bab 2 faktor lingkungan dalam ekologi tumbuhan

7/24/2019 Bab 2 Faktor Lingkungan Dalam Ekologi Tumbuhan

1/27

BAB. 2FAKTOR LINGKUNGAN DALAM EKOLOGI TUMBUHAN

A. PENDAHULUANA. 1. Pengertian Faktor Lingkungan

Faktor lingkungan adalah setiap faktor yang berpengaruh padakehidupan pada suatu organisme dalam proses perkembangannya. Faktorlingkungan dibagi men adi ! yaitu yang bersifat "sik# kimia$i dan biologis.Faktor "sik dan kimia$i merupakan faktor lingkungan yang bersifat non%biologis# &ontoh faktor "sik ' suhu# &ahaya# kelembaban# angin dll# &ontoh faktorkimia$i ' air# garam mineral# logam dll# sedangkan faktor yang bersifat biologis(biotik)# yaitu organisme yang berpengaruh terhadap organisme lain.

*umbuhan dan he$an dalam ekosistem merupakan bagian komponen biotik#kompo%nen ini akan menyesuaikan diri terhadap kondisi lingkungan tertentu.Dalam hal ini tidak ada organisme yang mampu berdiri sendiri tanpadipengaruhi oleh kondisi ling%kungan yang ada# dan harus ada kondisilingkungan tertentu yang berperan terhadap%nya dan menentukan kondisihidupnya.

A. +. ,omponen Faktor LingkunganLingkungan merupakan kompleks dari berbagai faktor yang saling

berinteraksi satu sama lainnya# tidak hanya antara faktor biotik dan non%biotik#tetapi uga antara bio%tik itu sendiri dan uga antara abiotik dengan abiotik.Dengan demikian se&ara opera%sional sulit untuk memisahkan satu faktordengan faktor terhadap faktor%faktor yang lainnya tanpa mempengaruhikondisi seluruhnya. -eskipun demikian untuk memaha%mi sruktur atauberfungsinya faktor lingkungan ini# se&ara abstrak kita bisa membagi faktor%faktor lingkungan ini terhadap komponennya. erbagai &ara dilakukan olehpara ahli ekologi dalam pembagian komponen lingkungan ini# salah satunyaadalah pemba%gian komponen lingkungan ini# seperti diba$ah ini.

a. Faktor iklim# meliputi parameter iklim utama seperti &ahaya# suhu#ketersediaan air# dan angin.b. Faktor tanah# merupakan karakteristik dari tanah seperti nutrisi tanah#

reaksi tanah# kadar air tanah# dan kondisi "sik tanah.&. Faktor topogra"# meliputi pengaruh dari bentuk tanah antara lain seperti

sudut ke%miringan lahan dan ketinggian tempat dari permukaan laut.d. Faktor biotik# merupakan gambaran dari semua interaksi dari organisme

hidup se%perti kompetisi# peneduhan dan lain%lain.

A. !. Hubungan antara faktor lingkungan

*elah dipahami bah$a dalam ka ian ekosistem adalah penting untukmenganali%sis bagaimana faktor%faktor lingkungan beroperasi atau berfungsi.

Hal 1 dari 27Ekologi Tumbuhan Biologi Fmipa Unhas 2010


2/27

Dalam kenyataannya telah dipahami bah$a faktor%faktor lingkungan salingberinteraksi satu sama lainnya# sehingga sangat sulit untuk memisahkanpengaruh hanya dari satu faktor lingkungan%nya. /ebagai &ontoh bah$a keduafaktor iklim dan topogra" akan mempengaruhi per%kembangan suatu tanah.Demikian uga iklim tanah akan berpengaruh se&ara kuat da%lam polakontrolnya terhadap komponen biotik# menentukan enis% enis yang akanmampu menempati suatu tempat atau daerah tertentu. -eskipun demikiankarakteristik mendasar dari ekosistem apapun akan ditentukan atau diatur olehkomponen biotiknya. Pengaruh dari 0ariabel abiotik akan dimodi"kasi olehtumbuhan dan he$an# misalnya ter&iptanya perlingdungan oleh pohonmeskipun sifatnya terbatas. Faktor%faktor abiotik merupakan penentu se&aramendasar terhadap ekosistem# sedangkan kontrol faktor biotik setidaknya

tetap men adi penting dalam mempengaruhi penyebaran dan fungsi indi0idudalam enis makhluk hidup. /emua faktor lingkungan ber0ariasi se&ara ruangdan $aktu. rganisme hidup ber0ariasi terhadap 0ariasi lingkungan ini#sehingga hu%bungan ini akan mebentuk komunitas dan ekosistem tertentu#baik berdasarkan ruang dan $aktu.

. HU,U- -2N2-U- DAN HU,U- * LE3AN/2

. 1. Hukum minimumDalam tahun 1456 7ustus 8on Liebig# seorang pakar kimia dari 7erman#

mem%prakarsai satu ka ian dalam pengaruh berbagai faktor terhadap per%tumbuhan tanaman. Leibig berpendapat bah$a hasil dari suatu panentanaman sering dibatasi oleh nutrisi yang diperlukan dalam umlah yangbanyak seperti karbon dan air. Leibig menemukan bah$a kekurangan fosforsering kali merupakan faktor yang membatasi pertumbuhan tanamantersebut. Penemuan ini memba$a pada pemikiran bah$a adanya faktor pe%nentu yang mungkin membatasi produkti"tas tanaman. Pemikirannya inikemudian di%kembangkan men adi hukum yang terkenal dengan 9Hukum-inimum:# yang dinyata%kan sebagai berikut' pertumbuhan dari tanaman

tergantung pada se umlah bahan ma%kanan yang berada dalam kuantitasterbatas atau sedikit sekali.Hukum minimum hanya berperan dengan baik untuk materi kimia yang

diperlu%kan untuk pertumbuhan dan reproduksi. Liebig tidakmempertimbangkan peranan faktor lainnya# namun kemudian para penelitilainnya mengembangkan pertanyaannya yang menyangkut faktor suhu dan&ahaya./ebagai hasilnya mereka menambahkan dua pertanyaan# yaitu '

Hukum ini berlaku hanya dalam kondisi keseimbangan yang dinamis (steadystate). Apabila masukan dan keluaran energi dan materi dari ekosistem tidak



3/27

berada pada keseimbangan# umlah berbagai substansi yang diperlukanakan berubah terus dan hukum minimum tidak berlaku.Hukum minimum harus memperhatikan uga adanya interaksi diantara

faktor%faktor lingkungan. ,onsentrasi yang tinggi atau ketersediaan yangmelimpah dari suatu substansi mungkin akan mempengaruhi la upemakaian dari substansi lain dalam umlah yang minimum. /ering ugater adi organisasi hidup memanfaatkan unsur kimia tambahan yang miripdengan yang diperlukan yang ternyata tidak ada di habitatnya.

. +. Hukum *oleransi dari /helford/alah satu perkembangan yang paling berarti dalam ka ian faktor

lingkungan ter adi pada tahun 1;1! ketika Victor Shelford mengemukakan

hukum toleransi# yang menyatakan bah$a untuk setiap faktor lingkungansuatu enis mempun!ai suatu kondisi minimum dan maksimum !ang dapatdipikuln!a" diantaran!a kedua harga ekstrim ini me#rupakan kisaran toleransidan termasuk kondisi optimum$

,isaran toleransi dapat dinyatakan dalam bentuk kur0a lon&eng# danakan ber%beda untuk setiap enis terhadap faktor lingkungan yang sama ataumempunyai kur0a yang berbeda untuk satu enis organisme terhadap faktor%faktor lingkungan yang ber%beda. -isalnya enis A mungkin mempunyai bataskisaran yang lebih luas terhadap suatu suhu tetapi mempunyai kisaran yang

sempat terhadap kondisi tanah.Untuk memberikan gambaran terhadap kisaran toleransinya ini#biasanya dipa%kai a$alan steno (kisaran toleransi sempit)# dia$ali !uri (kisarantoleransi luas). /helford menyatakan bah$a enis yang kisaran toleransi yangluas untuk berbagai faktor lingku%ngan akan menyebar se&ara luas# danmenambahkan bah$a dalam fase reproduksi da%ri daur hidup tumbuhan makafaktor%faktor lingkungan lebih membatasi' bi i# telur# em%brio mempunyaikisaran yang sempit ika dibandingkan dengan fasa de$asanya.

Hasil penelitian /helford telah memberikan dorongan dalam ka ianberbagai ekologi toleransi. erbagai per&obaan dilakukan di laboratorium untukmendapatkan atau menentukan kisaran toleransi dari indi0idu suatu enismakhluk hidup terhadap berbagai faktor lingkungan. Hasilnya sangat bergunauntuk aspek%aspek terapan# se%perti menentukan toleransi enis terhadappen&emaran air yang sedikit banyak akan memberikan gambaran dalam halpenyebaran tersebut. /helford sendiri memberikan pen elasan dalamhukumnya bah$a reaksi suatu organisme terhadap faktor lingkungan tertentumempunyai hubungan yang erat dengan kondisi lingkungan yang lainnya#misalnya apabila nitrat dalam tanah terbatas umlahnya maka resistensirumput terha%dap kekeringan akan menurun. Dengan demikian ia uga sudahmemberikan gambar%an bah$a adanya kemungkinan yang tidak menyeluruhhasil penelitian di laboratorium (kondisi buatan) yang memperlihatkan



4/27

hubungan antara satu faktor lingkungan dengan organisme hidup. /helford uga melihat kenyataan bah$a sering organisme hidup# tum%buh%tumbuhandan he$an%he$an# hidup berada pada kondisi yang tidak optimal. -e%rekaberada dalam kondisi yang tidak optimal ini akibat kompetisi dengan yang lain%nya# sehingga berada pada keadaan yang lebih efektif dalam kehidupannya.-isalnya berbagai kehidupan tumbuh%tumbuhan di padang pasirsesungguhnya akan tumbuh lebih baik di tempat yang lembab# tetapi merekamemilih padang pasir karena adanya keuntungan ekologi yang lebih. Demikian

uga dengan anggrek sebenarnya kondisi optimalnya berada pada keadaanpenyinaran yang langsung# tetapi mereka hidup di ba$ah naungan karenafaktor kelembaban sangat lebih menguntungkan.


5/27

memba$a pergantian yang lebih baik hubungannya antara indi0idual suatu enis dengan habitatnya.

D. FAKTOR LINGKUNGAN1.


6/27

&ahaya# maka &ahaya yang sampai di dasar akan auh ber%beda dengan&ahaya yang sampai di kanopi# sehingga ter adi pengurangan &ahaya merahdan biru. Dengan demikian tumbuhan yang hidup di ba$ah naungan kanopiharus teradaptasi dengan kondisi &ahaya yang rendah energinya. Dalamekosistem perairan &ahaya merah dan biru di serap "toplankton yang hidup dipermukaan# se%hingga &ahaya hi au akan di penetrasikan ke lapisan lebihba$ah dan sulit untuk di serap oleh "toplankton. >anggang merah de%nganpigmen tambahan ph!coer!thrin atau pigmen merah &oklat mampumengabsorbsi &ahaya hi au ini untuk fotosintesisnya# dengan demikian gang%gang merah ini mampu hidup pada kedalaman laut.

Pengaruh dari &ahaya ultra0iolet terhadap tumbuhan masih belum e%las# yang terang &ahaya ini dapat merusak atau membunuh bakteri dan uga di

pahami mampu mempengaruhi perkembangan tumbuhan men adi ter%hambatpertumbuhannya. Umumnya gelombang%gelombang pendek dari ra%diasimatahari terabsorbsi di bagian atas atmosfer sehingga hanya sebagian ke&ilyang mampu sampai di permukaan bumi. Dengan demikian pengaruhultra0iolet ini akan ter adi dan sangat terasa di daerah pegunungan yang tinggi.

entuk%bentuk daun yang roset merupakan karakteristika di daerahpegunungan# hal ini merupakan hasil penyinaran ultra0iolet dan mengham%batuntuk ter adinya batang yang pan ang. 7uga di perkirakan ultra0iolet dapatmen&egah berbagai enis tumbuhan untuk bermigrasi# dengan demi%kian

&ahaya ultra0iolet berfungsi sebagai agen dalam menentukan penye%barantumbuhan.

1. b.


7/27

memberikan pengaruh bersih dari kondisi &ahaya dalam suatu periode tertentulebih baik untuk pro%ses fotosintesis di bandingkan dengan keadaan lainnya.

1. &. 2ntensitas &ahaya2ntensitas &ahaya atau kandungan energi merupakan aspek &ahaya

yang ter%penting sebagai faktor lingkungan# karena berperan sebagai tenagapengendali utama dari ekosistem. 2ntensitas &ahaya ini sangat ber0ariasi baikdalam ruang spasial mau%pun dalam $aktu temporal. 3adiasi matahari yangsampai dan menembus atmosfer bumi akan terapsorsi dan terreBeksi atauterhamburkan oleh gas%gas dan partikel%parti%kel yang dikandungkan.2ntensitas &ahaya yang tersebar ter adi didaerah tropika# ter%utama daerahkering (Cona arid)# sedikit &ahaya direBeksikan oleh a$an. Di daerah ga%ris

lintang rendah &ahaya matahari menembus atmosfer dan membentuk sudutyang besar dengan permukaan bumi# sehingga lapisan atmosfer yangtertembus berada dalam ketebalan minimum.

2ntensitas &ahaya menurun se&ara &epat dengan naiknya garis lintang.Pada ga%ris lintang yang tinggi matahari berada pada sudut yang rendahterhadap permukaan bumi dan uga permukaan atmosfer# dengan demikiansinar menembus lapisan atmos%fer yang terpan ang# ini akan memgakibatkanlebih banyak &ahaya yang direBeksikan dan dihamburkan oleh lapisan a$andan pen&emaran di atmosfer.

Perbedaan musim uga mempengaruhi intensitas &ahaya didaerahdengan latituda tinggi ini# intensitas pada musim panas auh berbeda denganintensitas pada musim dingin. 8ariansi intensitas &ahaya dalam skala besarakan dimodi"ksikan lagi oleh faktor topogra". /udut dan arah kemiringganakan sangat berpengaruh terhadap umlah &ahaya yang sampai di permukaanbumi atau ekosistem# hal ini akan lebih terasa untuk daerah%daerah di garislintang tinggi# sehinga dapat menghasilkan perbedaan struktur ekosis%tem.

1. d. *itik kompensasiDengan tu uan menghasilkan produkti"tas bersih# tumbuhan harus

menerima se umlah &ahaya yang &ukup untuk membentuk karbohidrat yangmemadai dalam mengimbangi kehilangan se umlah karbohidrat akibat res%pirasi. Apabila semua faktor%faktor lainnya yang mempengaruhi la u fotosin%tesis dan respirasi diasumsikan konstan# keseimbangan antara ke dua pro%sestadi akan ter&apai pada se umlah intensitas &ahaya tertentu. Harga inten%sitas&ahaya dengan la u fotosintesis (pembentukkan karbohidrat) dapat me%ngimbangi kehilanggan karbohidrat akibat respirasi dikenal sebagai titikkompensasi . *itik ini menggambarkan intensitas &ahaya yang memadai untukter adinya fotosintesis# dan merupakan intensitas &ahaya minimum yang pen%ting untuk pertumbuhan. Harga titik kompetesi ini akan berlainan untuk seti%ap

enis tumbuhan.



8/27

1. e. Helio"ta dan /io"ta *umbuhan yang teradaptasi untuk hidup pada tempat%tempat dengan

intesitas &ahaya yang tinggi biasa disebut tumbuhan dengan intensitas &ahayayang tinggi biasa disebut tumbuhan holi"ta. -erupakan tumbuhan yangsenang dengan &ahaya yang tinggi isensitasnya dan mempunyai titikkompensasi yang tinggi pula. Dalam tubuhnya mempunyai sistem kimia yangaktif untuk membentuk karbohidrat dan uga membong%karnya dalamrespirasi. /ebaliknya tumbuhan yang hidup baik dalam situasi umlah &ahayayang rendah# dengan titik kompensasi yang rendah pula# dikenal dengantumbuhan senang keteduhan atau sio"ta# metobolismenya lambat dandemikian uga proses respirasinya. *itik kompensasinya helio"ta dapat

men&apai setinggi 5.+66 luks tetapi untuk tumbuhan yang hidup di tempatteduh ( sio'ta ) titik kompensasinya bisa serendah +? luks. ahkan ganggangyang hidup dalam perairan dalam dan ganggang serta lumut yang hidup digua%gua dapat tumbuh dengan intensitas &ahaya yang lebih lemah sampaitidak melebihi &ahaya bulan. eberapa enis tumbuhan mempunyai ka%rakteristik sio'ta ketika masih muda# yang kemudian berkembang kekarakteristik helio'ta apabila telah de$asa. Hal ini biasanya ter adi padapohon%pohon dengan anakannya yang harus tahan hidup di ba$ahpeneduhan. Pada dasarnya kaitan antara besar penyinaran denga la u

fotosintesis merupakan pangkal dari perbedaan helio"ta dengan sio"ta ini.Dalam hal ini peranan pembentukan pigmen hi au serta kloro"l sa%ngat eratkaitannya dengan intensitas &ahaya tadi. Pada tempat dengan penyinaranyang penuh# &ahaya berke&enderungan untuk merusak atau menghan&urkankloro"l ini. Dengan demikian kemampuan yang tinggi dalam pembentukankloro"l ini adalah mutlak diperlukan bagi tumbuhan yang hidup ditempatterbuka. Apabila tumbuhan tidak mampu menghasilkan kloro"l untukmengimbangi kloro"l yang han&ur (akibat &ahaya yang terlalu tinggi intensitas)maka tumbuhan itu akan gagal dalam mem%per%tahankan dirinya. Dengandemikin perbedaan kemampuan dalam pembentukan klo%ro"l inilah yngmembedakan antara helio"ta dengan sio"ta. (elio'ta berkemampuan yangtinggi dalam pembentukan kloro"lnya sehing%ga dapat tahan ditempatterbuka# dan sebaliknya sio"ta akan lebih efektif apabila berada di ba$ahnaungan dan akan ga%gal apabila berada pada dae%rah terbuka.

1. f. Adaptasi tumbuhan terhadap &ahaya kuateberapa tumbuhan mempunyai karakteristik yang dianggap sebagai

adaptasi%nya dalam mereduksi kerusakan akibat &ahaya yang terlalu kuat atausupraoptimal . Dedaunan yang mendapat &ahaya dengan intensitas yang tinggikloroplas berbentuk &akram# posisinya sedemikian rupa sehingga &ahaya yangditerima hanya oleh din%ding 0ertikalnya. ahkan pada beberapa enis tertentu



9/27

letak daun se&ara keseluruhan sering tidak berada dalam keadaan horisontal#hal ini untuk menghindar dari arah &a%haya yang tegak lurus pada permukaandaun dan ini berarti mengurangi kuat &ahaya yang masuk. erkurangnyakadar kloro"l pada intensitas &ahaya yang tinggi mengan%dung aspek yangmenguntungkan# &ahaya yang diserap atau di absorbsi akan mem%pertinggienergi yang di ubah men adi panas akibat e"siensi ekologi yang rendah. Hal initidak sa a mengganggui keseimbangan air tetapi uga akan mengganggukeseim%bangan fotosintesis dengan respirasi dalam tumbuhan. *elah banyakdipela ari bah$a umumnya tumbuhan tropika intensitas &ahaya yang diterimamempunyai hubungan langsung dengan kadar anthoc!anin . Pigmen ini yangbiasanya terletak pada lapisan permukaan dari sel berperan sebagai pemantul&ahaya sehingga menghambat atau mengurangi penembusan &ahaya ke

aringan yang lebih dalam. Pigmen%pigmen yang ber$arna merah ini akanmemantulkan terutama &ahaya merah yang berkadar panas. Dengandipantulkannya &ahaya merah ini maka akan mereduksi kemungkinan keru%sakan%kerusakan sel sebagai akibat pemanasan. *ernyata suhu di ba$ahlapisan ber%$arna merah dari suatu buah mempunyai suhu lebih rendah ikadibandingkan dengan bagian lainnya yang ber$arna hi au. eberapaganggang yang bebas bergerak akan menghindar dari &ahaya yang terlalukuat dengan alan pergerakan se&ara 0ertikal# bermigrasi kedalaman air.

1. g. Lamanya penyinaranLamanya penyinaran relatif antara siang dan malam +5 am akanmempengaruhi fungsi dari tumbuhan se&ara luas. 7a$aban dari organismehidup tehadap lamanya si%ang hari dikenal dengan fotoperiodisma. Dalampertumbuhan a$aban respon ini meliputi perbungaan# atuhnya daun dalamdormansi. Di daerah sepan ang khatulisti$a lamanya siang hari ataufotoperioda akan konstan sepan ang tahun# sekitar 1+ am pada musim panas#tetapi akan kurang dari 1+ am pada musim panas# tetapi akan kurang dari 1+

am pada musim dingin. Perbedaan yang terpan ang antara siang dan malamakan ter% adi di daerah dengan garis lintang tinggi. erdasarkan respon ini#tumbuhan berbunga dapat dikelompokan dalam tiga kelompok besar# yaitu'

a. *umbuhan berkala pan ang# yaitu tumbuhan yang memerlukan lamanyasiang lebih dari 1+ am untuk ter adinya proses perbungaan. erbagaitumbuhan tem%perate termasuk kelompok ini# seperti ma&am%ma&amgandum ( heat dan arley) dan bayam.

b. *umbuhan berkala pendek# kelompok tumbuhan yang memerlukanlamanya siang lebih pendek dari 1+ am untuk ter adinya prosesperbungaan# dalam ke%lompok ini termasuk tembakau dan bunga krisan.

&. *umbuhan berhari netral# yaitu tumbuhan yang tidak memerlukan

perioda pan% ang hari tertentu untuk proses perbungaan# misal tomat dandandelion.



10/27

3eaksi tumbuhan berskala pan ang dan berskala pendek membatasipenye%baran se&ara longitudinal sesuai dengan kondisi fotoperiodenya. Apabilabeberapa tumbuhan terpaksa hidup di tempat yang kondisi fotoperiodenyatidak optimal# maka pertumbuhannya akan bergeser pada pertumbuhan0egetatif. -isalnya ba$ang merah (tumbuhan berkala pendek)# akanmenghasilkan bulbus umbi lapisnya yang besar apabila ditumbuhkan didaerah dengan fotoperiode yang pan ang# hal ini memberikan arti ekonomitertentu dan banyak dilakukan oleh pakar holtikultura. Di daerah khatulisti%$atingkah laku tumbuhan sehubungan dengan fotoperiode ini tidaklahmenun ukkan adanya pengaruh yang men&olok. *umbuhan akan tetapi aktifdan berbunga sepan ang tahun asalkan faktor%faktor lainnya# dalam hal ini

suhu# air# dan nutrisi# tidak merupakan faktor pembatas.

+. /UHU/uhu merupakan faktor lingkungan yang dapat berperan baik langsung

maupun tidak langsung terhadap organisme hidup. erperan langsung hampirpada setiap fungsi dari tumbuhan dengan mengontrol la u proses%proses kimiadalam tumbuhan tersebut# sedangkan peran tidak langsung de%nganmempengaruhi faktor%faktor lainnya terutama suplai air. /uhu akanmempengaruhi la u e0aporasi dan menyebabkan tidak sa a keefektifan hu an

tetapi uga la u kehilangan air dari organisme hidup. /ebenarnya sangat sulituntuk memisahkan se&ara mandiri pengaruh suhu sebagai faktor lingku%ngan.-isalnya energi &ahaya mungkin diubah men adi energi panas ketika &ahayadiabsorbsi oleh suatu substansi. *ambahan lagi suhu sering berperanbersamaan dengan &ahaya dan air untuk mengontrol fungsi%fungsi organisme.3elatif mudah untuk mengukur suhu dalam suatu lingkungan tetapi sulit untukmenentukan suhu yang bagai%mana yang berperan nyata# apakah keadaanminimum# maksimum atau keadaan harga rata%ratanya yang penting.

+. a. /uhu dan tumbuhan,ehidupan di muka bumi berada dalam suatu batas kisaran suhu antara

6 < sampai !6


11/27

dengan tumbuhan di daratan. /e&ara garis besar semua tumbuhanmempunyai kisaran toleransi suhu yang berbeda tergantung pada umumnya.,eseimbangan air dan uga keadaan musim.

+. b. 8ariasi /uhu/angat sedikit tempat%tempat dipermukaan bumi se&ara terus menerus

berada dalam kondisi terlalu panas atau terlalu dingin untuk sistem kehidup%an#suhu biasanya mempunyai 0ariasi baik se&ara ruang maupun se&ara $aktu.8ariasi suhu ini berkaitan dengan garis lintang# dan se alan dengan ini ugater adi 0ariasi lokal berdasarkan topo%gra" dan arak dari laut. *er adi uga0ariasi dari suhu ini dalam ekosistem# misalnya dalam hutan dan ekosistemperairan. Perbedaan yang nyata antara suhuG pada permu%kaan kanopi hutan

dengan suhu dibagian dasar hutan akan terlihat dengan elas.Demikian uga perbedaan suhu berdasarkan kedalaman air. /eperti

halnya de%ngan faktor &ahaya# letak dari sumber panas (matahari)# bersama%sama dengan berpu%tarnya bumi pada porosnya akan me%nimbulkan 0ariasisuhu dialam tempat tumbuhhan hidup. 7umlah panas yang diterima bumi ugaberubah%ubah setiap saat tergantung pada lintasan a$an# bayangantumbuhan setiap hari# setiap musim# setiap tahun dan ge ala ekologi. egitumatahari terbit pagi hari# permukaan bumi mulai memperoleh lebih banyakpanas dibandingkan dengan yang hilang karena radiasi panas bumi# de%ngan

demikian suhu akan naik dengan &epat. /etelah beberapa am ter&apailahsuhu tertinggi setengah hari. /etelah le$at petang mulailah ter adi penurunansuhu muka bumi ini akibat radiasi yang lebih besar dibandingkan radiasi yangditerima. Pada ma%lam hari penurunan suhu muka bumi akan bertambah lagi#panas yang diterima melalui radiasi dari matahari tidak ada# sedangkan radiasiber alan terus# akibat ada kemung%kinan suhu permukaan bumi lebih ren%dahdari suhu disekitarnya. Proses ini akan menimbulkan Buktuasi suhu harian# danBuktuasi suhu yang paling tinggi akan ter adi didaerah antara ombak# ditepipantai.

erbagai karakteristik muka bumi penyebab 0ariasi suhu 'a) ,omposisi $arna dan tanah# makin terang $arna tanah makin banyak

panas dipan%tulkan# makin gelap $arna tanah makin banyak panasdiserap.

b) ,egemburan dan kadar air tanah# tanah yang gembur lebih &epatmemberikan res%pon pada pan&aran panas dari pada tanah yang padat#terutama erat kaitannya dengan penembusan dan kadar air tanah# makinba%sah tanah makin lambat suhu berubah

&) ,erimbunan tumbuhan# pada situasi dimana udara mampu bergerakdengan be%bas maka tidak ada perbedaan suhu antara tempat terbuka

dengan tempat tertutup 0egetasi. *etapi kalau angin tidak berhembuskeadaan akan sangat berlainan# de%ngan kerimbunan yang rendah sudah



12/27

mampu mereduksi pemanasan tanah oleh peman&aran sinar matahari.Ditambah lagi kelembaban udara diba$ah kerim%bunan tumbuhan akanmenambah banyaknya panas yang dipakai untuk pemanas%an uap air.Akibatnya akan menaikan suhu udara. Pada malam hari panas yang di%pan&arkan kembali oleh tanah akan tertahan oleh lapisan kanopi# dengandemikian Buktuasi suhu dalam hutan sering auh lebih rendah ikadibandingkan dengan Buktuasi suhu ditempat terbuka atau tidakber0egetasi.

d) 2klim# mikro perkotaan# perkembangan suatu kota menun ukan adanyapengaruh iklim. Asap dan gas yang terdapat diudara kota sering mere%duksi radiasi. Partikel%partikel debu yang melayang diudara merupakan intidari uap air dalam proses kondensasinya# uap air inilah yang bersifat aktif

dalam mengurangi pengaruh radi%asi matahari tadi.e) ,emiringan lereng dan garis lintang# kemiringan lereng sebesar 6 dapatmereduk%si suhu# sebanding dengan 5 km per alanan kekutub.

8ariasi suatu berdasarkan $aktu atau temporal ter adi baik musimanmaupun harian# semua 0ariasi ini akan mempengaruhi penyebaran dan fungsitumbuhan.

+. &. Pengaruh /uhu terhadap *umbuhan/eluruh reaksi kimia pada proses "siologi dan metabolisme dipengaruhi

oleh suhu. 3eaksi kimia berlangsung lebih &epat dengan kenaikan suhu. Padakisaran suhu tertentu# reaksi kimia berlangsung dua kali lebih &epat padakenaikan suhu udara 16 6< ( hukum Van)t (o* ). /uhu berpengaruh terhadapkatalisator yakni berbagai ma&am enCim dalam tubuh tumbuhan enCim dansenya$a protein rusak akibat suhu terlalu ting%gi atau terlalu rendah. EnCimakan mengendap dan kehilangan kemampuannya untuk memper&epat reaksi./etiap tumbuhan memiliki kisaran suhu# dimana proses%proses "siologitumbuhan berlangsung &epat dan &epat. *erdapat tiga rangkaian suhu# yaknisuhu minimum# suhu optimum dan suhu maksimum yang sangat berpengaruhterhadap la u proses "siologis dan metabolisme. 3angkaian suhu tersebutdisebut suhu kardinal (&ardinal temperature). Diba$ah suhu minimumtumbuhan berhenti tumbuh# pertum%buhan &epat dan lan&ar ter adi pada suhuoptimum tumbuhan men adi tidak aktif. /uhu kardinal tanaman budidaya tropisseperti sorghum adalah 1@ % 5?


13/27

a. rgan dan aringan tumbuhan mengeringb. Protoplasma rusak karena terurai sehingga berhenti berfungsi&. ,etidakseimbangan fotosintesis dan respirasi# sehingga hasil fotosin%

tesis 9habis dibakar: dan kurang untuk respirasid. EnCim dan senya$a protein lainnya men adi tidak aktif

/uhu udara yang terlalu dingin yaitu diba$ah suhu minimum# akanter adi hal%hal sebagai berikut'

a. EnCima dan protein men adi kental dan mengendap sehinggakehilangan reakti%"tasnya

b. *erbentuk kristal es didalam protoplasma# sehingga seluruh prosesseluler ter%henti# bahkan ter adi kematian organ%organ selnya

&. *erbentuk kristal es di ruang%ruang antar sel# banyak sel yangbersebelahan pe&ah dinding selnya dan sel kemudian mati.

,erusakan akibat suhu yang terlalu rendah dan ter adi dengan tiba%tibasering ter adi di lintang diatas +5 dan disebut frost (Daubenmire). Adap%tasitumbuhan terha%dap suhu# se&ara e0olutif tumbuhan yang memiliki sifat%sifattoleran terhadap suhu ekstrim 9terseleksi: dan populasinya makin membesar.

entuk morfologi tumbuhan yang mampu mengfhindari suhu tinggi antaralain'

Daun berukuran ke&il dan tipis helainya# guna meningkatkan transpirasi

agar daun bersuhu lebih rendah dari pada udara di sektarnya. rientasi helaidaun 0ertikal searah dengan kedatangan sinar. Permukaan daun ber$arnaputih untuk memantulkan sinar# kulit batang tebal dan bergabus. Protoplasmaberkadar air rendah# sehingga pontesi osmosa adi tinggi. Adaptasi tumbuhanterhadap suhu rendah dan upaya pen&e%gahan kerusakan akibat suhu rendahantara lain 'a. /el%sel yang ada dipermukaan dilapisi lilin ( a ) yang tebal dan sering

padat di%tumbuhi bulu (pubes&en&e)b. /el%sel berukuran ke&il#

&. Protoplasma ber0ikositas rendah (en&er)# kandungan molekul air rendah#kadar protein%lipid%gula tinggi dan tekanan osmosis rendah.d. La u pertumbuhan 0egetatif rendah.

+. d. /uhu dan Produkti0itasLa u respirasi dan fotosintesis dari tumbuhan haruslah ter adi sedemi%

kian rupa sehingga terdapat produkti0itas bersih. Untuk tumbuhan umumnyasuhu optimum un%tuk respirasi lebih tinggi dari suhu optimum untukfotosintesis. Diatas suhu tertentu respirasi akan melebihi fotosintesis# makaakan ter adi kelaparan bagi tumbuhan ter%sebut. Hal inilah yang berperandalam membatasi penyebaran tumbuhan di daerah dingin ke arah hangat.



14/27

+. e. *hermoperiodisma *hermoperiodisma merupakan a$aban dari tumbuhan terhadap situasi

suhu yang bersifat ritmik. Hal ini dapat ter adi baik se&ara musim atau harian. *umbuhan yang biasanya hidup pada tempat%tempat dengan suhu yangberBuktuasi berke&en%derungan akan mengalami gangguan apabiladitumbuhkan pada tempat suhu yang konstan. ,ebanyakan tumbuhan akantumbuh baik bila suhu lingkungan berubah%ubah# misalnya# tomat mempunyaila u pertumbuhan optimum bila berada pada tempat de%ngan suhu siang +

bab 2 faktor lingkungan dalam ekologi tumbuhan

Documents