Interaksi antara tumbuhan dan hewan di hutan hujan tropis. Andrew J. Marshall

Transkripsi

1 Interaksi antara tumbuhan dan hewan di hutan hujan tropis Andrew J. Marshall Kuliah Lapanagan Taman Nasional Gunung Palung 23 May-3 Juni 2016

2 Interaksi antara tumbuhan dan hewan Tipe interaksi antara hewan dan tumbuhan Fenologi di hutan tropis Bagaimana habitat mempengaruhi hewan

3 Interaksi antara tumbuhan dan hewan > Tipe interaksi antara hewan dan tumbuhan Fenologi di hutan tropis Bagaimana habitat mempengaruhi hewan

4 Interaksi antara tumbuhan dan hewan CO 2 Daun: sumber energi untuk tumbuhan sumber makanan untuk hewan Tumbuh-tumbuhan mau hindari jadi makanan untuk hewan. O 2 Masukkan beberapa tipe racun dalam daunya, jadi pemakan daun perlu adaptasi tertentu untuk melawan rancun-racunan.

5 Interaksi antara tumbuhan dan hewan Biji: anak pohon makanan hewan Tumbuh-tumbuhan mau hindari anaknya jadi makanan untuk hewan. Masukkan beberapa tipe racun dalam biji atau bikin biji keras sekali, jadi pemakan daun perlu adaptasi tertentu untuk melawan rancun-racunan.

6 Interaksi antara tumbuhan dan hewan Buah: strategi untuk penyebar biji sumber makanan untuk hewan Tumbuh-tumbuhan mau buah dimakan hewan (asal biji tetap utuh). Kerja sama!

7 Dibawa Burung kecil buah kecil, tidak berbau berkilauan, merah atau hitam daging manis, kulit lembek biji kecil, licin sumber: Phillips & Phillips 2016

8 Dibawa Burung kecil Burung enggang tidak berbau kulut tebal dan keras pecah belah kulit merah, berlemak sumber: Phillips & Phillips 2016

9 Dibawa Burung kecil Burung enggang Primata wangi masak warna tua/tidak berkilau kulit tebal daging manis, tempel ke biji biji agak besar (~2 cm) sumber: Phillips & Phillips 2016

10 Dibawa Burung kecil Burung enggang Primata Tikus biji besar, keras, berkilau biji agak beracun kulit tebal tanpa daging sumber: Phillips & Phillips 2016

11 Dibawa Burung kecil Burung enggang Primata Tikus Gajah sumber: Phillips & Phillips 2016 sangat wangi dan besar berbuah di pohon kecil kulit tebal warna tua/tidak berkilau

12 sumber: Phillips & Phillips 2016 Banyak berdasarkan ukuran biji

17 Dibawa mamalia besar Kalau punah, gimana? sumber: Phillips & Phillips 2016

18 Dibawa air Vatica resak Barringtonia sarchostachys sumber: Phillips & Phillips 2016

19 Dibawa angin Dipetrocarpaceae Uncaria sp.

20

21 Interaksi antara tumbuhan dan hewan Tipe interaksi antara hewan dan tumbuhan > Fenologi di hutan tropis Bagaimana habitat mempengaruhi hewan

22 Fenologi hutan tropis

23 Fenologi hutan tropis TFA (patches/ha) A Jan 86 Apr 86 Jul 86 Oct 86 Jan 87 Apr 87 Jul 87 Oct 87 Jan 88 Apr 88 Jul 88 Oct 88 Jan 89 Apr 89 Jul 89 Oct 89 Jan 90 Apr 90 Jul 90 Oct 90 Jan 91 # taxa with fruit Apr 91 Jul 91 Marshall (2004)

24 % of diet % Feeding Observations % total feeding observations 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Jan-Mar 86 (31) Apr-Jun 86 (36) Leaves Figs Fruit pulp+ seeds Flowers Jul-Sep 86 (19) Oct-Dec 86 (35) Jan-Mar 87 (28) Apr-Jun 87 (14) Jul-Sep 87 (25) Oct-Dec 87 (57) Jan-Mar 88 (45) Apr-Jun 88 (49) Jul-Sep 88 (12) time Oct-Dec 88 (21) time Jan-Mar 89 (12) Apr-Jun 89 (4) Jul-Sep 89 (26) Oct-Dec 89 (29) Jan-Mar 90 (28) Apr-Jun 90(27) Jul-Sep 90 (17) Oct-Dec 90 (13) Jan-Mar 91 (8) kelempiau 100% % of diet 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Seeds Leaves Figs Fruit pulp Flowers kelasi 10% 0% Jan-Mar 86 (38) Apr-Jun 86 (57) Jul-Sep 86 (26) Oct-Dec 86 (35) Jan-Mar 87 (49) Apr-Jun 87 (320) Jul-Sep 87 (71) Oct-Dec 87 (45) Jan-Mar 88 (40) Apr-Jun 88 (37) Jul-Sep 88 (24) time Oct-Dec 88 (24) Jan-Mar 89 (18) Apr-Jun 89 (8) Jul-Sep 89 (11) Oct-Dec 89 (25) Jan-Mar 90 (15) Apr-Jun 90 (15) Jul-Sep 90 (13) Oct-Dec 90 (13) Jan-Mar 91 (11)

25 Fenologi hutan tropis Perbandingan antara lokasi dan tipe hutan Musim buah raya di Borneo

27 Sumatra Borneo Borneo Marshall et al. (2009); Wich & Marshall (2012)

28

29 Satsiun Penelitian Cabang Panti Tujuh tipe hutan tanah, ketinggian, cuaca -> jenis tumbuhan berbeda % tree species shared with other habitats (max, mean, & min; pairwise comparisons among habitats) avg rainfall (10 day period, mm) max, min temperature (10 day period, C) hujan SC 7-hujan !&"#!"#$ %"#$ &"#$ '"#$ ("#$ #"#$ )"#$ *"#$ 15-max GP 35-max min GP 35-min !$%# 15-hujan GP 35-hujan !!"# 13-max TK 22-max min 88-min"'%# !'%# $'%# ('%# &'%# TK GP 90-min 22-min %'%# )'%# *'% 88-hujan ()# GP 90-hujan ("# $&#!+# PS FS AB Max temp "'%#!'%# $'%# ('%# &'%# %'%# )'%# *'%# PS FS AB LS LG UG MO FOREST TYPES

30

31

32 Jumlah sumber makan kelempiau TFA (patches/ha) A Hutan dataran rendah Jan 86 Apr 86 Jul 86 Oct 86 Jan 87 Apr 87 Jul 87 Oct 87 Jan 88 Apr 88 Jul 88 Oct 88 # taxa with fruit TFA (patches/ha) Jan 89 Apr 89 Jul 89 Oct 89 Jan 90 Apr 90 Jul 90 Oct 90 Jan 91 Apr 91 Jul Pegununungan # taxa with fruit Jan 86 Apr 86 Jul 86 Oct 86 Jan 87 Apr 87 Jul 87 Oct 87 Jan 88 Apr 88 Jul 88 Oct 88 Jan 89 Apr 89 Jul 89 Oct 89 Jan 90 Apr 90 Jul 90 Oct 90 Jan 91 Apr 91 Jul 91 TFA (patches/ha) Rawa gambut Jan 86 Apr 86 Jul 86 Oct 86 Jan 87 Apr 87 Jul 87 Oct 87 Jan 88 Apr 88 Jul 88 Oct 88 # taxa with fruit Jan 89 Apr 89 Jul 89 Oct 89 Jan 90 Apr 90 Jul 90 Oct 90 Jan 91 Apr 91 Jul 91 Jumlah tipe makan yg tersedia per bulan Musim buah raya Bulan dgn banyak buah Bulan dgn sedikit buah Musim kelaparan

34 Jumlah pohon makanan per ha Jan 86 Sumber makanan kelasi, Jan Okt. 91 musim buah raya musim buah raya musim kelaparan Apr 86 Jul 86 Oct 86 Jan 87 Apr 87 Jul 87 Oct 87 Jan 88 Apr Jul 88 Oct 88 Jan 89 Apr 89 Jul 89 Waktu (tahun) Oct 89 Jan 90 Apr 90 Jul 90 Oct 90 Jan Apr 91 Jul 91 Marshall 2004

35 (b) (g) (a) (c) (b) Gambut (d) Pegunungan (e) (f) (g) = % pohon dengan buah Dataran rendah Cannon, Curran, Marshall & Leighton 2007 Ecol. Lett.

36 Ficus Liana (rata-rata) tidak Pohon kecil berbuah raya Pohon besar Cannon, Curran, Marshall & Leighton 2007 Ecol. Lett.

37 Musim buah raya Food/ha Feb 86 May 86 Aug 86 Nov 86 Feb 87 May 87 Aug 87 time Nov 87 Feb 88 May 88 Aug 88 Nov 88 Feb 89 May 89 Aug 89 Nov 89 Feb 90 May 90 Aug 90 Nov 90 Feb 91 May 91 Neoscortechinia kingii Aug Food/ha Musim berbuah biasa 0 Feb 86 May 86 Aug 86 Nov 86 Feb 87 May 87 Aug 87 time Nov 87 Feb 88 May 88 Aug 88 Nov 88 Feb 89 May 89 Aug 89 Nov 89 Feb 90 May 90 Aug 90 Nov 90 Feb 91 May 91 Aug 91 Rourea major Musim buah sedikit 0 Feb 86 May 86 Aug 86 Nov 86 Feb 87 May 87 Aug 87 Nov 87 Feb 88 May 88 Aug 88 Nov 88 Feb 89 May 89 Aug 89 Nov 89 Feb 90 May 90 Aug 90 Nov 90 Feb 91 May 91 Aug 91 Food/ha Marshall & Leighton (2006) time Porterandia sessiliflora

38 Berbuah raya v. musim-musim tertentu Average rainfall, Davis, CA weather.com Konjup, Southwest Australia Hill & Donald 2003 musim-musim tertentu New South Wales, Australia

39 Berbuah raya v. musim-musim tertentu musim-musim tertentu Average rainfall, Davis, CA weather.com tidak bermusim Average rainfall, Ann Arbor, MI weather.com

40 persen tumbuhan yg berbuah Berbuah raya v. musim-musim tertentu 4% % % Feb Apr Jun Aug Oct Dec Monthly observations (excluding masts) tidak begitu bermusim Cannon, Curran, Marshall & Leighton (2007) Ecology Letters

41 Seed exports (millions of kg of dry mass) El Niño Southern Oscillation (ENSO) years Year

42 Data hutan dari Pontianak, Kalimantan Barat June Sept rainfall (mm) ENSO Non- ENSO Year

43 Interaksi antara tumbuhan dan hewan Tipe interaksi antara hewan dan tumbuhan Fenologi di hutan tropis > Bagaimana habitat mempengaruhi hewan

44 Kelempiau (Hylobates albibarbis) Berat badan 5-6 kg Menjaga wilayah sebesar ha T. Laman 2-7 individu per kelompok satu laki-laki kawin sama satu betina T. Laman

45 Kelasi (Presbytis rubicunda rubida) Berat badan kg Wilayah sebesar ha T. Laman 2-11 individu per kelompok satu laki-laki bisa kawin sama lebih dari satu betina T. Laman

46 Dua jenis ini merupahkan contoh bagus untuk meneliti pertanyaan ekologi karena: banyak informasi tentang jenis 2 binatang ini sudah tersedia dari SPCP dan tempat lain hewan 2 tersebut mentempati beberapa macam hutan berat badan hampir sama, tapi makanan dan sistem sosial jauh beda hewan 2 ini menjaga wilayah, dan tidak merantau ke tempat lain untuk cari makanan (seperti orangutan), jadi efek-efek kwalitas habitat lebih jelas dan mudah dilihat kepadatan cukup tinggi, berarti dapat ambil sampel yang cukup besar untuk analisa statistik

47 0 Kepadatan Population density +/ +/ SE SE (indivi (individu/km 2 ) Kelempiau Hylobates 15 CV Hylobates SPACE = 0.58 CV 7.5 SPACE = AB.II AB.I LS.II FS.I LS.I PS.I LG.II LG.I UG.II UG.I MO.I MO.II Bagian Habitat tipe partitions hutan Pongo CV SPACE = 0.59 Callosciurus CV 15 SPACE = 0.80 Presbytis Callosciurus Ratufa CV SPACE = 0.80 CV SPACE = 0.66 CV SPACE = 0.57 A.J. Marshall et al Ratufa Macaca Sus CV SPACE = 0.66 CV SPACE = 1.55 CV SPACE = Hylobates Macaca CV Pongo CV 3 SPACE = 0.58 SPACE = 1.55 CV Ratufa SPACE = 0.59 CV SPACE = 0.66 B. rhinoceros Hylobates 4 Presbytis CV SPACE = 0.57 CV Callosciurus SPACE = 0.58 CV SPACE = 0.80 Sus CV SPACE = warna = tingkat kepadatan A.J. Marshall et al. Macaca CV SPACE = 1.55 Pongo CV SPACE = 0.59 B. rhinoceros CV SPACE = 0.55 A.J. Marshall et al. Macaca CV SPACE = 1.55 Sus CV SPACE = 0.65 A.J. Marshall et al. Ratufa Presbytis Kwalitas habitat berbeda Callosciurus CV SPACE = 0.80 Pongo CV = 0.59 Kelasi CV SPACE = 0.55 Marshall, Beaudrot & Wittmer (2014) Inter. J. Primatol.

48 Kepadatan kelempiau tergantung kepadatan Ficus kepadatan kelempiao log (indiv/km 2 ) Kepadatan Ficus log (fig stems per ha) R 2 = 0.70, p = 0.01, n = 7 habitats

49 Studi banding telah konfirmasikan ini juga benra di beberapa lokasi di seluruh Asia 2.4 Gibbon biomass log (kg/km 2 ) n= 11 sites, r 2 = 0.82 p= Kepadatan Ficus log (fig stems per ha)

50 Reproduksi dan kwalitas habitat: kelempiau 5 4 jantan = betina R 2 = 0.58 p < n = 33 kelompok 3 Jumlah anak per kelompok Kwalitas wilayah (individu/km 2 ) Marshall (2010) Indonesian Primates Supriatna & Gursky-Doyen (eds)

51 Reproduksi dan kwalitas habitat: kelasi 5 4 jantan R 2 = 0.70 p = n = 13 kelompok 3 Jumlah anak per kelompok betina R 2 = 0.04 p = 0.53 n = 13 kelompok Kwalitas wilayah (individu/km 2 ) Marshall (2010) Indonesian Primates Supriatna & Gursky-Doyen (eds)

52 Jumlah betina per kelompok 5 4 kelasi R 2 = 0.83 p < n = 13 kelompok 3 Jumlah betina per kelompok kelempiau tidak ada efek n = 33 kelompok Kwalitas wilayah (individu/km 2 ) Marshall (2010) Indonesian Primates Supriatna & Gursky-Doyen (eds)

53 Kwalitas habitat sangat mempengaruhi kelempiau dan kelasi, tapi efeknya beda berdasarkan sistem sosial.

54 Dinamika populasi sumber-saluran ( source-sink ) Variasi antara tipe hutan dan angka perkembangan populasi ( r ) tergantung populasi, sehingga: r > 0 = sumber r < 0 = saluran Dalam daerah dengan beberapa tipe hutan, populasi dapat bertahan di saluran jika ada immigrasi dari sumber.

55 Kepadatan (individu/km 2 ) R 2 =0.72, p = n = 7 tipe hutan Dinamika populasi sumber-saluran kelempiau Kwalitas wilyah (individu/km 2 dalam wilayah) R 2 =0.83, p < n =33 kelompok Jumlah anak per kelompok (di dalam 8 tahun) R 2 =0.54, p < n =33 kelompok Hutan pungunungan saluran untuk kelempiao Marshall 2009 Biotropica Ketinggian (m apl)

56 Kelasi juga? r 2 = 0.77, p < , n=11 Kwalitas wilayah (individu/km 2 dalam wilayah) tipe hutan lain rawa gambut Ketinggian (m apl) Marshall (2010) Indonesian Primates Supriatna & Gursky-Doyen (eds)

57 Kepadatan menurun di atas gunung max Hylobates Presbytis Pongo mid min max R 2 =0.59, p = Macaca R 2 =0.48, p = Callosciurus R 2 =0.81, p = Ratufa Kepadatan (individu/km 2 ) mid min max R 2 =0.32, p = Sus R 2 =0.63, p = Buceros R 2 =0.69, p = Anorrhinus mid min R 2 =0.68, p = R 2 =0.48, p = R 2 =0.92, p = n=12 bagian hutan primata mamalia lain burung Ketinggian (m apl)

58 Dinamika populasi sumber-saluran ( source-sink ) r (reprod uctive rate) 0 + r < 0 = saluran r > 0 = sumber 1,000 0 meters apl

59 Implikasi dari dinamika populasi sumber-saluran kebanyakan habitat yg dihilangkan oleh penebangan, kebakaran, dan konversi hutan adalah habitat sumber (dataran rendah) semakin banyak hutan tersisa adalah habitat saluran semakin banyak habitat yang tersisa dalam kawasan konservasi bukan viable habitat, jadi populasi dalam kawasan lebih kecil daripada dipikirkan hasil dari survei cepat bisa jadi berbahaya

60 Ucapan terima kasih Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Kementerian Sumber Daya Alam dan Ekosistem Balai Taman Nasional Gunung Palung Universitas Tanjungpura, U Michigan Yayasan Palung Lande, Mi an, Surya, Zakaria Tim Laman (untuk foto2 yg hebat)