Arsip Bulanan: Juli 2015

Memahami Konsep Suksesi

Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan baik struktur maupun fungs inya dalam perjalanan waktu. Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya, sehingga tidak memberikan arti yang penting. Perubahan lainnya mungkin sangat besar / kuat sehingga mempengaruhi sistem secara keseluruhan.

Perubahan ekosistem ini pada dasarnya dapat disebabkan oleh berbagai penyebab utama yaitu :
a. Akibat perubahan iklim. Perubahan atau fluktuasi iklim dalam skala dunia yang meliputi ribuan tahun telah memberikan reaksi penyesuaian dari ekosistem di dunia ini. Bentuk perubahan ini meliputi erubahan dalam perioda waktu yang lama dari penyebaran tumbuhan dan juga hewan, yang khirnya sampai pada bentuk-bentuk ekosistem sekarang.
b. Pengaruh dari faktor luar. Faktor luar seperti api, penginjakan, atau polusi dapat menginduksi perubahan ekosistem baik untuk sementara maupun untuk waktu yang relatif lama.
c. Karakteristika dalam sistem sendiri.Ini merupakan suksesi ekologi, yang dapat diartikan sebagai perubahan dalam ekosistem
ang berkembang ke arah pemasakan atau pematangan atau ”steady state”. Seperti yang dipahami bahwa ekosistem merupakan sistem yang terbuka, mempunyai kapasitas untuk pengaturan diri oleh sistem umpan balik negatif. Artinya ekosistem mengarah pada keseimbangannya, berupa ekosistem yang stabil.

Suksesi vegetasi, adalah peristiwa pergantian komunitas vegetasi dari suatu aras (stage) ke aras berikutnya yang lebih kompleks. Sebagai contoh, ketika pada tahun 1883 G. Krakatau meletus maka daratan pulau Krakatau bersih sama sekali dari tumbuhan. Dua tahun setelah letusan maka tumbuhan pertama adalah ganggang biiru dan hijau di dekat pantai pulau. Lima tahun kemudian, komunitas tumbuhan paku-pakuan mendominasi. Sepuluh tahun kemudian, komunitas rumput tumbuh dan membentuk padang rumput. Dua puluh lima tahun setelah meletus, padang rumput mulai bercampur dengan semak belukar. Pohon Ficus macaranga tumbuh berpencaran di padang rumput belukar tersebut. Lantas, 40-50 tahun kemudian asosiasi
pohon mulai membantuk hutan. Akhirnya, seratus tahun kemudian, pulau Krakatau telah didominasi oleh hutan hujan tropis. Nah, pergantian dari satu status komunitas ke komunitas lainnya disebut sebagai suksesi. Ketika 100 tahun kemudian, ketika hutan telah mendominasi P. Krakatau maka kondisi ini disebut sebagai klimaks vegetasi.

Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor, banjir, letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah. Hancurnya komunitas tumbuhan ini akan menimbulkan situasi terbukanya permukaan tanah, yang terjadi rimbun tertutup lapisan vegetasi/komunitas tumbuhan. Keadaan ini merupakan habitat baru yang
biasa digunakan sebagai tempat hidup tumbuhan liar, baik cepat maupun lambat. Vegetasi yang pertama kali masuk biasanya berupa tumbuhan pelopor atau pionir, yaitu tumbuhan yang berkemampuan tinggi untuk hidup pada keadaan lingkungan yang serba terbatas atau mempunyai berbagai faktor pembatas, seperti kesuburan tanah yang rendah sekali , kekurangan atau ketiadaan air dalam tanah; intensitas cahaya yang terlalu berlebihan/ tinggi dan sebagainya.

Kehadiran kelompok pionir ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya. Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah, memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organik ketika terjadi pelapukan dari bagian tumbuhan yang mati. Lucy E. Braun (1956) mengatakan bahwa vegetasi merupakan sistem yang dinamik, sebentar menunjukkan pergantian yang kompleks kemudian nampak tenang, dan bila dilihat hubungan dengan habitatnya, akan nampak jelas pergantiannya setelah mencapai keseimbangan.

Pengamatan yang lama pada pergantian vegetasi di alam menghasilkan konsep suksesi. Suksesi vegetasi menurut Odum adalah: urutan proses pergantian komunitas tanaman di dalam satu kesatuan habitat, sedangkan menurut Salisbury adalah kecenderungan kompetitif setiap individu dalam setiap fase perkembangan sampai mencapai klimaks, dan menurut
Clements adalah proses alami dengan terjadinya koloni yang bergantian, biasanya dari koloni sederhana ke yang lebih kompleks. Odum (1971) mengatakan bahwa adanya pergantian komunitas cenderung mengubah lingkungan fisik sehingga habitat cocok untuk komunitas lain sampai keseimbangan biotik dan abiotik tercapai.

Tansley (1920) mendefinisikan suksesi sebagai perubahan tahap demi tahap yang terjadi dalam vegetasi pada suatu kecendrungan daerah pada permukaan bumi dari suatu populasi berganti dengan yang lain. Clements (1916) membedakan enam sub-komponen : (a) nudation; (b) migrasi; (c) excesis; (d) kompetisi; (e) reaksi; (f) final stabilisasi, klimaks.

Mueller-Dombois dan Ellenberg ( 1974), mengatakan bahwa suksesi ada dua tipe, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder. Perbedaaan dua tipe suksesi ini terletak pada kondisi habitat awal proses suksesi terjadi. Suksesi primer terjadi bila komunitas asal terganggu. Gangguan ini mengakibatkan hilangnya komunitas asal tersebut secara total sehingga di tempat komunitas asal, terbentuk habitat baru. Suksesi sekunder terjadi bila suatu komunitas atau ekosistem alami terganggu baik secara alami atau buatan dan gangguan tersebut tidak merusak total tempat tumbuh organisme sehingga dalam komunitas tersebut substrat lama masih ada.

Laju pertumbuhan populasi dan komposisi spesies berlangsung dengan cepat pada fase awal suksesi, kemudian menurun pada perkembangan berikutnya. Kondisi yang membatasi laju pertumbuhan populasi dan komposisi spesies pada tahap berikutnya adalah faktor lingkungan yang kurang cocok untuk mendukung kelangsungan hidup permudaan jenis-jenis tertentu. (Marsono dan Sastrosumarto, 1981). Soerianegara dan Indrawan (1988) menyebutkan dalam pembentukan klimaks terjadi 2 perbedaan pendapat yakni; paham monoklimaks dan paham polylimaks.

Paham monoklimaks beranggapan bahwa pada suatu daerah iklim hanya ada satu macam klimaks, yaitu formasi atau vegetasi klimaks iklim saja. Ini berarti klimaks merupakan pencerminan keadaan iklim, karena iklim merupakan faktor yang paling stabil dan berpengaruh. Paham polyklimaks mempunyai anggapan bahwa tidak hanya faktor iklim saja, seperti sinar matahari, suhu udara, kelembaban udara dan presipitasi, yang dapat menimbulkan suatu klimaks. Penganut paham ini sebaliknya berpendapat bahwa ada faktor lain yang juga dapat menyebabkan terjadinya klimaks, yaitu edafis dan biotis. Faktor edafis timbul karena pengaruh tanah seperti komposisi tanah, kelembaban tanah, suhu tanah dan keadaan air tanah. Sedangkan biotis adalah
faktor yang disebabkan oleh manusia atau hewan, misalnya padang rumput dan savana tropika.

DAFTAR PUSTAKA
1. Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchell, 2004. Biologi. Diterjemahkan oleh : Prof. Dr. Ir. Wasmen Manalu. Penerbit Erlangga.
2. Chapin, F.S., III, Matson, P.A., and Mooney, H.A. (2002). Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. New York, USA: Springer Science+Business Media, LLC.
3. Leksono, A.S. (2007). Ekologi Pendekatan Deskriptif dan Kuantitatif. Malang: Bayumedia.
4. Wirakusumah, S. (2003). Dasar-Dasar Ekologi bagi Populasi dan Komunitas. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press).
5. ht tp: / / i lmupedia.com/akademik/7/33-suksesi .html
6. ht tp: / /www. freewebs.com/ irwantomangrove/suksesi_mangrove.html

Tugas Presentasi Ekologi Terestrial-3 Isni Nuraziza M
19 November 2009 21309011

Memahami Konsep Efisiensi Ekologis (Ecological Efficiencies)

Transfer energi dan biomasa yang terjadi pada suatu sistem trofik terdiri dari tiga komponen: konsumsi, asimilasi, dan produksi; yang menentukan jumlah energi dan biomasa yang ditransfer selama proses amakan dimakan (feeding event). Semakin besar energi atau biomasa yang ditransfer, maka efisiensi trofiknya semakin tinggi (Newton, 2007). Produksi pada setiap tingkatan trofik (Prodn) bergantung pada besarnya produksi yang terjadi tingkatan trofik sebelumnya (Prodn-1) dan efisiensi trofik (Trophic EfficiencyEtroph), di mana produksi mangsa (Prodn-1) dikonversi ke produksi konsumen (Prodn) (Chapin et al., 2002). Untuk jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.

Prodn = Prodn-1 X Etroph = Prodn-1 X (Prodn / Prodn-1)

Gambar 1. Efisiensi pada Sistem Trofik (Chapin et al., 2002)

Gambar 1. Efisiensi pada Sistem Trofik (Chapin et al., 2002)

Pada ekosistem terrestrial, distribusi biomasa yang terjadi pada setiap tingkatan trofik dapat digambarkan dengan piramida yang serupa dengan piramida energi, dengan biomasa terbesar terdapat pada produsen primer dan semakin mengecil pada tingkatan di atasnya (Chapin et al., 2002). Hal ini dapat terjadi karena: (1) piramida energi menghasilkan ketersediaan energi untuk tingkatan trofik di atasnya semakin berkurang, karena adanya nergi yang dilepaskan pada setiap tingkatan trofuik sebelumnya. (2) Besarnya proporsi yang dilakukan oleh tumbuhan terrestrial pada jaringan strukturalnya memperkecil proporsi dari produksdi tumbuhan yang dapat diperoleh secondary production (Chapin et al., 2002).

2.2.1 Efisiensi Konsumsi (Consumption Efficiency)

Energi yang hilang di setiap tingkatan trofik membatasi produksi pada tingkatan trofik di atasnya. Faktor utama yang membedakan variasi efisiensi konsumsi pada herbivora adalah perbedaan alokasi tumbuhan pada strukturnya. Cara menghitung efisiensi konsumsi ini dapat dilihat pada persamaan di bawah ini (Chapin et al., 2002).

Efisiensi Konsumsi

Efisiensi konsumsi herbivora yang paling rendah umumnya terjadi di ekosistem hutan (kurang dari 1 % hingga 5 %) karena besarnya alokasi tumbuhan hutan pada struktur kayunya, yang tidak mudah untuk dikonsumsi herbivora (Chapin et al., 2002). Pada ekosistem padang rumput, efisiensi konsumsi hebivora lebih tinggi daripada di hutan (10 – 60 %) karena sebagian besar materi tumbuhannya bukan berupa materi berkayu. Efisiensi konsumsi herbivora tertinggi terdapat pada ekosistem pelagik (umumnya, lebih besar dari 40 %), ekosistem dengan sebagian besar biomasa tumbuhannya lebih banyak dialokasikan pada isi sel daripada dinding selnya (seperti alga) (Chapin et al., 2002).

Kandungan toksik alami tumbuhan (seperti kandungan metabolit sekunder tumbuhan) membatasi efisiensi konsumsi herbivora pada ekosistem terrestrial(Chapin et al., 2002). Selain itu, efisiensi konsumsi karnivora seringkali lebih tinggi daripada herbivora, yaitu antara 5-100%. Contohnya vertebrata predator yang memakan mangsa vertebrata lainnya, memiliki efisiensi konsumsi lebih besar dari 50%, menunjukkan bahwa lebih banyak mangsa yang dimakan daripada yang memasuki pool tanah sebagai detritus (Chapin et al., 2002)

2.2.2 Efisiensi Asimilasi (Assimilation Efficiency)

Efisiensi asimilasi ini merupakan proporsi dari energi yang dicerna (In) dan diasimilasikan (An) ke dalam aliran darah. Efisiensi Asimilasi dipengaruhi oleh kualitas makanan dan fisiologi konsumen. Materi yang tidak terasimilasi kemudian dikembalikan ke tanah dalam bentuk feces, komponen input bagi detritus-sistem. Cara menghitung efisiensi asimilasi ini ditunjukkan dengan persamaan di bawah ini (Chapin et al., 2002).

Efisiensi asimilasi

Efisiensi asimilasi seringkali lebih besar (sekitar 5-80%) daripada efisiensi konsumsi (0,1-50%). Karnivora pemakan vertebrata cenderung memiliki efisiensi asimilasi yang lebih tinggi (sekitar 80 %) daripada herbivora terrestrial (5-20%) karena karnivora tersebut memakan makanan dengan structural yang lebih kecil daripada yang terdapat pada tumbuhan terrestrial (Chapin et al., 2002).

2.2.3 Efisiensi Produksi (Production Efficiency)

Efisiensi produksi adalah proporsi dari energi yang terasimilasi yang dikonversi terhadap produksi hewan. Efisiensi produksi ini meliputi pertumbuhan dari individu dan proses reproduksi untuk membentuk individu baru. Efisiensi produksi ini terutama dipengaruhi/ditentukan oleh metabolisme hewan. Cara menghitung efisiensi produksi ini ditunjukkan dengan persamaan di bawah ini (Chapin et al., 2002).

Efisiensi Produksi

Energi asimilasi yang tidak tergabung dalam produksi hilang ke lingkungan dalam bentuk respiratory heat. Efisiensi produksi untuk setiap individu hewan bervariasi dari kurang dari 1 % hingga 50 % dan sangat berbeda antara homoeterm (Eprod 1-3%) dan poikiloterm (Eprod 10-50%) (Chapin et al., 2002). Homoeterm menghabiskan sebagian besar energi yang diasimilasikannya untuk mempertahankan suhu tubuh agar konstan. Efisiensi produksi pada homoiterm ini berkurang dengan semakin kecilnya ukuran tubuh. Efisiensi produksi pada poikiloterm relatif tinggi (sekitar 25%) dan cenderung menurun dengan bertambahnya ukuran tubuh (Chapin et al., 2002).

Pustaka :

Chapin, F.S., P. A. Matson., H. A. Mooney. 2002. Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. Springer. United States of America.

Newton, P. D. 2007. Agroecosystems in a Changing Climate. http://books.google.co.id/books.

Kontributor :

Tugas Presentasi ekologi Terestrial-1 SITH ITB

Isni Nuraziza M

27 Oktober 2009

21309011