BAGIAN 2
SPESIES SEBAGAI UNIT
EKOLOGI
Autekologi – Synekologi
Autekologi: mempelajari tentang spesies dalam bidang ilmu ekologi
Synekologi: mempelajari interakasi spesies dalam ekologi
Pada Taksonomi
Spesies = organisme = individu = adalah yang
membentuk populasi, memiliki keragaman gen dan
beradaptasi terhadap kondisi dan perubahan lingkungan (makro dan mikro lingkungan).
Interaksi Tumbuhan - Abiotik
Interaksi tumbuhan terhadap hewan dan pengaruh faktor abiotik menyebabkan tumbuhan terdistribusi.
Law of the Minimum
Justus von Liebig (1840)
Teori Law of the minimum,
Pertumbuhan dan distribusi dari suatu jenis sangat tergantung kepada faktor lingkungan, seperti pH, mineral, mikro/makro nutrien.
Batasan (dua) dalam teori law of minimum: Toleransi tertinggi terhadap berbagai faktor
lingkungan pada organisme adalah sama dengan toleransi terendahnya.
Banyak faktor yang menyebabkan terisolasinya tumbuhan pada suatu batas tertentu, tetapi ada faktor lain yang menyebabkan dia mampu
The theory of tolerance
Victor Shelford (1913)
teori : the theory of tolerance
Menemukan kelemahan teori Liebig,
Bahwa tumbuhan dapat hidup dan tumbuh pada kondisi terbaik pada batas (toleransi) potensial
fisiologis dan toleransi fisiologis optimum = antara (range) kondisi ekologis (maks – minim) dan kondisi ekologis optimum.
The theory Holocoennotic
Karl Friederich (1952)
teori Holocoennotic
teori Holocoennotic = ekosistem, merupakan modifikasi Liebig law’s
Tidak mungkin melakukan isolasi satu faktor
lingkungan penting terhadap distribusi dan abudansi jenis, karena faktor-faktor tsb interdependent dan sinergitik.
Billing (1970) : jika ada satu faktor yang sangat
berpengaruh sifatnya hanya sebagai triger (pemicu) faktor.
Taksonomi Spesies
Spesies adalah bagian dari grup genetik, morfologi dan ekologi.
Tiga aspek dalam satu definisi :
Penampakan luar (external appriance) (morfologi) dan perilaku berkembang biak (breeding behavior).
Kekhususan pada habitat (habitat distinctiveness): Relung / Niche
Ketiga aspek tsb penting dalam taksonomi, morfologi dan isolasi reproduksi sbg bahan untuk menentukan jenis dari spesies tersebut:
Tradisional taksonomi - pada morfologi
Variasi Dalam Spesies
Linneus & taksonomis
memiliki kesamaan teori : tidak semua jenis spesies adalah homogeneus, karena setiap spesies memiliki tinggi, ukuran daun, waktu pembungaan, dsb
berbeda yang dipengaruhi oleh cahaya, ketinggian dan karakteristik abiotik lainnya yang berbeda.
Gote Tureson
hipotesa : variasi dalam spesies adalah heritable (bawaan) & adaptif terhadap habitat pada batas spesies Ecotype
Variasi Dalam Spesies
Ecotype
Produk dari genetik respons dari populasi pada suatu habitat.
Populasi / grup populasi yang dipengaruhi
perbedaan morfologi, karekter fisiologi, interfertilitas dengan spesies yang sama pada ekotipe lain, tetapi membentuk interbreeding alami pada batas-batas ekologis.
Variasi Dalam Spesies
Turesson: Berbasis genetik
Kekhususan pada morfologi, fisiologi, phenologi, dan atau ketiganya
Kekhususan pada tipe habitat
Perbedaan genetik adaptasi pada habitat berbeda Memiliki potensi interfertil dengan ekotipe lain pada
spesies sejenis
Variasi Dalam Spesies
Ecotone
intermediate habitat (habitat perantara) resultante
plants
Memperlihatkan perbedaan lingkungan secara genetik dan gradasi kontinu pada kondisi ekstrim satu ekotipe – ekotipe lainnya.
Ekotone = perifer Kompleksitas dan tumpang tindih dari dua gradien habitat pada 2 ekotipe tumbuhan.
Turensson (1959) teori ekoline, lebih luas dari ekotipe Gradasi pada atribute spesie (komunitas/ekosistem)
yang berasosiasi dengan gradien lingkungan. Ekotipe bagian dari ekoline
Variasi Ekofisiologi Ekotipe
distudi adalah variasi dari fisiologi (metabolisme) sebagai kontrol dalam adaptasi. Harold Mooney, Dwight Billing’s (1961).
Timbul keanekaan genetik, karena setiap individu memiliki kemampuan yang berbeda (unik) sebagai induk - parental genes.
Aklimatisasi
Acclimatization (aklimatisasi) adalah sifat lentur (adaptif) yang temporer pada organisme terhadap kondisi lingkungan, khususnya suhu.
Matthaei (1905) fenomena pada tumbuhan akibat pengaruh temperatur terhadap metabolisme
Variasi Ekofisiologi Pola aklimatisasi:
Fenotip = genotipe + kondisi umum lingkunga + kondisi lingkungan masa lalu
Struktur Populasi dan Demography Tumbuhan Adalah suatu kajian untuk mempelajari dinamika
tumbuhan, karena tumbuhan tidak terdistribusi tanpa pola dalam ruang dan waktu.
Perkembangan demography tumbuhan unik, karena sangat dipengaruhi oleh penelitian yang dilakukan.
Tumbuhan dapat menghasilkan individu baru secara aseksual dan dapat menurunkan/menghasilkan
produks organ (bunga, daun, akar, batang dan
ranting) dari responsnya terhadap kondisi lingkungan (abiotik dan biotik).
Densitas dan Pola
Densitas jumlah individu perunit area
Densitas pola distribusi tumbuhan pada suatu area Terdapat tiga pola distribusi :
• Random : Satu tumbuhan dengan tumbuhan lain tidak ada batas yang jelas.
• Reguler (hyperdispered) : Satu tumbuhan
probabilitasnya meningkat relatif random untuk setiap individu dan ditemukan berdekatan /
berjauhan sama sekali.
• Clumped (Aggregated / underdispersed) (kelompok) : Setiap satu tumbuhan menurun probabilitasnya dan berdekatan satu dengan lainnya.
Densitas dan Pola
• Umumnya tumbuhan berpola clumped (berkelompok /berumpun) Kemampuan meningkat dan menurun sesuai kondisi lingkungan.
• Contoh : Anakan akan berkumpul disekitar induk (pola random), ketika dewasa terjadi seleksi
(suksesi) yang mengakibatkan penurunan populasi (pola reguler) ketika stabil akan terbentuk pola
clumped.
• Pola distribusi dipengaruhi kondisi lingkungan luar: herbivorus, penyakit, faktor abiotik dan biotik
Demography tumbuhan
Demography adalah suatu ilmu yang mempelajari
perubahan ukuran dan struktur populasi berdasarkan waktu.
Demopgrahy pada tumbuhan pertumbuhan,
kematian, usia tumbuhan, jumlah dan waktu reproduksi, jumlah varians reporduksi berdasarkan ukuran suatu
populasi menurut waktu.
Teknik yang sederhana dalam mempelajari demography tumbuhan adalah: plant life history.
Demography tumbuhan
Demography tumbuhan terbentuk dari suatu
kemampuan adaptif tumbuhan atas kondisi lingkungan (indeterminant growth) 2 indvidu sejenis akan
memiliki ukuran berbeda modules (akar, ranting, daun, dll) berbeda.
Perbedaan tsb fitness yang berbeda individu keturunan (anakan) yang berbeda.
Fitness kemampuan reproduksi (tumbuh dan
Demography tumbuhan
Usia tumbuhan – pertumbuhan
Usia tumbuh dan pertumbuhan sangat kompleks, karena satu aspek membahas perkembangan suatu individu
dan aspek pertumbuhan membahas perkembangan individu dalam populasi.
Pola frekuensi dan distribusi antara usia tumbuh dan pertumbuhan (ukuran, biomas, dll)
Demography tumbuhan Pelajari mandiri:
• Model – 2 pertumbuhan populasi / Populasi growth models
• Model – 2 matriks transisi • Viabilitas populasi analisis
Ketergantungan densitas (Gambar 4.8).
Tabel kehidupan / Life tables (Gambar 4.10). Dinamika populasi (Gambar 4.12).
Dinamika metapopulasi Levin (1970)
isolasi populasi dan perubahan individu =
demography tumbuhan khusus pada satu individu. Dua faktor utama yang berperan dlm metapopulasi (Pulliam, 1989): sumber (gen induk) pemasukan populasi (percampuran) (Gambar 4.15).
Alokasi dan Pola Sejarah Kehidupan
Beberapa hal yang perlu dipahami dari tumbuhan dalam populasi :
• Tumbuhan akan berulang-ulang tumbuh dan membesar untuk biomasanya
• Tumbuhan akan tumbuh dan membesar hingga mati Banyak tumbuhan mereproduksi dirinya secara
aseksual dan vegetatif
Pengembangan dari pemisahan garis somatic dan germa pada jaringan tumbuhan akan membentuk tumbuhan dewasa.
Alokasi – Penyebaran
Tumbuh, memelihara dan reproduksi adalah tiga dasar utama dalam tumbuhan untuk dapat tumbuh baik di lingkungan
Strateginya: memanfaatkan sumber daya (Variasi dan Alokasi).
Strategi: pola alokasi sumber daya proses seleksi alam
Alokasi - Penyebaran
Bentuk alokasi untuk bertahan hidup pada tumbuhan
Annual : Reproduksi dan mati kurang dari 1 tahun
Biennials : Reproduksi tahun pertama dan mati pada tahun berikutnya
Perenials : Periode dan intensitas repproduksinya berulang
Monocarpic / semelparous : sekali reproduksi kemudian mati
Policarpyc / interoparous : periode hidupnya berulang
Alokasi - Penyebaran
Pola penyebaran Mengubah pola penyebaran
(struktur reproduksi): variasi jumlah buah (biji), ukuran buah (biji), ukuran dan bentuk sayap untuk jatuh, rasa dan tebal buah
Perangkat Sejarah Kehidupan
Penyebaran biji dan dormansi :
Seed pool :
Klasifikasi pola sejarah kehidupan
Seleksi r – k.
Seleksi R – C – S : variasi dari seleksi r – k dengan tipe habitat
Adalah sama dengan reprosuksi – tumbuh –
pemeliharaan : 3 pola adaptif pada suatu habitat. Korelasi sejarah kehidupan dari pola invasi dan
penggulmaan
Pada sistem pertanian pola invasi (penyeberan/ penekanan) gulma pada tanaman pertanian yang dipengaruhi faktor abiotik dan biotik
Interaksi Antar Spesies Interaksi sederhana
(Gambar 6.1 ; 6.3 dan 6.4) Kompetisi
Interaksi 2 organisme yang saling mempengaruhi secara langsung terhadap kehidupan populasi = interspesifik interakasi (populasi)
Interaksi 2 organisme secara tidak langsung karena kondisi daya dukung (SDA) = intraspesifik interakasi (spesies)
Niche (Hutchinson, 1957); asas Gause’s = asas pengeluaran persaingan
2.4.3. Amensalisme
Predasi/ Parasitisme :
Antibiosis: Allelochemic : Alelopaty 2.4.4. Komensalisme
Epifit :
Nurseplants:Protocoorperation 2.4.6. Mutualisme
Mycorhiza : ectomycorhiza, endomycorhiza dan peritropchimycorhiza
Polinasi
Birds polinasi :
Insect polinasi Herbivorus
80 % insecta adalah herbivorus/predator herbivorus (Strong et al, 1980)
Efek herbivorus terhadap komunitas tumbuhan : GPP = biomasa & NPP = GPP – kalori respirasi & detritus (litter) kelangsungan populasi
Batasan untuk herbivor: top down effect: herbivor = top tropic level untuk daya dukung lingkungan
