lingkungannya tersebut Respon hewan terhadap kondisi dan perubahan lingkungannya denyatakan sebagai respon hewan terhadap lingkungannya Respon tersebut berupa perubahan fisik fisiologis dan tingkah laku Respon hewan tersebut ada yang bersifat reaktif dan ada yang bersifat terpola artinya berasala dari nenek moyangnya

Adaptasi umumnya diartikan sebagai penyesuaian makhluk hidup terhadap lingkungannya Adaptasi menunjukkan kesesuaian organisme dengan lingkungannya yang merupakan produk masa lalu Organisme yang ada kini dapat hidup pada lingkungannya karena kondisi lingkungan itu secara kebetulan sama dengan kondisi lingkungan nenek moyangnya

2 Mekanisme Adaptasi

Sifat yang dimiliki oleh suatu populasi yang ada sekarang merupakan sifat yang diturunkan dari generasi ke generasi Dengan kata lain populasi yang ada sekarang merupakan populasi yang lolos dari seleksi alam sebagaimana yang dinyatakan oleh Darwin

Di alam organisme terkumpul dalam kelompok-kelompok populasi yang diantara anggotanya terjadi hubungan kawin Setiap kelompok disebut Deme Kelompok besar yang terbentuk dari banyak deme disebut jenis organisme Deme-deme tersebut ada yang menempati daerah-daerah geografis yang berbeda misalnya Kanguru yang hidup hanya di Australia dan di Irian Daerah-daerah geografis tersebut merupakan lingkungan hidup yang sempit dan bersifat khas dibanding dengan daerah penyebaran jenis organismenya Deme yang menempati daerah geoegrafis khusus itu bisa mempunyai sifat genetik yang berbeda dengan deme yang menempati daerah lain jika di antara deme-deme itu terjadi isolasi geografis sehingga antar deme tidak dapat terjadi pertukaran informasi genetik Kelompok yang terisolasi itu disebut klin (Cline) yang merupakan sub jenis organisme atau sub populasi

Perbedaan sifat genetik dari suatu klin dengan klin lainterbentuk dari perbedaan perubahan lingkungan dalam suatu rentangan tertentu yang disebut gradien ekologik Variasi sifat individu pada landaian ekologis yang berbeda disebut ekotip Perbedaan sifat itu dalam hal bentuk warna dan lain-lain Contohnya adalah kupu-kupu Biston bitularia yang hidup di hutan jauh dari industri berwarna abu-abu keputihan sesuai dengan warna batang pohon substratnya tetapi kupu-kupu yang sama hisup di daerah industri di Inggris berwarna gelap karena tertutup oleh asap dan jelaga pabrik

3 Prinsip-prinsip Adaptasi

Bagi hewan dan organisme lain sifat adptif sangat penting untuk bertahan hidup pada lingkungan baru atau jika ada perubahan lingkungan habitatnya Kemampuan hewan dalam beradaptasi dengan lingkungannya berbeda-beda yang dipengaruhi oleh

4 Bentuk-bentuk Adaptasi

Sifat-sifat adaptif yang dimiliki hewan adalah

1 Adaptasi Struktural

Adaptasi struktural adalah sifat adaptasi yang muncul dalam wujud sifat-sifat morfologi tubuh meliputi bentuk dan susunan alat-alat tubuh ukuran tubuh serta warna tubuh (kulit dan bulu)

Adaptasi fisiologis adalah adaptasi yang menyangkut kesesuaian proses-proses fisiologis hewan dengan kondisi lingkungan dan sumberdaya yang ada di habitatnya Diantaranya ada yang berhubungan dengan adaptasi struktural terutama pada bagian dalam tubuh Misalnya pada proses respirasi pencernan makanan dan lain-lain yang menggambarkan adanya adaptasi terstruktur

Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin

Adaptasi Fisiologi pada Manusia

1 Jumlah sel darah merah orang yang tinggal di pegunungan lebih banyak jika dibandingkan dengan orang yang tinggal di pantaidataran rendah

2 Ukuran jantung para atlet rata-rata lebih besar dari pada ukuran jantung orang kebanyakan3 Pada saat udara dingin orang cenderung lebih banyak mengeluarkan urine (air seni)

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

Berdasarkan jenis makanannya hewan dapat dibedakan menjadi karnivor (pemakan daging) herbivor memakan tumbuhan) serta omnivor (pemakan daging dan turnbuhan) Penyesuaian hewan-hewan tersebut terhadap jenis makanannya antara lain terdapat pada ukuran (panjang) usus dan enzim pencernaan yang berbeda Untuk mencerna tumbuhan yang umumnya mempunyai sel-sel berdinding sel keras rata-rata usus herbrvor lebih panjang daripada usus karnivor

Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup Misalnya seperti gigi singa harimau citah macan dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging Sedangkan pada gigi sapi kambing kerbau biri-biri domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan

Mengapa bentuk paruh burung bermacam-macam bentuk paruh burung bermacam-macarn disesuaikan dengan jenis makanannya Burung paruhnya sesuai untuk makan biji-bijian Burung kolibri paruhya sesuai untuk mengisap madu dari bunga Burung pelikan paruhnya sesuai untuk menangkap ikan Burung elang paruhnya sesuai untuk mengoyak daging mangsanya Burung pelatuk paruhnya sesuai untuk memahat batang pohon dan menangkap serangga di dalamnya Adaptasi morfologi pada burung juga dapat dilihat pada macam-macam bentuk kakinya

2 Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku adalah respon hewan terhadap kondisi lingkungan dalam bentuk perubahan tingkah laku Perubahan tersebut biasanya muncul dalam bentuk gerakan untuk menanggapi rangsangan yang mengenai dirinya Baik rangsangan dari luar maupun dari dalam lingkungan tubuhnya

Adaptasi tingkah laku tersebut adalah Hibernasi Aestivasi Diurnal dan Nocturnal Orientasi terhadap lingkungan Ototomi Adaptasi Mutual Tingkah laku sosial tingkah laku perkembangbiakan berkelahi refleks insting dan tingkah laku belajar Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri

Dari ketiga macam adaptasi di atas memiliki fungsi yang sama yaitu untuk bertahan hidup dalam mencari atau mendapatkan makanan dan bertahan hidup dari serangan musuh

Berikut ini adalah contoh cara beberapa hewan dalam betahan hidup dari serangan musuh

1 Bunglon mengubah warna tubuhnya atau dinamakan juga memikri Warna tubuh bunglon akan sesuai dengan warna disekitarnya yang bertujuan untuk menipu musuh

2 Kura-kura menyembunyikan kepala dan kakinya dalam tempurung tubuhnya yang sangat keras3 Ular menggunakan bisanya yang sangat berbahaya untuk membunuh mangsanya dan menakuti lawannya4 Cumi-cumi dan gurita menyemburkan cairan tinta berwarna hitam dari kantong tinta yang dimilikinya dari dalam tubuhnya5 Kalajengking menggunakan sengatnya yang mematikan untuk melawan musuh6 Cicak memutuskan ekornya atau autotomi untuk menipu musuhnya7 Buaya dengan mulutnya yang penuh dengan gigi tajam dan ekornya yang kuat8 Belalang kayu yang mirip dengan lingkungannya9 Belalang sangit akan mengeluarkan bau yang menyengat bila akan ditangkap atau menghadapi suatu bahaya10 Tubuh trenggiling terbalut oleh sisik yang tebal dan keras Bila dalam keadaan terancam akan cepat-cepat menggulungkan

tubuhnya mebenbentuk seperti bola11 Warna kupu-kupu biasanya sesuai dengan warna bunga-bunga disekitarnya

Karakteristik Adaptasi

Adaptasi dilakukan oleh suatu organisme untuk bertahan hidup Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya yaitu adaptasi morfologi adaptasi fisiologi dan adaptasi tingkah laku

1 Adaptasi morfologi

Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya Contoh adaptasi morfologi antara lain sebagai berikut

a Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b Moncong

Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan Makanan trenggiling adalah semut rayap dan serangga lain yang merayap Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga

c Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya

d Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga) misalnya kantong semar memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora serangga tersebut akan dilumatkan sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan

e Akar

Akar tumbuhan gurun kuat dan panjangberfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas

2 Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contohnya adalah sebagai berikut

a Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya

b Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam Bila musuh datang tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita

c Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya

3 Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contohnya sebagai berikut

a Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati misalnya tupai Virginia Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing

b Migrasi

Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur Ikan ini hidup di laut Setiap tahun ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai Saat di sungai ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya Setelah itu ikan dewasa biasanya mati Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut

Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam Misalnya perubahan lingkungan Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Peristiwa ini adalah hubungan kompetitif antara satu hewan dengan hewan yang lain dapat berkembang menjadi kegiatan pemisahan hidup (partition) Dalam hubungan ini hewan-hewan yang hidup di suatu habitat mengadakan spesialisasi dalam hal jenis makanan atau dalam metode dan tempat memperoleh makanannya Misalnya burung Flaminggo mempunyai kaki dan leher yang panjang yang berfungsi dalam hal pengambilan makanannya berupa organisme kecil dan di tempat berlumpur sehingga burung tersebut mudah meraihnya

KanibalismeKanibalisme adalah sifat suatu hewan untuk menyakiti dan membunuh bahkan memakannya terhadap individu lain yang

masih sejenis Contoh belalang sembah betina membunuh belalang jantan setelah melakukan perkawinan ayam dalam satu kandang yang berdesak-desakan sehingga ruangan dan makananya terbatas menyebabkan persaingan yang hebat

AmensalismeHubungan antara dua jenis organisme yang satu menghambat atau merugikan yang lain tetapi dirinya tidak berpengaruh

apa-apa dari organisme yang dihambat atau dirugikan

KomansalismeHubungan antara dua jenis organisme yang satu memberi kondisi yang menguntungkan bagi yang lain sedangkan dirinya

tidak terpengaruh oleh kehadiran organisme yang lain itu

MutualismeHubungan antara dua jenis organisme atau individu yang saling menguntungkan tanpa ada yang dirugikanHewan adalah organisme yang bersifat motil yaitu dapat bergerak dan berpndah tempat Gerakannya disebabkan oleh

rangsangan tertentu yang berasal dari lingkungannya Faktor-faktor yang merangsang hewan untuk bergerak adalah makanan air cahaya suhu kelembabandan lain-lain

Faktor lingkungan yang berpengaruh pada kehidupan hewan dibedakan atas kondisi dan sumberdaya Sumberdaya terdiri atasMateri adalah bahan-bahan atau zat yang diperlukan oleh organisme untuk membangun tubuh Materi terdiri atas zat-zat anorganik (air garam-garam mineral) dan zat-zat organic (tubuh organisme lain atau sisa-sisa tubuh organisme yang sudah mati)Energi adalah daya yang diperlukan oleh organisme untuk melakukan aktivitas hidup Ruang adalah tempat yang digunakan organisme untuk menjalankan siklus hidupnya

Hewan dan organisme lain mempunyai hubungan yang saling ketergantungan dengan lingkungannya sehingga timbullah hubungan timbal balik antara keduanya Hubungan timbal balik tersebut meliputi Aksi Reaksi dan Koasi Lingkungan abiotik hewan meliputi faktor-faktor Medium dan Substrat

Medium adalah bahan yang secara langsung melingkupi organisme dan organisme tersebut berinteraksi dengan medium seperti Ikan menerima zat-zat mineral dari air sebaliknya air menerima kotoran ikan dalam air Bagi beberapa jenis hewan medium merupakan habitatnya

Beberapa fungsi medium bagi hewan1 Tempat tinggal misalnya ikan hidup di air cacing hidup di dalam tanah2 Sumber materi yang diperlukan untuk metabolisme tubuh misalnya hewan darat memperolh Oksigen dari udara3 Tempat membuang sisa metabolisme seperti Karbondioksida dan feces4 Tempat berepeoduksi misalnya katak pergi ke air untuk kawin dan bertelur5 Menyebarkan keturunan misalnya Larva ketam air tawar (Megalopa) menyebar di perairan sungai setelah berimigrasi dari

laut ke arah hulu sungai Setiap medium berbeda komposisi merambatkan panas sifat perubahnya sebagai akibat perubahan suhu tegangan

permukaan kekentalan massa jenis dan tekananSubstrat adalah permukaan tempat organisme hidup terutama untuk menetap atau bergerak atau benda-benda padat

tempat organisme menjalankan seluruh atau sebagian hidupnya Setiap organisme memerlukan medium tetapi tidak semua mempunyai substrat Hewan air yang bersifat pelagic (berenang) tidak mempunyai substrat Medium juga tidak berubah sebagai akibat adanya aktifitas organisme Substrat mengalami modifikasi oleh aktivitas organisme misalnya tanah padang rumput yang gembur menjadi padat jika digunakan untuk gembala kambing atau kerbau terus menerus Substrat sebagai tempat berpijak membangun rumah atau kandang dan tempat makanan Beberapa hewan menggunakan substrat sebagai tempat berlindung karena warna substrat sama dengan warna tubuhnya misalnya bunglon dan belalang kayu

Beberapa faktor fisik yang berpengaruh pada kehidupan hewan adalah

TanahTanah merupakan substrat bagi tumbuhan untuk tumbuh merupakan medium untuk pertumbuhan akar dan untuk

menyerap air dan unsure-unsur hara makanan Bagi hewan tanah adalah substrat sebagai tempat berpijak dan tempat tinggal kecuali hewan yang hidup di dalam tanah Kondisi tanah yang berpengaruh terhadap hewan tersebut adalah kekerasannya

Faktor dalam tanah yang mempengaruhi kehidupan hewan tanah antara lain kandungan air (drainase) kandungan udara (aerase) suhu kelembaban serta sisa-sisa tubuh tumbuhan yang telah lapuk Jika tanah banyak mengandung air maka oksigen di dalam tanah akan berkurang dan karbondioksidanya akan meningkat Air juga menyebabkan tanah menjadi cepat asam karena eir mempercepat pembusukan Kurangnya oksigen menyebabkan gangguan pernapasan dan zat-zat yang bersifat asam dapat meracuni hewan Tanah yang terlalu kering menyebabkan hewan dalam tanah tidak dapat mengekstrak air secara normal Kandungan karbondioksida dalam tanah lebih banyak daripada di atmosfir Jika tanah banyak mengandung rongga pertukaran udara antar tanah dengan atmosfir menjadi lancar karbondioksida dapat keluar sementara oksigen masukRongga-rongga tanah dapat diperbanyak jika dalam tanah tersebut banyak hewan penggali tanahseperti cacing tanah dan anjing tanah

Air

Air sangat menentukan kondisi lingkungan fisik dan biologis hewan Perwujudan air dapat berpengaruh terahadap hewan Misalnya jika air dalam tubuh hewan akan berubah menjadi dingin atau membeku karena penurunan suhu lingkungan menyebabkan sel dan jaringan tubuh akan rusak dan metabolosme tidak akan bejalan noremal sebaliknya penguapan air yangb berlebihan dari dalam tubuh hewan menyebabkan tubuh kekeurangan airHewan dapat dibedakan atas 3 kelompok ditinjau dari pengaruh air yaitu Hidrosol ( Hydrosoles) atau hewan air Mesosol (Mesocoles) hewan yang hidup di tempat yang tidak terlalu basah dan tidak terlalu kering dan Xeroso ( Xerosole) hewan yang hidup di tempat yang kering karena tingginya penguapan

Penyebaran dan kepadatan hewan air di lingkungan air ditentukan oleh kemampuannya mempertahankan osmotic dalam tubuhnya dan berhubungan dengan kemampuannya untuk bertoleransi dengan salinitas air

TemperaturTemperatur merupakan faktor lingkungan yang dapt menembus dan menyebar ke berbagai tempat Temperatur dapat

berpengaruh terhadap hewan dalam proses reproduksi metabolisme serta aktivitas hidup lainnya Suhu optimum adalah batas suhu yang dapat ditolerir oleh hewan lewat atau kurang dari suhu tersebut menyebabkan hewan terganggu bahkan menuju kematian karena tidk tahan terhadap suhu

CahayaCahaya dapat mempengaruhi hewan misalnya warna tubuh gerakan hewan dan tingkah laku

GravitasiPengaruh gravitasi dirasakan oleh hewan jika hewan sedang berpijak pada substrat yang horizontalHewan yang berdiri di

suatu bidang yang miring atau tegak berenang di air dan terbang di udara merasakan adanya pengaruh gravitasi bumi Gravitasi juga berpengaruh pada perbedaan tekanan air dan udara

Gelombang Arus dan AnginKehidupan hewan juga dipengaruhi oleh arus dan angina Hewan yang hidup di lingkungan air mengalir menghadapi resiko

hanyut karena adanya aliran dan arus air Demikian dengan hewan yang hidup di darat dan udara menghadapi arus angina Namun demikian arus air dan angina yang normal sangat berpengaruh positif terhadap hewann karena air dan angina dapat membantu sebagian aktivitas hewanpH

Pengaruh pH terhadap organisme terjadi melalui 3 cara yaitu 1) secara langsung mengganggu osmoregulasi kerja enzim dan pertukaran gas di respirasi 2) tidak langsung mengurangi kualitas makanan yang tersedia bagi organisme 3) meningkatkan konsentarasi racun logam berat terutama ion AI

Di lingkungan daratan dan perairan pH menjadi faktor yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan dan penyebaran organisme Toleransi hewan yang hidup di lingkungan air umumnya pHnya bervartiasi

SalinitasSalinitas adalah kondisi lingkungan yang menyangkut konsentrasi garam di lingkungan perairan dan air yang terkandung di

dalam tanah Di lingkungan perairan tawar air cenderung meresap ke dalam tubuh hewan karena salinitasi air lebih renadah daripada cairan tubuh Hewan yang bhidup di phabitat laut umumnya bersifat isotonic terhadap salinitas air laut sehingga tidak ada peresapan air ke dalam tubuh hewan

Setiap organisme harus mampu beradaptasi untuk menghadapi kondisi faktor lingkungan abiotik Hewan tidak mungkin hidup pada kisaran faktor abiotik yang seluas-luasnya Pada prinsipnya masing-masing hewan memiliki kisaran toleransi tertentu terhadap semua semua faktor lingkungan

Bab 3 Respon Dan Adaptasi Hewan

1 Konsep Adaptasi

Perubahan kondisi lingkungan berpengaruh terhadap hewan Hewan mengadakan respon terhadap perubahan kondisi lingkungannya tersebut Respon hewan terhadap kondisi dan perubahan lingkungannya denyatakan sebagai respon hewan terhadap lingkungannya Respon tersebut berupa perubahan fisik fisiologis dan tingkah laku Respon hewan tersebut ada yang bersifat reaktif dan ada yang bersifat terpola artinya berasala dari nenek moyangnya

Adaptasi umumnya diartikan sebagai penyesuaian makhluk hidup terhadap lingkungannya Adaptasi menunjukkan kesesuaian organisme dengan lingkungannya yang merupakan produk masa lalu Organisme yang ada kini dapat hidup pada lingkungannya karena kondisi lingkungan itu secara kebetulan sama dengan kondisi lingkungan nenek moyangnya

2 Mekanisme Adaptasi

Sifat yang dimiliki oleh suatu populasi yang ada sekarang merupakan sifat yang diturunkan dari generasi ke generasi Dengan kata lain populasi yang ada sekarang merupakan populasi yang lolos dari seleksi alam sebagaimana yang dinyatakan oleh Darwin

Di alam organisme terkumpul dalam kelompok-kelompok populasi yang diantara anggotanya terjadi hubungan kawin Setiap kelompok disebut Deme Kelompok besar yang terbentuk dari banyak deme disebut jenis organisme Deme-deme tersebut ada yang menempati daerah-daerah geografis yang berbeda misalnya Kanguru yang hidup hanya di Australia dan di Irian Daerah-daerah geografis tersebut merupakan lingkungan hidup yang sempit dan bersifat khas dibanding dengan daerah penyebaran jenis organismenya Deme yang menempati daerah geoegrafis khusus itu bisa mempunyai sifat genetik yang berbeda dengan deme yang menempati daerah lain jika di antara deme-deme itu terjadi isolasi geografis sehingga antar deme tidak dapat terjadi pertukaran informasi genetik Kelompok yang terisolasi itu disebut klin (Cline) yang merupakan sub jenis organisme atau sub populasi

Perbedaan sifat genetik dari suatu klin dengan klin lainterbentuk dari perbedaan perubahan lingkungan dalam suatu rentangan tertentu yang disebut gradien ekologik Variasi sifat individu pada landaian ekologis yang berbeda disebut ekotip Perbedaan sifat itu dalam hal bentuk warna dan lain-lain Contohnya adalah kupu-kupu Biston bitularia yang hidup di hutan jauh dari industri berwarna abu-abu keputihan sesuai dengan warna batang pohon substratnya tetapi kupu-kupu yang sama hisup di daerah industri di Inggris berwarna gelap karena tertutup oleh asap dan jelaga pabrik

3 Prinsip-prinsip Adaptasi

Bagi hewan dan organisme lain sifat adptif sangat penting untuk bertahan hidup pada lingkungan baru atau jika ada perubahan lingkungan habitatnya Kemampuan hewan dalam beradaptasi dengan lingkungannya berbeda-beda yang dipengaruhi oleh

4 Bentuk-bentuk Adaptasi

Sifat-sifat adaptif yang dimiliki hewan adalah

1 Adaptasi Struktural

Adaptasi struktural adalah sifat adaptasi yang muncul dalam wujud sifat-sifat morfologi tubuh meliputi bentuk dan susunan alat-alat tubuh ukuran tubuh serta warna tubuh (kulit dan bulu)

Adaptasi fisiologis adalah adaptasi yang menyangkut kesesuaian proses-proses fisiologis hewan dengan kondisi lingkungan dan sumberdaya yang ada di habitatnya Diantaranya ada yang berhubungan dengan adaptasi struktural terutama pada bagian dalam tubuh Misalnya pada proses respirasi pencernan makanan dan lain-lain yang menggambarkan adanya adaptasi terstruktur

Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin

Adaptasi Fisiologi pada Manusia

1 Jumlah sel darah merah orang yang tinggal di pegunungan lebih banyak jika dibandingkan dengan orang yang tinggal di pantaidataran rendah

2 Ukuran jantung para atlet rata-rata lebih besar dari pada ukuran jantung orang kebanyakan3 Pada saat udara dingin orang cenderung lebih banyak mengeluarkan urine (air seni)

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

Berdasarkan jenis makanannya hewan dapat dibedakan menjadi karnivor (pemakan daging) herbivor memakan tumbuhan) serta omnivor (pemakan daging dan turnbuhan) Penyesuaian hewan-hewan tersebut terhadap jenis makanannya antara lain terdapat pada ukuran (panjang) usus dan enzim pencernaan yang berbeda Untuk mencerna tumbuhan yang umumnya mempunyai sel-sel berdinding sel keras rata-rata usus herbrvor lebih panjang daripada usus karnivor

Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup Misalnya seperti gigi singa harimau citah macan dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging Sedangkan pada gigi sapi kambing kerbau biri-biri domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan

Mengapa bentuk paruh burung bermacam-macam bentuk paruh burung bermacam-macarn disesuaikan dengan jenis makanannya Burung paruhnya sesuai untuk makan biji-bijian Burung kolibri paruhya sesuai untuk mengisap madu dari bunga Burung pelikan paruhnya sesuai untuk menangkap ikan Burung elang paruhnya sesuai untuk mengoyak daging mangsanya Burung pelatuk paruhnya sesuai untuk memahat batang pohon dan menangkap serangga di dalamnya Adaptasi morfologi pada burung juga dapat dilihat pada macam-macam bentuk kakinya

2 Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku adalah respon hewan terhadap kondisi lingkungan dalam bentuk perubahan tingkah laku Perubahan tersebut biasanya muncul dalam bentuk gerakan untuk menanggapi rangsangan yang mengenai dirinya Baik rangsangan dari luar maupun dari dalam lingkungan tubuhnya

Adaptasi tingkah laku tersebut adalah Hibernasi Aestivasi Diurnal dan Nocturnal Orientasi terhadap lingkungan Ototomi Adaptasi Mutual Tingkah laku sosial tingkah laku perkembangbiakan berkelahi refleks insting dan tingkah laku belajar Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri

Dari ketiga macam adaptasi di atas memiliki fungsi yang sama yaitu untuk bertahan hidup dalam mencari atau mendapatkan makanan dan bertahan hidup dari serangan musuh

Berikut ini adalah contoh cara beberapa hewan dalam betahan hidup dari serangan musuh

1 Bunglon mengubah warna tubuhnya atau dinamakan juga memikri Warna tubuh bunglon akan sesuai dengan warna disekitarnya yang bertujuan untuk menipu musuh

2 Kura-kura menyembunyikan kepala dan kakinya dalam tempurung tubuhnya yang sangat keras3 Ular menggunakan bisanya yang sangat berbahaya untuk membunuh mangsanya dan menakuti lawannya4 Cumi-cumi dan gurita menyemburkan cairan tinta berwarna hitam dari kantong tinta yang dimilikinya dari dalam tubuhnya5 Kalajengking menggunakan sengatnya yang mematikan untuk melawan musuh6 Cicak memutuskan ekornya atau autotomi untuk menipu musuhnya7 Buaya dengan mulutnya yang penuh dengan gigi tajam dan ekornya yang kuat8 Belalang kayu yang mirip dengan lingkungannya9 Belalang sangit akan mengeluarkan bau yang menyengat bila akan ditangkap atau menghadapi suatu bahaya10 Tubuh trenggiling terbalut oleh sisik yang tebal dan keras Bila dalam keadaan terancam akan cepat-cepat menggulungkan

tubuhnya mebenbentuk seperti bola11 Warna kupu-kupu biasanya sesuai dengan warna bunga-bunga disekitarnya

Karakteristik Adaptasi

Adaptasi dilakukan oleh suatu organisme untuk bertahan hidup Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya yaitu adaptasi morfologi adaptasi fisiologi dan adaptasi tingkah laku

1 Adaptasi morfologi

Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya Contoh adaptasi morfologi antara lain sebagai berikut

a Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b Moncong

Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan Makanan trenggiling adalah semut rayap dan serangga lain yang merayap Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga

c Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya

d Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga) misalnya kantong semar memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora serangga tersebut akan dilumatkan sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan

e Akar

Akar tumbuhan gurun kuat dan panjangberfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas

2 Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contohnya adalah sebagai berikut

a Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya

b Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam Bila musuh datang tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita

c Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya

3 Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contohnya sebagai berikut

a Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati misalnya tupai Virginia Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing

b Migrasi

Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur Ikan ini hidup di laut Setiap tahun ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai Saat di sungai ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya Setelah itu ikan dewasa biasanya mati Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut

Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam Misalnya perubahan lingkungan Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Air sangat menentukan kondisi lingkungan fisik dan biologis hewan Perwujudan air dapat berpengaruh terahadap hewan Misalnya jika air dalam tubuh hewan akan berubah menjadi dingin atau membeku karena penurunan suhu lingkungan menyebabkan sel dan jaringan tubuh akan rusak dan metabolosme tidak akan bejalan noremal sebaliknya penguapan air yangb berlebihan dari dalam tubuh hewan menyebabkan tubuh kekeurangan airHewan dapat dibedakan atas 3 kelompok ditinjau dari pengaruh air yaitu Hidrosol ( Hydrosoles) atau hewan air Mesosol (Mesocoles) hewan yang hidup di tempat yang tidak terlalu basah dan tidak terlalu kering dan Xeroso ( Xerosole) hewan yang hidup di tempat yang kering karena tingginya penguapan

Penyebaran dan kepadatan hewan air di lingkungan air ditentukan oleh kemampuannya mempertahankan osmotic dalam tubuhnya dan berhubungan dengan kemampuannya untuk bertoleransi dengan salinitas air

TemperaturTemperatur merupakan faktor lingkungan yang dapt menembus dan menyebar ke berbagai tempat Temperatur dapat

berpengaruh terhadap hewan dalam proses reproduksi metabolisme serta aktivitas hidup lainnya Suhu optimum adalah batas suhu yang dapat ditolerir oleh hewan lewat atau kurang dari suhu tersebut menyebabkan hewan terganggu bahkan menuju kematian karena tidk tahan terhadap suhu

CahayaCahaya dapat mempengaruhi hewan misalnya warna tubuh gerakan hewan dan tingkah laku

GravitasiPengaruh gravitasi dirasakan oleh hewan jika hewan sedang berpijak pada substrat yang horizontalHewan yang berdiri di

suatu bidang yang miring atau tegak berenang di air dan terbang di udara merasakan adanya pengaruh gravitasi bumi Gravitasi juga berpengaruh pada perbedaan tekanan air dan udara

Gelombang Arus dan AnginKehidupan hewan juga dipengaruhi oleh arus dan angina Hewan yang hidup di lingkungan air mengalir menghadapi resiko

hanyut karena adanya aliran dan arus air Demikian dengan hewan yang hidup di darat dan udara menghadapi arus angina Namun demikian arus air dan angina yang normal sangat berpengaruh positif terhadap hewann karena air dan angina dapat membantu sebagian aktivitas hewanpH

Pengaruh pH terhadap organisme terjadi melalui 3 cara yaitu 1) secara langsung mengganggu osmoregulasi kerja enzim dan pertukaran gas di respirasi 2) tidak langsung mengurangi kualitas makanan yang tersedia bagi organisme 3) meningkatkan konsentarasi racun logam berat terutama ion AI

Di lingkungan daratan dan perairan pH menjadi faktor yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan dan penyebaran organisme Toleransi hewan yang hidup di lingkungan air umumnya pHnya bervartiasi

SalinitasSalinitas adalah kondisi lingkungan yang menyangkut konsentrasi garam di lingkungan perairan dan air yang terkandung di

dalam tanah Di lingkungan perairan tawar air cenderung meresap ke dalam tubuh hewan karena salinitasi air lebih renadah daripada cairan tubuh Hewan yang bhidup di phabitat laut umumnya bersifat isotonic terhadap salinitas air laut sehingga tidak ada peresapan air ke dalam tubuh hewan

Setiap organisme harus mampu beradaptasi untuk menghadapi kondisi faktor lingkungan abiotik Hewan tidak mungkin hidup pada kisaran faktor abiotik yang seluas-luasnya Pada prinsipnya masing-masing hewan memiliki kisaran toleransi tertentu terhadap semua semua faktor lingkungan

Bab 3 Respon Dan Adaptasi Hewan

1 Konsep Adaptasi

Perubahan kondisi lingkungan berpengaruh terhadap hewan Hewan mengadakan respon terhadap perubahan kondisi lingkungannya tersebut Respon hewan terhadap kondisi dan perubahan lingkungannya denyatakan sebagai respon hewan terhadap lingkungannya Respon tersebut berupa perubahan fisik fisiologis dan tingkah laku Respon hewan tersebut ada yang bersifat reaktif dan ada yang bersifat terpola artinya berasala dari nenek moyangnya

Adaptasi umumnya diartikan sebagai penyesuaian makhluk hidup terhadap lingkungannya Adaptasi menunjukkan kesesuaian organisme dengan lingkungannya yang merupakan produk masa lalu Organisme yang ada kini dapat hidup pada lingkungannya karena kondisi lingkungan itu secara kebetulan sama dengan kondisi lingkungan nenek moyangnya

2 Mekanisme Adaptasi

Sifat yang dimiliki oleh suatu populasi yang ada sekarang merupakan sifat yang diturunkan dari generasi ke generasi Dengan kata lain populasi yang ada sekarang merupakan populasi yang lolos dari seleksi alam sebagaimana yang dinyatakan oleh Darwin

Di alam organisme terkumpul dalam kelompok-kelompok populasi yang diantara anggotanya terjadi hubungan kawin Setiap kelompok disebut Deme Kelompok besar yang terbentuk dari banyak deme disebut jenis organisme Deme-deme tersebut ada yang menempati daerah-daerah geografis yang berbeda misalnya Kanguru yang hidup hanya di Australia dan di Irian Daerah-daerah geografis tersebut merupakan lingkungan hidup yang sempit dan bersifat khas dibanding dengan daerah penyebaran jenis organismenya Deme yang menempati daerah geoegrafis khusus itu bisa mempunyai sifat genetik yang berbeda dengan deme yang menempati daerah lain jika di antara deme-deme itu terjadi isolasi geografis sehingga antar deme tidak dapat terjadi pertukaran informasi genetik Kelompok yang terisolasi itu disebut klin (Cline) yang merupakan sub jenis organisme atau sub populasi

Perbedaan sifat genetik dari suatu klin dengan klin lainterbentuk dari perbedaan perubahan lingkungan dalam suatu rentangan tertentu yang disebut gradien ekologik Variasi sifat individu pada landaian ekologis yang berbeda disebut ekotip Perbedaan sifat itu dalam hal bentuk warna dan lain-lain Contohnya adalah kupu-kupu Biston bitularia yang hidup di hutan jauh dari industri berwarna abu-abu keputihan sesuai dengan warna batang pohon substratnya tetapi kupu-kupu yang sama hisup di daerah industri di Inggris berwarna gelap karena tertutup oleh asap dan jelaga pabrik

3 Prinsip-prinsip Adaptasi

Bagi hewan dan organisme lain sifat adptif sangat penting untuk bertahan hidup pada lingkungan baru atau jika ada perubahan lingkungan habitatnya Kemampuan hewan dalam beradaptasi dengan lingkungannya berbeda-beda yang dipengaruhi oleh

4 Bentuk-bentuk Adaptasi

Sifat-sifat adaptif yang dimiliki hewan adalah

1 Adaptasi Struktural

Adaptasi struktural adalah sifat adaptasi yang muncul dalam wujud sifat-sifat morfologi tubuh meliputi bentuk dan susunan alat-alat tubuh ukuran tubuh serta warna tubuh (kulit dan bulu)

Adaptasi fisiologis adalah adaptasi yang menyangkut kesesuaian proses-proses fisiologis hewan dengan kondisi lingkungan dan sumberdaya yang ada di habitatnya Diantaranya ada yang berhubungan dengan adaptasi struktural terutama pada bagian dalam tubuh Misalnya pada proses respirasi pencernan makanan dan lain-lain yang menggambarkan adanya adaptasi terstruktur

Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin

Adaptasi Fisiologi pada Manusia

1 Jumlah sel darah merah orang yang tinggal di pegunungan lebih banyak jika dibandingkan dengan orang yang tinggal di pantaidataran rendah

2 Ukuran jantung para atlet rata-rata lebih besar dari pada ukuran jantung orang kebanyakan3 Pada saat udara dingin orang cenderung lebih banyak mengeluarkan urine (air seni)

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

Berdasarkan jenis makanannya hewan dapat dibedakan menjadi karnivor (pemakan daging) herbivor memakan tumbuhan) serta omnivor (pemakan daging dan turnbuhan) Penyesuaian hewan-hewan tersebut terhadap jenis makanannya antara lain terdapat pada ukuran (panjang) usus dan enzim pencernaan yang berbeda Untuk mencerna tumbuhan yang umumnya mempunyai sel-sel berdinding sel keras rata-rata usus herbrvor lebih panjang daripada usus karnivor

Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup Misalnya seperti gigi singa harimau citah macan dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging Sedangkan pada gigi sapi kambing kerbau biri-biri domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan

Mengapa bentuk paruh burung bermacam-macam bentuk paruh burung bermacam-macarn disesuaikan dengan jenis makanannya Burung paruhnya sesuai untuk makan biji-bijian Burung kolibri paruhya sesuai untuk mengisap madu dari bunga Burung pelikan paruhnya sesuai untuk menangkap ikan Burung elang paruhnya sesuai untuk mengoyak daging mangsanya Burung pelatuk paruhnya sesuai untuk memahat batang pohon dan menangkap serangga di dalamnya Adaptasi morfologi pada burung juga dapat dilihat pada macam-macam bentuk kakinya

2 Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku adalah respon hewan terhadap kondisi lingkungan dalam bentuk perubahan tingkah laku Perubahan tersebut biasanya muncul dalam bentuk gerakan untuk menanggapi rangsangan yang mengenai dirinya Baik rangsangan dari luar maupun dari dalam lingkungan tubuhnya

Adaptasi tingkah laku tersebut adalah Hibernasi Aestivasi Diurnal dan Nocturnal Orientasi terhadap lingkungan Ototomi Adaptasi Mutual Tingkah laku sosial tingkah laku perkembangbiakan berkelahi refleks insting dan tingkah laku belajar Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri

Dari ketiga macam adaptasi di atas memiliki fungsi yang sama yaitu untuk bertahan hidup dalam mencari atau mendapatkan makanan dan bertahan hidup dari serangan musuh

Berikut ini adalah contoh cara beberapa hewan dalam betahan hidup dari serangan musuh

1 Bunglon mengubah warna tubuhnya atau dinamakan juga memikri Warna tubuh bunglon akan sesuai dengan warna disekitarnya yang bertujuan untuk menipu musuh

2 Kura-kura menyembunyikan kepala dan kakinya dalam tempurung tubuhnya yang sangat keras3 Ular menggunakan bisanya yang sangat berbahaya untuk membunuh mangsanya dan menakuti lawannya4 Cumi-cumi dan gurita menyemburkan cairan tinta berwarna hitam dari kantong tinta yang dimilikinya dari dalam tubuhnya5 Kalajengking menggunakan sengatnya yang mematikan untuk melawan musuh6 Cicak memutuskan ekornya atau autotomi untuk menipu musuhnya7 Buaya dengan mulutnya yang penuh dengan gigi tajam dan ekornya yang kuat8 Belalang kayu yang mirip dengan lingkungannya9 Belalang sangit akan mengeluarkan bau yang menyengat bila akan ditangkap atau menghadapi suatu bahaya10 Tubuh trenggiling terbalut oleh sisik yang tebal dan keras Bila dalam keadaan terancam akan cepat-cepat menggulungkan

tubuhnya mebenbentuk seperti bola11 Warna kupu-kupu biasanya sesuai dengan warna bunga-bunga disekitarnya

Karakteristik Adaptasi

Adaptasi dilakukan oleh suatu organisme untuk bertahan hidup Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya yaitu adaptasi morfologi adaptasi fisiologi dan adaptasi tingkah laku

1 Adaptasi morfologi

Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya Contoh adaptasi morfologi antara lain sebagai berikut

a Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b Moncong

Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan Makanan trenggiling adalah semut rayap dan serangga lain yang merayap Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga

c Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya

d Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga) misalnya kantong semar memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora serangga tersebut akan dilumatkan sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan

e Akar

Akar tumbuhan gurun kuat dan panjangberfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas

2 Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contohnya adalah sebagai berikut

a Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya

b Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam Bila musuh datang tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita

c Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya

3 Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contohnya sebagai berikut

a Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati misalnya tupai Virginia Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing

b Migrasi

Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur Ikan ini hidup di laut Setiap tahun ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai Saat di sungai ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya Setelah itu ikan dewasa biasanya mati Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut

Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam Misalnya perubahan lingkungan Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Bab 3 Respon Dan Adaptasi Hewan

1 Konsep Adaptasi

Perubahan kondisi lingkungan berpengaruh terhadap hewan Hewan mengadakan respon terhadap perubahan kondisi lingkungannya tersebut Respon hewan terhadap kondisi dan perubahan lingkungannya denyatakan sebagai respon hewan terhadap lingkungannya Respon tersebut berupa perubahan fisik fisiologis dan tingkah laku Respon hewan tersebut ada yang bersifat reaktif dan ada yang bersifat terpola artinya berasala dari nenek moyangnya

Adaptasi umumnya diartikan sebagai penyesuaian makhluk hidup terhadap lingkungannya Adaptasi menunjukkan kesesuaian organisme dengan lingkungannya yang merupakan produk masa lalu Organisme yang ada kini dapat hidup pada lingkungannya karena kondisi lingkungan itu secara kebetulan sama dengan kondisi lingkungan nenek moyangnya

2 Mekanisme Adaptasi

Sifat yang dimiliki oleh suatu populasi yang ada sekarang merupakan sifat yang diturunkan dari generasi ke generasi Dengan kata lain populasi yang ada sekarang merupakan populasi yang lolos dari seleksi alam sebagaimana yang dinyatakan oleh Darwin

Di alam organisme terkumpul dalam kelompok-kelompok populasi yang diantara anggotanya terjadi hubungan kawin Setiap kelompok disebut Deme Kelompok besar yang terbentuk dari banyak deme disebut jenis organisme Deme-deme tersebut ada yang menempati daerah-daerah geografis yang berbeda misalnya Kanguru yang hidup hanya di Australia dan di Irian Daerah-daerah geografis tersebut merupakan lingkungan hidup yang sempit dan bersifat khas dibanding dengan daerah penyebaran jenis organismenya Deme yang menempati daerah geoegrafis khusus itu bisa mempunyai sifat genetik yang berbeda dengan deme yang menempati daerah lain jika di antara deme-deme itu terjadi isolasi geografis sehingga antar deme tidak dapat terjadi pertukaran informasi genetik Kelompok yang terisolasi itu disebut klin (Cline) yang merupakan sub jenis organisme atau sub populasi

Perbedaan sifat genetik dari suatu klin dengan klin lainterbentuk dari perbedaan perubahan lingkungan dalam suatu rentangan tertentu yang disebut gradien ekologik Variasi sifat individu pada landaian ekologis yang berbeda disebut ekotip Perbedaan sifat itu dalam hal bentuk warna dan lain-lain Contohnya adalah kupu-kupu Biston bitularia yang hidup di hutan jauh dari industri berwarna abu-abu keputihan sesuai dengan warna batang pohon substratnya tetapi kupu-kupu yang sama hisup di daerah industri di Inggris berwarna gelap karena tertutup oleh asap dan jelaga pabrik

3 Prinsip-prinsip Adaptasi

Bagi hewan dan organisme lain sifat adptif sangat penting untuk bertahan hidup pada lingkungan baru atau jika ada perubahan lingkungan habitatnya Kemampuan hewan dalam beradaptasi dengan lingkungannya berbeda-beda yang dipengaruhi oleh

4 Bentuk-bentuk Adaptasi

Sifat-sifat adaptif yang dimiliki hewan adalah

1 Adaptasi Struktural

Adaptasi struktural adalah sifat adaptasi yang muncul dalam wujud sifat-sifat morfologi tubuh meliputi bentuk dan susunan alat-alat tubuh ukuran tubuh serta warna tubuh (kulit dan bulu)

Adaptasi fisiologis adalah adaptasi yang menyangkut kesesuaian proses-proses fisiologis hewan dengan kondisi lingkungan dan sumberdaya yang ada di habitatnya Diantaranya ada yang berhubungan dengan adaptasi struktural terutama pada bagian dalam tubuh Misalnya pada proses respirasi pencernan makanan dan lain-lain yang menggambarkan adanya adaptasi terstruktur

Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin

Adaptasi Fisiologi pada Manusia

1 Jumlah sel darah merah orang yang tinggal di pegunungan lebih banyak jika dibandingkan dengan orang yang tinggal di pantaidataran rendah

2 Ukuran jantung para atlet rata-rata lebih besar dari pada ukuran jantung orang kebanyakan3 Pada saat udara dingin orang cenderung lebih banyak mengeluarkan urine (air seni)

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

Berdasarkan jenis makanannya hewan dapat dibedakan menjadi karnivor (pemakan daging) herbivor memakan tumbuhan) serta omnivor (pemakan daging dan turnbuhan) Penyesuaian hewan-hewan tersebut terhadap jenis makanannya antara lain terdapat pada ukuran (panjang) usus dan enzim pencernaan yang berbeda Untuk mencerna tumbuhan yang umumnya mempunyai sel-sel berdinding sel keras rata-rata usus herbrvor lebih panjang daripada usus karnivor

Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup Misalnya seperti gigi singa harimau citah macan dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging Sedangkan pada gigi sapi kambing kerbau biri-biri domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan

Mengapa bentuk paruh burung bermacam-macam bentuk paruh burung bermacam-macarn disesuaikan dengan jenis makanannya Burung paruhnya sesuai untuk makan biji-bijian Burung kolibri paruhya sesuai untuk mengisap madu dari bunga Burung pelikan paruhnya sesuai untuk menangkap ikan Burung elang paruhnya sesuai untuk mengoyak daging mangsanya Burung pelatuk paruhnya sesuai untuk memahat batang pohon dan menangkap serangga di dalamnya Adaptasi morfologi pada burung juga dapat dilihat pada macam-macam bentuk kakinya

2 Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku adalah respon hewan terhadap kondisi lingkungan dalam bentuk perubahan tingkah laku Perubahan tersebut biasanya muncul dalam bentuk gerakan untuk menanggapi rangsangan yang mengenai dirinya Baik rangsangan dari luar maupun dari dalam lingkungan tubuhnya

Adaptasi tingkah laku tersebut adalah Hibernasi Aestivasi Diurnal dan Nocturnal Orientasi terhadap lingkungan Ototomi Adaptasi Mutual Tingkah laku sosial tingkah laku perkembangbiakan berkelahi refleks insting dan tingkah laku belajar Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri

Dari ketiga macam adaptasi di atas memiliki fungsi yang sama yaitu untuk bertahan hidup dalam mencari atau mendapatkan makanan dan bertahan hidup dari serangan musuh

Berikut ini adalah contoh cara beberapa hewan dalam betahan hidup dari serangan musuh

1 Bunglon mengubah warna tubuhnya atau dinamakan juga memikri Warna tubuh bunglon akan sesuai dengan warna disekitarnya yang bertujuan untuk menipu musuh

2 Kura-kura menyembunyikan kepala dan kakinya dalam tempurung tubuhnya yang sangat keras3 Ular menggunakan bisanya yang sangat berbahaya untuk membunuh mangsanya dan menakuti lawannya4 Cumi-cumi dan gurita menyemburkan cairan tinta berwarna hitam dari kantong tinta yang dimilikinya dari dalam tubuhnya5 Kalajengking menggunakan sengatnya yang mematikan untuk melawan musuh6 Cicak memutuskan ekornya atau autotomi untuk menipu musuhnya7 Buaya dengan mulutnya yang penuh dengan gigi tajam dan ekornya yang kuat8 Belalang kayu yang mirip dengan lingkungannya9 Belalang sangit akan mengeluarkan bau yang menyengat bila akan ditangkap atau menghadapi suatu bahaya10 Tubuh trenggiling terbalut oleh sisik yang tebal dan keras Bila dalam keadaan terancam akan cepat-cepat menggulungkan

tubuhnya mebenbentuk seperti bola11 Warna kupu-kupu biasanya sesuai dengan warna bunga-bunga disekitarnya

Karakteristik Adaptasi

Adaptasi dilakukan oleh suatu organisme untuk bertahan hidup Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya yaitu adaptasi morfologi adaptasi fisiologi dan adaptasi tingkah laku

1 Adaptasi morfologi

Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya Contoh adaptasi morfologi antara lain sebagai berikut

a Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b Moncong

Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan Makanan trenggiling adalah semut rayap dan serangga lain yang merayap Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga

c Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya

d Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga) misalnya kantong semar memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora serangga tersebut akan dilumatkan sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan

e Akar

Akar tumbuhan gurun kuat dan panjangberfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas

2 Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contohnya adalah sebagai berikut

a Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya

b Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam Bila musuh datang tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita

c Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya

3 Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contohnya sebagai berikut

a Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati misalnya tupai Virginia Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing

b Migrasi

Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur Ikan ini hidup di laut Setiap tahun ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai Saat di sungai ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya Setelah itu ikan dewasa biasanya mati Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut

Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam Misalnya perubahan lingkungan Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

Berdasarkan jenis makanannya hewan dapat dibedakan menjadi karnivor (pemakan daging) herbivor memakan tumbuhan) serta omnivor (pemakan daging dan turnbuhan) Penyesuaian hewan-hewan tersebut terhadap jenis makanannya antara lain terdapat pada ukuran (panjang) usus dan enzim pencernaan yang berbeda Untuk mencerna tumbuhan yang umumnya mempunyai sel-sel berdinding sel keras rata-rata usus herbrvor lebih panjang daripada usus karnivor

Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup Misalnya seperti gigi singa harimau citah macan dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging Sedangkan pada gigi sapi kambing kerbau biri-biri domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan

Mengapa bentuk paruh burung bermacam-macam bentuk paruh burung bermacam-macarn disesuaikan dengan jenis makanannya Burung paruhnya sesuai untuk makan biji-bijian Burung kolibri paruhya sesuai untuk mengisap madu dari bunga Burung pelikan paruhnya sesuai untuk menangkap ikan Burung elang paruhnya sesuai untuk mengoyak daging mangsanya Burung pelatuk paruhnya sesuai untuk memahat batang pohon dan menangkap serangga di dalamnya Adaptasi morfologi pada burung juga dapat dilihat pada macam-macam bentuk kakinya

2 Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku adalah respon hewan terhadap kondisi lingkungan dalam bentuk perubahan tingkah laku Perubahan tersebut biasanya muncul dalam bentuk gerakan untuk menanggapi rangsangan yang mengenai dirinya Baik rangsangan dari luar maupun dari dalam lingkungan tubuhnya

Adaptasi tingkah laku tersebut adalah Hibernasi Aestivasi Diurnal dan Nocturnal Orientasi terhadap lingkungan Ototomi Adaptasi Mutual Tingkah laku sosial tingkah laku perkembangbiakan berkelahi refleks insting dan tingkah laku belajar Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri

Dari ketiga macam adaptasi di atas memiliki fungsi yang sama yaitu untuk bertahan hidup dalam mencari atau mendapatkan makanan dan bertahan hidup dari serangan musuh

Berikut ini adalah contoh cara beberapa hewan dalam betahan hidup dari serangan musuh

1 Bunglon mengubah warna tubuhnya atau dinamakan juga memikri Warna tubuh bunglon akan sesuai dengan warna disekitarnya yang bertujuan untuk menipu musuh

2 Kura-kura menyembunyikan kepala dan kakinya dalam tempurung tubuhnya yang sangat keras3 Ular menggunakan bisanya yang sangat berbahaya untuk membunuh mangsanya dan menakuti lawannya4 Cumi-cumi dan gurita menyemburkan cairan tinta berwarna hitam dari kantong tinta yang dimilikinya dari dalam tubuhnya5 Kalajengking menggunakan sengatnya yang mematikan untuk melawan musuh6 Cicak memutuskan ekornya atau autotomi untuk menipu musuhnya7 Buaya dengan mulutnya yang penuh dengan gigi tajam dan ekornya yang kuat8 Belalang kayu yang mirip dengan lingkungannya9 Belalang sangit akan mengeluarkan bau yang menyengat bila akan ditangkap atau menghadapi suatu bahaya10 Tubuh trenggiling terbalut oleh sisik yang tebal dan keras Bila dalam keadaan terancam akan cepat-cepat menggulungkan

tubuhnya mebenbentuk seperti bola11 Warna kupu-kupu biasanya sesuai dengan warna bunga-bunga disekitarnya

Karakteristik Adaptasi

Adaptasi dilakukan oleh suatu organisme untuk bertahan hidup Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya yaitu adaptasi morfologi adaptasi fisiologi dan adaptasi tingkah laku

1 Adaptasi morfologi

Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya Contoh adaptasi morfologi antara lain sebagai berikut

a Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b Moncong

Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan Makanan trenggiling adalah semut rayap dan serangga lain yang merayap Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga

c Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya

d Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga) misalnya kantong semar memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora serangga tersebut akan dilumatkan sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan

e Akar

Akar tumbuhan gurun kuat dan panjangberfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas

2 Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contohnya adalah sebagai berikut

a Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya

b Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam Bila musuh datang tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita

c Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya

3 Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contohnya sebagai berikut

a Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati misalnya tupai Virginia Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing

b Migrasi

Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur Ikan ini hidup di laut Setiap tahun ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai Saat di sungai ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya Setelah itu ikan dewasa biasanya mati Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut

Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam Misalnya perubahan lingkungan Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

a Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b Moncong

Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan Makanan trenggiling adalah semut rayap dan serangga lain yang merayap Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga

c Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya

d Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga) misalnya kantong semar memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora serangga tersebut akan dilumatkan sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan

e Akar

Akar tumbuhan gurun kuat dan panjangberfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas

2 Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contohnya adalah sebagai berikut

a Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya

b Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam Bila musuh datang tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita

c Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya

3 Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contohnya sebagai berikut

a Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati misalnya tupai Virginia Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing

b Migrasi

Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur Ikan ini hidup di laut Setiap tahun ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai Saat di sungai ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya Setelah itu ikan dewasa biasanya mati Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut

Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam Misalnya perubahan lingkungan Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup Sebaliknya organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis Akibatnya banyak tumbuhan mati Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Bab 4 Dinamika Populasi Dan Struktur Komonitas

Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume

Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan

Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi

Istilah-istilah dalam populasi

Population growth rate

1048774 The change in the number of individuals in a population over a specified time period

bull Per capita population growth rate

1048774 Dividing the population growth rate by the initial number of individuals in the population gives

bull Population density

1048774 the number of individual in the population divided by the area covered by population

bull Per capita reproduction rate

1048774the numbers of individuals that are born over a specific time period divided by the number of individuals in the population at the start of the time period

bull Per capita mortality rate

1048774the numbers of individuals that are die over a specific time period divided by the number of individuals in the

Pertanyaan-pertanyaan dalam dinamika populasi

1 Bagaimana rata-rata kelimpahan populasi sp A sepanjang tahun ini 2 Bagaimana keanekaragaman populasi pada bulan ini dan bulan berikut3 Adakah perbedaan jumlah imago dibandingkan serangga pradewasa dalam suatu populasi 4 Apakah ada perubahan kelimpahan populasi pada wilayah yang berbeda geografi

Gambar karakter dan proses dalam populasi

Komponen Utama Sistem Populasi

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

1 Populasi itu sendiri Organisme dalam populasi dapat dibagi ke dalam kelompok umur stadia sex dan karakter lainnya2 Sumber daya makanan tempat berlindung (shelter) sarang berkembang biak ruang dll3 Musuh alami parasitoid predator dan pathogen 4 Lingkungan air kelembaban temperatur tanah udara dll

Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi

Pertumbuhan Populasi

Populasi adalah suatu kesatuan yang selalu berubah dan yang menarik perhatian adalah bukan hanya perubahan dalam ukuran besarnya dan komposisinya pada saat yang manapun tetapi juga bagaimanakah populasi itu berubah Ada beberapa karakteristik populasi yang berhubungan dengan istilah laju yang diperoleh dengan membagi perubahan dengan periode waktu berlangsungnya perubahan Jadi laju menunjukkan kecepatan sesuatu berubah dalam satuan waktu Cacah kelahiran per tahun adalah kelahiran Istilah ldquoperrdquo berarti ldquodibagi olehrdquo Untuk rerata perubahan populasi dapat dinyatakan dengan notasi baku delta N per delta t dengan keterangan N = ukuran besarnya populasi (atau ukuran lain untuk kepentingan) sedangkan t = waktu Notasi untuk laju sesaat adalah dNdt

a Pertumbuhan exponensial

Populasi-populasi memiliki pola-pola pertambahan yang disebut bentuk pertumbuhan populasi Ada dua pola dasar pertumbuhan populasi yang didasarkan atas bentuk kurva pertumbuhan hasil pengeplotan secara aritmatik ialah bentuk pertumbuhan exponensial yang seperti huruf J dan bentuk pertumbuhan sigmoid atau yang seperti huruf S dua tipe ini dapat digabungkan atau dimodifikasikan atau dua-duanya ialah digabungkan dan dimodifikasikan dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai makhluk dan lingkungan

Dalam pertumbuhan yang berbentuk seperti huruf J kerapatan bertambah dengan cepat secara exponensial dan kemudian berhenti mendadak ketika perlawanan lingkungan dan faktor-faktor pembatas mulai berlaku mendadak Bentuk ini dapat diwujudkan dalam persamaan

dNdt = r N dengan batas tertentu terhadap N

b Pertumbuhan sigmoid

Dalam pertumbuhan populasi yang berbentuk sigmoid proses pertambahannya terjadi lambat pada awalnya disebut fase percepatan positif Kemudian proses pertambahan itu berlangsung lebih cepat barangkali mendekati fase logaritmik tetapi akan segera berkurang kecepatannya lambat-laun karena perlawanan lingkungan secara persentase bertambah pada bagian ini disebut percepatan negatif sehingga dicapai suatu aras keseimbangan dan fase ini dipertahankan Bentuk ini diwujudkan dalam model sederhana yang juga disebut persamaan logistik sebagai berikut

dNdt = r N [(K-N) K]

tetapan K adalah asimtot atas kurva sigmoid dan disebut sebagai daya dukung Dalam pertumbuhan populasi berbentuk seperti huruf J mungkin tidak ada aras keseimbangan tetapi batas terhadap N merupakan batas atas yang dikenakan oleh lingkungan

Dinamika Populasi

Clapham (1983) menyebutkan bahwa yang dimaksudkan dengan dinamika populasi adalah ilmu yang mempelajari pertumbuhan serta pengaturan populasi Suatu tegangan terdapat di antara kecenderungan suatu populasi untuk tumbuh dan batas terhadap pertumbuhan tersebut yang ditentukan oleh lingkungan

Pertumbuhan populasi bersangkutpaut dengan konsep laju natalitas dan laju mortalitas yang disebut sebagai laju vital populasi Dan bersangkutan juga dengan kerapatan atau cacah individu di dalam populasi Berikut ini adalah yang disebut laju kasar natalitas laju kasar mortalitas dan laju kasar pertumbuhan

Laju natalitas (b) =

cacah kelahiran per satuan wakturerata populasi

Laju mortalitas (d) =

cacah kematian per satuan wakturerata populasi

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Laju pertumbuhan =

( cacah yang lahir ) - (cacah yang mati )rerata populasi dalam selang waktu

Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi

Distribusi sumberdaya

Perilaku sosial (pada hewan)

Faktor lain (interaksi organisme tempatberlindungoksigen terlarut dll)

Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi

Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)

Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll

Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)

Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat

Strategi Bertahan Hidup

Tipe seleksi r tumbuh sangat cepat dengan pola JTipe seleksi K kepadatan mendekati daya dukung lingkungan

Kelangsungan Hidup

Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Bab 5 Ekosistem Dan Interaksi Dalam Ekosistem

Dasar-Dasar Ekosistem

Ekosistem baik ekosistem alamiah (hutan tropik) maupun ekosistem pertanian (agroekosistem) terbentuk dan terbangun atas dasar adanya beberapa komponen seperti (1) adanya individu suatu spesies (2) tempat dan ruang atau habitat (3) populasi (4) komunitas dan (5) biosfir (Pedigo 1996 334)

Individu adalah organisme hidup dan merupakan komponen utama yang menyusun suatu ekosistem dimana secara genetik adalah unik Setiap individu berjuang untuk mempertahankan hidup Individu-individu ini tumbuh dan berkembang dalam rangka untuk mempertahankan hidupnya akan menempati suatu tempat dan ruang atau habitat (Oka 1995 Untung 2003 23)

Kumpulan individu akan berkembang biak menjadi suatu populasi yang menempati tempat yang sama dalam suatu komunitas Komunitas ini terdiri atas berbagai jenis organisme yang saling berinteraksi satu sama lain dalam bentuk aliran energi dengan memanfaatkan daur biotik (daur biogeokimiawi) dalam bentuk aliran unsur hara dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan Hal ini akan menuju ke arah perkembangan yang dinamis yang selalu berubah dari keadaan yang sederhana menuju ke arah yang lebih kompleks perubahan ini dikenal dengan suksesi ekologi yang dipengaruhi oleh lingkungan biotik dan abiotik sebagai bagian dari biosfir (Untung 2003 23)

Kumpulan populasi akan membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat suatu aliran energi yang terjadi akibat adanya suatu interaksi Interaksi disini adalah hubungan timbal balik antara dua individu dalam satu spesies atau spesies yang berbeda dalam suatu populasi untuk mempertahankan hidupnya dalam mendapatkan makanan ruang untuk tempat tinggal dan berkembang biak Interaksi ini terlihat dari hubungan serangga dan tanaman serangga dengan serangga baik itu sebagai hama predator parasitoid hubungannya dengan artropoda lainnya yang membentuk suatu rantai makanan (Tarumingkeng 1994)

Pada rantai makanan tanaman menduduki tingkat tropik pertama dengan memanfaatkan sinar matahari tanaman akan melakukan proses fotosintesis mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik karena itu tanaman termasuk dalam organisme ototroph Selanjutnya organisme lain yang mendapatkan energi dari tanaman disebut organisme heterotroph termasuk hama sebagai mangsainang dari predator dan parasitoid yang menduduki tingkat tropik kedua (herbivora) Predator dan parasitoid menduduki tingkat tropik ketiga sebagai pemakan herbivora dan karnivora lainnya (Untung 2003 29)

Komponen Ekosistem

Berbagai interaksi tersebut merupakan hubungan saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem Ekosistem disusun oleh dua komponen yaitu lingkungan fisik atau makhluk tidak hidup (komponen abiotik) dan berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik)1 Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda tak hidup Secara terperinci komponen abiotik merupakan keadaan fisik dan kimia di sekitar organisme yang menjadi medium dan substrat untuk menunjang berlangsungnya kehidupan organisme tersebut Contoh komponen abiotik adalah air udara cahaya matahari tanah topografi dan iklim Hampir semua makhluk hidup membutuhkan air Karena itu air merupakan komponen yang sangat vital bagi kehidupan

Komponen abiotik lainnya adalah udara Kita tidak bisa menyangkal bahwa peranan udara sangat penting bagi kehidupan di bumi ini Oksigen yang kita gunakan untuk bernapas atau CO2 yang diperlukan tumbuhan untuk berfotosintesis juga berasal dari udara Bahkan bumi kita pun dilindungi oleh atmosfer yang merupakan lapisan-lapisan udara Keadaan udara di suatu tepat dipengaruhi oleh cahaya matahari kelembaban dan juga temperatur (suhu)

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama semua makhluk hidup karena dengannya tumbuhan dapat berfotosintesis Sedangkan keberadaan uap air di udara akan mempengaruhi kecepatan penguapan air dari permukaan tubuh organisme

Selain air udara dan cahaya matahari keberadaan suatu ekosistem juga dipengaruhi oleh kondisi tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi berbagai jenis organisme terutama tumbuhan Kualitas tanah bisa dilihat dari derajat keasaman (pH) tekstur (komposisi partikel tanah) dan kandungan garam mineral atau unsur haranya Komponen abiotik yang juga tidak kalah penting adalah topografi dan iklim

Topografi adalah letak suatu tempat dipandang dari ketinggian di atas permukaan air laut (altitude) atau dipandang dari garis bujur dan garis lintang (latitude) Topografi yang berbeda menyebabkan perbedaan penerimaan intensitas cahaya kelembaban tekanan udara dan suhu udara sehingga topografi dapat menggambarkan distribusi makhluk hidup Sedangkan iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun) terbentuk oleh interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembaban udara suhu curah hujan cahaya matahari dan lain sebagainya Iklim mempunyai hubungan yang erat dengan komunitas tumbuhan dan kesuburan tanah Contohnya adalah di daerah yang beriklim tropis seperti Indonesia memiliki hutan yang lebat dan kaya akan keanekaragaman hayati yang disebut hutan hujan tropis sedang kan di daerah subtropis hutan seperti itu tidak dijumpai

2 Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua jenis makhluk hidup yang ada pada suatu ekosistem Contoh komponen biotik adalah manusia hewan tumbuhan dan mikroorganisme Menurut peranannya dalam ekosistem komponen biotik dibedakan menjadi tiga

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

golongan yaitu produsen konsumen dan pengurai Organisme yang berperan sebagai produsen adalah semua organisme yang dapat membuat makanan sendiri Organisme ini disebut organisme autotrof contohnya adalah tumbuhan hijau Sedangkan organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof ) berperan sebagai konsumen Tumbuhan merupakan organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis

Selain mampu mencukupi kebutuhannya akan energi produsen juga berperan sebagai sumber energi bagi organisme lain Energi yang dihasilkan produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain melalui proses makan dan dimakan Hewan pemakan tumbuhan memperoleh energi dari tumbuhan yang dimakannya Sedangkan hewan pemakan tumbuhan tersebut juga bisa dijadikan sumber energi bagi hewan lain yang memakannya Organisme yang memperoleh makanan dengan cara demikian disebut konsumen Jadi organisme yang berperan sebagai konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri (organisme heterotrof ) Berdasarkan jenis makanan yang dikonsumsinya konsumen dibedakan menjadi tiga macam yaitu herbivora karnivora dan omnivora Herbivora adalah organisme pemakan tumbuhan Contohnya adalah kerbau sapi kambing kelinci dan zebra Karnivora adalah organisme pemakan hewan (daging) Misalnya singa serigala harimau kucing dan elang Sedangkan omnivora adalah organisme pemakan segala jenis makanan baik tumbuhan maupun hewan Contoh omnivora adalah ayam itik dan manusia

Selain produsen dan konsumen terdapat pula organisme yang berperan sebagai pengurai Pernahkah kalian berpikir bagaimana tumbuhan dan hewan yang mati di suatu tempat dapat hilang setelah beberapa waktu kemudian Hilangnya tumbuhan dan hewan yang telah mati ini disebabkan oleh aktivitas organisme pengurai atau dekomposer Mereka berperan menguraikan (melakukan dekomposisi) sisasisa organisme yang sudah mati (detritus) Karena memakan detritus organisme ini disebut juga detritivora Organisme pengurai memperoleh makanan dengan cara merombak sisa produk organisme dan organisme yang mati dengan enzim pencernaan yang dimilikinya Hasil perombakan ini kemudian diserap sebagai makanan Contoh organisme yang termasuk pengurai adalah cacing tanah jamur dan bakteri lipan luing kutu kayu rayap nematoda dan larva serangga

Satuan-Satuan Makhluk hidup

Individu berasal dari bahasa Latinu in (tidak) dan dividus (dapat dibagi) Jadi individu diartikan sebagai satu organisme hidup yang berdiri sendiri dan secara fisiologis bersifat bebas serta tidak mempunyai hubungan organik dengan sesamanya Populasi juga berasal dari bahasa Latin yaitu populus (semua yang bertempat tinggal pada suatu tempat) Sehingga pengertian populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu

Makhluk hidup dikatakan sejenis apabila mempunyai persamaan bentuk tubuh dapat melakukan perkawinan dan mampu menghasilkan keturunan yang fertil Besarnya populasi dapat dinyatakan sebagai densitas atau kerapatan yaitu jumlah individu anggota populasi di suatu luasan tertentu

Perhatikan persamaan berikut

Densitas populasi pada suatu daerah dapat berubah setiap saat tergantung beberapa faktor seperti emigrasi migrasi natalitas dan mortalitas

Di alam populasi makhluk hidup saling berinteraksi satu sama lain Kumpulan beberapa populasi tersebut adalah komunitasContohnya adalah komunitas padang rumput Komunitas tersebut disusun oleh berbagai populasi rumput populasi kijang dan populasi harimau Kata komunitas berasal dari Bahasa Latin commune (umum) Kesatuan komunitas dengan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dengan faktor lingkungan disebut ekosistem Kumpulan dari berbagai komunitas pada suatu zona habitat disebut bioma

Bioma di bumi bisa dikelompokkan menjadi bioma darat (terestrial) dan bioma perairan (akuatik) Bioma terestrial terjadi karena daratan memiliki variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang Di daratan terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun bioma padang rumput bioma hutan hujan tropis bioma hutan 4 musim bioma taiga dan bioma tundra Contoh bioma yang ada di Indonesia adalah hutan hujan tropis Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan) Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan Biosfer merupakan kumpulan semua komunitas dan ekosistem yang ada di planet bumi meliputi semua bagian dari lapisan bumi paling atas yaitu air kulit bumi dan atmosfer

B Hubungan Antar-komponen Ekosistem

Di dalam ekosistem komponen-komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup) maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara menyeluruh

Di dalam hubungan antarorganisme terdapat aliran energi yaitu transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan Sedangkan hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia yaitu siklus unsur-unsur

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup Kedua proses tersebut aliran energi dan siklus kimia merupakan fenomena yang tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem Karenanya ekosistem

merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi kehidupan

1 Aliran Energi di Dalam Ekosistem

Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi kimia Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotroph dalam bentuk senyawa-senyawa organik Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan yang terjadi di dalam rantai makanan

a Pola-Pola Interaksi

Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan setiap organisme melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain Pola-pola interaksi yang terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi) pemangsaan (predasi) dan kerjasama (simbiosis)

Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama Kebutuhan untuk memperoleh sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya

menyebabkan terjadinya persaingan pada suatu komunitas Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing Contoh kompetisi adalah persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air sinar matahari atau bahan organik lainnya Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung) juga terjadi persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan

Selain antarprodusen dan antarkonsumen primer antarkonsumen Kompetisi memperoleh nutrisi sekunder bahkan sampai pengurai atau detritivorpun juga melakukan kompetisi Kompetisi bisa terjadi antara individu satu dengan individulainnya dalam satu populasi Kompetisi seperti ini disebut kompetisi interspesifi k Selain itu kompetisi ini juga dapat terjadi antara satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas disebut kompetisi intraspesifi k

Selain melakukan persaingan beberapa organisme mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain Contohnya adalah singa yang memakan kijang atau rusa Pola interaksi semacam ini disebut predasi Organisme yang memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa sedangkan organisme yang dimakan disebut prey atau mangsa

Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa melakukan kompetisi atau predasi Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis dan organisme yang melakukannya disebut simbion Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam yaitu simbiosis mutualisme komensalisme dan parasitisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling menguntungkan Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis burung jalak) dan impala (sejenis rusa) Burung tersebut memperoleh keuntungan dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala Sebaliknya impala juga memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih Berbeda dengan simbiosis mutualisme pada simbiosis komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan Simbiosis ini hanya menguntungkan salah satu simbion tetapi simbion yang lainnya tidak merasa dirugikan Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora dengan ikan hiu Dengan hidup bersama ikan hiu ikan remora akan terlindungi dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan serpihan kulit hiu

Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan dengan kehadiran ikan remora Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme Benalu mendapatkan makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon yang ditumpanginya Organisme yang hidup menempel dan mengambil makanan dari organisme yang ditempelinya disebut parasitsedangkan organisme yang menjadi tempat hidup parasit disebut inang atau hospes

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Bab 6 Eko-Energitika

Energetika diterjemahkan dari ergenetics yang dalam kamus Websterrsquos Seventh New Collegiate Dictionary berarti cabang

ilmu mekanika yang berkaitan dengan energi dan trasformasinya Eko-energetika ialah bidang ekologi yang memperbincangkan

terutama tentang peran energi dan transformasinya dalam ekologi Begon dkk (1990) menuliskan bahwa semua mkhluk yang hidup

memerlukan bahan untuk membentuk tubuhnya dan memerlukan energi untuk semua aktivitasnya Tubuh makhluk tumbuhan dan

hewan di dalam suatu satuan luasan merupakan suatu biomassa yang merupakan lsquostanding croprdquo Adapun yang dimaksudkan

dengan biomassa ialah massa makhluk per satuan luasan tanah atau perairan dan biasanya dinyatakan dalam satuan energi

(misalnya joule m-2) atau bahan organik kering (mislnya ton ha-1) Sebagian besar bimassa dalam komunitas hampir selalu terbentuk

oleh tumbuhan dan tumbuhan merupakan produsen primer biomassa oleh sebab kemampuan tumbuhan yang hampir unik untuk

menambat carbon dalam fotosintesis Disini memang harus disebut ldquohampir unikrdquo oleh karena fotosintesis dan kemosintesis bakterial

dapat juga berperan dalam pembentukan biomassa baru yang walaupun biasanya tidak begitu bermakna

1 Piramida dan Rantai Makanan

Piramida makanan menunjukkan aliran energi dan kimia melewati berbagai macam tingkatan Produsen primer bersifat

autotrof yang biasanya menggunakan energi matahari untuk proses fotosintesis gula yang digunakan sebagai bahan bakan pada

proses respirasi dan materi penyusun tubuh untuk senyawa organik lain Konsumen primer adalah herbivora yang makan tumbuhan

dan algae Konsumen sekunder adalah karnivora yang memangsa herbivora Sedangkan konsumen tersier adalah pemangsa

karnivora yang lain Detrivor memangsa sisa-sisa senyawa organik dan organisme-organisme yang telah mati

Tumbuhan adalah produsen utama dalam ekosistem terestrial sedangkan protista fotosintetik dan cyanobacteria

merupakan produsen pada ekosistem perairan Kemosintetik pada bakteri terjadi di area lautan yang dapat dijangkau panas (tidak

bergantung pada energi cahaya) Fungi dan bakteri adalah dekomposer yang paling penting pada kebanyakan ekosistem Cacing

tanah kecoa udang dan lain-lain juga merupakan dekomposer

Rantai makanan menunjukkan transfer makanan dari berbagai tingkatan dalam piramida makanan Omnivora memangsa

berbagai tingkatan dalam piramida makanan Hampir semua ekosistem mempunyai rantai dengan percabangan yang sangat

kompleks sehingga disebut jaring-jaring makanan

2 Aliran Energi

Kurang dari 1 sinar matahari dapat diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis Walaupun demikian fotosintesis di dunia

ini menghasilkan kira-kira 170 bilion tontahun materi organik Masing-masing ekosistem memiliki produktivitas yang tidak sama

Kecepatan konservasi dari energi cahaya menjadi energi kimia dalam suatu ekosistem disebut produktivitas primer Produktivitas

primer bersih (NPP = net primer productivity) adalah produktivitas kasar (GPP = gross primer productivity) dikurangi jumlah energi

yang digunakan tumbuhan dalam respirasi selulernya Pada kebanyakan tumbuhan 50 - 90 dari GPP masih tinggal sebagai

NPP GPP dapat diukur di habitat perairan dengan cara membandingkan konsentrasi oksigen dalam inkubasi botol gelap dan

transparan Pada botol gelap hanya terjadi respirasi sedangkan pada botol transparan terjadi respirasi dan fotosintesis Cara lain

dengan menggunakan karbon radioaktif yang diinkorporasikan ke dalam plankton Produktivitas primer dapat dirumuskan sebagai

energiunit areaunit waktu (kcalm2th) atau dalam biomas (gm2th)

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Hutan hujan tropis merupakan ekosistem yang produktif Produktivitas dalam lingkungan terestrial dipengaruhi oleh

endapan panas intensitas cahaya panjang musim kandungan mineral dan suplai karbondioksida Produktivitas di laut lebih besar

di laut yang sempit dibandingkan dengan laut terbuka karena kandungan mineral di dekat permukaan dimana adanya sinar matahari

sangat terbatas Sementara produktivitas dalam ekosistem air tawar dipengaruhi oleh intensitas cahaya temperatur dan

ketersediaan mineral

Komponen penyusun ekosistem

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya yaitu faktor abiotik

dan biotik Faktora biotik antara lain suhu air kelembapan cahaya dan topografi sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup

yang terdiri dari manusia hewan tumbuhan dan mikroba Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi

makhluk hidup yaitu populasi komunitas dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang

menunjukkan kesatuan

Faktor Biotik

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 meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu populasi komunitas ekosistem dan biosfer

Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi saling mempengaruhi

membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan

Individu merupakan organisme tunggal seperti seekor tikus seekor kucing sebatang pohon jambu sebatang pohon

kelapa dan seorang manusia Dalam mempertahankan hidup seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis

Misalnya seekor hewan harus mendapatkan makanan mempertahankan diri terhadap musuh alaminya serta memelihara anaknya

Untuk mengatasi masalah tersebut organisme harus memiliki struktur khusus seperti duri sayap kantung atau tanduk Hewan juga

memperlihatkan tingkah laku tertentu seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan Struktur

dan tingkah laku demikian disebut adaptasi

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

BAB 7 Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Konsep Biodiversitas

1 Biodiversitas Genetik

Variasi pewarisan atau variasi bahan-bahan yang diwariskan di dalam dan diantara individu dalam populasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi

a Kombinasi urutan basa dalam DNA

bMeiosis dan mutasi gen maupun kromosom

cVariasi alel

dLingkungan

Bagaimana hubungan variasi genetik dengan lingkungan dan apa saja peran variasi genetik bagi organisme

Variasi genetik pada sebagian besar species merupakan materi dasar untuk menanggapi dengan cepat adanya perubahan lingkungan

2 Biodiversitas species

Kehati saat ini menggunakan konsep species dan aspek yang mendasar adalah adanya variasi

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies

Dampak fragmentasi pada spesies

pengurangan jumlah individu

pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah

kehilangan diversitas genetik

perubahan dalam struktur antarpopulasi

peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift) Dalam populasi ukuran besar pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya adalah besar Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup Individu dalam populasi secara genetik berbeda Laju ke arah homosigositas biasanya rendah Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression)

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda Tidak ada lingkungan alami yang homogen Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda Ini dinamakan lingkungan heterogenitas

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim makanan ruang hidup heterogenitas spasial Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan waktu dan juga spasial dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan Strategi lain adalah polimorfisme genetik yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Gambar titik-titik biodiversitas daratan dunia

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial strategi yang dipilih mungkin

memiliki satu genotipe beradaptasi pada beberapa lingkungan yang berbeda

memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan strategi ini mungkin lebih baik

Contoh polimorfisme pada ngengat

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung

Contoh lain bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya Pada daerah yang gelap warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian Populasi dari bagian yang berbeda tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan umur mulai bereproduksi berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya jumlah keturunan setiap bereproduksi bereproduksi secara seksual atau aseksual

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika ekologi dan evolusi populasi Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem menurut strategi sejarah hidupnya

Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) ndash individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan Populasi yang memiliki strategi ini terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas

Strategi yang lain adalah k-strategi ndash menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit Strategi ini ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan ( fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi umur lebih tua

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya membentuk relung (niches) Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana sehingga lebih stabil

Pada beberapa lingkungan suksesi mencapai apa yang disebut klimaks menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol Tingkatan keseimbangan ini disebut komunitas klimaks merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Keanekaragaman Hayati di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire Indonesia memiliki keunikan tersendiri Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas juga tipe Oriental Australia dan peralihannya Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas)

Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe OrientalAsia (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan Di antara kawasan barat dan peralihan dibatasi oleh garis wallace sedangkan antara kawasan timur dengan kawasan peralihan dibatasi garis weber

Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Orientalasia) yang meliputi Sumatera Jawa dan Kalimantan memiliki ciri-ciri sebagai berikut

Banyak species mamalia yang berukuran besar misalnya gajah banteng harimau badak Mamalia berkantung jumlahnya sedikit bahkan hampir tidak ada

Terdapat berbagai macam kera misalnya bekantan tarsius orang utan

Terdapat hewan endemik seperti badak bercula satu binturong (Aretictis binturang) monyet (Presbytis thomari) tarsius (Tarsius spectrum) kukang (Nyeticebus coucang)

Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik tetapi dapat berkicau Burung-burung yang endemik misalnya jalak bali (Leucopsar nothschili) elang jawa murai mengkilat (Myophoneus melurunus) elang putih (Mycrohyerax latifrons)

Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur yaitu Irian Maluku Sulawesi Nusa Tenggara relatif sama dengan Australia Ciri-ciri hewannya adalah

Mamalia berukuran kecil

Banyak hewan berkantung

Tidak terdapat species kera

Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam

Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung misalnya kanguru (Dendrolagus ursinus) kuskus (Spiloeus maculatus) Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp) Di Nusa Tenggara terutama di pulau Komodo terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis) Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius spectrum) maleo (Macrocephalon maleo) anoa dan babi rusa (Babyrousa babyrussa) Penyebaran tumbuhan Indonesia tercakup dalam kawasan Malesia yang juga meliputi Filipina Malaysia dan Papua Nugini Kawasan ini ditentukan berdasarkan persebaran marga tumbuhan yang ditandai oleh 3 simpul demarkasi yaitu

(1) Simpul selat Torres menunjukkan bahwa 644 marga tumbuhan Irian Jaya tidak bisa menyeberang ke Australia dan 340 marga tumbuhan Australia tidak dijumpai di Irian Jaya

(2) Tanah genting Kra di Semenanjung Malaya merupakan batas penyebaran flora Malesia di Thailand Demarkasi ini menyebabkan adanya 200 marga tumbuhan Thailand yang tidak dapat menyebar ke kawasan Malesia dan 375 marga Malesia tidak dijumpai di Thailand

(3) Simpul di sebelah selatan Taiwan menjadi penghalang antara flora Malesia dan Flora Taiwan

Adanya demarkasi ini menyebabkan 40 marga flora Malesia tidak terdapat di luar kawasan Malesia dan flora Malesia lebih banyak mengandung unsur Asia dibanding unsur Australia Pecahnya benua selatan Gendawa pada 140 juta tahun yang lalu menjadi paparan sunda (berasal dari benua utara laurasia) dan paparan Sahul (berasal dari Gondawa) menyebabkan penyebaran tumbuhan yang terpusat di paparan Sunda seperti jenis durian rotan tusam dan artocarpus

Manfaat Keanekaragaman Hayati

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

1 Sebagai sumber pangan

Sumber karbohidrat padi jagung singkong kentang dan lain-lain

Sumber protein kedelai kecipir ikan daging dan lain-lain

Sumber lemak ikan daging telur kelapa alpukat durian dan lain-lain

Sumber vitamin jambu biji jeruk apel tomat dan lain-lain

Sumber mineral sayur-sayuran

2 Sebagai sumber pendapatandevisa

a Bahan baku industri kerajinan kayu rotan karet

b Bahan baku industri kosmetik cendana rumput laut

3 Sebagai sumber plasma nutfah Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfahsumber gen

Berkat kemajuan ilmu dan teknologi terjadi peledakan jumlah penduduk Apa akibatnya Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat) Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia Pembabatan dan pembakaran hutan reklamasi pantai dan rawa pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan akan menghancurkan keanekaragaman hayati Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut1 Taman Nasional merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan Beberapa taman nasional di Indonesiaa Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh Contoh tumbuhan yang dilestarikan meranti keruing durian hutan menteng Rafflesia arnoldi varatjehensis Hewan yang dilestarikan gajah beruang Malaya harimau Sumatra badak Sumatra orangutan Sumatra kambing sumba itik liar tapirb Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi Sumatera Barat Sumatera Selatan dan Bengkulu Tumbuhan yang dilestarikan bunga bangkai (Amorphophalus titanium) Rafflesia arnoldi palem anggrek kismis Hewan yang dilestarikan tapir kelinci hutan landak berang-berang badak Sumatra harimau Sumatra siamang kera ekor panjangc Taman Nasional Bukit Barisan SelatanTerletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung Tumbuhan yang dilestarikan meranti (Shorea sp) keruing (Diptetrocarpus sp) damar (Agathis alba) kemiri (Aleurites moluccana) mengkudu (Morinda citrifolia) Rafflesia arnoldi Hewan yang dilestarikan gajah tapir badak Sumatra landak trenggiling ular sanca bangau putih rangkong dan lain-laind Taman Nasional Ujung KulonTerletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah seperti badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus) banteng (Bos sondaicus) harimau loreng (Panthera tigris) dan surili (Presbytis aygula)2 Cagar Alam kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan satwa dan ekosistem yang perkembangannya diserahkan pada alam jadi di cagar alam digunakan untuk melindungi hewan2 dan tumbuhan2 langka3 Suaka marga satwa berbeda dengan cagar alam kepentingan khusus suaka marga satwa adalah untuk melestarikan hewan2 langka4 Kebun Raya adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ (pelestarian di luar tempat asalnya) ilmu pengetahuan dan rekreasi contoh Kebun Raya Bogor Kebun Raya Purwodadi 5 Hutan Wisata kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan konservasi alam dan rekreasi Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran6 Taman laut merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan Contoh Bunaken di Sulawesi Utara7 Hutan lindung kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pegunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air Contoh Gunung Gede Pangrango

Bab 8 Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya sehingga tidak memberikan arti yang penting Perubahan lainnya mungkin sangat besar kuat sehingga mempengaruhi system secara keseluruhan

Kajian perubahan ekosistem dan stabilitasnya memerlukan perhatian yang tidak sederhana Ini meliputi aspek-aspek yang sangat luas seperti siklus materinutrisi produktivitas konsep energi kaitannya dengan masalah pertanian dan juga dengan masalah konservasi Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu

Suksesiperjalanan pergantian spesiesdominanmenuju klimaks yang terjadi secara bertahapKlimaks bisa tertunda jika ada gangguan pada komunitas dapatpulih melalui mekanisme predasi kompetisi dan simbiotik

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

a Akibat perubahan iklim

Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini Bentuk perubahan ini meliputi perubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan yang akhirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang

b Pengaruh dari faktor luar

Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama

c Karakteristika dalam sistem sendiri

Ini merupakan suksesi ekologi yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem yang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau rdquosteady staterdquo Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan system yang terbuka mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negative Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya berupa ekosistem yang stabil

Pengertian Dasar dari Suksesi

Sudah diketahui secara meluas bahwa apabila suatu kebun tidak dipelihara atau lapangan rumput yang tidak pernah dipotong secara teratur maka vegetasinya akan mengalami perubahan dan tidak tetap seperti it uterus menerus Berbagai tumbuhan liar akan hiduptumbuh dan mengubah sama sekali karakteristika dari vegetasi asalnya Demikian juga suatu lahan pertanian yang tidak digarap maka herba perdu dan pohon liar akan tumbuh menguasai daerah lahan pertanian tersebut dan apabila kondisi tanahnya memungkinkan vegetasinya akan berkembang membentuk komunitas hutan

Perubahan yang sama akan terjadi pula pada lahan-lahan yang baru terbentuk secara alami seperti delta bukit pasir daerah aliran lahar atau lava Pada permulaannya tanah belum matang nutrisi organik belum ada permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya Akan tetapi apabila diberi waktu yang cukup lama kelamaan akan tertutup oleh koloni-koloni tumbuhan yang kemudian ekosistem ini akan berkembang Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor banjir letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah Hancurnya komunitas umbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasikomunitas tumbuhan Keadaan ini merupakan habitat baru yang bias digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar baik cepat maupun lambat

Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai factor pembatas seperti kesuburan tanah yang rendah sekali kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah intensitas cahaya yang terlalu berlebihan tinggi dan sebagainya Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik

ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati Proses akan berkembang sesuai dengan perubahan waktu dan akan menciptakan komunitas tumbuhan yang semakin lama semakin padat dan kompleks mengarah pada pematangan bentuk komunitas tumbuhannya Seluruh proses pematangan bentuk komunitas atau ekosistem ini disebut Suksesi Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai berikut ldquoSuksesi adalah perubahan yang perlahan-lahan dari komunitas tumbuhan dalam suatu daerah tertentu dimana terjadi pengalihan dari suatu jenis tumbuhan oleh jenis tumbuhan lainnya (pada tingkat populasi)

Clements (1916) menuliskan pendapat-pendapatnya yang sangat persuasif ia menyatakan bahwa vegetasi dapat disejalankan dengan rdquoorganisma superrdquo mampu memperbaiki atau mengelola dirinya sendiri bila terjadi gangguan atau kerusakan Ia juga mengenalkan adanya 6 (enam ) unsur yang akan terjadi sehubungan dengan proses suksesi yaitu

a Penggundulan yang mengakibatkan terjadinya substrat barub Migrasi kehadiran migrula atau organ pembiak tumbuhanc Eksesis Perkecambahan pertumbuhan reproduksi dan penyebaran d Kompetisi persaingan sehingga adanya pengusiran satu species oleh species lainnya

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

e Reaksi perubahan pada ciri dan sifat habitat oleh jenis tumbuhanf Stabilitasi yang menghasilkan komunitas tumbuhan pada tingkatan yang matang

Perubahan komunitas tumbuhan atau vegetasi yang dikemukakan di atas menggambarkan bertambah kayaknya suatu daerah oleh berbagai jenis tumbuhan yang hidup di atasnya proses perubahan ini disebut suksesi progresif

Perubahan vegetasi dapat pula mengarah pada penurunan jumlah jenis tumbuhan penurunan kompleksitas struktur komunitas tumbuhan Hal ini terjadi biasanya akibat penurunan kadar zat hara dari tanah misalnya akibat degradasi habitat Perubahan komunitas tumbuhan mengarah ke yang lebih sederhana ini disebut suksesi retrogresif atau suksesi regresif

Gams (1918) mengemukakan bahwa suksesi bisa terjadi secara alami tetapi bisa juga timbul karena perbuatan manusia Keduanya tidak berbeda secara mendasar Hutan yang hancur karena ditebang oleh manusia atau dihancurkan akibat longsor atau angin topan proses suksesi yang terjadi akan relatif sama Namun Gams mengkategorikan suksesi ini dalam tiga keadan yaitu

a Suksesi dengan urutan normal yang berasal dari adanya pengaruh terhadap vegetasi yang terus menerus dan cepat Misalnya vegetasi rumput yang selalu terinjak-injak ternak di mamah biak dijadikan tempat beristirahat ternak atau tempat berguling-guling ternak Kondisi vegetasi akan mengalami Fasa perubahan selama ternak tetapberada di tempat itu

b Suksesi dengan urutan berirama yang berasal dari gangguan berulang-ulang mungkin siklis tetapi mempunyai interval waktu antara satu gangguan dengan gangguan berikutnya Misalnya terjadi pada perubahan vegetasi karena adanya proses rotasi dalam pemanfaatan lahan pertanian

c Suksesi dengan urutan katastrofik yang menjadi secara hebat dan tiba-tiba tidak berirama seperti meletusnya gunung berapi gempa bumi kebakaran penebangan pengeringan habitat akuatika yang kesemuanya ini bisa menimbulkan dampak katastrofik pada komunitas tumbuhan yang kemudian cepat atau lambat akan diikuti oleh suatu proses suksesi tumbuhan Perubahan vegetasi di alam sebenarnya bisa dibedakan dalam tiga bentuk umum yaitu 1 Perubahan fenologis yang tidak saja terjadi karena adanya masa-masa berbunga berbuah berbiji berumbi gugur daun

dan sebagainya tetapi juga terjadi pertumbuhan jenis-jenis tumbuhan tertentu dalam perjalanan waktuatau musim yang memperkaya komunitas tumbuhan itu Misalnya pada habitat padang pasir dengan hadirnyatumbuhan setahun dan geofita setelah hujan turun dan ini terjadi satu kali untuk beberapa tahun

2 Perubahan suksesi sekunder yakni perubahan vegetasi yang nonfenologis dan terjadi dalam ekosistem yang telah matang Ini termasuk suksesi normal berirama dan katastrofik seperti yang dikalsifikasikan oleh Gams Suatu suksesi sekunder berasal hanya dari suatu kerusakan ekosistem secara tidak menyeluruh atau tidak total kerusakannya Misalnya pada daerah pertanian setelah terjadi panenan juga pada daerah hutan akibat terjadinya pohon tumbang Pada suksesi sekunder ini dapat bersifat satu arah atau juga siklik

3 Perubahan suksesi primer berlainan dengan suksesi sekunder pembentukan komunitas tumbuhan pada suksesi primer ini berasal dari suatu substrat yang sebelumnya tidak pernah mendukung suatu komunitas tumbuhan Substrat baru yang terbentuk bisa berasal dari sistem air sebagai hasil dari proses pendangkalan suksesi yang terjadi disebut suksesi hidroseres (Clements) atau hidrark (Cooper) Bila substrat baru berasal dari sistem darat batuan pasir dan sebagainya maka suksesinya disebut suksesi xeroseres atau xerark

2 Pendekatan dalam kajian suksesi

Teori tradisional menyatakan bahwa suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu dan yang terpenting adalah

a Fasa klimaks merupakan system yang stabil dalam keseimbangannya antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologinya

b Komposisi jenis pada fasa klimaks relatip tetap atau tidak berubah c Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik sehingga tidak ada perubahan yang berartid Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

21 Berbagai Teori Klimaks

a Teori Monoklimaks

Dalam teorinya pada tahun 1916 Clements menyatakan bahwa komunitas klimaks untuk suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim Dia memperkirakan bahwa pada waktu yang cukup dan bebas dari berbagai pengaruh gangguan luar suatu bentuk umum vegetasi klimaks yang sama akan terbentuk untuk setiap daerah iklim yang sama

Dengan demikian iklim sangat menentukan batas dari formasi klimaks Pemikiran ini dipahami sebagai teori monoklimaks dan diterima secara luas oleh pakar botani pada pertengahan awal dari abad ini Clements dan para pendukungnya dari teori monoklimaks ini tidak melihat kenyatan bahwa banyak sekali variasi lokal dalam suatu daerah iklim tertentu Variasi-variasi ini oleh Clements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil Clements menganut teori klimaks ini didasarkan pada keyakinan pada keyakinan akan waktu yang panjang dimana perbedaan-perbedaan local dari suatu vegetasi akibat kondisi tanahnya akan tetap berubah menjadi bentuk vegetasi regionalnya apabila diberi waktu yang cukup lama

Penamaan-penamaan khusus diberikan untuk menggambarkan perbedaan-perbedaan vegetasi local ini Istilah rdquosubklimaksrdquo dipergunakan untuk suatu fasa seral akhir yang berkepanjanganyang akhirnya akan berkembang juga ke bentuk klimaksnya Sedangkan istilah rdquodisklimaksrdquo dipakai untuk komunitas tumbuhan yang menggantikan bentuk klimaks setelah terjadi kerusakan

a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Beberapa pakar ekologi berpendapat bahwa teori monoklimaks terlalu kaku Tidak memberikan kemungkinan untuk mengangkat variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan Dalam tahun 1939 Tansley seorang pakar botani dari Inggris mengusulkan suatu alternatip yaitu teori poliklimaks dengan teori ini memungkinkan untuk mendapat mosaik dari bentuk klimaks dari setiap daerah iklim Dia menyadari bahwa komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya yaitu meliputi tanah drainage dan berbagai faktor lainnya Teori poliklimaks mengenal kepentingan dari iklim tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai suatu faktor yang bersifat temporal

Teori poliklimaks mempunyai keuntungan yang besar dalam memandang semua komunitas tumbuhan yang sifatnya stabil bisa dianggap sebagai bentuk klimaks Teori poliklimaks ini ternyata pendekatannya tidak bersifat kaku sehingga dapat diterima dikalangan pakar secara luas

c Teori Potensi Biotik atau Pola Klimaks Hipotesis

Dalam tiga decade terakhir para pakar menyadari bahwa komunitas klimaks tidak ditentukan oleh hanya satu atau lebih faktor lingkungan yang berinteraksi terhadapnya seperti iklim tanah topografi dan sebagainya Dengan demikian sekian banyak bentuk klimaks akan terjadi sebagai akibat kombinasi dari kondisi-kondisi tadi Perhatikan konsep faktor holosinotik atau holismal

Pemikiran ini pertama-tama diformulasikan oleh RH Whittaker pada tahun 1950-an Ia menekankan bahwa komunitas alami teradaptasi terhadap seluruh pola dari faktor lingkungan dan komunitas klimaks itu akan bervariasi secara teratur meliputi suatu region dan merefleksikan perubahan faktor-faktor (suhu tanah bentuk lahan dan sebagainya) secara gradual Klimaks dari setiap daerah merefleksikan potensi perkembangan ekosistem di lokasi itu Pemikiran ini dikenal sebagai pola klimaks hipotesis atau teori potensial biotik Pendekatan ini sedikit lebih abstrak daripada teori monoklimaks dan poliklimaks Pendekatan ini memberi kemungkinan untuk penelaahan yang lebih realistik dari komunitas klimaks

Pada dewasa ini timbul tantangan-tantangan baru terhadap konsep-konsep klimaks ini Berbagai ahli percaya bahwa suksesi berkecendrungan membentuk ekosistem yang kompleks dan lebih stabil Tetapi mereka merasakan bahwa karakteristika dari hasil akhir perlu untuk dikaji kembali Ini merupakan tantangan untuk kemajuan ekologi dimaan pada dewasa ini telah masuk dalam kajian yang modern dan tidak terbelenggu dalam pola pemikiran yang bersifat filosofis serta deskriptif lagi

Sejalan dengan perkembangan dari ekologi umumnya maka dalam kajian suksesi inipun mengalami perkembangan dan dapat dibagi dalam dua perioda pendekatan yaitu pendekatan secara lama atau tradisional disatu fihak dan pendekatan yang ditujukan untuk melengkapi atau mengoreksi pendekatan lama berdasarkan konsep-konsep ekosistem yang mendasarinya di fihak lain

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

BAB 9 Agroekosistem Model-model pengendalian organisme pengganggu tanaman (opt)

Model-Model Pengendalian OPT

Sekarang ini dikenal dua istilah bahasa Inggris yang sering digunakan secara bergantian untuk Pengendalian Hama Terpadu yaitu Integrated Pest Control (IPC) yang diartikan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dan Integrated Pest Management (IPM) yang diartikan Pengelolaan Hama Terpadu (PHT) Sebenarnya kedua istilah ini digunakan untuk menjelaskan hal yang sama Jika dilihat dari sejarah perkembangan konsepsi Pengendalian Hama Terpadu maka (IPM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari konsepsi (IPC) Iastilah IPC saat ini di dunia pergaulan ilmiah internasional sudah ditinggalkan dan yang digunakan kini adalah istilah (PHT) singkatan dari Pengelolaan Hama Terpadu (Untung 2003 7 Wigenasantana 2001 201)

Konsep PHT muncul sebagai akibat kesadaran umat manusia akan bahaya pestisida sebagai bahan yang beracun bagi kelangsungan hidup ekosistem dan kehidupan manusia secara global Melihat hal ini muncul pemikiran para ahli untuk mencari metode baru dalam mengendalikan OPT yang dipandang aman Mula-mula dikembangkan metode dengan memadukan dua teknik pengendalian OPT kemudian metode ini dikembangkan lagi dengan memadukan semua atau beberapa metode pengendalian yang dianggap cocok dan kompatibel untuk daerah itu yaitu memadukan cara fisik mekanik kultur teknis (bercocok tanam) biologi kimiawi dan cara pengendalian lainnya (Untung 2003 8 Wigenasantana 2001 202)

Pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dapat dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan situasi kondisi dan keadaan faktor-faktor biotic dan abiotik setempat Pengendalian tersebut adalah

Pengendalian Secara Bercocok Tanam (Cultural Control)

Pengendalian OPT secara bercocok tanam bertujuan untuk mengelola lingkungan tanaman sedemikian rupa sehingga menjadi tidak cocok untuk berkembangnya OPT dan mendorong berfungsinya musuh alami (Natural enemies) secara efektif

Pengendalian secara bercocok tanam merupakan usaha pengendalian yang bersifat preventif yang dilakukan sebelum serangan OPT terjadi populasi hama diharapkan tidak melawati Aras Ambang Ekonomi (Untung 2003 114 Wigenasantana 2001 182)

Teknik pengendalian bercocok tanam didasarkan pada pengetahuan agroekosistem setempat yaitu ekologi dan perilaku OPT meliputi waktu perkawinan habitatinang waktu menyerang dan lain-lain

Pedigo (1996 334) menyatakan bahwa teknik pengendalian secara bercook tanam dpat dikelompokkan dalam 4 (empat) kelompok yakni

Pengendalian Hayati (Biologycal Control)

Pengendalian hayati pada dasarnya adalah pemanfaatan dan penggunaan musuh alami untuk mengendalikan OPT Musuh alami ini meliputi predator parasitoid dan patogen sebagai pengatur dan pengendali populasi OPT yang efektif karena sifat pengaturannya yang tergantung kepadatan Artinya peningkatan populasi OPT akan diikuti oleh peningkatan predator hal ini terlihat dari meningkatnya daya makan per predator Peningkatan populasi OPT akan diimbangi oleh tekanan yang lebih keras dari populasi musuh alami (Untung 2003 169)

Martono (2005 1) dan Untung (2003 183) menyatakan dalam praktek pengendalian yang dilakukan sampai saat ini dapat dikelompokkan 3 kategori

Pelepasan musuh alami secara teknik augmentasi hampir sama dengan cara introduksi bedanya adalah teknik augmentasi yang kita harapkan adalah populasi hama dalam satu musim tanam dengan cepat dapat ditekan sehingga tidak merugikan sedangkan teknik introduksi bertujuan dalam jangka panjang dapat menurunkan aras keseimbangan populasi OPT sehingga tetap berada di bawah aras ambang ekonomi Teknik augmentasi menggunakan musuh alami yang sudah berfungsi di ekosistem sedangkan introduksi menggunakan musuh alami dari luar ekosistem

Keberadaan inang alternatif sangat penting dalam mendukung kelestarian parasitoid dan predator terutama yang bersifat polifag dan oligofag (Laba et al 2000 207) Adanya vegetasi yang tumbuh dipinggiran sawah sangat berperan dalam menyediakan tempat sebagai inang alternatif bagi predator dan parasitoid (Herlinda et al 2000 163) dan ini perlu dipertahankan karena menguntungkan bagi pelestarian musuh alami pada ekosistem persawahan karena tanaman liar yang tumbuh di dipinggiran sawah tersebut mampu menyediakan bunga follen nectar yang dibutuhkan oleh musuh alami

Ekosistem persawahan yang intensif umumnya adalah monokultur sehingga kurang memberikan habitat yang sesuai bagi musuh alami karena terbatasnya nektar dan inang alternatif Hal ini dapat diatasi dengan memanfaatkan tepian lahan pematang yang ditumbuhi tumbuhan liar sebagai koridor yang berfungsi dalam menyediakan pollen nektar yang diperlukan oleh musuh alami sehingga berfungsi dalam menekan populasi hama (Buchori dan Sahari 2000 127)

Pengendalian Fisik dan Mekanik (Fysical and Mechanical Control)

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

Pengendalian secara fisik adalah tindakan pengendalian hama dengan menggunakan faktor fisik seperti menaikkan suhu dengan cara pembakaran menurunkan suhu dengan penggenangan solarisasi tanah lampu perangkap pengaturan cahaya dan suara Beberapa perlakuan fisik adalah sebagai berikut

Wigenasantana (2001 190) menyatakan bahwa pengendalian secara mekanik adalah tindakan mematikan hama secara langsung dengan menggunakan tangan atau alat Teknik mekanik ini seperti

Pengendalian Kimiawi (Chemistry Control)

Pengendalian kimiawi adalah pengendalian OPT dengan menggunakan pestisida Untung (2003 198) membagi pestisida berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga dan berdasarkan sifat kimianya

Pestisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga yaitu 1) racun perut insektisida ini masuk ke dalam tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut) Serangga mati karena termakan tanaman yang sudah mengandung insektisida biasanya insektisida sistemik 2) racun kontak insektisida masuk ke tubuh serangga melalui dinding tubuh apabila serangga mengadakan kontak dengan insektisida yang ada pada permukaan tanaman 3) fumigan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh serangga Fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan OPT yang sering menyerang produk simpanan

Pestisida berdasarkan sifat kimianya yaitu insektisida anorganik tidak mengandung unsur karbon merupakan insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 dan insektisida organik yang mengandung unsur karbon merupakan insektisida modern setelah ditemukannya DDT Insektisida organik terbagi atas insektisida organik alami yaitu terbuat dari tanaman (insektisida nabati) dan insektisida organik sintetik yaitu merupakan hasil buatan pabrik melalui proses sintetis kimiawi

Pestisida Kimia (insektisida organik sintetik)

Pengendalian dengan pestisida kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia sintetik seperti insektisida (membunuh serangga) fungisida (membunuh jamur) herbisida (membunuh gulmarumput liar) akarisida (membunuh tungau) nematisida (membunuh nematoda) rodentisida (membunuh mamalia pengerat) (Wigenasantana 2001 192)

Pestisida dalam sejarah umat manusia telah memberikan banyak jasa baik dalam bidang pertanian kesehatan dan pemukiman Pada bidang pertanian pestisida kimia telah berhasil mengendalikan dan menurunkan populasi OPT dengan cepat sehingga petani sangat tergantung pada pestisida Di pemukiman adalah untuk mengendalikan nyamuk penyebab penyakit demam berdarah dan malaria Cara pengendalian yaitu dengan cara pengasapan di setiap rumah atau tempat-tempat yang dicurigai sebagai tempat hidup nyamuk

Adanya penemuan insektisida sintetik organik pertama yaitu DDT pada tahun 1940 telah memacu revolusi pestisida hal ini mendorong para peneliti untuk mencari pestisida baru yang lebih ampuh Banyaknya penemuan jenis pestisida baru yang berhasil membunuh OPT telah menyebabkan banyaknya permintaan pestisida sehingga bisnis dan industri pestisida muncul dimana-mana (Untung 2003 195 Wigenasantana 2001 193)

Di Indonesia adanya program nasional BIMAS telah memacu petani menggunakan pestisida untuk mengendalikan OPT karena keunggulannya yaitu praktis ampuh membunuh mudah diaplikasikan Tetapi tanpa disadari akibat pemaparan pestisida secara terus menerus dengan cara tidak bijaksana telah berakibat kerusakan lingkungan biotik dan abiotik munculnya resistensi hama resurjensi hama peletusan hama kedua selain itu adanya pencemaran perairan oleh residu pestisida

Pestisida kimia yang dipasarkan umumnya sudah dalam bentuk formulasi yaitu campuran bahan aktif teknis sinergis (bahan penguat yang tidak bersifat racun tetapi apabila dicampurkan ke bahan aktif akan menambah toksisitas insektisida) dan bahan pembantuajuvan (berfungsi meningkatkan daya larutsolvent sebagai pembawadiluent dan penyelimut menambah daya lekatstiker meningkatkan daya sebar dan pembasahan pada permukaan surfaktan dan memberikan bau harumdeodoran) (Untung 2003 212)

Efek Toksisitas Pestisida Kimia Terhadap Manusia

Untung (2003 218) menyatakan bahwa efek toksit pestisida kimia terhadap manusia adalah dilihat dari gejala keracunan yaitu 1) keracunan akut (kesakitan dan kematian akibat terkena dosis tunggal insektisida) terjadinya keracunan karena kecorobohan pada waktu aplikasi insektisida Obat antidote untuk manusia yang terkena keracunan akut adalah atropine 2) keracunan khronik (penderita terkena rcun dalam jangka waktu yang lama dengan dosis yang sangat rendah) gejala keracunan baru terlihat selang beberapa hari bulan atau tahun setelah penderita terkena racun

Contoh Insektisida Kimia

Salah satu contoh insektisida yang masih sering digunakan di Indonesia adalah karbamat dengan nama umum karbofuran untuk mengendalikan penggerek batang padi

Nama Umum Karbofuran

Nama Kimia 23 ndash dihidro ndash 22 ndash dimetil ndash 7 ndash benzofuranil metil karbamat

Nama Dagang Furadan 3 G Curater 3 G Dharmafur 3 G Kresnadan 3 G Tomafur 3 G Petrofur 3 G Hidrofur 3 G Trufer 3 G Primafur 3 G Anonim (2002)

Sumber (Minarni 2002 13 Untung 2003 197)

Toksisitas

Formulasi karbofuran umumnya dijumpai adalah 3 granular walupun ada juga formulasi 2 5 dan 10 granula serta ldquoflowablerdquo dan suspensi Rendahnya persen bahan aktif dalam formulasi antara lain disebabkan oleh tingginya toksisitas (LD 50 8

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

mgkg pada serangga) meski ini berarti penggunaannya membutuhkan jumlah berat yang cukup banyak (Martono et al 1993) Karbofuran ditinjau dari segi kategori racun termasuk kategori 1 yaitu sangat berbahaya ( racun berbahaya) dengan LD50 oral untuk tikus 8-14 mgkg sedangkan untuk LD50 dermal adalah 120 mgkg sehingga dalam penggunaannya harus dengan cara bijaksana (Untung 2003)

Pengaruh toksisitas karbofuran terhadap berbagai spesies hama dan musuh alami telah dilaporkan ternyata pengaruhnya dapat menurunkan populasi hama wereng coklat dan dan populasi musuh alami (predator) Cytorrhinus lividipennis dan pengaruh racun karbofuran ini akan mengurangi telur parasitoid dan mencegah musuh alami (Mahrub E and Pollet A 1996 20)

Jenis Insektisida

Insektisida karbofuran adalah insektisida golongan karbamat yang bersifat sistemik dan kontak-perut sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan hama-hama padi yang mengisap tanaman seperti wereng (batang maupun daun) atau hama pemakan yang letaknya tersembunyi seperti penggerek batang padi (Martono et al 1993)

Penggunaan Pestisida

Dosis anjuran adalah 34 kg per hektar per musim tanam untuk formulasi 3 granular setara dengan 1 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Umumnya dosis yang dianjurkan untuk karbofuran antara 05 ndash 1 kg bahan aktif per hektar Tetapi pada tingkat petani tingkat dosis sebesar itu jarang tercapai Dengan menggunakan formulasi granula yang mengandung 3 bahan aktif petani umumnya melakukan aplikasi 8 ndash 10 kg per hektar yang berarti antara hanya 025 ndash 03 kg bahan aktif per hektar (Martono et al 1993) Dosis di bawah anjuran seperti ini apabila diberikan secara terus menerus akan memiliki efek samping yang kurang menguntungkan seperti terjadinya resistensi resurjensi kematian jasad bukan sasaran karena lebih peka terhadap insektisida dan sebagainya (Martono et al 1993)

Dampak Pestisida Terhadap Serangga Target

Insektisida karbamat adalah derivat dari fisostigmin yang merupakan alkaloida dari tanaman Physostigma venerosom Fisostigma merupakan inhibitor kolinesterase Senyawa-senyawa karbamat bersifat antikolinesterase tetapi karena sifatnya yang polar sehingga sukar menembus kutikula Tidak efektifnya senyawa karbamat dalam mengadakan penetrasi disebabkan karena daya larutnya dalam lipid yang sangat rendah sehingga sebagian besar golongan insektisida ini diproduksi dalam bentuk fosforotioat yang lebih mudah menembus ke dalam kutikula dan selanjutnya mengalami aktivasi in vivo atau peningkatan daya racun di dalam jaringan sehingga bersifat antikolinesterase (Kuhr and Dorough 1976 cit Dien 1994 21)

Insektisida golongan karbamat memiliki sifat selektif menghambat enzim kholinesterase dan bukan aliesterase Selektifitas karbamat kadang-kadang berbeda pada spesies yang berbeda Insektisida golongan karbamat dapat mematikan serangga melalui penghambatan aktivitas enzim asetilkolinesterase pada system syaraf pusat penghambatan enzim asetilkolinesterase ini bersifat bolak-balik (reversible) (Matsumura 1975 Minarni 2002)

Sistem syaraf serangga antara sel syaraf (neuron) dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat celah yang disebut sinaps Asetilkolinesterase yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk menghantarkan pesan atau impuls Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh bekerjanya enzim asetilkolinesterase dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan kholin adanya asetilkolinesterase menyebabkan sinaps menjadi kosong lagi sehingga penghantaran impuls berikutnya dapat dilakukan Insektisida golongan karbamat akan menghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkholin sehingga terjadi kekacauan pada system penghantaran impuls ke sel-sel otot keadaan ini akan menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan akibatnya otot menjadi kejang dan terjadi kelumpuhan dan akhirnya mengalami kematian (Minarni 2002)

Dampak Pestisida Terhadap Agroekosistem

Karbofuran adalah pestisida golongan karbamat yang mempunyai daya racun cukup tinggi (Matsumura 1975) dimana dapat membunuh serangga dan nematoda sifatnya adalah sistemik atau sebagai racun kontak dan lambung sehingga dapat diaplikasikan pada berbagai tanaman pertanian seperti tanaman pangan palawija hortikultura tanaman perkebunan tanaman tembakau tanaman jeruk dan tanaman pisang Karbofuran ditujukan untuk mengendalikan berbagai macam serangga hama yang menyerang daun batang buah dan nematoda yang menyerang akar baik pada tanaman yang masih dipersemaian maupun tanaman yang sudah dipindahkan ke lapangan (Anonim 2002)

Akibat samping penggunaan pestisida pada jasad sasaran dalam agroekosistem berupa munculnya ketahanan hama hal ini karena pestisida tidak mampu untuk membunuh hama dan sebaliknya terjadi peledakan hama (resurjensi) pada hama yang semula tidak penting

Insektisida karbamat (karbofuran) termasuk salah satu insektisida yang mendorong timbulnya resurjensi pada hama hal ini dipacu oleh kesalahan aplikasi dalam hal dosis dan frekuensi Selain itu pengaruh penggunaan karbofuran adalah meninggalkan residu pada tanaman Untuk tanaman padi residu karbofuran dapat mencapai 0178 μg g ndash 1 pada padi yang diberi karbofuran tiga kali pada umur 30 50 dan 70 hari setelah tanam (Martono et al 1993)

Pada tanaman pestisida dapat mengubah penampilan dan melumurinya dengan residu bahan beracun Laporan tentang tingginya kadar residu acapkali dijumpai meski dengan semakin canggihnya peralatan wajib dicermati dengan hati-hati (Martono 2001) Di Indonesia telah disusun suatu ketentuan tentang Batas Maksimum Residu (BMR) pestisida pada hasil pertanian beberapa komoditas (tanaman pangan hortikultura peternakan perikanan dan perkebunan baik yang dapat langsung dikonsumsi maupun yang tidak langsung dikonsumsi) yang ditetapkan dengan SK Bersama Menteri Kesehatan dan Menteri Pertanian dengan no 881 tahun 1996 (Anonim 2002)

Selain pengaruh residu muncul pula masalah lain yaitu adanya keluhan petani bahwa tanah sawah yang diberi perlakuan karbofuran granula akan menyebabkan tanah menjadi keras dan ldquobantatrdquo Keadaan ini menyebabkan turunnya kesuburan tanah karena secara

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

biologis banyak terjadi kematian jasad berguna yang membantu penggemburan tanah sehingga potensi produksi tak dapat dicapai (Martono et al 1993 Martono1997)

Dampak Pestisida Terhadap Lingkungan

Kegiatan pertanian moderen telah berhasil meningkatkan produksi pangan serat pakan dan ternak secara dramatis Penggunaan bahan kimia pertanian sebagai bagian kegiatan pertanian moderen ternyata telah menimbulkan dampak pada lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar baru terhadap tanah dan air tanah (Sutanto 2001) Selanjutnya Martono et al (1993) menyatakan bahwa pengaruh residu pada lingkungan fisik agroekosistem dapat berupa pencemaran sumber air menurunnya mutu sumber bahan atau kondisi tanah sulit diolah

Sutanto (2001) menyatakan bahwa suatu lingkungan dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga berbeda sama sekali dengan tatanan asalnya sebagai akibat masuknya dan atau dimasukkannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan lingkungan itu Apabila lingkungan tercemar dalam aras tinggi maka kemungkinan dapat membunuh dan bahkan menghilangkan satu atau lebih organisme penghuni lingkungan yang semula hidup normal dalam tatanan lingkungan yang ada Croft (1990) cit Minarni (2002) menyatakan bahwa insektisida karbamat umumnya sangat toksik terhadap musuh alami namun ada beberapa insektisida karbamat sistemik seperti karbofuran menunjukkan selektifitas terhadap musuh alami

Prospek Kedepan

Pemakaian insektisida karbofuran dimasa yang akan datang perlu dipertimbangkan lagi dari segi keuntungan dan kerugiannya serta dampaknya terhadap lingkungan baik terhadap tanaman serangga target maupun non target mamalia dan tanah pertanian yang secara langsung maupun tidak langsung menerima perlakuan atau pemaparan insektisida

Karbofuran ditinjau dari efektifitasnya mengendalikan hama adalah sangat efektif karena kemampuannya untuk membunuh serangga-serangga yang tinggal pada bagian-bagian tersembunyi dalam tubuh tanaman Kemampuan tersebut disebabkan oleh sifat bahan aktif yang sistemik dan penyusunan formulasinya yang granular dengan demikian aplikasinya dapat diberikan dalam bentuk sebaran (broadcasting) atau pembenaman (soil incorporating) cara ini menyebabkan karbofuran mampu mencapai system perakaran dan kemudian dapat ditranslokasikan ke seluruh bagian tanaman (Martono et al 1993)

Karbamat dibandingkan dengan khlor-hidrokarbon maka persistensinya masih lebih rendah sedang daya racunnya jauh lebih tinggi selain itu sebagai racun syaraf dengan menghambat enzim asetilkholinesterase karbamat bersifat non spesifik sehingga daya racunnya tinggi untuk serangga dan mamalia (Matsumura 1985 cit Martono et al 1993)

Keefektifan karbofuran ternyata kurang didukung oleh petani dalam hal aplikasinya di lapangan petani cenderung melakukan aplikasi tidak sesuai dengan anjuran sehingga dampaknya berupa terjadinya resistensi dan resurjensi (Mahrub 1992 dan Metcalf 1982 cit Martono 1993) Selain itu teknik penggunaan oleh petani masih belum seragam sehingga hal ini sangat mempengaruhi efektifitasnya Supriyadi cit Martono (1993) menyatakan bahwa bahwa cara menaburkan ldquobroadcastingrdquo bila tidak diikuti dengan pembenaman seringkali tidak efektif untuk menekan populasi hama

Penelitian Mariyono (2002) menunjukkan bahwa serangan hama meningkat secara nyata sebagai akibat peningkatan aplikasi pestisida Keadaan ini tidak sesuai dengan harapan yaitu serangan hama akan turun jika dilakukan aplikasi pestisida Hal ini dapat terjadi karena jika aplikasi pestisida kurang tepat menyebabkan keadaan akan menjadi berbalik

Kesalahan dalam mengaplikasi pestisida dapat menyebabkan serangan hama menjadi lebih banyak karena telah terjadi resistensi dan resurjensi yaitu hama menjadi tahan terhadap pestisida dan jumlahnya semakin banyak setelah aplikasi pestisida

Rola amp Phrabu (1993) cit Mariyono (2002) menyebutkan bahwa ada beberapa pestisida telah terbukti dapat menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran menyebabkan resurjensi wereng coklat dan diantara pestisida tersebut ada yang beredar di pasaran Yogyakarta yaitu karbofuran deltametrin dan fentoat

Berdasarkan beberapa hasil penelitian tentang dampak dari insektisida termasuk didalamnya karbofuran maka kedepan penggunaannya harus dipikirkan kalau memang terpaksa maka perlu diperhatikan tentang lima T yaitu tepat dosis tepat waktu tepat aplikasi tepat sasaran dan tepat formulasi Sehingga efektifitas dari insektisida karbofuran akan tercapai hal ini karena karbofuran masih dianggap merupakan insektisida yang efektif dan direkomendasikan untuk mengendalikan beberapa hama diantaranya hama penggerek batang padi

Pestisida Nabati (insektisida organik nabati)

Pestisida nabati adalah pestisida yang berasal dari tumbuhan dapat diperoleh dari bagian tumbuhan seperti bunga buah biji daun batang akar dan sebagainya Penggunaan bagian tumbuhan bisa dalam bentuk utuh bubuk maupun ekstrak Untuk memperoleh produk yang murah dan siap pakai (tidak tahan lama) maka dibuat dalam bentuk kering dan basah

Produk yang diekstrak dari tumbuhan dapat bersifat sebagai repelent atraktan sehingga dapat mempengaruhi perilaku serangga mengurangi nafsu makan menghambat pertumbuhan menurunkan keperidian dan menyebabkan kemandulan serta pengaruh langsung sebagai racun bagi serangga (Andayani dan Utomo 1997 259 Martono 1997 296)

Beberapa contoh tumbuhan yang berpotensi sebagai pestisida nabati seperti Mimba (Azadirachta indica) Mindi (Melia azedarch) Sirsak (Annona muricata L) Srikaya (Annona squamosa L) Serai (Andropogon nardus L) Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Berikut ini gambar beberapa tanaman yang berpotensi sebagai pestisida nabati

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks

(A) (B)

Beberapa Contoh Tanaman yang Berpotensi Sebagai Pestisida Nabati

1 Mimba (Azadirachta indica)

Biji Mimba dikupas dan diparut kemudian dibungkus dengan kain lalu direndam dalam air selama satu malam dengan perbandingan 25-50 grliter air Hasil rendaman siap digunakan untuk menghindari hilangnya potensi maka waktu aplikasi sebaiknya pada malam hari Pestisida nabati ini efektif untuk mengendalikan lebih dari 100 jenis hama serangga diantaranya adalah tungau nematoda ulat penggerek batang ulat tanah ulat gerayak belalang kutu dan lain-lain (Andayani dan Utomo 1997 260 Schmutterer 1995 367)

2 Pepaya (Carica papaya)

Ambil 1 kg daun pepaya segar dirajangdiiris-iris dan direndam dalam 10 liter air tambahkan 2 sendok minyak tanah dan larutan sabun 30 gram Biarkan selama semalam setelah itu disaring Hasil rendaman siap digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga hama

3 Srikaya (Annona squamosa L)

Siapkan biji yang sudah tua secukupnya (20 biji) kemudian ditumbuk sampai menjadi halus lalu dicampur dengan air 1 liter dan tambahkan larutan sabun secukupnya Pestisida ini efektif untuk membunuh hama Aphid semut ulat

Untuk mengendalikan hama gudang diperlukan tepung biji srikaya secukupnya lalu dicampurkan pada biji kacang hijau yang akan disimpan ternyata hal ini dapat mengendalikan hama gudang Callosobruchus analis dan dapat menghambat proses peletakan telur serangga hama pada biji kacang hijau (Kardinan 2004)

4 Babadotan (Ageratum conyzoides L)

Tanaman ini daunnya dapat digunakan sebagai insektisida nabati caranya ambil daun secukupnya lalu dihaluskanditumbuk kemudian dicampur air dengan perbandingan sesuai kebutuhan Insektisida ini efektif untuk menghambat pertumbuhan larva menjadi pupa (Kardinan 2004)

• Populasi Sekelompok individu dalam satu spesies yangmenggunakan sumberdaya dan dipengaruhi olehfaktor-faktor alam yang samaKepadatan (densitas) Jumlah individu dalamsatuspesiesper satuan luas atauvolume
• Populasi ditakrifkan sebagai suatu kumpulan kelompok makhluk yang sama spesies (atau kelompok lain yang individunya mampu bertukar informasi genetik) yang mendiami suatu ruang khusus yang memiliki berbagai karakteristik yang walaupun paling baik digambarkan secara statistik unik sebagai milik kelompok dan bukan karakteristik individu dalam kelompok itu (Odum 1971) Taxonomiwan menggunakan istilah populasi untuk suatu kumpulan setempat individu yang sedikit berbeda dari kumpulan setempat lain pada spesies yang sama (Keindeigh 1980) Suatu populasi dapat juga ditakrifkan sebagai suatu kelompok makhluk yang sama spesiesnya dan mendiami suatu ruang khusus pada waktu yang khusus (Krebs 1978) Populasi dapat dibagi menjadi deme atau populasi setempat kelompok-kelompok yang dapat saling membuahi satuan kolektif terkecil populasi hewan atau tumbuhan
• Gambar faKtor-faktor yang mempengaruhi ukuran suatu populasi
• Istilah-istilah dalam populasi
• Gambar bentuk-bentuk pertumbuhan populasi
• Faktor-Faktor yang MempengaruhiPenyebaran Populasi
• Perkiraan kepadatan dan pola penyebaran populasi merupakan faktor penting dalam analisis dinamika populasi
• Kurva Pertumbuhan Eksponensial(berbentuk huruf J)
• Di alam kondisi ideal tanpa faktor pembatasjarang terjadi Faktorpembatas makanan ruang hamapenyakit predator dll
• Daya Dukung Lingkungan (carrying capacity)
• Daya dukung lingkungan jumlah individu dalam populasi yangdapat didukung oleh suatu habitat
• Tabel kehidupan menggambarkan lama hidupmortalitas dan harapanhidup pada interval umur tertentu Berdasarkan tabelkehidupan dibuat kurva kelangsungan hidup
• Faktor luar seperti api penginjakan atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama
• a Teori Poliklimaks