topik iii-perubahan sumberdaya hayati dan lingkungan_biologi lingkungan

7/24/2019 Topik III-Perubahan Sumberdaya Hayati Dan Lingkungan_Biologi Lingkungan

1/33

PERUBAHAN SUMBERDAYA HAYATI DAN

LINGKUNGAN

Kasus Lingkungan Pertanian

Dr. Tien Aminatun, S.Si., M.Si.

Program Studi Biologi,

Jurusan Pendidikan Biologi, FMIPA,Universitas Negeri Yogyakarta

(Disampaikan pada Kuliah Umum di UMS, 22Maret 2013)


2/33

Point-point:

1

PENDAHULUAN: PENGELOMPOKAN SUMBERDAYA, KETERKAITANANTARA SUMBERDAYA ALAM, LINGKUNGAN DAN EKOSISTEM

2

PERUBAHAN: PENYEBAB DAN AKIBAT

3 KASUS PADA LINGKUNGAN PERTANIAN

4 KESIMPULAN


3/33

PENGELOMPOKAN SUMBERDAYA

SUMBERDAYA

BUATAN ALAMI MANUSIA

HAYATI/BIOTIKNONHAYATI/ABIOTIK

TANAH AIR UDARA


4/33

KETERKAITAN ANTARA SUMBERDAYA

ALAM, LINGKUNGAN HIDUP DAN

EKOSISTEM


5/33

DEFINISI SUMBERDAYA ALAM

(UURI NO. 32 TH 2009 ttg

Perlindungan dan Pengelolaan

Lingkungan Hidup)

SUMBERDAYA ALAM adalah unsur lingkungan

hidupyang terdiri atas sumber daya hayati

dan nonhayatiyang secara keseluruhanmembentuk kesatuan ekosistem.


6/33

LINGKUNGAN HIDUP adalah kesatuan ruang

dengan semua benda, daya, keadaan, danmakhluk hidup, termasuk manusia danperilakunya, yang mempengaruhi alam itusendiri, kelangsungan perikehidupan, dan

kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lain.

Ada komponen/unsur abiotik(A), biotik (B) danSosial budaya (C/culture); ada unsur alami danbuatan (krn ada unsur manusia dan perilakunya)


7/33

EKOSISTEM adalah tatanan unsur lingkungan

hidup yang merupakan kesatuan utuhmenyeluruh dan saling mempengaruhi dalam

membentuk keseimbangan, stabilitas, dan

produktivitas lingkungan hidup.

Sumberdaya alam (hayati dan non hayati)

adalah komponen Lingkungan, danmerupakan bagian dari Ekosistem


8/33

Perubahan Ekosistem menurut waktu:

1. Perubahan musiman, contoh di wilayah iklimtemperate (negara 4 musim)

2. Perubahan jangka panjang (ribuan atau jutaantahun) => perubahan klimatik dan evolusioner

3. Perubahan yg tjd dlm jangka waktu 1-500 th(suksesi) => isu global climate change

4. Perubahan jangka pendek atau sangat cepat

PERUBAHAN EKOSISTEM BERARTI TELAH TERJADI PERUBAHAN

LINGKUNGAN, TETAPI PERUBAHAN LINGKUNGAN BELUM TENTU

MENYEBABKAN PERUBAHAN/KEPUNAHAN EKOSISTEM


9/33

Perubahan musiman di temperate

zone:

Autumn

Perubahan ekosistem pertanian di

saat autumn


10/33

Penyebab Perubahan Lingkungan:

1. ALAMI/AKTIVITAS ALAM; Erupsi Gunung Merapi, Tsunami,Gempa Bumi, Erosi, dll.

2. AKTIVITAS MANUSIA:

- Perusakan dan Pencemaran Lingkungan

- Degradasi Habitat makhluk Hidup

- Kepunahan Makhluk Hidup (Sumberdaya Hayati)

- Ketidakseimbangan dan ketidakstabilan ekosistem

- Kepunahan /Perubahan ekosistem


11/33

Perubahan lingkungan berpengaruh kepada

komponen sumberdaya hayati di dalamnya


12/33


13/33

KASUS PADA LINGKUNGAN PERTANIAN:

Perbedaan pengelolaan ekosistem sawah

menyebabkan perbedaan pola interaksi

serangga-gulma (sumberdaya hayati)

MENGAPA LINGKUNGAN PERTANIAN

MENARIK?

MENGAPA GULMA DAN SERANGGA MENARIK ?


14/33

Komponen Hayati (sbg sumberdaya hayati)

pada ekosistem sawah:- Tumbuhan: tanaman yg dibudidayakan,

tanaman yg tidak dibudidayakan (dianggap

sbg gulma)- Binatang: yang berperan positif bagi manusia

(musuh alami, polinator), yg berperan negatif

(hama)- Mikroba / dekomposer


15/33

Channa, et al. (2004): Binatang (Avertebrata)

dominan penghuni ekosistem sawah adalah

serangga dan laba-laba.

Peran Laba-laba adalah musuh alami berbagai

jenis serangga hama (generalist predator)

Peran Serangga:

- Hama

- Musuh Alami hama (predator, parasitoid)


16/33

Predator adalah binatang yang hidup bebas

dengan memakan atau memangsa binatang

lainnya

Parasitoid adalah serangga yang pada fase

pradewasanya memarasit serangga atau

binatang Arthropoda lain, fase dewasanya

hidup bebas, biasanya sbg polinator


17/33

ADA INTERAKSI ANTAR KOMPONEN PENYUSUNEKOSISTEM:

1. INTERAKSI ABIOTIK-ABIOTIK

2. INTERAKSI ABIOTIK-BIOTIK => PERUBAHANLINGKUNGAN (HABITAT) MEMPENGARUHI

SUMBERDAYA HAYATI

3. INTERAKSI BIOTIK-BIOTIK => SIMBIOSIS


18/33

INTERAKSI BIOTIK-BIOTIK PADA EKOSISTEM

SAWAH: Interaksi Serangga-Gulma

NO Interaksi yang Terjadi Keterangan

1 Serangga polinator membantu

penyerbukan bunga gulma

Serangga dan gulma sama-sama

untung (simbiosis mutualisme)

2 Serangga herbivoira memakan

(memarasit) gulma atau makan biji gulma

Serangga herbivora untung, gulma

rugi (parasitasi dan predasi)

3 Serangga karnivora (musuh alami:

predator dan parasitoid) mendapatkan

makanan dari serangga herbivora (hama

padi) yg tinggal dan makan gulma

Interaksi tjd secara tidak langsung,

serangga karnivora dan gulma

sama-sama untung

4 Serangga menggunakan gulma sbg tempatbersarang atau berlindung

Serangga untung, gulma tdkmendapatkan manfaat maupun

kerugian (simbiosis komensalisme)

Diadaptasi dari Abrahamson, 1989


19/33

=> ADA POTENSI GULMA SBG PENDUKUNGPENGENDALIAN ALAMI SERANGGA HAMAOLEH MUSUH ALAMI

PERBEDAAN CARA PENGELOLAAN EKOSISTEMSAWAH OLEH MANUSIA => MENGUBAHKONDISI SUMBERDAYA HAYATI YG

MENYUSUNNYA =>PERBEDAAN POLAINTERAKSINYA => KOMPLEKSITAS EKOSISTEMSAWAH SBG AGROEKOSISTEM


20/33

Literatur:

Pola tanam polikultur => lebih banyak keragamanhayati => ekosistem lebih stabil (Odum, 1998)

Pola tanam polikultur memberikan efek positif utkmengurangi populasi hama, penyakit dan gulma.Musuh alami cenderung lebih banyak pada tanaman

tumpangsari daripada tanaman tunggal (habitat mikrodan sumber pakan lebih beragam) (Reintjes, et al. ,1999)

Aplikasi pestisida lebih berdampak negatif pada musuhalami daripada serangga hama (Barbosa, 1998)

Banyak jurnal terbaru yg menyatakan bahwa polainteraksi musuh alami-hama pada pertanian organiklebih kompleks


21/33

Ekosistem

Sawah di

Daerah

Penelitian

Kondisi Lingkungan

Biofisik Makro di

Daerah Penelitian:

kondisi lingkungan

hayati, iklim,

geomorfologi/

bentuklahan, tanah,hidrologi

Lingkungan

Sosekbud: kondisi

sosial ekonomi

petani dan cara

pengelolaan lahan Tipe Surjan:

ada alur dan

guludan

Tipe

lembaran:

tanpa alur

dan guludan

Pengelolaan

Organik: tanpa

bahan kimia,tidakadapenyiangan

gulma

Pengelolaan

konvensional: ada

aplikasi bahan

kima, ada

penyiangan gulma

Pengelolaan

Organik: tanpa

bahan kimia,tidak

adapenyiangan

gulma

Pengelolaan

konvensional: ada

aplikasi bahan

kima, ada

penyiangan gulma

Lingkungan

Biotik:

-

Dinamika

populasi

gulma,

- Dinamika

populasi

seranggaherbivora,-

Dinamika

populasi

serangga

karnivora

-

Kerusakan

dan performa

gulma

Analisis Data:

-

Analisis richnessdan

evenness

- Uji beda untuk sifat-sifat

tanah, dinamika populasi,

richnessdan evenness

- Uji korelasi untuk total

populasi, richnessdan

evennessantara gulma

dan serangga

-

Analisis strukturfoodweb

serangga-gulma dengan

bipartite

- Analisis deskriptif

kualtitatif pengelolaan

pola interaksi serangga-

gulma untuk upaya petani

dalam pengendalian

hayati

LingkunganAbiotik:

Faktor edafik:

tekstur, struktur,

KPK, Ca, Mg, K,

Na, kejenuhan

basa, pH, bahan

organik, N total,

P tersedia, Ktersedia, salinitasFaktor

mikroklimatik:

suhu,

kelembaban,

intensitas cahaya,

kecepatan angin

Faktor

hidrologik:

kondisi kimiawi

air sawah (nitrat,nitrit, amonia,

posfat, kalium,bahan organik),

kedalaman

Perbedaan Kondisi Lingkungan

Biofisik Mikro:

Pemodelan

pengenda-

lian hayati

yang ramah

lingkungan

pada

ekosistem

sawah

berbasis

interaksi

serangga-

gulma

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

Keterangan Gambar:

= input

= pengumpulan dan analisis data

= proses/perlakuan oleh petani

= arah alur penelitian

= output

GB. Diagram alir perbedaan cara pengelolaan menyebabkan

perbedaan komponen lingkungan hayati dalam ekosistem

Modifikasi Habitat

Perbedaan

lingkungan

Biofisik

Mikro:

-LingkunganAbiotik

- Lingkungan

Biotik: Pola

interaksi

Sawah surjan

Sawah lembaran


22/33

Potensi ledakan populasi hama kepinding tanah

(Scotinophora) sudah terlihat sejak MT I pada sawah

lembaran konvensional

Gambar 4.5. Rerata kelimpahan relatif hama-hama dominan di setiap mingg

pengamatan pada MT I pada sawah lembaran organik dan konvensional

S. furcifera

19%N. lugens

10%

S. coarctata

16%

O.

chinensis

10%

L.oratorius

6%

Herbivora lain

39%

Rerata kelimpahan relatif hama-hama dominan di setiap

minggu pengamatan pada sawah lembaran organik

S. furcifera

22%

N. lugens

12%

S. coarctata

33%

O. chinensis

6%

L.oratorius

2%

Herbivora lain25%

Rerata kelimpahan relatif hama-hama dominan di setiap

minggu pengamatan pada sawah lembaran konvensional


23/33

Sawah surjan organik paling tahan thd ledakan

populasi kepinding tanah

Gambar 4.6. Rerata kelimpahan relatif hama-hama dominan di setiap minggu

pengamatan pada MT II pada sawah surjan organik dan konvensional

S. furcifera

6%

S. coarctata

36%O.

chinensis

16%

L.oratorius

1%

Thrips

1%

Empoasca sp.3%

Herbivora lain

37%

Rerata kelimpahan relatif hama-hama dominan disetiap minggu pengamatan pada sawah surjan

organik

S. furcifera

12%

N. lugens

2%S. coarctata

50%

O. chinensis

10%

L.oratorius

1%

Thrips

2%

Empoasca

sp.3%

Herbivora lain

20%

Rerata kelimpahan relatif hama-hama dominan di

setiap minggu pengamatan pada sawah surjan

konvensional

Gambar 4.7. Rerata kelimpahan relatif hama-hama dominan di setiap minggu

pengamatan pada MT II pada sawah lembara n organik dan konvensional

S. furcifera

2%N. lugens

1%

S. coarctata

72%

O. chinensis

15%

Herbivora lain

10%


setiap minggu pengamatan pada sawah lembaranorganik

S. furcifera

5%N. lugens

1%

S. coarctata

73%

O. chinensis

8%

L.oratorius

1%

Herbivora lain

12%


setiap minggu pengamatan pada sawah lembaran

konvensional


24/33

Lycosasp mjd predator dominan, kelimpahan terbesar pada

sawah surjan organik

Gambar 4.9. Rerata kelimpahan relatif predator utama di setiap minggupengamatan pada MT II pada sawah surjan organik dan konvensional

Lycosa sp.

36%

M.vittaticollis

1%T.maxillosa

1%

Paederus sp.

10%

O.nigrofasciata

7%

Coccinellidae

11%

A.femina

4%

Libellulidae

4%

Karnivora lain

26%

Rerata kelimpahan relatif predator utama di setiap minggupengamatan pada sawah surjan organik

Lycosa sp.

22% T.maxillosa

2%

Paederus sp.

11%

O.nigrofasciata

12%

Coccinellidae

17%

A.femina

4%

Libellulidae4%

Karnivora lain

28%

Rerata kelimpahan relatif predator utama di setiap minggu

pengamatan pada sawah surjan konvensional

Gambar 4.10. Rerata kelimpahan relatif predator utama di setiap minggu

pengamatan pada MT II pada sawah lembaran organik dan konvensional

Lycosa sp.

23%

Paederus sp.

18%

O.nigrofasciata

24%

Coccinellidae

10%

A.femina

5%

Libellulidae

15%

Karnivora lain

5%


pengamatan pada sawah lembaran organik

Lycosa sp.

20%

Paederus sp.26%

O.nigrofasciata

24%

Coccinellidae

9%

A.femina

8%

Libellulidae

7%

Karnivora lain

6%


pengamatan pada sawah lembaran konvensional


25/33

Perbedaan POLA INTERAKSI SERANGGA-GULMA

1

2

Analisis Kekayaan Jenis (Richness)Yang diharapkan adalah richness yg paling

tinggi untuk semua level trofik => sawah

surjan organik

Analisis Kemerataan Jenis (Evenness)

Yang diharapkan adalah evennessyg paling

tinggi pada semua level trofik => sawah surjan

organik

P b d S k F d W b


26/33

Perbedaan Struktur Food Web

Interaksi Serangga Herbivora-Tanaman/GulmaPerbandingan antar musim tanam pd sawah lembaran konvensional

Gambar 4.25. Struktur food web serangga herbivora-tanaman/gulma pada sawah

lembaran konvensional (petak NS2B); a. pada MT I; b. pada MT II

a.

b.


27/33

Perbandingan antara pengelolaan organik (GB atas) dan konvensional (GB bawah) pd sawah

surjan


28/33

Perbandingan antara sawah surjan (GB atas) dan lembaran (GB bawah)


29/33

Hasil network level (tingkat interaksi) yg

diharapkan:

Jumlah jenis trofik atas dan bawah, indeks

keragaman, dan kemerataan interaksi yang

paling tinggi => Sawah surjan organik


30/33

Tabel 4.35. Input-proses-output yang berkontribusi dalam pemodelan

pengendaian hayati pada ekosistem sawah berbasis interaksi serangga-gulmaInput Proses Output

Habitat yang terdiri atashabitat akuatik danterestrial dalam satusistem budidaya

pertanian

-

Pola tanam polikultur,terdiri atas tanamanakuatik (padi) padahabitat akuatik dan

terestrial(palawija/sayuran)pada habitat terestrial

- Pengelolaan lahansecara organik

- Richnesstinggi

- Evennesstinggi-

Strukturfood weblebih kompleks dan

stabil

- Total populasi hamarendah dan

terkontrol, tahanterhadap ledakanpopulasi hama

Hasil dari proses modifikasi /perubahan lingkungan (habitat) pada ekosistem sawah

terhadap komponen hayati


31/33

Perubahan dg memodifikasi Lingkungan

(Habitat) pada ekosistem pertanian berupa

pengelolaan sawah dg sistem surjan organik

terbukti mampu memperbesar peran interaksiserangga-gulma dalam konservasi musuh

alami dan pengendalian alami seragga hama


32/33


33/33

SEKIAN DAN TERIMA KASIHSEKIAN DAN TERIMA KASIH

topik iii-perubahan sumberdaya hayati dan lingkungan_biologi lingkungan

Documents