MAKALAH EKOLOGI TUMBUHAN

“ STRUKTUR POPULASI DAN DEMOGRAFI TUMBUHAN

BESERTA INTERAKSI SPESIES “

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 3

1. Ayatun Nisa (E1A013005)

2. Febrina Amaliya Rha’ifa (E1A013016)

3. Isma Yulianti (E1A013021)

4. Nurlaelatun Hasanah (E1A013037)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MATARAM

2016

KATA PENGANTAR

Bismillahhirrahmanirrahim

Assalammualaikum Wr.Wb

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang masih memberi kita nikmat dan

karunianya sehingga kita selalu dalam keadaan sehat wal’afiat hingga saat ini.

Alhamdulillah, pada kesempatan ini kami dapat menyelesaikan makalah Ekologi Tumbuhan

tentang “Struktur Populasi dan Demografi Tumbuhan beserta Interaksi Spesies”. Makalah ini

disusun dengan tujuan untuk menginformasikan bagi pembacanya tentang struktur populasi,

demografi tumbuhan dan interaksi spesies.

Semoga makalah yang kami susun ini dapat bermanfaat bagi pembacanya. Akan tetapi dari

pembuatan makalah ini pasti ada kekurangan atau ketidakpasan tentang masalah yang kami

bahas dalam makalah ini. Oleh karena itu, kami harap agar semua pihak dapat memakluminya

serta dapat memberikan kritik dan sarannya. Sekian dan terima kasih.

Wassalammualaikum Wr.Wb.

Penyusun

(Kelompok 3)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .......................................................................................................2

DAFTAR ISI ......................................................................................................................3

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................4

1.1 Latar Belakang ..............................................................................................................4

1.2 Rumusan Masalah .........................................................................................................4

1.3 Tujuan ............................................................................................................................5

BAB II PEMBAHASAN ...................................................................................................6

2.1 Struktur Populasi ..........................................................................................................6

2.2 Demografi Tumbuhan ...................................................................................................10

2.3 Interaksi Spesies ............................................................................................................10

BAB III PENUTUP ...........................................................................................................16

3.1 Kesimpulan ....................................................................................................................16

3.2 Saran ..............................................................................................................................16

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................17

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANGTumbuhan tersebar di alam biasanya tidak mempunyai jarak sama. Ini disebabkan

karena adanya perbedaan dalam: kondisi lingkungan, sumberdaya, tetangga, dan

gangguan, yang kesemuanya hanya merupakan sejumlah kecil faktor yang mempengaruhi

pola dinamika dan populasi tumbuhan. Perbedaan perangkat kondisi lingkungan tidak

hanya memodifikasi distribusi dan kelimpahan individu, tetapi nampaknya juga merubah

laju pertumbuhan, produksi biji, pola percabangan, area daun, area akar, dan ukuran

individu. Distirbusi, survival, dan pola pertumbuhan serta reproduksi mencerminkan

adaptasi tumbuhan terdapat regim lingkungan tertentu, dan dengan demikian keadaan

tersebut adalah suatu bagian penting dalam ekologi tumbuhan. Pengetahuan tentang

populasi sebagai bagian dari pengetahuan ekologi telah berkembang menjadi semakin

luas. Dinamika populasi tampaknya telah berkembang menjadi pengetahuan yang dapat

berdiri sendiri. Pengetahuan tentang dinamika populasi menyadarkan orang untuk

mengendalikan populasi dari pertumbuhan meledak ataupun punah.

Populasi pada dasarnya memiliki dua ciri dasar yaitu ciri biologis yang merupakan

ciri-ciri yang dipunyai oleh individu-individu pembangun populasi itu dan ciri statistik

yang merupakan ciri unik suatu tumbuhan sebagai himpunan atau kelompok individu-

individu yang berinteraksi satu dengan lainnya Faktor-faktor yang mempengaruhi

keberadaan populasi tumbuhan dengan dinamikanya antara lain: Kondisi lingkungan,

Ketersediaan sumber daya, Kompetisi, Gangguan, Ketersediaan propagul (biogeografi).

Populasi tumbuhan tidaklah statis karena dipengaruhi oleh pertambahan atau

pengurangan anggota populasi sepanjang waktu. Pengetahuan tentang dinamika populasi

menyadarkan orang untuk mengendalikan populasi dari pertumbuhan meledak ataupun

mengalami penyusutan sehingga mengakibatkan kepunahan.

Tidak hanya 1 organisme saja yang ada di muka bumi ini melainkan ada berbagai

jenis komponen yaitu komponen biotik dan komponen abiotik. Setian komponen

membutuhkan komponen lainnya untuk bertahan hidup. Antar organisme, populasi,

komunitas, dan ekosistem saling berinteraksi satu sama lain. Keaneka ragaman makhluk

hidup di permukaan bumi akan menimbulkan hubungan kekerabatan antara organisme

tersebut, mahluk hidup yang hidup di bumi selalu mengadakan interaksi (saling

mempengaruhi) dengan mahluk hidup lainnya, selain terjalinnya hubungan kekerabatan

antar organisme maka adapula interaksi untuk tujuan pemenuhan kebutuhan hidup setiap

jenis. Adanya interaksi antar organisme ini dapat menyebabkan tidak adanya komponen

dalam suatu ekosistem yang dapat mandiri memenuhi kebutuhan hidupnya baik antara

komponen biotik dengan sesamanya maupun antara komponen biotik dengan komponen

abiotik.

1.2 RUMUSAN MASALAH1. Bagaimana densitas populasi dan pola distribusi individu dalam suatu spesies ?

2. Bagaimana demografi tumbuhan seperti yang diterapkan pada individu dan unit

(madule) pertumbuhan – tumbuhan ?

3. Bagaimana berbagai macam interaksi yang dapat terjadi antara anggota suatu

komunitas ?

1.3 TUJUAN1. Untuk mengetahui densitas populasi dan pola distribusi individu dalam suatu spesies.

2. Untuk mengetahui demografi tumbuhan seperti yang diterapkan pada individu dan unit

(madule) pertumbuhan – tumbuhan.

3. Untuk mengetahui berbagai macam interaksi yang dapat terjadi antara anggota suatu

komunitas.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Densitas Populasi dan Pola Distribusi Individu 2.1.1 Densitas : Definisi dan Metode

Densitas adalah jumlah individu per unit area, seperti 300 Acer saccharum per

hektar di hutan merangas, atau 3000 Larrea tridentate per hektar di Semak gurun.

Untuk mendapat densitas tidak perlu menghitung setiap individu yang terdapat

dalam seluruh area luas untuk sampai pada nilai densitas. Tetapi dengan

mengadakan sampling secara acak dengan kuadrat yang mungkin hanya 1% dari

area seluruhnya sudah dapat memberi suatu perkiraan densitas yang mendekati

kenyataan. Kuadrat adalah suatu area sembarang bentuk yang diberi batas dalam

vegetasi, sehingga penutup (cover) dapat diperkirakan, jumlah tumbuhan dihitung,

atau spesies didaftar. Kuadrat biasanya cukup kecil ukurannya, sehingga satu orang

yang berdiri pada satu titik di sepanjang sisinya, dapat dengan mudah mensurvei

seluruhnya tumbuhan yang terdapat dalam kuadrat. Kuadrat untuk sampel pohon

dapat mempunyai panjang 10-50 m pada satu sisi, sehingga untuk sensus tumbuhan

yang ada pada kuadrat tersebut, seiring memerlukan lebih dari pada satu orang.

Kuadrat dapat diletakkan secara acak dengan membuat dua sumbu x dan y di

sepanjang tepi area luas yang disampel. Kemudian membagi sumbu menjadi unit-

unit atau titik-titik dengan interval tertentu, dan mengambil sepasang nomer dari

table nomer acak, atau menarik nomor-nomor dari suatu wadah (cara lotre). Jika

seluruhnya, ada 12 kuadrat dengan luas 2 m2 masing-masing diletakkan dalam area

2400 m2, sehingga 1% area total sudah termasuk dalam kuadrat. Densitas juga dapat

diperkirakan dengan metode jarak, yang tidak memakai kuadrat.

2.1.2 Pola Distribusi Individu : Definisi dan Metode

Jumlah tumbuhan dalam suatu area dapat disusun dalam tiga pola dasar, yaitu :

acak, mengelompok (clumped) atau teratur (regular).

1. Pola acak : dalam pola acak, lokasi sembarang tumbuhan tidak mempunyai

arah dan posisi (bearing) terhadap lokasi lain pada spesies yang sama.

2. Pola mengelompok : dalam pola mengelompok (juga disebut aggregateo atau

underdispersed), hadirnya satu tumbuhan berarti terdapat kemungkinan besar

untuk menemukan spesies lain yang sama yang ada didekatnya.

3. Pola teratur : pola teratur, atau “ovedispersed”, adalah sama dengan pola pohon

dalam suatu perkebunan yang ditanam dengan jarak teratur satu sama lain.

Kebanyakan spesies cenderung mengelompok, karena dua alasan yaitu :

Pertama, tumbuhan tersebut harus berkembang biak dengan reproduksi; di mana

biji atau buah cenderung jatuh dekat induk; atau dengan runner atau rimpang yang

menghasilkan anakan vegetative yang masih dekat induknya. Kedua, berhubungan

dengan lingkungan mikro; habitat bersifat homogeny pada level lingkungan makro,

tetapi pada level yang lebih kecil, ini terdiri atas banyak mikrositus yang berbeda

yang memungkinkan penempatan dan pemantapan suatu spesies dengan tingkat

keberhasilan yng berbeda pula. Mikrositus yang paling cocok untuk suatu spesies

akan cenderung menjadi lebih padat ditempati oleh spesies yang sama. Ada banyak

cara mengukur pola, yaitu antara lain :

1. Metode dengan memakai kuadrat acak; jumlah individu spesies A yang berakar

dalam tanah dihitung dalam kuadrat dan diringkaskan dalam bentuk tabel.

Dalam hal ini data yang diperoleh adalah data yang diamati (observed).

Kemudian ada data yang diharapkan (expected), yakni, jika anggota spesies A

tersebar secara acak, ditentukan dengan rumus agak sederhana, yaitu distribusi

Poisson, yang hanya memerlukan jumlah rata-rata tumbuhan per kuadrat.

Perbedaan antara data observed dan data expected dievaluasi dengan

perhitungan chi-square.

Jumlah tumbuhan

per kuadrat

Pengamatan jumlah

kuadrat dengan x

tumbuhan

Harapan jumlah

kuadrat dengan x

tumbuhan

X2 =

pengtn−harapanharapan

2

0 13 21.0 3.0

1 51 32.8 10.1

2 23 25.6 0.3

3 3 13.3 8.0

4 0 5.2

5 10 1.6 1.5

Total 100 99.5 Sigma X = 22.9

Dalam contoh ditunjukkan dalam tabel, nilai chi-square adalah lebih kecil

daripada yang diharapkan menurut kesempatan, sehingga kesimpulannya adalah

bahwa anggota spesies A tidak terdistribusi secara acak. Kemudian, apakah mereka

mengelompok atau regular? Pengamatan dalam tabel menunjukkan bahwa jumlah

kuadrat lebih kecil daripada yang diharapkan yang mempunyai nol atau lebih

daripada satu tumbuhan, dn lebih besar daripada yang diharapkan mempunyai satu

tumbuhan. Kemudian, dengan deduksi, kita dapat mengatakan bahwa anggota

spesies A tersebar regular.

Metode jarak (metode tanpa plot) dapat juga dipakai untuk me-detect pola

distribusi, dalam kasus ini, jarak antara anggota yang berdekatan spesies sama

dihitung.

2.2 Demografi Tumbuhan Demografi tumbuhan adalah kajian perubahan dalam ukuran populasi menurut

waktu. Dengan menentukan laju kelahiran dan kematian individu tiap umur dalam suatu

populasi, demografiwan memproyeksikan beberapa lama suatu individu hidup, kapan

akan menghasilkan anakan dan berapa banyak, dan keseluruhan perubahan jumlah

dalam populasi dan dalam waktu tertentu. Satu pendekatan terhadap demografi

tumbuhan adalah dengan memberikan berbagai stadia sejarah hidup (life history) suatu

tumbuhan dan mengkuantifikasi jumlah yang hadir pada tiap stadia. Contohnya,

tumbuhan tertentu mempunyai berbagai stadia dalam sejarah hidup dalam suatu

populasi tumbuhan. Biji yang hadir dalam tanah diacu sebagai kolam biji/seed pool

(bank biji/seed bank). Beberapa dari biji ini berkecambah untuk menjadi semai

(seedling). Lingkungan bertindak sebagai suatu saringan, sehingga beberapa semal

menjadi terbentuk dan biji yang lain tetap dalam bank biji. Beberapa tumbuhan mati

sebelum mencapai dewasa yang reproduktif, dan masih ada yang lain membentuk

anakan vegetative baru dengan reproduksi vegetatif.

Unit populasi

Dalam demografi tumbuhan, unit populasi tidak selalu berbentuk individu yang

dibentuk oleh perkecambahan biji. Unit populasi yang dihasilkan secara vegetative

disebut sebagai ramet. Ini berasal dari akar kata latin yang berarti suatu cabang, seperti

dalam ramification.

Sedangkan genet mengacu suatu unit populasi yang timbul dari biji. Grup ramet

dihasilkan secara vegetative dari suatu induk tunggal dapat pula disebut sebagai suatu

clone. Ramet sendiri dapat dihasilkan secara vegetatif, dan akan menaikkan ukuran

suatu clone. Dua tumbuhan dengan umur sama yang mempunyai perbedaan besar dalam

ukuran dan bentuk karena keadaan lingkungan mempunyai dampak berbeda sebagai

bagian populasi. Contohnya, suatu tumbuhan besar dapat menghasilkan lebih banyak

biji daripada tumbuhan kecil. Karenanya, hal ini penting untuk menentukan moduler

pertumbuhan dan mengkonsepkan suatu tumbuhan sebagai suatu metapopulasi atau

suatu populasi module.

Kita dapat menemukan suatu ide kompleksitas dinamika suatu populasi tumbuhan

dengan memandang populasi hipotesis pohon. Pertumbuhan dan reproduksi pohon

tergantung pada kondisi lingkungan. Tanggapan populasi pohon terhadap kondisi dan

waktu terbagi dalam dua cara : Pertama, mereka dapat bertambah banyak dengan

menghasilkan biji dan dengan demikian membentuk genet baru. Densitas populasi

kemudian berubah, dan struktur umur genet berubah karena individual genetic baru

telah ditambahkan pada populasi. Genet kemudian dapat menyesuaikan apakah secara

fisiologis atau morfologis dalam tanggapan terhadap perubahan dalam keadaan

lingkungan yang disebabkan oleh penambahan individu. Penyesuaian ini dapat

mengambil bentuk aklimasi, produksi allelokemik, kenaikan dan penurunan output

reproduktif aseksual, dan perubahan dalam bentuk dan ukuran individu dengan

penambahan atau menggugurkan module tubuh tanaman, seperti daun, cabang, atau

akar. Kedua,tanggapan populasi genet terhadap perubahan dalam kondisi lingkungan

dengan mengubah keseluruhan bentuk dan orientasi tubuh tanaman. Proliferasi module

dapat memakai sumberdaya yang tersedia dan menahan pengangkatan atau

pembentukan individu baru dari biji.

Kajian dinamika populasi pohon meliputi kedua bentuk kelahiran dan kematian

pohon individu dan komponen modular tubuh tanaman. Pengulangan module sebagai

unit kajian demografi. Module ini mungkin suatu cabang dengan kuncup, daun, dan

bunga, daun individu, atau sembarang module lain pertumbuhan tanaman yang terulang

sehingg tanaman menjadi lebih besar. Dalam populasi tumbuhan, tidak semua individu

menambah module pada laju yang sama karena pembatasan pada sumberdaya dan

kompetisi antar individu. Banyak individu tetap kecil, sementara beberapa tumbuh besar

dan menempati sejumlah ruang habitat yang ukurannya tak teratur

2.2.1 Model Pertumbuhan Populasi

Model continuous-time

Dengan memakai sebuah model “continous-time” kita dapat menentukan

jumlah tumbuhan yang ada pada beberapa waktu mendatang (Nt+1) dengan

menambah jumlah tumbuhan pada waktu tertentu (Nt). Jumlah yang terbentuk

dari biji yang dihasilkan oleh tumbuhan yang ada (B) , dan yang tersebar pada

situs (1), kemudian dikurangi jumlah yang telah mati (D), dan jumlah biji yang

tersebar keluar area (E) selama periode waktu t sampai t + 1. Dalam bentuk

persamaan :

Nt+1=Nt+B+I-D-E (Persamaan 1)

Karena kita jarang mampu membuat perhitungan lengkap tentang

kelahiran dan kematian untuk seluruh populasi, data biasa dinyatakan dalam laju

kelahiran individu (b) dan kematian (d). Dengan mengabaikan imigrasi dan

emigrasi saat itu, kita dapat menghitung laju kenaikan sesaat (r) per individual

(juga disebut laju intrinsic kenaikan alami) dalam populasi sebagai:

r = b - d (persamaan 2)

Sekarang kita dapat menghitung laju sesaat perubahan dalam jumlah

populasi dengan menggunakan persamaan diferensial

dN/dt = rN (persamaan 3)

di mana N adalah jumlah individu dalam populasi pada waktu t. Kita tahu bahwa

tak ada populasi tumbuh untuk waktu lama tanpa beberapa pembatasan, karena

kurangnya sumber daya, ruang, atau pembatas lain.

2.2.2 Daya Dukung

Dengan adanya berbagai pembatas yang ada, oleh karenanya, kita dapat

memperkirakan, bahwa lingkungan mempunyai daya dukung (carrying capacity)

(K); yakni, jumlah individual spesies yang dapat ditunjang oleh lingkungan.

Karena jumlah populasi mendekati K, lingkungan membatasi pertumbuhann

populasi, menghasilkan kurve pertumbuhan populasi logistic atau sigmoid (kurve

b dalam gambar). Persamaan verhuist-pearl klasik untuk pertumbuhan populasi

logistic adalah :

dN/dt = rN(k – N/K) (Persamaan 4)

Persamaan verhulst-pearl sering tidak cukup untuk populasi tumbuhan

karena daya dukung tumbuhan vascular tidak hanya tergantung pada jumlah

individu, tetapi juga pada biomassa individu. Plastisitas pertumbuhan

memungkinkan untuk sejumlah kecil individu besar atau banyak individu kecil

yang mempunyai pengaruh sama pada pengangkatan (recruitment) populasi.

Model pertumbuhan populasi continuous-time yang dibicarakan di atas cocok

untuk populasi dengan pertumbuhan kontinu dan dalam kasus di mana laju

kelahiran, laju kematian, dan ukuran berkorelasi dengan umur, seperti banyak

pada tumbuhan annual dan populasi daun.

2.2.3 Model Matriks

Model matriks adalah suatu model yang memungkinkan penentuan

pertumbuhan populasi dalam tumbuhan dengan perhitungan periode waktu tegas,

dan fase yang dapat ditentukan dari sejarah hidup tumbuhan.

1. Matriks yang terdiri atas kolom tunggal diacu sebagai matriks kolom

Kita dapat membuat matriks kolom yang memperlihatkan jumlah individu

dalam tiap tiga stadia perkembangan. Misalnya, jumlah biji (Nt) dalam bank

biji, jumlah tumbuhan dalam bentuk roset (Nr) dan jumlah tumbuhan dalam

fase berbunga (Nr) yang muncul dalam bentuk matriks seperti : Matriks

kolom tiga stadia pertumbuhan

Ne

N- (Matriks 1)

Nr

Matriks transisi

Suatu matriks transisi untuk tiga stadia pertumbuhan adalah bentuk segi-

empat dan terdiri atas grup nilai probabilitas yang menyajikan perubahan di

mana tumbuhan dalam stadia perkembangan berbeda (atau tempat tinggal

sama) selama waktu antara tanggal sensus populasi. Matriks transisi untuk

tiga stadia pertumbuhan akan muncul sebagai berikut :

Sensus sekarang (Matriks 2)

Sensus

berikut

Biji roset bungaMatriks

transisi tiga

stadia

Biji a_ _ ar_ ar_

Roset a_r arr arr

Bunga a_r arr arr

Dalam matriks transisi, a_r, sebagai misalnya, merupakan probilitas

bahwa biji dari sensus sekarang ini akan berkembang ke stadia roset oleh

sensus berikutnya, dan ar adalah probilitas di mana suatu tumbuhan dalam

stadia roset dalam sensus ini akan menjadi bentuk bunga pada sensus

berikutnya. Dalam model teoritis Matriks 2, sembarang stadia pertumbuhan

mempunyai kapasitas menjadi sembarang stadia pertumbuhan pada sensus

berikutnya. Di lain pihak, tumbuhan annual mempunyai perangkat kendala

biologis berbeda dan akan mempunyai perangkat nilai potensial berbeda.

Misalnya, tumbuhan annual dalam fase roset pada akhir musim tidak akan

menghasilkan individu pada generasi berikut karena tidak menghasilkan biji.

Jadi, kolom roset dalam matriks untuk tumbuhan annual akan berisi 0 dalam

semua ruang sel.

Akhir musim pertumbuhan (Matriks 3)

Tahun 1

Musim

pertumbuhan

tahun 1

Biji Roset Bunga Matriks

transisi akhir

tumbuhan

annual

hipotesis

(sensus

diambil tiap

tahun pada

akhir musim

pertumbuhan

)

Biji a_ _ 0 ar_

Roset a_r 0 Arr

Bunga a_r 0 Arr

Frekuensi di mana sensus populasi diambil juga merubah matriks. Jika

sensus populasi tumbuhan annual diambil pada pertengahan musim

pertumbuhan dan pada akhir musim pertumbuhan, kita akan mendapat

matriks kedua dan karenanya akan lebih banyak informasi. Misalnya hanya

periode kecambah tunggal, matriks akhir musim akan muncul sebagai

berikut :

Pertengahan musim pertumbuhan, (Matriks 4)

Tahun 1

Akhir musim

pertumbuhan 1

A_ _ 0 Ar_ Matriks transisi

akhir tumbuhan

annual hipotesis

(sensus diambil

pertengahan

musim

0 Arr 0

0 arr Arr

Matriks transisi untuk perennial dalam sensus tahunan akan mempunyai karakteristik berikut :

Tahun 1 (Matriks 5)

Tahun 2 A_ _ 0 Ar_ Matriks transisi

tahunan untuk

tumbuhan

perennial

A_r Arr Arr

0 arr arr

Probabilitas transisi arr, a_r, dan ar_ adalah probabilitas yang stadia

pertumbuhan individu khusus tidak berubah sepanjang tahun. Dalam kasus

arr, individu dapat tidak berubah atau dapat membentuk roset baru tanpa

reproduksi seksual. Matriks kolom yang dibentuk dengan menghitung jumlah

individu dalam tiap stadia pertumbuhan, dan matriks transisi kemudian

dikalikan untuk memperkirakan jumlah individu tiap stadia pertumbuhan

dalam generasi berikutnya. Misalnya, jumlah biji yang diharapkan dalam

generasi berikut adalah total produksi n (jumlah biji ada ; lihat matriks 1) dan

tiap sel matriks tansisi yang memperlihatkan probabilitas biji yang dihasilkan.

Hasil perkalian matriks akan menjadi sebagai berikut :

A X B1= (Matriks 6)

A_ _ O ar_ N_= (N_a_ _) + O + (N_ar_)

A_r arr arr X Nr = (Nra_r) + O + (Nrarr)

O arr arr Nr = O + O + (Nrarr)

Dengan mengandalkan baris, B2 menjadi kolom baru matriks N, Nr untuk

generasi kedua. Perkalian B dengan A akan memberikan perkiraan populasi

bagi generasi ketiga. Dengan melanjutkan perkalian matriks kolom untuk tiap

generasi dengan matriks transisi (A) memberi perkiraan pertumbuhan

populasi seluruh waktu. Setelah beberapa generasi (jika nilai dipakai untuk

membentuk matriks transisi tetap konstan dan r>0), jumlah individu relative

dalam tiap stadia pertumbuhan akan tetap konstan dan struktur umur

kemudian akan tetap stabil. Laju preproduktif bersih (Rr) populasi adalah

suatu ukuran apakah populasi meningkat, menurun, atau stabil. Untuk

menentukan R untuk suatu popoulasi, hitung rasio jumlah individu dalam

suatu stadia pertumbuhan khusus dalam dua generasi berurutan dalam suatu

populasi yang telah mencapai struktur umur stabil. Misalnya, jumlah roset

dalam generasi (t+1) dibagi dengan jumlah roset dalam generasi (t) sama

dengan laju reproduksi bersih untuk populasi jika generasi telah mencapai

distribusi umur stabil. Jika R =1.0, jumlah populasi adalah constant; jika R <

1.0, populasi menurun; dan jika > R 1.0, jumlah populasi bertambah. Model

matriks sangat menguntungkan bila unit populasi bergerak dari satu stadia

pertumbuhan yang dapat dibentuk ke lainnya, dan bila ekologiwan tertarik

tentang pengaruh probabilitas transisi berbeda, seperti yang akan hadir dalam

habitat yang kontras atau dalam lingkungan berubah.

2.2.4 Peraturan Populasi Dependen Densitas Versus Dependen Lebat

A. Populasi Dependen Densitas

Daya dukung dapat ditentukan tidak hanya oleh jumlah individu dalam

populasi tetapi juga oleh ukuran dan laju pertumbuhan individu dalam

populasi. Pengaruh densitas pada total biomassa yang dihasilkan (yield)

diperlihatkan oleh data pada clover dalam Gambar 4-6a. Densitas semai

bervariasi dari 6 sampai 32.500 tumbuhan per m2 dan biomas tumbuhan

dewasa per unit area diukur pada tiap densitas. Tidak ada mortalitas. Pada

bentuk maturitas, yield tidak tergantung densitas semai diseluruh kisaran

densitas yang sangat luas. Jadi, perbedaan dalam densitas sebagian besar

diperkecil oleh perbedaan ukuran tumbuhan individu. Di bawah 1500

tumbuhan/m2, jarak antara tanaman cukup besar sehingga pertumbuhan tidak

terpengaruh oleh tetangga. Bila densitas cukup tinggi untuk intraspesifik

interferensi menjadi penting, yield dapat diprediksi tanpa memandang densitas

tumbuhan. Hasil yield ini tetap untuk banyak spesies tumbuhan dan telah

mengacu sebagai “hukum” yield konstan. Besaran/magnitude yield tumbuhan

pada suatu situs bergantung pada ketersediaan sumberdaya. Misalnya, yield

Bromus uniloides tetap konstan diseluruh kisaran densitas luas tetapi berbeda

dengan ketersediaan nitrogen lingkungan yang membuat terbatas/limit pada

jumlah biomas tumbuhan yang dapat didukung pada situs itu.

Jadi, konsep daya dukung, yang berkaitan dengan jumlah individu yang

dapat didukung dalam suatu lingkungan tertentu, harus diperluas untuk

mencakup komponen yield atau biomas. Semua individu dalam suatu populasi

tumbuhan memerlukan kesamaan, sehingga tiap individu dalam populasi

menjadi setara untuk ditempati oleh tetangganya. Apakah karena perbedaan

genetic atau microhabitat, beberapa individu mendapatkan lebih banyak

sumberdaya, dan mereka tumbuh lebih cepat daripada tumbuhan yang sama

besarnya. Hasilnya adalah suatu penjarangan diri secara bertingkat pada

populasi sangat lebat, karena tumbuhan individu tertentu mati, sedang yang

lain mendominasi tegakan.

B. Populasi Dependen Lebat (crowding)

Ukuran populasi dalam populasi yang bertambah, seperti yang diprediksi

oleh kebanyakan modal pertumbuhan populasi, bergantung pada dependen

densitas yang berubah dalam survival atau laju reproduktif, karena jumlah

populasi menjadi lebih besar. Karena N menjadi dekat kepada K, menurun

sampai rata-rata nol. Pemberian populasi bergantung hanya pada variasi dalam

N dan karenanya bersifat dependen densitas. Kita tahu dari hukum yield

konstan di mana tanggapan tumbuhan terhadap kelebatan tidak hanya oleh

densitas tetapi juga oleh ukuran individu.

Hal ini jelas bahwa keadaan populasi tumbuhan tak dapat diberikan oleh

biomas sendiri, juga tidak oleh densitas sendiri. Hal ini lebih akurat untuk

mengatakan bahwa populasi tumbuhan adalah lebih bersifat dependen lebat

daripada dependen densitas.

2.2.5 Scadia Versus Umur

Teori demografi klasik memakai umur sebagai dasar untuk perkiraan

kesuburan (fecunditas) dan survivorship. Namun, umur dapat tidak berupa

indikator status reproduktif dalam tumbuhan. Ada dua alasan pokok untuk ini :

Pertama, ukuran tidak perlu berkorelasi dengan umur, dan kedua, banyak

tumbuhan akan berbunga bila mereka mencapai ukuran tertentu, tanpa

memandang umurnya. Sebaliknya, dalam lingkungan optimal, ukuran yang

diperlukan dan karbohidrat simpanan mungkin dikumpulkan secara cepat, dan

pembangun dapat terjadi dalam tahun pertumbuhan pertama. Semai pohon

dapat tetap kecil untuk beberapa tahun bila tumbuh dalam naungan hutan lebat.

Status demografi individu ini ditentukan oleh stadia perkembangan, bukan oleh

umurnya.

Dalam keadaan tertentu, suatu tumbuhan bahkan tertarik kembali kepada

stadia perkembangan awal (yakni, tumbuhan dapat berbunga satu tahun dan

tertarik kembali kepada stadia vegetative untuk satu atau beberapa tahun yang

berturutan) (Rabotnov 1978). Umur juga tidak menjadi syarat berarti dalam

demografi tumbuhan bila domansi memutus daur hidup untuk suatu periode

waktu. Misalnya, biji tetap tinggal dorman untuk bertahun – tahun, dalam

waktu tersebut status populasi tidak berubah. Banyak tumbuhan mempunyai

berbagai plastisitas morfologi; sehingga analisis demografi lengkap

memerlukan data pada kedua stadia perkembangan dan umur.

2.2.6 Tabel Hidup (Life Table)

Tabel hidup asalnya dibentuk oleh perusahaan asuransi sebagai sarana

penentuan hubungan antara umur dan potensi hidup klien untuk membayar

premi asuransi secara cukup untuk mempertahankan perusahaan supaya tetap

cair. Tabel hidup asuransi ini menyajikan beberapa informasi dasar pada

survival untuk kajian demografi tetapi melupakan proses kelahiran. Dengan

mengembangkan tabel hidup guna memasukkan informasi tentang fekeunditas

(laju kelahiran) dan umur, ekologiwan mempunyai sarana efektif untuk

mengorganisasi data demografi. Ada dua macam tabel hidup, tergantung pada

lama hidup (life - sapan) individu dalam populasi.

1. Kohort atau tabel hidup dinamis.

Tabel hidup kohort digunakan bila pengamat dapat mengikuti semua

perkecambahan semai pada waktu tertentu (sebuah kohort) sampai semua

individu mati. Tabel hidup ini umum dipakai untuk tumbuhan yang hidup

dalam periode waktu pendek Jadi, tumbuhan annual dan perennial yang

hidup pendek biasa dikaji dari tabel hidup kohort. Pohon dan semak sering

hidup lebih lama daripada ekologiwan tumbuhan, dan karenanya dikaji

dengan menggunakan label hidup statis atau tabel hidup waktu tertentu.

2. Pada tabel hidup statis, struktur umur suatu populasi terdiri atas kohort

berganda digunakan untuk memperkirakan pola survival berbagai grup

umur.

2.2.7 Kurve Survivorship

Dengan plotting log jumlah survivor pada tiap interval umur terhadap

waktu akan menghasilkan suatu kurve survivorship. Deevey membedakan tiga

tipe kurve survivorship yang menyajikan tanggapan populasi ekstrem:

1. Tipe I kurve survivorship adalah karakteristik organisme dengan mortolitas

rendah dalam stadia muda dan mortalitas cepat dalam kelas umur tua;

2. Tipe II adalah garis lurus, di mana probabilitas kematian pada pokoknya

sama pada sembarang umur; dan

3. Tipe III adalah tipikal organisme yang mempunyai laju mortalitas tinggi

diikuti dengan mortalitas biji karena adanya pemakan buah dan pemakan

biji, kemudian suatu periode yang kurang lebih mortalitas tetap sebagai

kejadian penjarangan sendiri, dan akhirnya periode mortalitas rendah yang

diperpanjang sebagai pohon yang hidup yang menempati posisi dalam

kanopi.

Tumbuhan annual tanpa dormansi biji, tumbuh pada situs terbuka, dapat

mempunyai kurve tipe I Deevey, karena kebanyakan semai mampu untuk

reproduksi. Pada situs kurang terbuka, kompetesi intraspesifik dapat terjadi

dalam mortalitas sebelum reproduksi, sehingga memperlihatkan kurve tipe II

Deevey. Kurve survivorship tumbuhan annual dapat berbeda dari tahun ke

tahun dan dari situs ke situs tetapi biasanya tipe I atau II. Perennial herba dan

semak mempunyai berbagai bentuk kurve survivorship yang, bergantung pada

sekliling, menempati keseluruhan kisaran dari tipe I sampai tipe III.

Panjangnya waktu di mana biji hidup dalam bank biji adalah berkaitan dengan

bentuk pertumbuhan dan lingkungan. Tumbuhan annual dalam lingkungan

sangat kasar dan gulma cenderung mempunyai periode ekstrim panjang sebagai

biji yang cenderung mempunyai periode ekstrim panjang sebagai biji yang

masih hidup dan life-span pasca kecambah sangat pendek. Umumnya, kita

dapat mengatakan bahwa lamanya biji adalah proporsional terhadap keganasan

lingkungan dan berbanding terbalik terhadap lama hidup dewasa. Hal ini

menarik untuk membandingkan kurve survivorship untuk tumbuhan dan

hewan. Pada hewan, spesies yang makin besar dan makin lama hidup

mempunyai kurve survivorship tipe I, dan spesies makin kecil, makin cepat

bereproduksi mempunyai kurve tipe III. Sebaliknya akan terjadi pada

tumbuhan.

2.2.8 Fekunditas

Fekunditas juga disebut umur spesifik laju kelahiran individu atau

natalitas diukur dengan menghitung jumlah total biji yang dihasilkan oleh

kohort selama tiap interval umur dan dibagi dengan jumlah individu yang

hidup dalam kohort. Fekunditas, dengan demikian adalah jumlah biji rata – rata

yang dihasilkan oleh individu dalam populasi pada waktu atau interval umur.

Jika tumbuhan berumah dua (bunga jantan dan betina pada tumbuhan terpisah),

hanya tumbuhan betina saja yang diperhatikan dalam tabel hidup. Kalikan

survivorship (1) dengan fekunditas (br) dan jumlahkan lama hidup kohort

memberi estimasi laju reproduktif bersih kohort (Ro). Dengan symbol :

Ro = Sigma L b (persamaan 4-6)

Dalam rata – rata, tiap tumbuhan yang mati diganti oleh bijii baru dalam

bank biji bila Rp = 1 yakni, populasi tidak berubah dalam ukuran. Bila Rp

<1.0, lebih sedikit biji diganti dalam bank biji daripada yang diperlukan untuk

mengganti populasi. Suksesnya suatu kolonisasi populasi yang terbentuk

bergantung pada kemampuan individu yang ada untuk memberi anakan kepada

generasi mendatang. Nilai reproduktif (V) adalah ukuran kontribusi relative

rata – rata umur individu x yang akan membuat bank biji sebelum dia mati.

Nilai reproduksif adalah jumlah rata – rata biji yang dihasilkan oleh umur

individu x (b) dan total sejumlah biji yang dihasilkan oleh individu lebih tua

daripada x (b) kali probabilitas di mana individu umur x akan hidup pada tiap

kategori umur lebih tua (1-2/1).

Vn=Bn+sigma (1x+2/1)b x+1 (persamaan 4-7)

Nilai reproduksi umumnya rendah dalam stadia awal pertumbuhan karena

probabilitas kematian relatif tinggi sebelum reproduksi. Namun, bila tumbuhan

bertahan untuk reproduksi, hal ini mempertahankan nilai reproduktif tinggi

sampai mencapai ketuaan/senilitas.

2.2.9 Struktur Umur dan Struktur Stadia

Tanpa memandang lama hidup, orang dapat mengenal delapan stadi/stage

dalam tumbuhan individu atau suatu populasi (Rabotnov 1969) :

1. Biji yang dapat berkecambah,

2. Semai,

3. Muda/juvenile

4. Tidak dewasa/immature, vegetative,

5. Dewasa/mature, vegetative

6. Reproduktif awal.

7. Kesuburan maksimum (reproduktif dan vegetative, dan

8. Tua / senescent.

Jika suatu populasi perennial menunjukkan hanya empat atau lima stadia

pertama, ini secara jelas menunjukkan adanya perkembangan dan merupakan

bagian dari komunitas seral. Jika suatu populasi memperlihatkan semua

delapan stadia dan jika tak ada perubahan lebih lanjut terjadi dalam struktur

umur, hal ini menunjukkan struktur stabil. Jika hanya memperlihatkan empat

stadia terakhir, populasi mungkin dalam penyusutan atau diganti oleh kohort

temporer yang jarang. Tidak semua populasi stabil, namun demikian, klimaks

akan memperlihatkan keadaan yang sama pada kurve umur distribusi. Pohon

perennial hidup lama dan dengan demikian dapat berhasil mempertahankan

hasil sendiri bahkan seandainya semai mereka terbentuk secara sporadis

menurut waktu.

2.3INTERAKSI SPESIES

2.3.1 Macam Interaksi.

Kita telah banyak membicarakan spesies tumbuhan dan populasi sebagai

mereka hadir dalam isolasi. Di alam, kebanyakan komunitas terdiri atas lebih dari

satu populasi tumbuhan. Lagi pula, mereka juga memperlihatkan adanya pengaruh

populasi nontumbuhan, seperti golongan decomposer (bacteria dan fungsi) yang

tumbuh dalam tanah, pathogen parasitik, dan tumbuhan herbivore.

Interaksi antara berbagai populasi tersebut dapat memodifikasi potensi genetis

tiap spesies (optimum fisiologis dan kisarannya) untuk menghasilkan komunitas

berdasarkan pada optimal ekologis dan kisaran ekologis. Harper (1964) telah menulis

review yang bagus yang mendemonstrasikan bagaimana biologi organisme yang

tumbuh dalam isolosi tak dapat dibandingkan atau berbeda dengan biologi mereka

bila tumbuh dalam campuran.

Banyak ekologiwan percaya bahwa organisme adalah suatu komunitas yang

bersifat saling bergantung / interdependen, sehingga mereka tidak terikat sekedar

berdasarkan kesempatan saja, dan gangguan satu organisme akan mempunyai

konsekuensi terhadap keseluruhan organisme.

Clements (1916), terutama pengikutnya, mengambil pandangan tersebut secara

ekstrim. Mereka menyamakan komunitas klimaks sama dengan superorganisme dan

memandang komponen populasi sebagai interdependen seperti sel, jaringan, atau

organ dari organisme tunggal.

Tujuan dalam bab ini adalah mengadakan survey berbagai macam interaksi

yang dapat terjadi antara anggota suatu komunitas. Kemudian akan menuju ke

masalah panaskiran pandangan clements, dan pandangan yang lebih moderat, tentang

itnerdepenedensi komunitas dan integritasnya.

Tabel menyusun berbagai kemungkinan asosiasi menurut skema dan symbol

yang dikembangkan oleh Burkholder (1952). Tiap interaksi diperikan oleh

pengaruhnya pada dua populasi atau organisme, A dan B, bila mereka berhubungan

(interaksi “on”) dan bila mereka berpisah (interaksi “off”).

Sebagai contoh, pandanglah herbivori. Bila herbivore dan tumbuhan

makanannya terdapat bersama, herbivore menjadi terangsang (stimulated)

pertumbuhannya, reproduksinya, atau keberhasilan pada umumnya menjadi makin

baik, dan tumbuhan akan menjadi tertekan (pertumbuhannya, cadangannya,

reproduksinya, atau keberhasilannya secara umum menjadi menurun). Bila keduanya

berpisah, herbivore menjadi tertekan, dan tumbuhan tetap stabil.

Tabel. Daftar kemungkinan tipe interaksi biologis menurut Burkholder (1952).

Bila organisme A dan B cukup dekat untuk ikut serta dalam interaksi, interaksi

adalah “on” dan kalau sebaliknya akan menjadi “off” stimulasi disimbolkan sebagai

+ , dan ada efek sebagai O, dan depresi sebagai -.

Nama interaksi On Off

1. Netralisme

2. Kompetisi

3. Mutualisme

Tanpa nama

4. Protokooperasi

5. Komensalisme

Tanpa nama

6. Amensalisme

7. Parasitisme, predasi,

herbivore

A B

O O

- -

+ +

+ +

+ +

+ O

+ O

O atau + O

+ -

A B

O O

O O

- -

O -

O O

- O

O O

O O

- O

Dalam tabel. Herbivore, parasitisme, dan predasi identik, tetapi perbedaanya

sangat tidak kentara, dan perbedaan penting untuk interaksi lainnya adalah cukup

nyata.

Secara matematik, terdapat B1 kemungkinan interaksi dengan symbol-simbol

tersebut, tetapi Burkholder berkesimpulan bahwa hanya sepuluh saja yang secara

logis mungkin terjadi seperti terdapat dalam tabel.

Di antara sepuluh tersebut, tiga cukup jarang terjadi atau paling tidak tak

teramati dan mereka tidak bernama. Netralisme dimasukkan dalam tujuan ini utnuk

sekedar perbandingan dan kelengkapan saja, tetapi sesungguhnya terlalu jarang di

alam.

Beberapa interaksi yang disimbolkan dalam tabel adlah bersifat negatif (salah

satu atau partner lainnya menjadi terhambat, seperti misalnya pada kompetisi atau

amensalisme), dan bentuk lain adalah bersifat positif (salah komensalisme atau

mutualisme).

Kejadian interaksi hanya dapat disimpulkan dan ditunjukkan dengan

percobaan yang rinci. Sedang kalau hanya dengan sampling lapangan, hanya dapat

memberi tanda-tanda atau bukti awal adanya interaksi.

Sampling di lapangan berdasarkan pada premis bahwa interaksi posistip akan

menghasilkan hubungan ruang (spatial) positif antara partnernya; kalau satu partner

didapatkan dalam sampling, maka kemungkinan besar akan diketemukan partner

tumbuhan lain yang dekat.

Dua populasi saling menarik satu sama lain, dan hadir dalam pola

nonrandom, atau mengelompok (clumped). Hal yang sama, pada interaksi negative,

akan menghasilkan hubungan spatial negative; dua populasi nampaknya saling

mengusir satu sama lain, dan hadir dalam pola nonrandom, atau regular.

Jika tidak ada interaksi antara populasi, kemudian lokasi satu individu spesies

tak berpengaruh pada lokasi individu spesies lain; dua populasi dikatakan sebagai

tersebar secara acak/random.

Satu cara menentukan pola dapat ditentukan dengan cara sampling vegetasi

dengan teknik kuadrat acak yang mempunyai ukuran kuadrat sesuai.

Pada tiap kuadrat yang dikerjakan, hadir dan tak hadirnya sembarang dua

(atau semua) spesies dicatat, kemudian disusun dalam tabel “contingency” (Tabel).

Tabel tersebut merupakan data pengamatan (observed). Data yang diharapkan

(expected), mengasumsikan bahwa distribusi dua taksa yang diamati secara acak

lengkap, dapat dibandingkan dengan rumus kai-kuadrat (chi-square).

Contoh dalam tabel membuahkan nilai ki-kuadrat lebih tinggi pada nilai ki-

kuadrat yang diharapkan menurut kesempatan (yakni dengan membandingkan

dengan Tabel ki-kuadrat dengan derajad kebebasan 2, pada level signifikan tertentu),

sehingga dua spesies (A dan B) tidak tersebar secara acak, dalam kaitannya satu

sama lain.

Pengamatan dalam tabel tersebut menunjukkan bahwa terdapat lebih banyak

kuadrat yang hanya berisi A atau B daripada yang diharapkan menurut kesempatan,

dan terdapat kuadrat yang berisi kedua spesies lebih sedikit daripada yang

diharapkan menurut kesempatan.

Kesimpulannya adalah bahwa A dan B berasosiasi negatif. Alasan lebih

lanjut tentang adanya bentuk asosiasi, kemudian harus ditentukan dengan

pengamatan ekologis dengan eksperimentasi; dan perlakuan statistik tersebut hanya

sekedar langkah pertama dan tidak atau belum memberi bukti tentang adanya

interaksi biologi.

Metode lain tentang penentuan pola adalah dengan pengukuran jarak antara

tumbuhan yang disiplin secara acak dengan tumbuhan tetangga yang terdekat.

Indeks dispersion Clark dan Evan (1954) kemudian dihitung sebagai ratio

jarak rerata sesungguhnya dengan jarak yang diharapkan, berdasarkan pola spatial

acak;

R = Jarak rata – rata yang terukur Persamaan 6-1

0.5 √densitas

Dinama densitas tumbuhan per unit area dapat ditentukan dengan metode

kuadrat.

Departure R dari 1 menunjukkan bentuk regular (R>1, atau bentuk

mengelompok/pactchiness (R<1).

Ini penting dan harus diingat, bahwa dalam semua metode tersebut, pola

dapat berubah karena umur tumbuhan terjadi kenaikan ukuran. Tumbuhan gurun

yang kecil cendrung untuk mengelompok, semak ukuran sedang cenderung secara

acak, dan semak besar dapat tersebar secara regular (Phillips dan MacManhon 1983).

Jadi nampaknya data yang menunjukkan kompetisi akan meningkat dalam intensitas

karena tumbuhan tumbuh dan berkembang. Oleh karennya design sampling harus

diperhitungkan benar.

Tabel. Tabel. Contingency untuk analisis asosiasi antara dua spesies, A dan

B. Dalam contoh ini, terdapat 100 kuadrat sercara cak dan dihitung hadir takhdirnya

tiap spesies.

Symbol dan

deskripsi

Jumlah kuadrat teramati Jumlah kuadrat

diharapkan

X2 =

teramati−diharapkandih arapkan

A dan B

hadir

30 (a+b)100

x ( a+c )=38 1.7

A hadir, B

tak hadir

29 (a + b) – 38 = 21 3.0

A tak hadir,

B hadir

35 (a + c) – 38 = 27 2.4

A dan B tak

hadir

6 100-(38+21+27) = 14 4.6

Total 100 Sigma X2 = 11.7

2.3.2 Kompetisi

Kompetisi terjadi bila terdapat efek yang saling merugikan pada dua organisme

yang menggunakan sumber daya sama dalam keadaan terbatas.

Kajiaan yang memperlihatkan arti penting kompetisi dilakukan oleh Haris

(1967). Sebelum pertengahan abad 19 suatu daerah padang rumput didominer oleh

Agropyron spicatum, suatu rumput perennial. Kemudian rumput annual Bromus

tectorum secara kebetulan didatangkan dari Eropa. Kemudian sejak saat itu sampai

sekarang, rancher melihat kenaikan jumlah yang besar pada rumput Bromus,

sedangkan kelimpahan Agropyron menjadi menurun. Mengapa terjadi pergantian

sedemikian.

Kedua spesies mempunyai persamaan daur hidup. Mereka berkecambah (atau

patah dormansinya kalau perennial) pada musim gugur, tumbuh lambat selama

musim dingin , tumbuh cepat selama musim gugur, membentuk bunga pada awal

musim panas, dan mati pada bulan juli (atau mulai dormansi dalam pertengahan juli,

kalau perennial).

Haris mengkaji pertumbuhan dan survival kedua tumbuhan tersebut mulai dari

biji. Dia menemukan bahwa kehadiran Bromus sangat mengurangi pertumbuhan dan

survival Agropyron jelas Bromus sebagai pesaing yang penting, tetapi bagaiaman

mekanisme kompetisinya. Ini hanya dapat diungkapkan dengan penelitian.

2.3.3 Endimis Serpentin

Serpentine adalah suatu metamorfik batu silikat magnesium, sering berwarna

hijau, dan sangat licin, yang mempunyai sejumlah sifat jahat terhadap pertumbuhan

tumbuhan. Batuan ini mempunyai kandungan sangat rendah nutrient esensial seperti

N, Ca, K, dan P; pH-nya sangat jauh dari netral (apakah asam atau basa); dan kaya

unsur racun seperti Ni dan Cr. Tanah yang merupakan derifat dari batu serpentine

adalah steril, mendukung flora endimik yang tak biasa, dan tertutup vegetasi dengan

fisiognomi berbeda dari sekitarnya yang bukan tanah serpentin.

Kruckeberg (1954), mengadakan percobaan ekotipe dan spesies serpentin dan

nonserpentin. Herba endemic serpentin terbentuk dari biji lebih bagus dan tumbuh

cepat pada tanah noserpentin, membuat mereka bebas dari kompetisi interspesifik.

Kalau disebar bersama dengan spesies nonserpentin pada tanah nonserpentin,

mereka menjadi etiolasi dan tidak survive. Sedangkan kalau pada tanah serpentin,

hanya endimis serpentin saja survive dan tumbuh lambat.

Trado (1957) menemukan bahwa toksin yang dihasilkan oleh mikrorganisem

dengan densitas tinggi pada tanah nonsaerpentin menghambt herba endimis serpentin

Emmenan the rosea.

McMillan (1956) menunjukkan bahwa beberapa taksa serpentin tumbuh sama

baiknya baik pada tanah serpentin maupun nonserpentin.

Nampaknya ada banyak cara tumbuhan beradaptasi dengan serpentin, tetapi

toleransi adalah sarana untuk menghindari kompetisi dan mungkin merupakan

strategi utama.

2.3.4 Halofit

Halofit (harafiah, tumbuhan garam) adalah tumbuhan yang hidup pada tanah

dengan konsentrasi garam lebih dari 0.2%, (0.25-0.5%).

Giycophyte (harafiah, tumbuhan manis) tidak toleran garam di atas yang

diperlukan untuk mensupply nutrient esensial, kira – kira 0.1% garam. Kalau

salinitas di atas 0.2% pertumbuhannya menjadi sangat tereduksi. Tidak semua halofit

setara dalam toleransi garam, dibedakan intoleran, fakultatif, dan obligat.

Halofit intoleran, tumbuh maksimum pada salinitas rendah dan menurun kalau

salinitas naik. Halofit fakultaltif, tumbuh maksimum pada salinitas moderate, dan

menurun pada salinitas rendah dan tinggi. Halofit obligat tumbuh maksimum pada

salinitas moderate dan tinggi, dan tak tumbuh pada salinitas rendah (di bawah 0.1%).

Kebanyakan halofit adalah intoleran, apakah dilihat pada perkecambahannya,

pertumbuhan, atau reproduksinya, dan apakah mereka merupakan mangrove, herba

rawa garaman pantai. Tumbuhan pantai yang menerima semprotan garam, atau herba

dan perdu gurun garam. Beberapa merupakan halofit fakultatif. Mungkin tak ada

halofit obligat, dan kesimpulan ini dapat dicapai dengan pengamatan lapangan atau

dengan percobaan manipulasi dalam ruang pertumbuhan.

2.3.5 Kompetisi dan Niche.

Karena kompetisi melibatkan dua organisme yang menggunakan sumber daya

sama, ini jelas bahwa organisme yang berkompetisi pada tingkat tertentu mempunyai

niche tumpang tindih.

Kompetisi intraspesifik lebih sering terjadi dari pada kompetisi interspesifik,

karena tumpang tindih niche lebih besar. Menurut teori evolusi sekarang

menganggap bahwa tekanan seleksi membuat spesies dalam komunitas untuk

membagi lingkungan dengan menggunakan bagian lain, dengan hasil terjadinya

kompetisi diperkecil.

Konsep “suatu niche, satu spesies” berdasar dari percobaan laboratorium yang

dilakukan oleh ahli mikrobiologi Rusia Gause (1934). Kalau dua mikroorganisme

tumbuh bersama, akhirnya ada yang menang dan ada yang kalah. Yang menang

mendominasi campuran, yang kalah akan punah.

Konsep satu niche, satu spesies sering disebut prinsip kompetitif ekslusi Gause.

Tetapi percobaan laboratorium berbeda dengan percobaan di lapangan, di mana

lapangan terdapat hewan yang daur hidupnya lebih kompleks dari pada

mikroorganisme, dan lingkungan lebih heterogen daripada dalam botol kultur, dan

perbedaan tersebut menyebabkan perbedaan kecil pada niche dari taksa yang masih

sejenis, sehingga memungkinkan adanya koeksitensi antara berbagai individu dan

lepas dari kompetisi.

2.3.6 Amensalisme

Merupakan bentuk agresifitas dari kompetisi, tapi tidak ada perebutan sumber

daya alam. Amensalisme adalah interaksi yang menekan satu organisme, sedang

yang lain tetap stabil. Contoh amensalisme adalah interaksi alelokemis,

penghambatan satu organisme oleh yang lain melalui pelepasan dari product

metabolic ke lingkungan. Product tersebut bersifat toksik secara selektif, sehingga

mempengaruhi beberapa spesies tertentu tetapi tidak untuk yang lain.

Alelokemik dipandang oleh beberapa biologiwan sebagai mekanisme bentuk

agresif dari kompetisi, tetapi sesungguhnya ada perbedaan antara alaelokemik dan

kompetisi.

Kompetisi adalah interaksi yang sama- sama mengambil sumberdaya dari

lingkungan, sedangkan interaksi alelokemis akan dihasilan tambahan substansi ke

lingkungan. Bagian interaksi alelokemis yang melibatkan hanya tumbuhan disebut

alelopati (alleophaty).

Namun, arti penting ekologi alelokemis masih belum jelas, Sebelum interaksi

dapat dianggap secara ekologis penting, perlu diadakan langkah – langkah berikut :

1. Korelasi harus ditentukan. Misalnya, asosiasi negative dua spesies tumbuhan

harus terlihat jelas.

2. Percobaan untuk mencoba menentukan sebab dan akibat. Jika zat kimia terlihat,

bagaimana identitasnya dan bagaimana pengaruhnya terhadap spesies yang

terlibat. Banyak pekerjaan harus dilakukan di laboratorium, tetapi kondisi lab

harus mencontoh seperti kondisi lapangan.

3. Kembali ke lapangan. Apakah faktor yang ditemukan di laboratorium juga

bekerja di alam. Dapatkah senyawa ditentukan, dan bagaimana konsentrasinya.

Dapatkah mereka tetap baik dalam sistem tanah untuk periode lama.

2.3.7 Interaksi alelokemis pada level Produser-Dekomposer.

Kebanyakan, dekomposer dalam tanah dan serasah di bawah suatu komunitas

dipengaruhi oleh sepesies tumbuhan yang menggugurkan serasah dan penetrasi akar

dalam tanah.

Tanah di bawah hutan conifer umumnya asam, karena serasah conifer adalah

bersifat asam dan dekomposisinya mempengaruhi pH tanah. Sebagai hasil, fungi

mendominasi mikroflora tanah, sedangkan bacteria mendominasi tanah netral di

bawah hutan merangas.

Daun jarum spesies pinus jauh lebih asam daripada jarum spruce, dan

kebanyakan tanah di bawah pinus terdapat aktifitas decomposer sedikit dan hampir

tidak ada cacing tanah, jika dibandingkan dengan tahan di bawah spesies spruce.

Sifat – sifat seperti pH tanah, laju lapuknya serasah, dan status nutrient tanah

bergantung tidak hanya spesies overstory, tetapi juga pada macamnya spesies

understory yang dominan.

Lepas dari pH dan produk pelapukan serasah, tumbuhan berpengaruh pada

kimia tanah dengan pemberian secara pasif berbagai macam senyawa anorganik dan

organik ke tanah. Tampaknya tumbuhan merupakan sitem yang sangat mudah bocor.

Bocornya unsur dan senyawa dapat melalui daun kanopi karena hujan atau melalui

tanaman dalam konsentrasi rendah (1-10 ppm).

2.3.8 Alelopati

Sejumlah peneliti melaporkan bukti untuk zat kimia mengendalikan distribusi

tumbuhan, asosiasi antara spesies, dan jalannya suksesi tumbuhan.

Muller (1966) telah meneliti hubungan spatial antara Salvia leucophylla dan

rumput annual. Rumpun salvia yang hidup pada padang rumput ternyata di bawah

rumpun dan disekeliling rumpun semak tersebut terjadi zona gundul (1-2m) tak ada

tumbuhan rumput dan herba lain. Bahkan 6-10 m dari kanopi semak tumbuhan lain

menjadi kerdil. Bentuk kerdil ini tidak disebabkan karena kompetisi untuk air, karena

akar semak tidak menyusup jauh ke daerah rumput. Faktor tanah Nampak tidak

bertanggung jawab untuk asosiasi negatif, karena faktor kimia dan fisis tanah tidak

berubah pada zona gundul tersebut. Muller menemukan bahwa salvia mengeluarkan

minyak volatile dari daun dan kandungan cineole dan canphor bersifat toksik

terhadap perkecambahan dan pertumbuhan rumput annual di sekliling.

2.3.9 Alelokemis pada level produser herbivora

Untuk herbivore tertentu, semua spesies tumbuhan rasanya tidak harus sama.

Banyak spesies ditolak total, beberapa dimakan dan sangat disenangi, dan yang lain

dimakan hanya kalau yang disenangai tidak ada.

Selektivitas cara merumput pada hewan besar sangat mudah diamati. Tetapi

pada herbivora kecil seperti insek selektifitas agak kurang nyata.

Banyak grup taksonomi serangga makan secara ekslusif satu atau beberapa

familia tumbuhan berbunga. Dan substansia tumbuhan sekunder (alkaloid, quinone,

minyak esensial, glycoside, flavonoid dan kristal) memegang peranan dalam

menentukan pemakaian. Mereka sering merupakan produk dalam sintesis pigmen,

hormone atau senyawa lain yang diketahui fungsinya.

Jika kemikal penghambat yang bekerja sebagai pertahanan adalah produk akhir

stabil dan bukan produk antara, dan ini merupakan biaya energetik bagi tumbuhan.

Tumbuhan pioner (seleksi-r) lebih enak dimakan, dan ini mendukung hipotesis

bahwa taksa seleksi-r menginvestasikan sedikit energy dalam petahanan herbivore,

dan keadaan sebaliknya terdapat pada taksa seleksi-k.

Tipe senyawa yang terbentuk berbeda antara taksa seleksi-r dan –k tumbuhan

annual (seleksi-r) zat alelokemis berupa toksin, sedangkan tumbuhan kayu (K)

berupa tannin

2.3.10 Komensalisme

Komensalisme adalah interaksi yang menstimuler satu organisme tetapi tak

berpengaruh pada yang lain. Contoh, epifit yang tumbuh pada tanaman inang. Epifit

tidak perlu makanan dari inang dan hanya memakai inang sebagai tempat fisik untuk

menentap.

Epifitisme dapat mudah digolongkan ke dalam tipe itneraksi lain. Seperti

mutualisme. Karena tumbuhan epifit menghasilkan nutrient yang tercuci oleh air dan

lechcate tersebut turun ke batang dan ke akar tumbuhan inang.

Parasitisme dapat berasal dari perkembangan epifitisme, jika akar masuk ke

dalam kulit tumbuhan inang, masuk ke floem dan xilem, dan mengembangkan organ

penyerap: haustoria (contoh : kemladean). Epifit dapat juga menjadi perusak inang

jika ukuran menjadi lebih besar, pencekik (Ficus).

Contoh lain komensalisme adalah nurse plant syndrome. Semai tumbuhan

kaktus pada naungan tumbuhan tertentu, seakan-akan tumbuhan naungan memelihara

semai kaktus untuk melindungi supaya tetap hidup, lebih sejuk lembab, terlindung

bebas dari herbivore. Tetapi lama kelamaan setelah kaktus besar terjadi kompetisi

dengan tumbuhan naungan. Sehingga hubungan bergeser dari bersifat positif kearah

negative setelah tumbuhan kaktus besar, dan akhirnya tumbuhan naungan mati.

2.3.11 Protokooperasi

Protokooperasi adalah interaksi yang memacu kedua pasangan, tetapi tidak

bersifat obligat karena tetap tumbuh tanpa adanya interaksi. Contoh protokoperasi

adalah menempelnya akar antara dua anggota spesies yang sama atau berbeda. Akar

beberapa tumbuhan yang tumbuh dalam tanah dan saling bertemu dan menempel

satu sama lain, merupakan graft alami atau union. Lebih daripada 160 spesies pohon

dikenal membentuk graft alami, seperlima dari mereka merupakan graft itnerspesifik.

Beberapa graft bahkan intergenerik, antara santalum dengan Eugenia.

Jika kedua pasangan masa – masa berhasil dan mempunyai life form sama,

hubungannya adalah protokoperasi, dengan pertukaran fotosintat seimbang dan

mutualis. Hormaon juga ditransfer, sehingga menghasilkan fenologi lebih seragam,

seperti waktu berkuncup secara bersamaan pada musim gugur. Jika satu pasangan

lebih kecil dan tertekan, maka hubungan menjadi parasitis, di mana fotosintat lebih

banyak ke pohon yang lebih kecil dari pada vice versa.

2.3.12 Mutualisme

Mutualisme adalah bentuk interaksi obligat: absennya interaksi menekan kedua

pasangan. Contoh umum mutualisme adalah lumut lichen (algae + fungsi),

mycorrhizae (fungsi + tumbuhan tinggi), fiksasi-nitrogen simbiotis (bacteria atau

blue-green algae+tumbuhan tinggi), polinasi (insekta, burung, atau mamalia +

tumbuhan berbunga), zoochory penyebaran propagule dengan hewan, dan

myrmecophyte (semut + tumbuhan berkayu).

a. Mychorrizae

Mychorrizae (tunggal : mychorrhiza) adalah asosiasi fungi dengan akar

tumbuhan tinggi. Pada beberapa keadaan fungi menutup akar bagian luar dekat

ujung akar dengan selimut hyphe tebal. Hyphe meluas sejauh 8 cm keluar di

semua arah dari akar ke dalam tanah, dan hyphe lain menyusup antara sel

cortical pada akar inang membentuk jaring – jar=ring penyerap nutrient.

Co2 14 radioaktif yang ditambat daun tumbuhan tinggi dengan

fotosintesis, kemunidian dapat dideteksi dalam fungi. Akar secara pasif

mengeluarkan (exude) cairan nutrient seperti asam amino, dan ini masuk ke

dalam fungsi. Isotop radioaktif P, Ca, dan K terlihat diserap lebih banyak oleh

tumbuhan dengan mychorrhize daripada tanpa mychorrhiza. Kemudian,

hubungannya adalah mutualistik.

Mychorrhiza dibedakan menjadi ecto- dan endo-mychorrhiza.

Ektomikoriza hanya menempel pada bagian luar akar yang berupa mantel,

sedangkan endomikroiza hyphe jamur masuk ke dalam jaringan akar.

Ektomikroiza umumnya terbentuk oleh jamur. Basidiomycetes, dan

endomikorisa oleh phycomycetes atau ascomycetes, atau basidiomycetes.

Ektomikoriza secara khusus nampaknya memungkinkan tumbuhan inang

tumbuh bagus dalam tanah dan kalau sebaliknya tidak mungkin tumbuh baik.

Tanah asam, mengalami pelindihan, dan miskin nutrient di bawah hutan pinus

boreal sebagai contoh, semua pohon dominan adalah ektomikorizal.

Selain memperbaiki nutrisi inang, mikorizae juga sangat penting untuk

perkembangan normal pada beberapa spesies. Semai anggrek gagal hidup kalau

tak ada jamur, dan penanaman pinus gagal kalau tidak diberi jamur mikoriza

pada tanah.

b. Fiksasi nitrogen simbiotis

Fiksasi nitrogen adalah konversi gas nitrogen atmosfer ke dalam

ammonium organic. Hanya organisme prokariotis tertentu saja mampu

mengerjakan proses ini. Beberapa prokariot hidup bebas, sedang lainnya hidup

dalam asosiasi erat dengan eukariot, menerima gula dengan molekul kaya energy

lain dari simbiont eukariotik.

Fiksasi nitrogen memerlukan energy dalam bentuk ATP dan lingkungan

local anaerobik:

ATP ADP

4 Nz + 6 Hz0 4 NHz + 30z

Enzim Nitrogenase

Tak ada oksigen

Asosiasi antara bacteria Rhizobium dengan bintil akar legume sangat

terkenal, tetapi simbiose lain mempunyai artipenting ekologis sama atau bahkan

lebih besar. Spesies alagae biru-hijau Nostoc dan Anabaena dapat berasosiasi

dengan gametofit bryofita, bintil akar cycas, jaringan daun angiosperm Gunnera,

dan jaringan daun paku air Azolla.

Actynomycetes tanah tertentu mampu masuk ke dalam akar tumbuhan

tinggi, menyebabkan adanya bintil memanjang. Dalam bintil ini proses fiksasi

nitrogen terjadi pada laju yang sama dengan bintil legum.

c. Polinasi

Polinasi adalah bentuk mutualisme yang sangat spesial yang telah

berkembang pada tumbuhan berbunga; dan ini merupakan kunci terjadinya

banyak variasi dan spesialisasi dalam morfologi angiosperm.

Transfer pollen dari stamen ke stigma adalah esensial untuk reproduksi

dalam spesies tumbuhan yang kawin silang. Spesies tumbuhan biasa

mengadakan adaptasi morfologis terhadap perilaku spesifik karakteristik

polinatornya.

2.3.13 Herbivori

Herbivori adalah konsumsi semua atau sebagian tumbuhan oleh konsumen. Jika

katagoris consumer ditinjau lebih luas, akan meliputi : (a) mikrobia parasitis atau

tumbuhan parasitis, (b) mikrobia saprofitis yang menguraikan jariangan mati, (c)

hewan browsing dan hewan grazing yang masing – masing makan bagian kayu dan

tumbuhan herba, dan (d) hewan yang memakan seluruh tumbuhan atau propagule.

Grazer dan browser kadang – kadang di pandang parasit. Dan konsumen yang makan

seluruh tumbuhan dapat disebut sebagai predator. Konsumen yang memakan jaringan

hidup dapat disebut boiphage, dan konsumen yang makan jaringan mati disebut

saprophage.

a) Dampak herbivore : konsumsi

Sejumlah kajian telah meneliti dampak herbivore pada komunitas tumbuhan.

Beberapa definisi dan term perlu diketahui :

Produktifitas primer kasar (GPP) adalah total jumlah energy kimia yang

dibentuk oleh fotosintesis untuk unit permukaan lahan tertentu dan unit waktu

tertentu. GPP dinyatakan sebagai kalori per meter per tahun, tetapi juga dapat

dinyatakan dalam unit biomasa.

Produktifitas primer bersih (NPP) adalah GPP minus energy hilang melalui

respirasi tumbuhan dan setara dengan energy kimia yang disimpan per unit area

per unit waktu. Untuk vegetasi terestrial, NPP = 30 – 70% GPP.

Detritus adalah sinonimnya serasah (litter), ini merupakan material tumbuhan

yang mati. Kalau kita berkepentingan dengan tumbuhan annual, seluruh

tumbuhan dapat dipandang sebagai litter pada akhir tahun, hanya biji yang tetap

masih hidup.

10% NPP dimakan oleh herbivora biophage bagi vegetasi terstrial tertentu.

Jika NPP di hitung hanya untuk produksi biji, konsumsi oleh predator biji tipikal

di atas 10% NPP, dan sering mencapai 100%.

Predasi biji yang intensif di daerah tropis merupakan factor penting tunggal yang

mengatur populasi pohon. Hutan hujan tropis mempunyai diversitas tinggi spesies

pohon hidup bersama (koeksis), dan pohon tetangga yang lain spesies. Ini di sebabkan

karena predator biji hidup dekat pohon induk, sehingga, sedikit sekali semai yang lolos

dari predator kalau hidup dekat induk. Jadi masalah penyebaran biji merupakan usaha

untuk membebaskan dari predator.

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULANBerdasarkan pembahasan dapat disimpulkan bahwa :

1. Pengukuran dan pemerisan struktur populasi tumbuhan dan dinamika adalah titik pusat

kajian populasi dan demografi. Faktor yang mempengaruhi dinamika populasi dan

distribusi tumbuhan termasuk kodnisi lingkungan, ketersediaan sumberdaya, pesaing,

dan gangguan.

2. Denistas tumbuhan, yang dinyatakan sebagai jumlah individu per unit area, adalah

kuantitas penting yang dipakai untuk memerikan populasi. Bila densitas digabungkan

dengan ukuran distribusi ruang (spatial), kita dapat lebih mendedeksi tentangpreferensi

habitat, dinamika kompetitif, dan distribusi habitat-mikro daripada hanya dengan

densitas sendiri.

3. Demografi tumbuhan adalah kajian perubahan dalam populasi tumbuhan melalui waktu.

Populasi tumbuhan meningkat atau menurun tidak hanya oleh kelahiran dan kematian

individu, tetapi juga oleh pertumbuhan tak terbatas yang meliiputi kisaran luas ukuran

potensial.

4. Demografi tumbuhan dikaji dengan memakai apakah dengan model waktu kontinu

model matriks untuk mengungkapkan konsekuensi variasi dalam laju kelahiran dan laju

kematian untuk populasi.

5. Interaksi spesies dapat negative atau positif, dan distribusi spatial tumbuhan dapat

memberi clue pertama adanya interaksi.

6. Kompetisi mungkin merupakan factor penting dalam habitat terbatas untuk beberapa

tumbuhan, seperti endimik serpentin dan halofit.

3.2 SARAN-

DAFTAR PUSTAKA

Hardjosuwarno, Sunarto. 1990. Ekologi Tumbuhan (Konsep Dasar). Yogyakarta : Fakultas

Biologi, UGM.