MAKALAH EKOLOGI FAKTOR PEMBATAS

BAB I
PENDAHULUAN
  1. Latar Belakang
Setiap organisme didalam habitatnya selalu dipengaruhi oleh berbagai hal disekelilingny, yang disebut dengan faktor lingkungan. Lingkungan yang 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. Organisme hidup akan bereaksi terhadap variasi lingkungan ini, sehingga menghasilkan hubungan nyata antara lingkungan dan organisme yang hidup, hal ini akan membentuk suatu interaksi yang disebut dengan  komunitas dan ekosistem.
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. Faktor - faktor tersebut dinamakan faktor pembatas
Dengan mengetahui faktor pembatas (limiting factor) suatu organisme dalam suatu ekosistem maka dapat diantisipasi kondisi-kondisi di mana organisme tidak dapat bertahan hidup dan dapat di kembangkan lingkungan yang memungkinkan atau di rancang sedemikian rupa lingkungan yang memungkinkan organisme tersebut bertahan hidup, hal ini dapat di jadikan solusi dalam permasalahan habitat bagi organisme.
Umumnya suatu organisme yang mempunyai kemampuan untuk melewati atau melampaui faktor pembatasnya maka ia memiliki toleransi yang besar dan kisaran geografi penyebaran yang luas pula. Sebaliknya jika organisme tersebut tidak mampu melewatinya maka ia memiliki toleransi yang sempit dan memiliki kisaran geografi penyebaran yang sempit pula. Kemampuan tersebut meliputi proses adaptasi dari masing-masing organisme, baik adaptasi morfologi fisiologi maupun adaptasi tingkah laku. Dan juga tidak sedikit  pula, organisme tertentu yang tidak hanya mampu beradaptasi, tetapi mampu memanfaatkan periodisitas alami untuk mengatur dan memprogram kehidupan untuk keberlansungan hidup dan keneradaannya di permukaan bumi ini.
Dimakalah ini akan menjelaskan lebih dalam lagi mengenai prinsip – prinsip dan hal-hal yang berhubungan dengan faktor pembatas tersebut.


BAB II
PEMBAHASAN

  1. Konsep Faktor Pembatas
Konsep faktor pembatas merupakan penyempurnan dari ekologi toleransi yang didasari pemikiran Liebeg & Shelford. Dua konsep awal sebelumnya, pemikiran Liebeg & Shelford, memandang keragaan tumbuhan di lingkungan sebagai pengaruh dari satu atau dua faktor  saja. Oleh karena itu, para ahli ekologi kemudian menyatukan keduanya menjadi Konsep Gabungan Faktor Pembatas. Dengan konsep seperti ini, maka keragaan tumbuhan dipahami sebagai hasil dari multifaktor. Tidak saja faktor abiotik, termasuk peran manusia di dalamnya.
Pada tahap selanjutnya, pemahaman para ekologi menjadi semakin berkembang. Sebagai buktinya, bahwa manfaat yang dapat diperoleh dari keberadaan suatu jenis tumbuhan di suatu tempat, tidak saja dipahami sebatas bobot biomassa yang mampu dihasilkannya, tetapi juga dapat mencirikan kondisi lingkungan setempat. Pemahaman seperti ini yang kemudian memunculkan konsep tumbuhan indikator.
Organisme (seluruh jenis) hanya dapat hidup dalam kondisi lingkungan yang dapat ditoleransinya. Setiap organisme mempunyai kisaran minimum dan maksimum toleransi ekologi terdapat suatu faktor lingkungannya. Dalam kondisi faktor yang mendekati batas-batas kisaran toleransi tersebut, organisme akan berada dalam suatu kondisi tegangan fisiologis misalnya kondisi suhu ekstrim yang menentukan keberlangsungan hidupnya (survivalitas-nya).

  1. Asas-asas Faktor Pembatas
Ada beberapa konsep yang digunakan sebagai faktor pembatas bagi kehidupan tumbuh-tumbuhan di dalam ekosistem. Konsep-konsep tersebut adalah: 1). Hukum Minimum, 2). Hukum Toleransi, 3). Konsep Gabungan Faktor Pembatas, 4) Faktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas, 5). Indikator Ekologi.
  1. Minimum Liebig
Menurut van der ploeg. Hukum minimum Liebig adalah konsep yang telah banyak diterapkan dalam ilmu pertanian. Konsep ini berawal dari teori nutrisi mineral tanaman yang dicetuskan oleh Carl Sprengel, seorang ahli kimia, pada tahun 1828, yang menyatakan bahwa tanaman membutuhkan unsur-unsur mineral untuk berkembang.
Carl Sperengel menyebutkan konsep yang kemudian diformulasikan sebagai hukum minimum dalam artikel yang ditulisnya, namun tidak begitu menjadi perhatian pada eranya. Hukum ini lebih populer melalui buku yang ditulis oleh seorang ahli agronomi, Justus von Liebig (1855). Pada buku tersebut tersisip tulisan Liebig yang menyatakan pertumbuhan tidak dikendalikan oleh total sumberdaya yang tersedia, tetapi dikendalikan oleh sumberdaya yang paling sedikit 9 faktor pembatas). Oleh karena itu hukum ini lebih dikenal sebagai “Hukum Minimum Liebig”. Kontroversi mengenai penemu hukum tersebut, memicu para ahli untuk menamainya sebagai “Hukum Minimum Sperengel-Liebig”.
“Hukum Minimum Liebig (Liebig;s law of the minimum) menyatakan   bahwa “pertumbuhan tanaman tergantung pada nutrisi atau senyawa yang berada dalam keadaan minimum”. Hukum minimum  Liebig memiliki kelemahan, diantaranya:
  1. Hanya berperan dengan baik untuk nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi
  2. Tidak mempertimbangkan faktor lain, misalnya suhu, cahaya, dan unsur lainnya.
  3. Tidak memperhitungkan interaksi berbagai hara dengan faktor lingkungan lainnya
  4. Hukum ini berlaku hanya dalam kondisi keseimbangan yang  dinamis (steady steate), artinya pada ekosistem dengan arus energi dan materi yang masuk seimbang dengan yang keluar.
Pada keadaan yang kritis, nutrisi yang tersedia dalam jumlah minimum bertindak sebagai faktor pembatas. Justus Liebig (1840) menemukan hasil tanaman tidak ditentukan oleh unsur hara NPK yang diperlukan dalam jumlah banyak tetapi oleh mineral seperti magnesium yang diperlukan dalam jumlah sedikit oleh tanaman. 
Bukan sekadar terlalu sedikitnya sesuatu yang menjadi faktor pembatas seperti yang dinyatakan Liebig, tetapi juga terlalu banyak faktor seperti panas, cahaya dan air. Oleh sebab itu organisme mempunyai sifat minimum dan maksimum lingkungan ini menunjukkan batas toleransi. Konsep pengaruhbatas maksimum maupun minimum bersama-sama dimasukkan ke dalam Hukum Toleransi oleh Shelford dalam tahun 1913.
  1. Hukum Toleransi Shelford
Hukum Toleransi Shelford (Shelford’s Law of Tolerance) dicetuskan oleh Victor Ernest Shelford (American Zoologist) pada tahun 1913. Hukum ini menyatakan bahwa “organisme mempunyai batas minimum dan maksimum ekologis yang merupakan batas atas dan batas bawah dari kisaran toleransi” 
Beberapa asas tambahan terhadap Hukum Toleransi dapat dinyatakan sebagai berikut:
a. Organisme dapat memiliki kisaran toleransi yang lebar bagi satu faktor dan kisaran yang sempit untuk faktor yang lain. 
b. Organisme dengan kisaran toleransi yang luas untuk semua faktor wajar kalau  memiliki penyebaran yang paling luas. Contoh, eceng gondok tersebar luas mulai dari dataran rendah hingga pegunungan; tetapi kelapa hanya di dataran rendah, dan teh hanya di daerah pegunungan. 
c. Bila keadaan tidak optimum untuk suatu faktor, maka batas toleransi terhadap faktor ekologi yang lain dapat dikurangi. Sebagai contoh Penman (1956) melaporkan, bila nitrogen tanah merupakan pembatas maka ketahanan rumput terhadap kekeringan dikurangi. Air diberikan berlebihan untuk menjaga kelayuan pada tingkat nitrogen yang rendah.
d. Sering ditemukan bahwa organisme di alam sebenarnya tidak hidup pada kisaran optimum dengan faktor fisik tertentu. Dalam keadaan demikian beberapa faktor lain ditemukan mempunyai arti yang lebih besar. Anggrek tropik sebenarnya tumbuh leblh baik dalam cahaya matahari penuh daripada dalam naungan, asal tetap sejuk. Namum, kenyataan di alam anggrek tumbuh hanva dalam naungan karena tidak tahan pengaruh panas dari cahaya matahari langsung.
e. Periode reproduksi biasanya merupakan periode yang gawat bila faktor lingkungan bersifat membatasi. Batas toleransi individu reproduktif misalnya biji, telur, embrio dan kecambah biasanya lebih sempit daripada tumbuhan atau hewan dewasa non produktif. Contoh pohon Cyprus dewasa tumbuh pada dataran tinggi yang kering atau daerah yang terus menerus terendam air tetapi untuk perkembangan kecambahnya harus pada tanah yang lembab dan tidak tergenang.
Dengan mengetahui kisaran toleransi suatu tumbuhan dapat diketahui keberadaan dan penyebaran (distribusi) tumbuhan tersebut. Derajat toleransi dalam ekologi memakai awalan-awalan steno yang berarti sempit dan eury yang berarti luas, misalnya:
–  Stenotermal – eurytermal berhubungan dengan   temperatur
–  Stenohydric – euryhydric berhubungan dengan air
–  Stenohaline – euryhaline berhubungan dengan garam
–  Stenophagic – euryphagic berhubungan dengan makanan
–  Stenoecious – euryecious berhubungan dengan seleksi habitat.
Titik-titik minimum, optimum dan maksimum berdekatan untuk jenis-jenis yang stenotermal, sehingga perbedaan temperatur yang kecil menyebabkan efek yang kecil pada jenis eurythermal. Jenis-jenis yang stenothermal ada yang bersifat toleransi temperatur rendah (oligothermal) dan ada pula yang toleransi tempratur tinggi (polythermal) atau di antaranya.
  1. Konsep Gabungan Faktor 
Pembatas Konsep gabungan faktor pembatas adalah keadaan yang mendekati atau melampaui ambang batas toleransi suatu kondisi, yang terdiri atas kisaran minimum atau maksimum dari faktorfaktor abiotik suatu ekosistem, misal suhu, cahaya, pH yang terlalu rendah (minimum) atau terlalu tinggi. Konsep ini diajukan oleh para ahli ekologi sebagai penggabungan dan penyempurnaan dari ekologi toleransi yang didasari pemikiran Liebeg & Shelford
Ada dua alasan diajukan konsep tersebut oleh para ahli, yaitu: 
1) tidak menjawab pertanyaan ekologi mendasar, yakni bagaimana jenis-jenis beradaptasi terhadap beberapa faktor pembatasnya; 
2) keberhasilan hidup organisme di alam dikendalikan oleh: a) kondisi lingkungan yang kompleks, b) jumlah dan keragaman senyawa esensial yang harus ada dalam keadaan minimum, c) faktor-faktor fisik yang kritis, d)batas-batas toleransi organisme itu sendiri.
Dengan menggabungkan konsep hukum minimum dan konsep toleransi, maka dapat dipahami konsep faktor pembatas (limiting factor). Faktor pembatas suatu organisme mencakup kisaran minimum atau maksimum dari faktor-faktor abiotik suatu ekosistem. Misal: suhu, cahaya, pH yang terlalu rendah (minimum) atau terlalu tinggi (maksimum).


  1. Faktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas
Adapun faktor fisik sebagai faktor pembatas antara lain :
a. Suhu 
pengaruh suhu terhadap kehidupan adalah hal yang paling mudah untuk diamati karena rangsangan akibat suhu akan lebih cepat direspon. Suhu di atmosfir mengalami startifikasi yang berhubungan juga dengan tekanan udara. Semakin tinggi dari permukaan tanah, maka suhu udara akan menjadi lebih rendah demikian juga dengan tekanannya. Di daratan (terrestrial), suhu dan kelembapan akan menjadi faktor pembatas yang kuat bagi hewan. Organisme-organisme yang tidak dapat mengatur suhu tubuhnya, proses metabolisnya meningkat dua kali untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC.
Suhu  merupakan salah satu factor yang sangat pening dalam mengatur proses kehidupan dan penyebaran organisme. suhu air laut di suatu perairan dipengaruhi oleh kondisi atmosfer, dan intensitas penyinaran matahari yang masuk ke laut. Selain itu, suhu air laut juga dipengaruhi oleh factor geografis dan dinamika arus (Sijabat, 1974). Kenaikan suhu dapat menurunkan kelarutan oksigen dan meningkatkan toksisitas polutan (Mulyanto, 1992). Metabolism yang optimum bagi sebagian besar makhluk hidup membutuhkan kisaran suhu yang relative sempit. Antara pengaruh suhu secara langsung terhadap plankton adalah meningkatkan reaksi kimia sehingga laju fotosintesis meningkat seiring dengan kenaikan suhu dari 10oC-20oC. Pengaruh suhu tidak langsung adalah berkurangnya kelimpahan plankton akibat suhu semakin menurun dan kerapatan air semakin meningkat seiring bertambahnya kedalaman perairan.

Suhu air memengaruhi aktivitas metabolisme organisme karena itu penyebaran organisme baik dilautan maupun di perairan tawar dibatasi oleh suhu perairan (gambar 1). Suhu air dapat memengaruhi kehidupan biota secara langsung, yaitu melalui pengaruhnya terhadap kelarutan oksigen terlarut, dimana suhu berbanding terbalik dengan konsentrasi jenuh oksigen terlarut tetapi berbanding lurus dengan laju konsumsi dengan organisme perairan.
Gambar 1. Distribusi dan kelimpahan ikan terkait kisaran suhu perairan sesuai batas toleransinya.

b. Radiasi Cahaya Matahari 
Cahaya matahari akan memiliki pengaruh yang besar terhadap kehidupan hewan. Aspek yang berpengaruh secara ekologis dari cahaya matahari adalah aspek intensitas, kulaitas serta kuantitas atau lamanya penyinaran. Ada tiga unsur radiasi matahari yang mempengaruhi penyebaran tumbuh-tumbuhan, yaitu: intensitas, kualitas, dan lama penyinaran. Berdasarkan variasi intensitas radiasi matahari, tanaman dibagi menjadi dua, yaitu tumbuhan yang menyukai intensitas radiasi matahari penuh (heliophytes), dan tumbuhan naungan (sciophytes).
Kualitas radiasi matahari berpengaruh terhadap sifat morfogenetik tanaman, salah satunya adalah terhadap pemanjangan ruas batang. Selanjutnya, berdasarkan lama penyinaran, tumbuhan dibagi menjadi tiga, yaitu tanaman hari pendek, tumbuhan hari panjang, tumbuhan hari netral. Variasi radiasi matahari, tidak hanya membatasi penyebaran tumbuhan di daratan, tetapi juga pada tingkat kedalaman perairan. Adanya variasi radiasi sinar matahari di daerah tropis, subtropis, dan kutub, menyebabkan perbedaan jenis tumbuhan yang dapat hidup di ketiga daerah tersebut. Demikian juga dengan variasi antar kedalaman perairan, menghasilkan tiga zona, yaitu zona fotik, zona twilight (remang-remang), dan zone afotik (tanpa cahaya).
c. Arus dan Tekanan Air
Dalam lingkungan perairan, arus sangat berperan secara langsung sebagai salah satu faktor pembatas bagi jenis-jenis hewan yang tidak teradaptasi untuk menghadapi faktor arus. Dalam lingkungan perairan, tekanan hidrostatik makin bertambah dengan bertambahnya kedalaman, yaitu sekitar 1 atm untuk setiap 10 m kedalaman.
  Arus air tidak hanya mempengaruhi konsentrasi gas dalam air, tetapi juga secara langsung sebagai faktor pembatas. Misalnya perbedaan jenis tumbuhan sungai dan danau sering disebabkan oleh arus yang deras pada sungai. Tumbuhan di sungai harus mampu menyesuaikan diri terhadap arus baik secara morfologis dan fisiologis.
d. pH 
pH merupakan salah satu faktor yang membatasi penyebaran tumbuhan. Alasannya, karena setiap tumbuhan mempunyai kisaran pH tertentu untuk pertumbuhannya. Sebagai contoh, tingkat toleransi tanaman terhadap suasana tanah yang masam (pH rendah) bervariasi. Kecipir misalnya, merupakan tanaman yang sedikit toleran, sedangkan semangka amat sangat toleran terhadap pH rendah. 
e. Indikator Ekologi
 Seringkali faktor-faktor tertentu dapat dengan tepat menentukan organisme yang ditemukan di suatu daerah. Dengan demikian, kita dapat menentukan keadaan lingkungan fisik dengan menggunakan organisme yang ditemukan pada suatu daerah. Hal ini disebut dengan indikator ekologi/indikator biologi.
f. Gas-gas Atmosfer
kandungan gas-gas atmosfer dalam lingkungan daratan relatif konstan. Karena itu, gas-gas di atmosfer jarang sekali bertindak sebagai faktor pembatas. Kandungan karbon dioksida (0.03%) dan ozon (0,00006%) rendah sekali, namun karena perannya dalam fotosintesis (karbon dioksida) dan penyaringan radiasi sinar ultra violet (ozon), kedua gas itu merupakan gas-gas vital bagi kehidupan hewan.  
  1. Faktor Pembatas Sebagai Indikator Ekologi
Oleh karena suatu faktor lingkungan sering menentukan organisme yang akan ditemukan pada suatu daerah maka sebaliknya kita dapat menentukan keadaan lingkungan fisik dari organisme yang ditemukan pada suatu daerah yang disebut indikator ekologi atau indikator biologi.
Beberapa hal penting yang perlu diketahui untuk memakai indikator ekologi adalah sebagai berikut:
  1. Umumnya organisme steno menjadi indikator yang lebih baik daripada organisme eury. Jenis organisme indikator sering bukan merupakan organisme terbanyak dalam suatu komunitas.
  2. Spesies yang besar umumnya merupakan indikator yang lebih baik daripada spesies yang kecil karena spesies dengan anggota organisme yang besar mempunyai biomassa yang besar umumnya lebih labil.
  3. Banyak hubungan antarspesies, populasi, atau komunitas sering kali menjadi indikator yang lebih baik daripada satu spesies. Hal ini disebabkan karena lebih menggambarkan keadaan yang terintegrasi dan adanya stabilitas komunitas karena adanya keragaman spesies.
Sebagai contoh adalah keberadaan beberapa spesies ikan dari family  Chaetodontidae sebagai indikator kondisi kesehatan terumbu karang. Jika keragaman dan kelimpahan ikan pada suatu ekosistem terumbu karang family Chaetodontidae tinggi merupakan indikator terumbu karang yang sehat. Sebaliknya terumbu karang yang mengalami tekanan ekologi maka kelimpahan dan keragaman ikan famili Chaetodontidae akan berkurang atau menghilang. Hal tersebut dikarenakan ikan famili Chaetodontidae termasuk dalam spesies yang sensitif terhadap perubahan lingkungan pada ekosistem terumbu karang dan memiliki asosiasi yang kuat dengan terumbu karang, karena merupakan pemakan polip-polip karang.


BAB III
KESIMPULAN
  1. KESIMPULAN

  1. Konsep faktor pembatas merupakan penyempurnan dari ekologi toleransi yang didasari pemikiran Liebeg & Shelford.


Untuk Mendapatkan Update Berita TERBARU
Follow Kami Juga Di :

Facebook Klik : UPDATE INFO
Instagram Klik : UPDATE INFOO
Telegram Klik : UPDATE INFOO OFFICIAL
Twitter Klik : UPDATE INFOO

Budayakan Membaca Agar Kenali Fakta
Terima Kasih

0 Response to "MAKALAH EKOLOGI FAKTOR PEMBATAS"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel