Faktor Pembatas (Limiting Factor)

Siti YuliawatiDosen Fakultas Perikanan

Universitas Dharmawangsa Medan9 April 2018

Faktor Pembatas

• Keadaan yang mendekati atau melampauibatas toleransi.

• Kondisi batas = faktor pembatas

• Yang merupakan faktor pembatas :

1. Unsur dan senyawa essensial yang beradadalam keadaan minimum.

2. Batas toleransi organisme.

Hukum minimum Leibig

• Pertumbuhan tumbuhan tergantung kepada zatatau senyawa yang berada dalam keadaanminimum apabila keadaan stabil.

• Misalnya :• Gas oksigen di perairan konsentrasinya kecil• dan sering berubah-ubah jumlahnya• tetapi gas oksigen sangat dibutuhkan oleh

organisme air untuk bernapas• sehingga ketersediaan gas oksigen di perairan

merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhandan kelangsungan hidup organisme air.

Hukum toleransi Shelford

• Setiap organisme mempunyai batas toleransimaksimum dan minimum ekologi.

• Misalnya :

• Di ekosistem perairan kisaran perubahan suhu kecilsaja sehingga organisme air toleransi terhadapperubahan suhu perairan menjadi sempit.

• Jika tiba-tiba terjadi perubahan suhu perairan yangbesar dan dalam waktu singkat maka organisme airtidak dapat mentoleransinya.

• Maka suhu perairan merupakan faktor pembatas bagiorganisme air.

Kisaran toleransi organisme

• Organisme – organisme dapat memilikikisaran toleransi yang lebar bagi satu faktor(disebut eury) dan kisaran toleransi yangsempit untuk faktor lainnya (disebut steno).

• Contohnya : Ikan nila memiliki kisarantoleransi yang lebar untuk perubahan salinitas(euryhalin) tetapi memiliki kisaran toleransiyang sempit untuk perubahan suhu(stenothermal).

Ecotypes• Organisme dengan kisaran – kisaran

toleransi yang luas untuk semuafaktor

• akan memiliki penyebaran yangpaling luas

• karena spesies ini bisa beradaptasisecara lokal dengan lingkungansetempat.

Nympha (serangga air)

Keadaan tidak optimum

• Apabila keadaan tidak optimum bagi suatu jenismengenai satu faktor ekologi, batas –batas toleransiterhadap faktor – faktor ekologi lainnya dapatdikurangi berkenaan dengan faktor – faktor ekologilainnya.

• Contoh : Apabila nitrogen tanah, yang merupakanfaktor pembatas bagi ketahanan rumput terhadapkekeringan, jumlahnya sedikit atau tingkat nitrogentanah rendah, maka agar rumput tidak menjadi layuperlu disiram dengan air yang jumlahnya lebih banyakdaripada jika rumput berada di tanah dengan tingkatnitrogen tanahnya tinggi.

Organisme di alam tidak hidup pada kisaran optimum

• Seringkali ditemukan bahwa organisme –organisme di alam sebenarnya tidak hiduppada kisaran optimum berkenaan denganfaktor fisik tertentu.

• Contoh : anggrek – anggrek tropis tertentusebenarnya akan tumbuh lebih baik dalamsinar matahari penuh daripada di dalamnaungan asalkan mereka tetap sejuk.

Periode sangat gawat (kritis)

• Periode reproduksi biasanya merupakan periodeyang sangat gawat apabila faktor – faktorlingkungan bersifat membatasi.

• Contoh :• Batas toleransi biji, telur, embryo, kecambah lebih

sempit daripada batas toleransi organismedewasanya.

• Misalnya suatu tumbuhan bisa tumbuh di tempattergenang sampai kering,

• Tetapi kecambahnya hanya bisa tumbuh atauberkembang di tempat yang lembab tapi tidaktergenang air.

Faktor pembatas

• Semua faktor fisik alami tidak hanyamerupakan faktor pembatas dalam arti yangmerugikan,

• Akan tetapi juga merupakan faktor pembatasdalam arti yang menguntungkan,

• Sehingga komunitas selalu dalam keadaanseimbang (homeostatis).

Faktor pembatas

• Di alam organisme tidak hanya beradaptasiterhadap lingkungan fisik dalam arti toleransi saja,

• Akan tetapi juga memanfaatkan periodesitasalami untuk mengatur kegiatan dan memprogramkehidupannya.

• Konsep faktor pembatas tidak hanya berupafaktor fisik saja,

• Akan tetapi juga adanya interaksi yang pentinguntuk mengontrol distribusa dan jumlah populasi.

Keadaan (Faktor) Kompensasi

• Organisme dapat mengadakan adaptasi danmengubah keadaan lingkungan fisik untukmengurangi efek hambatan terhadap pengaruhsuhu, cahaya, air dan sebagainya.

• Contoh : hewan unta mempunyai tempatpenyimpanan air di punuknya agar tahan tidakminum di padang pasir dalam jangka waktu yanglama.

• Anjing lautnya mempunyai lapisan lemak yangtebal di tubuhnya untuk bertahan di daerahdingin.

Indikator biologi / ekologi

• Kita dapat menentukan keadaan lingkungan fisikdari organisme yang ditentukan pada suatudaerah.

• Contohnya :• Jika di suatu perairan tawar banyak terdapat

cacing tubifex,• maka keberadaan cacing tubifex dapat dijadikan

sebagai indikator ekologi• bahwa perairan tawar tersebut sudah tercemar

oleh bahan organik.

Cacing Tubifex (cacing sutra)

Kolam tempat kultur cacing tubifex

Beberapa faktor pembatas di perairan

1. Suhu

• Umumnya batas atas lebih kritis daripada batas bawah.

• Karena suhu yang tinggi dapat menyebabkan sel - seltubuh organisme yang berupa protein mengalamidenaturasi sehingga sel menjadi rusak (mati).

• Suhu mempengaruhi metabolisme organisme.

• Suhu mempengaruhi kelarutan gas – gas di perairan.

• Pada ekosistem perairan suhu penting dalampenentuan zonasi dan stratifikasi perairan.

• Variasi suhu tidak besar pada ekosistem perairan.

• Oleh karena itu umumnya organisme air mempunyaitoleransi yang sempit terhadap suhu.

2. Cahaya

• Organisme berada di ujung tanduk dilemacahaya.

• Cahaya langsung akan membunuhprotoplasma.

• Tetapi cahaya matahari merupakan sumberenergi bagi kehidupan.

• Tanpa cahaya matahari tidak ada kehidupan.

Matahari sumber energi bagi bumi

3. Salinitas : kadar garam dalam air atau perairan

Osmosis : proses perpindahan molekul cairan (pelarut) dari larutan yang konsentrasinya rendah ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi melalui membran yang semi

permeabel

Proses osmosa akan berakhir jika

konsentrasi dari kedua larutan tersebut sudah

sama atau disebut isotonik.

Jika konsentrasi larutan lebih rendah disebut

hipotonik.Jika konsentrasi larutan

lebih tinggi disebut hipertonik.

Larutan

• Campuran homogen satu atau lebih zat terlarut(zat yang dilarutkan dalam pelarut, misalnya :garam atau gula) yang larut (tidak terjadi prosespengendapan) dalam pelarut (media yangdigunakan untuk melarutkan zat terlarut,misalnya : air).

Tekanan osmotik : tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis melalui membran yang semi

permeable

Tekanan Osmotik Dalam Tubuh Ikan Air Laut

Jika ikan air laut dimasukkan ke perairan tawar, air dari perairan tawar akanberosmosis ke dalam tubuh ikan air laut karena konsentrasi garam dalam tubuh ikanair laut lebih tinggi daripada konsentrasi garam dalam perairan tawar . Akibatnyaikan air laut akan kelebihan cairan (mengalami plasmotypsis atau kembung) sehinggasel – sel tubuhnya menjadi bengkak , akhirnya pecah dan ikan akan mati.

4. Gas - Gas

Kelarutan Gas di Air

• Kadar oksigen, karbondioksida dan gas – gas lainyang terlarut dalam air bervariasi dari segi waktudan tempat.

• Kelarutan gas dipengaruhi oleh : suhu, tekanandan salinitas.

• Suhu dan salinitas yang tinggi dapat mengurangikelarutan oksigen.

• Sumber oksigen air ialah dari hasil fotosintesisdan difusi dari udara (diperbesar oleh gerakanair).

Kelarutan CO2 di Air

• Kelarutan gas karbondioksida dalam air juga bervariasi,

• Tetapi karbondioksida merupakan gas yang mudahlarut dalam air.

• Sumber gas karbondioksida dalam air ialah daripernapasan organisme dan proses pembusukan bahanorganik.

• pH air berkaitan erat dengan kadar CO2 dalam air yangberasal dari respirasi organisme air dan seringmerupakan faktor pembatas penting bagi organisme airkarena dapat mempengaruhi pernapasan dan kerjaenzim.

5. Garam – garam biogenik

Garam – garam biogenik

• Ialah garam – garam yang terlarut dalam air yangmerupakan garam – garam yang vital bagiorganisme.

• Terdiri dari :

1. Makronutrien : C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg

2. Mikronutrien : Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, Co, Cl

• Ditinjau dari fungsinya, unsur logam seringberperan sebagai metalo – aktifator.

• Misalnya : Co untuk vitamin B12.

Arus dan Tekanan

Arus dan Tekanan

• Merupakan faktor pembatas bagi organismeair.

• Misalnya perbedaan organisme sungai dandanau sering disebabkan oleh adanya arusyang deras di sungai.

• Tumbuhan dan hewan sungai telahberadaptasi terhadap arus,

• Baik secara morfologi maupun fisiologi.

SELESAI