MAKALAH EKOLOGI TUMBUHAN
HUKUM SHELFORD DAN KONSEP FAKTOR PEMBATAS
Disusun Oleh:
Rezky Aulianur S. 201510070311007 Nurul Hidayatul Arofah 201510070311034 Enies Nabila Fithri Tiara Sari 201510070311038
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat, taufiq, serta hidayah-Nya. Sehingga penulis dapat menyelesaikan Makalah yang disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Ekologi Tumbuhan yang telah diberikan oleh Dr. Abdulkadir Rahardjanto, M.Si dengan tepat waktu.
Shalawat dan salam selalu penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW, yang telah memberikan petunjuk hingga akhir zaman untuk kita umatnya. Dalam penyusunan makalah ini tentu penulis mengalami masalah, namun itu semua dapat teratasi dengan berbagai dukungan dan bimbingan dari pihak lain. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih, kepada:
1. Dr. Abdulkadir Rahardjanto, M.Si selaku Dosen Pengampu Mata Kuliah Ekologi Tumbuhan,
2. Semua teman-teman Pendidikan Biologi III-A yang telah senantiasa memberikan saran dan kritik dalam penyusunan makalah ini, serta 3. Kedua orang tua yang telah membantu baik dalam moril maupun
materi.
Demikian penyusunan dari makalah ini. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun, khususnya dari Dosen Mata Kuliah Ekologi Tumbuhan guna menjadi acuan bekal pengalaman bagi penulis untuk lebih baik di masa yang akan datang dan demi kesempurnaan dari makalah ini.
Malang, Oktober 2016
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Ekosistem merupakan suatu kesatuan di dalam alam yang terdiri dari semua organisme yang berfungsi bersama-sama di suatu tempat yang berinteraksi dengan lingkungan fisik yang memungkinkan terjadinya aliran energi dan membentuk struktur biotik yang jelas dan siklus materi di antara komponen hidup dan tak hidup.
Setiap organisme di dalam habitatnya selalu dipengaruhi oleh berbagai hal disekitarnya. Setiap faktor yang berpengaruh terhadap kehidupan organisme tersebut disebut dengan faktor lingkungan. Lingkungan mempunyai dimensi ruang dan waktu, yang berarti kondisi lingkungan tidak mungkin seragam baik dalam arti ruang maupun waktu. Kondisi lingkungan akan berubah sejalan dengan perubahan ruang, dan akan berubah pula sejalan dengan waktu.
Lingkungan organisme tersebut merupakan suatu kompleks dan variasi faktor yang beraksi berjalan secara simultan, selama perjalan hidup organisme itu, ada kalanya tidak sama sekali, hal ini tidak saja bergantung pada besaran intensitas faktor itu dan faktor – faktor lainnya dari lingkungan, tetapi juga kondisi organisme itu, baik tumbuhan maupun hewan.
keadaan tersebut. Di sini kami akan mengurai lebih dalam lagi mengenai Hukum Shelford dan prinsip – prinsip yang berhubungan dengan konsep faktor pembatas tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan Hukum Toleransi Shelford? 2. Apa yang dimaksud dengan Konsep Faktor Pembatas?
1.3 Tujuan
1. Untuk memahami Hukum Toleransi Shelford
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Hukum Toleransi Shelford
Untuk dapat bertahan hidup didalam keadaan tertentu, suatu organisme harus memiliki bahan-bahan yang penting yang diperlukan untuk pertumbuhan dan berkembangbiak (Samingan, 1994). Hukum Leibig adalah hukum atau ketentuan fenomena alam pada ekosistem tertentu yang menyatakan bahwa organisme tertentu hanya dapat bertahan hidup pada kondisi faktor tertentu dalam keadaan minimum.(RA Hutagalung, 2010). Gagasan bahwa suatu organisme tidak lebih kuat daripada rangkaian terlemah rantai kebutuhan ekologinya (Samingan, 1994).
Justus Von Liebig merupakan perintis dalam pengkajian pengaruh berbagai factor terhadap pertumbuhan tumbuh-tumbuhan (Samingan, 1994).Justus Von Liebig (1840), mengatakan bahwa “Pertumbuhan sesuatu tanaman tergantung pada jumlah bahan makanan yang disediakan baginya dalam jumlah minimum” (Samingan, 1994). Banyak penulis mengembangkan pernyataan tadi meliputi factor selain hara, namun untuk menghidari kekacauan pendapat, tampaknya lebih baik membatasi konsep tadi pada material kimia. Justus Von Liebig menemukan tanaman tidak ditentukan oleh unsure hara N, P, K yang diperlukan dalam jumlah banyak tetapi oleh mineral seperti magnesium yang diperlukan dalam jumlah yang sedikit. Bukan hanya unsure hara N, P, K yang dapat bertindak sebagai factor pembatas, tetapi materi kimiawi lainnya seperti oksigen dan fosfor untik proses pertumbuhan dan reproduksi. Temuan ini dikenal sebagai Hukum Minimum Liebig (Rohmani, 2013). Dalam keadaan mantap bahan penting yang tersedia dalam jumlah mendekati minimum yang diperlukan akan cenderung merupakan pembatas.
seimbang dengan kecepatan penyediaan CO2 yang berasal dari proses
pembusukan bahan organik dengan cahaya, nitrogen, fosfor dan unsur-unsur utama lainnya. Kedua adalah faktor interaksi. Misalnya pada: beberapa tumbuhan memperlihatkan bahwa kebutuhan Zn lebih sedikit bila tumbuh di bawah naungan dari pada dengan cahaya penuh. Konsentrasi Zn yang rendah dalam tanah akan berkurang sifat membatasnya bagi tanaman yang berada di bawah naungan dibanding dengan cahaya penuh pada kondisi yang sama.
Oleh karena itu, Liebig menyatakan di dalam Hukum Minimum Liebig yaitu: “Pertumbuhan tanaman tergantung pada unsur atau senyawa yang berada dalam keadaan minimum”. Organisme mempunyai batas maksimum dan minimum ekologi, yaitu kisaran toleransi dan ini merupakan konsep Hukum Toleransi Shelford.
Victor E. Shelford menyatakan bahwa “Kehadiran dan keberhasilan sesuatu organisme tergantung kepada lengkapnya kompleks-kompleks keadaan. Ketiadaan atau kegagalan suatu organisme dapat dikendalikan oleh kekurangan atau kelebihan secara kualitatif maupun kuantitatif dari salah satu beberapa factor yang mungkin mendekati batas-batas toleransi (Samingan, 1994).
Keperluan nutiren bagi tumbuhan atau pertumbuhan suatu tanaman sesuai dengan bunyi dari hukum Shelford dan hukum faktor pemicu (triger factor) (Artawan dan Wijana, 2013).
Kebutuhan nutrisi tanaman mempunyai batas maksimal dalam penyerapan hara yang dibutuhkan. Hukum toleransi Shelford bahwa dosis respon suatu tanaman dapat berupa kekahatan, toleransi dan keracunan. Penambahan suatu unsur hara yang menyebabkan peningkatan respon tanaman maka unsur tesebut disebut kahat. Toleransi yaitu penambahan unsur hara tidak mengubah respon tanaman. Tanaman dikatakan keracunan apabila penambahan suatu unsur hara menyebabkan penurunan respon tanaman (Eskawidi, dkk., 2005).
“Besar populasi dan penyebaran suatu jenis dapat dikendalikan oleh faktor yang melampaui batas toleransi maksimal atau minimal atau mendekati batas toleransi. Apabila melampaui batas itu yaitu lebih rendah dari batas toleransi minimal atau lebih tinggi dari batas toleransi maksimal, maka makhluk hidup itu akan mati dan populasinya akan punah dari sistem tersebut.”
Untuk menyatakan derajat toleransi sering dipakai istilah steno untuk sempit dan euri untuk luas. Cahaya, temperatur dan air secara ekologis merupakan faktor lingkungan yang penting untuk daratan, sedangkan cahaya, temperatur dan kadar garam merupakan faktor lingkungan yang penting untuk lautan.
Beberapa akses tambahan terhadap hukum toleransi dapat dinyatakan sebagai berikut:
1. Organisme-organisme dapat memiliki kisaran toleransi yang lebar bagi satu faktor dan kisaran yang sempit untuk lainnya
2. Organisme-organisme dengan kisaran-kisaran toleransi yang luas untuk semua faktor wajar memiiki penyebaran yang paling luas
3. Apabila keadaan-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 lain 4. Sering kali ditemukan bahwa organisme-organisme di alam sebenarnya
5. Periode produksi biasanya periode yang gawat apabila faktor-faktor lingkungan bersifat membatasi
Faktor Kompensasi dan Ekotipe. Organisme tidak pasif terhadap lingkungan fisik, mereka mengubah lingkungan fisik dan menyesuaikan diri guna mengurangi efek pembatas tempratur, cahaya, air, serta keadaan fisik lainnya.
Faktor kompensasi terutama epektif pada tingkat komunitas suatu organisasi, tetapi juga terjadi pada suatu jenis. Jenis dengan daerah penyebaran yang luas umumnya selalu berkembang dan populasi yang beradaptasi secara lokal disebut ekotipe yang mempunyai keadaan optimum dan batas-batas toleransi yang sesuai dengan kondisi-kondisi lokal.
Dalam komunitas banyak jenis dengan optimum yang berbeda, seluruhnya sanggup mengganti naik turunnya tempratur. Pada umumnya kurva kecepatan metabolisme temperatur akan lebih rata untuk ekosistem daripada untuk jenis. Dalam lingkungan yang miskin unsur hara, daur ulang antara autotrof dan heterotrof seringkali mengganti langkanya zat makanan.
2.2 Konsep Faktor Pembatas
Pertumbuhan organisme yang baik dapat tercapai apabila faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan berimbang dan juga menguntungkan. Apabila salah satu dari faktor lingkungan tidak seimbang dengan faktor lingkungan yang lain, maka faktor ini dapat menekan atau kadang-kadang akan menghentikan pertumbuhan organisme. Faktor lingkungan yang paling tidak optimum akan menurunkan tingkat produktivitas organisme, Prinsip ini di sebut sebagai Prinsip Faktor Pembatas. Liebig menemukan bahwa pertumbuhan tanaman akan terbatas karena terbatasnya unsur hara yang diperlukan dalam jumlah kecil dan ketersediaan di alam hanya sedikit.
Kehadiran dan keberhasilan suatu organisme atau golongan organisme-organisme tergantung kepada keadaan kompleks. Dalam Asas Lingkungan Holocoenotic:
2. Bilamana suatu faktor pembatas dapat diatasi, maka akan timbul faktor pembatas lain
3. Bilamana salah satu faktor lingkungan diubah, perubahan ini akan mempengaruhi atau merubah komponen-komponen lain . Contoh: Suhu udara rumah kaca dinaikkan 10 derajat celcius,maka udara dalam rumah kaca banyak mengandung uap air, sehingga penguapan meningkat, kadar air tanah berkurang, tanah menjadi kering .
4. Lingkungan merupakan kumpulan macam-macam faktor lingkungan yang saling berinteraksi. Jika satu faktor diubah, hampir semua faktor lainnya ikut berubah
5. Hubungan antara komunitas makhluk hidup dengan lingkungannya bersifat holocoenotik Artinya tidak ada dinding pemisah antara faktor-faktor Sedangkan beberapa mikroorganisme, terutama bakteri dan algae dapat hidup dan berkembang pada musim-musim semi yang panas kira-kira 880 C Organisme yang
hidup di air umumnya mempunyai batas toleransi lebih sempit terhadap suhu daripada hewan yang hidup di darat, sehingga temperatur penting dan sering kali merupakan faktor pembatas. Semua proses-proses kimia dalam metabolisme seperti difusi, pembentukan dinding sel tergantung pada suhu. Kalau temperatur melampaui minimum, pernafasan dapat berhenti dan menyebabkan kematian. Pengaruh temperatur di dalam metabolisme, tidak hanya tentang lajunya tetapi juga mengenai produk yang dihasilkannya. Pengaruh temperatur tampak juga pada perkecambahan dan susunan jenis vegetasi.
yang mempunyai kisaran toleransi yang rendah terhadap fluktuasi suhu (Surakusumah, 2000).
2. Cahaya
Cahaya adalah sumber energi, tetapi juga suatu pembatas pada kedua tingkat maksimum dan minimum. Oleh karena itu cahaya sebagai faktor pembatas dan pengontrol. Intensitas cahaya mengontrol seluruh ekosistem melalui pengaruhnya pada produksi primer. Berdasarkan kebutuhan cahaya dikenal:
a. Tumbuhan perlu cahaya penuh (light demanding) b. Tumbuhan yang toleran dan setengah toleran.
3. Air
Air untuk fungsi fisiologis perlu bagi semua protoplasma. Dari sudut ekologis terutama sebagai faktor pembatas curah hujan sebagian besar ditentukan oleh geografi dan pola gerakan udara yang besar atau sistem iklim. Penyebaran curah hujan sepanjang tahun merupakan faktor pembatas yang sangat penting untuk organisme.
Lingkungan mikro merupakan habitat organisme dengan faktor-faktor fisik lingkungan sekitar yang banyak dipengaruhi oleh iklim mikro dan perbedaan
o Sebaliknya dapat ditentukan keadaan lingkungan fisik dari organisme yang ditemukan pada suatu daerah. Organisme inilah yang disebut indikator ekologi (indikator biologi/bioindikator).
pula. Sebaliknya jika organisme tersebut tidak mampu melewatinya maka ia memiliki toleransi yang sempit dan memiliki kisaran geografi penyebaran yang sempit pula.
Tidak sedikit didapati pula bahwa ada organisme tertentu yang tidak hanya beradaptasi dengan faktor pembatas lingkungan fisik saja, tetapi mereka bisa memanfaatkan periodisitas alami untuk mengatur dan memprogram kehidupannya guna mengambil keuntungan dari keadaan tersebut. Faktor pembatas fisik bagi suatu organisme kita kenal secara luas di antaranya faktor cahaya matahari, suhu, ketersediaan sejumlah air, gabungan antara faktor suhu dan kelembaban, dan lain sebagainya.
Faktor pembatas nonfisik adalah unsur-unsur nonfisik seperti zat kimia yang terdapat dalam lingkungan akan menjadi faktor pembatas bagi organisme-organisme untuk dapat hidup dan berinteraksi satu sama lainnya (Hutagalung, 2010).
Kondisi lingkungan perairan (aquatic) berbeda dengan kondisi lingkungan daratan (terrestrial), terutama ditinjau dari keberadaan unsur kimiawi seperti; O2,
CO2, dan gas-gas terlarut lainnya yang dapat diperoleh organisme di
lingkungannya (Hutagalung, 2010).
Garam biogenik adalah garam-garam yang terlarut dalam air, seperti karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), sulfur (S), posfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), dan magnesium (Mg). Zat kimia ini merupakan unsur vital bagi keberlanjutan organisme tertentu (Hutagalung, 2010).
fotosintesis dan semakin besar pula penguapan. Faktor cahaya, temperatur, dan kadar garam dalam ekosistem perairan akan berinteraksi bersama menjadi faktor pembatas utama terhadap keberadaan organisme. Hal ini dapat dilihat jelas pada perbedaan jenis organisme yang biasa didapati di dekat muara sungai dengan yang terdapat di lepas pantai atau laut dalam (Hutagalung, 2010).
2.3 Kajian Ayat Al-Qur’an
(19).
ي
ي س
س َاويري َاهيِيفس َانيِييقيليأ
ي وي َاهيَانيديديمي ض
ي
ريلي
ي َاوي
ن
ن وززويمي ءني
ي ش
ي ل
ل ك
ز ن
ي مس َاهيِيف
س َانيتيبينيأيوي
Dan Kami telah menghamparkan bumi dan menjadikan padanya gunung-gunung dan Kami tumbuhkan padanya segala sesuatu menurut ukuran (Q.S Al-Hijr: 19)
(20).
هزلي ميتزس
ي لي ن
ي ميوي ش
ي
يسَاعيمي َاهيِيفس ميكزلي َانيليعيجيوي
ن
ي ِيق
س زسَاريبس
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Hukum minimum (Justus Von Liebig, 1840), kehidupan makhluk hidup ditentukan (sangat dipengaruhi) oleh unsur-unsur yang berada atau tersedia dalam jumlah yang sedikit atau minimum.
2. Hukum Toleransi (Shelford), setiap organisme mempunyai batas-batas toleransi tertentu (maksimum dan minimum) untuk setiap faktor alam. 3. Faktor pembatas, adalah faktor-faktor alam yang berada pada atau
melampaui titik minimum atau maksimum daya toleransi suatu organisme. 4. Daya dukung lingkungan (carrying capacity), kemampuan suatu areal tanah atau lahan untuk memberikan jaminan (mendukung) kehidupan orgaisme.
5. Faktor alam yang holocoenotic, di alam ini ternyata tidak hanya antara organisme dan lingkungannya saja terjadi interaksi, akan tetapi antara sesama faktor-faktor lingkungan itu sendiri juga terjadi hubungan tersebut. 6. Habitat dan niche,habitat adalah tempat dimana organisme hidup. Niche
DAFTAR PUSTAKA
Artawan, Ketut., dan Wijana, Nyoman. 2013. Analisis Komposisi dan Keanekaragaan Spesies Tumbuhan di Kawasan Wisata Lovina, Singaraja.
Seminar Nasional FMIPA UNDIKSHA III. Bali.
Campbell. 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid Tiga. Erlangga; Jakarta.
Eskawidi, Mukti R., Anggarwulan, Endang., dan Solichatun. 2005. Pengaruh Vermikompos terhadap Kadar Nitrogen Tanah, Aktivitas Nitrat Reduktase dan Pertumbuhan Caisin (Brassica rapa L. cv. Caisin). Bio Smart. Vol 7 (1):32-36.
Hutagalung, RA., 2010. Ekologi Dasar. Jakarta:Erlangga
Rohmani, Yudi Miftahul. 2013. Faktor Pembatas. Jurnal Faktor Pembatas. 1(1):1-6
Samingan, Tjahyono. 1994. Dasar-Dasar Ekologi Edisi Ketiga. Jogjakarta : UGM Press
Soeraatmadja. 1987. Ilmu Lingkungan. ITB; Bandung.
Surakusumah, Wahyu. 2000. Perubahan Iklim dan Pengaruhnya terhadap Keanekaragaman Hayati. Makalah Perubahan Lingkungan Global. Universitas Pendidikan Indonesia.
