TANGGAPAN TERHADAP VARIASI LINGKUNGAN. 23/03/2009 Retno Peni/Ilmu lingkungan

Transkripsi

1 TANGGAPAN TERHADAP VARIASI LINGKUNGAN

2 Kondisi: faktor lingkungan yang bervariasi yang mendapat tanggapan oleh organisme Sumber daya: Material yang dikonsumsi atau digunakan oleh organisme dalam hidupnya Tanggapan terhadap kondisi Tanggapan fisiologis sesaat Penyesuaian (adaptasi) terhadap kondisi ---- toleransi Pengaturan lingkungan internal organisme yang hidup dalam kondisi lingkungan yang bervariasi homeostasis Perubahan struktur untuk mengoptimalkan ketegaran (fitness) organisme dengan pemicu isolasi ruang dalam waktu yang lama terjadi evolusi

3 FAKTOR-FAKTOR PEMBATAS HUKUM MINIMUM LIEBIG Pertumbuhan organisme tergantung pada materi yg berada pada jumlah minimal. Terdapat 2 pertimbangan dalam penerapan hukum minimum Liebig : 1. Hukum minimum hanya dapat diterapkan pada kondisi yang steady state / seimbang mantap. 2. Ada pertimbangan faktor interaksi antara beberapa faktor

4 HUKUM TOLERANSI SHELFORD Ada tidaknya suatu organisme di alam tergantung pada kelengkapan kondisi yang sangat kompleks, dan dikontrol oleh kekurangan atau kelebihan secara kualitatif maupun kuantitatif dari satu atau beberapa faktor yang mendekati limit toleransi organisme tersebut. Prinsip-2 yang terkandung dalam Hukum toleransi Shelford: 1. Organisme dapat mempunyai toleransi dengan kisaran lebar bagi suatu faktor dan kisaran sempit untuk faktor yang lain. 2. Organisme dengan toleransi lebar untuk berbagai faktor akan mempunyai sebaran luas di alam. 3. Bila kondisi lingkungan tidak optimum bagi toleransi suatu species terhadap suatu faktor lingkungan, maka limit toleransi dapat bergeser terhadap faktor-2 yang lain. 4. Sering dijumpai bahwa organisme di alam tidak selalu hidup dalam kondisi optimum bagi satu faktor tertentu. 5. Periode reproduksi merupakan fase kritis bila faktor lingkungan dalam kondisi terbatas.

5 Istilah : Steno Eury : kisaran yang sempit : kisaran yang lebar Thermal : terhadap temperatur Hydrik : air Haline : salinitas Phagic : berhubungan dengan makanan Ecious : seleksi habitat

6 fase survival (S) fase pertumbuhan (G) fase reproduksi (R)

7 KONDISI SEBAGAI FAKTOR PEMBATAS DAN FAKTOR REGULASI Ekosistem daratan : temperatur, sinar, dan air Ekosistem perairan laut : temperatur, sinar, dan kadar garam Ekosistem perairan tawar Danau : temperatur, sinar, dan kadar oksigen terlarut Sungai : kecepatan arus Periodisasi faktor fisik (kondisi) Organisme mampu mengatur cara hidupnya menanggapi kondisi periodik; adanya koaksi dan seleksi alami maka seluruh komunitas akan terkondisikan pada periodisasi tersebut. Contoh : Fotoperiodisasi ---- pertumbuhan dan pembungaan, migrasi burung

8 INDIKATOR EKOLOGI 1. Secara umum species steno lebih baik dari pada eury 2. Ukuran tubuh yang lebih besar lebih baik digunakan sebagai indikator ekologi 3. Harus ada bukti lapangan yang menunjukkan faktor/ kondisi yang membatasi pertumbuhan species dimaksud 4. Korelasi numerik antara species, populasi dan komunitas akan memberikan indikator yang lebih dapat dipercaya dari pada hanya satu species.

9 FAKTOR-FAKTOR FISIK UTAMA SEBAGAI FAKTOR PEMBATAS TEMPERATUR/SUHU 1. Saat kritis umumnya terjadi pada batas atas toleransi organisme. 2. Variasi suhu sangat kecil di perairan dibandingkan daratan, dan biota air umumnya mempunyai kisaran toleransi yang lebih sempit daripada organisme darat. 3. Suhu sering membatasi zonasi dan stratifikasi biota baik perairan maupun daratan. 4. Konsep waktu suhu dan variasi suhu SINAR Sinar yang sampai ke permukaan bumi merupakan gelombang elektromagnet dengan kisaran panjang gelombang 0.3 sampai 10 mikron ( Ǻ) yang terdiri dari : sinar ultra violet --- λ < 390 mμ sinar tampak --- λ mμ sinar infra merah --- λ > 760 mμ

10 Secara ekologi kualitas sinar (panjang gelombang/ warna), intensitas sinar (energi aktual), dan lama penyinaran sangat penting. Faktor kompensasi berupa sun tolerant dan shade tolerant akan berpengaruh pada interaksi antara sinar dan fotosintesis. Intensitas >> -- foto-oksidasi synthesis << -- resp >> AIR Hujan, kelembaban, kekuatan penguapan di udara, dan tersedianya air di permukaan dapat menjadi faktor pembatas. Curah hujan menjadi pembatas zonasi daratan: a inchi/th : padang pasir b inchi/th : padang rumput, savana c inchi/th : hutan kering d. > 50 inchi/th : hutan hujan

11 Evaporasi lewat tanaman (transpirasi) berkisar antara 97 99%. Pertumbuhan vegetasi akan proporsional terhadap total energi yang sampai permukaan bumi, apabila air dan hara tidak terbatas. Efisiensi transpirasi : perbandingan pertumbuhan (produksi netto) dengan air yang ditranspirasikan (gram berat kering/ 1000 gr air yang ditranspirasikan). Nilai efisiensi transpirasi umumnya berkisar < 2-2. Tumbuhan toleran terhadap kekeringan (sorghum) mempunyai efisiensi transpirasi 4. Tumbuhan padang pasir mempunyai mekanisme dormansi sebagai kompensasi tranpirasi, shg mempunyai efisiensi transpirasi yang tinggi.

12 GAS ATMOSFER Udara di atmosfer mempunyai kemampuan homeostasis yang sangat tinggi, kandungan CO 2 dan O 2 di udara relatif tetap, yaitu 0.03% dan 21%. Oksigen di dalam tanah menurun dengan bertambahnya kedalaman, sebaliknya CO 2. Oksigen dan CO 2 di air mempunyai variasi yang tinggi pada kedalaman dan waktu. Oksigen menjadi faktor pembatas di danau serta sungai dengan masukan bahan organik yang tinggi. Suhu dan garam terlarut dalam air berpengaruh pada kelarutan O 2 dalam air. Suhu rendah kelarutan O 2 tinggi Garam tinggi kelarutan O 2 rendah Arus, angin dan penetrasi cahaya --- diffusi O 2 >>

13 HARA MAKRO DAN MIKRO Pada umumnya, nitrogen dan fosfor merupakan faktor pembatas, terutama fosfor, karena kaitannya dengan unsur struktural organisme. Terdapat 10 unsur esensial untuk tumbuhan, yaitu: 1. Untuk fotosynthesis : Mn, Fe, Cl, Zn, dan V 2. Untuk metabolisme nitrogen : Mo, B, Co, dan Fe 3. Untuk fungsi metabolisme lain : Mo, B, Co, Cu, Si TANAH ARUS DAN TEKANAN API SEBAGAI FAKTOR EKOLOGI