Faktor Pembatas (Limiting Factor) Siti Yuliawati Dosen Fakultas Perikanan Universitas Dharmawangsa Medan 9 April 2018
Faktor Pembatas Keadaan yang mendekati atau melampaui batas toleransi. Kondisi batas = faktor pembatas Yang merupakan faktor pembatas : 1. Unsur dan senyawa essensial yang berada dalam keadaan minimum. 2. Batas toleransi organisme.
Hukum minimum Leibig Pertumbuhan tumbuhan tergantung kepada zat atau senyawa yang berada dalam keadaan minimum apabila keadaan stabil. Misalnya : Gas oksigen di perairan konsentrasinya kecil dan sering berubah-ubah jumlahnya tetapi gas oksigen sangat dibutuhkan oleh organisme air untuk bernapas sehingga ketersediaan gas oksigen di perairan merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhan dan kelangsungan hidup organisme air.
Hukum toleransi Shelford Setiap organisme mempunyai batas toleransi maksimum dan minimum ekologi. Misalnya : Di ekosistem perairan kisaran perubahan suhu kecil saja sehingga organisme air toleransi terhadap perubahan suhu perairan menjadi sempit. Jika tiba-tiba terjadi perubahan suhu perairan yang besar dan dalam waktu singkat maka organisme air tidak dapat mentoleransinya. Maka suhu perairan merupakan faktor pembatas bagi organisme air.
Kisaran toleransi organisme Organisme organisme dapat memiliki kisaran toleransi yang lebar bagi satu faktor (disebut eury) dan kisaran toleransi yang sempit untuk faktor lainnya (disebut steno). Contohnya : Ikan nila memiliki kisaran toleransi yang lebar untuk perubahan salinitas (euryhalin) tetapi memiliki kisaran toleransi yang sempit untuk perubahan suhu (stenothermal).
Ecotypes Organisme dengan kisaran kisaran toleransi yang luas untuk semua faktor akan memiliki penyebaran yang paling luas karena spesies ini bisa beradaptasi secara lokal dengan lingkungan setempat.
Nympha (serangga air)
Keadaan tidak optimum Apabila keadaan tidak optimum bagi suatu jenis mengenai satu faktor ekologi, batas batas toleransi terhadap faktor faktor ekologi lainnya dapat dikurangi berkenaan dengan faktor faktor ekologi lainnya. Contoh : Apabila nitrogen tanah, yang merupakan faktor pembatas bagi ketahanan rumput terhadap kekeringan, jumlahnya sedikit atau tingkat nitrogen tanah rendah, maka agar rumput tidak menjadi layu perlu disiram dengan air yang jumlahnya lebih banyak daripada jika rumput berada di tanah dengan tingkat nitrogen tanahnya tinggi.
Organisme di alam tidak hidup pada kisaran optimum Seringkali ditemukan bahwa organisme organisme di alam sebenarnya tidak hidup pada kisaran optimum berkenaan dengan faktor fisik tertentu. Contoh : anggrek anggrek tropis tertentu sebenarnya akan tumbuh lebih baik dalam sinar matahari penuh daripada di dalam naungan asalkan mereka tetap sejuk.
Periode sangat gawat (kritis) Periode reproduksi biasanya merupakan periode yang sangat gawat apabila faktor faktor lingkungan bersifat membatasi. Contoh : Batas toleransi biji, telur, embryo, kecambah lebih sempit daripada batas toleransi organisme dewasanya. Misalnya suatu tumbuhan bisa tumbuh di tempat tergenang sampai kering, Tetapi kecambahnya hanya bisa tumbuh atau berkembang di tempat yang lembab tapi tidak tergenang air.
Faktor pembatas Semua faktor fisik alami tidak hanya merupakan faktor pembatas dalam arti yang merugikan, Akan tetapi juga merupakan faktor pembatas dalam arti yang menguntungkan, Sehingga komunitas selalu dalam keadaan seimbang (homeostatis).
Faktor pembatas Di alam organisme tidak hanya beradaptasi terhadap lingkungan fisik dalam arti toleransi saja, Akan tetapi juga memanfaatkan periodesitas alami untuk mengatur kegiatan dan memprogram kehidupannya. Konsep faktor pembatas tidak hanya berupa faktor fisik saja, Akan tetapi juga adanya interaksi yang penting untuk mengontrol distribusa dan jumlah populasi.
Keadaan (Faktor) Kompensasi Organisme dapat mengadakan adaptasi dan mengubah keadaan lingkungan fisik untuk mengurangi efek hambatan terhadap pengaruh suhu, cahaya, air dan sebagainya. Contoh : hewan unta mempunyai tempat penyimpanan air di punuknya agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama. Anjing lautnya mempunyai lapisan lemak yang tebal di tubuhnya untuk bertahan di daerah dingin.
Indikator biologi / ekologi Kita dapat menentukan keadaan lingkungan fisik dari organisme yang ditentukan pada suatu daerah. Contohnya : Jika di suatu perairan tawar banyak terdapat cacing tubifex, maka keberadaan cacing tubifex dapat dijadikan sebagai indikator ekologi bahwa perairan tawar tersebut sudah tercemar oleh bahan organik.
Cacing Tubifex (cacing sutra)
Kolam tempat kultur cacing tubifex
Beberapa faktor pembatas di perairan
1. Suhu Umumnya batas atas lebih kritis daripada batas bawah. Karena suhu yang tinggi dapat menyebabkan sel - sel tubuh organisme yang berupa protein mengalami denaturasi sehingga sel menjadi rusak (mati). Suhu mempengaruhi metabolisme organisme. Suhu mempengaruhi kelarutan gas gas di perairan. Pada ekosistem perairan suhu penting dalam penentuan zonasi dan stratifikasi perairan. Variasi suhu tidak besar pada ekosistem perairan. Oleh karena itu umumnya organisme air mempunyai toleransi yang sempit terhadap suhu.
2. Cahaya Organisme berada di ujung tanduk dilema cahaya. Cahaya langsung akan membunuh protoplasma. Tetapi cahaya matahari merupakan sumber energi bagi kehidupan. Tanpa cahaya matahari tidak ada kehidupan.
Matahari sumber energi bagi bumi
3. Salinitas : kadar garam dalam air atau perairan
Osmosis : proses perpindahan molekul cairan (pelarut) dari larutan yang konsentrasinya rendah ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi melalui membran yang semi permeabel Proses osmosa akan berakhir jika konsentrasi dari kedua larutan tersebut sudah sama atau disebut isotonik. Jika konsentrasi larutan lebih rendah disebut hipotonik. Jika konsentrasi larutan lebih tinggi disebut hipertonik.
Larutan Campuran homogen satu atau lebih zat terlarut (zat yang dilarutkan dalam pelarut, misalnya : garam atau gula) yang larut (tidak terjadi proses pengendapan) dalam pelarut (media yang digunakan untuk melarutkan zat terlarut, misalnya : air).
Tekanan osmotik : tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis melalui membran yang semi permeable
Tekanan Osmotik Dalam Tubuh Ikan Air Laut Jika ikan air laut dimasukkan ke perairan tawar, air dari perairan tawar akan berosmosis ke dalam tubuh ikan air laut karena konsentrasi garam dalam tubuh ikan air laut lebih tinggi daripada konsentrasi garam dalam perairan tawar. Akibatnya ikan air laut akan kelebihan cairan (mengalami plasmotypsis atau kembung) sehingga sel sel tubuhnya menjadi bengkak, akhirnya pecah dan ikan akan mati.
4. Gas - Gas
Kelarutan Gas di Air Kadar oksigen, karbondioksida dan gas gas lain yang terlarut dalam air bervariasi dari segi waktu dan tempat. Kelarutan gas dipengaruhi oleh : suhu, tekanan dan salinitas. Suhu dan salinitas yang tinggi dapat mengurangi kelarutan oksigen. Sumber oksigen air ialah dari hasil fotosintesis dan difusi dari udara (diperbesar oleh gerakan air).
Kelarutan CO 2 di Air Kelarutan gas karbondioksida dalam air juga bervariasi, Tetapi karbondioksida merupakan gas yang mudah larut dalam air. Sumber gas karbondioksida dalam air ialah dari pernapasan organisme dan proses pembusukan bahan organik. ph air berkaitan erat dengan kadar CO 2 dalam air yang berasal dari respirasi organisme air dan sering merupakan faktor pembatas penting bagi organisme air karena dapat mempengaruhi pernapasan dan kerja enzim.
5. Garam garam biogenik
Garam garam biogenik Ialah garam garam yang terlarut dalam air yang merupakan garam garam yang vital bagi organisme. Terdiri dari : 1. Makronutrien : C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg 2. Mikronutrien : Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, Co, Cl Ditinjau dari fungsinya, unsur logam sering berperan sebagai metalo aktifator. Misalnya : Co untuk vitamin B 12.
Arus dan Tekanan
Arus dan Tekanan Merupakan faktor pembatas bagi organisme air. Misalnya perbedaan organisme sungai dan danau sering disebabkan oleh adanya arus yang deras di sungai. Tumbuhan dan hewan sungai telah beradaptasi terhadap arus, Baik secara morfologi maupun fisiologi.
SELESAI