4/25/12
DINAMIKA POPULASI
1
4/25/12
PERTUMBUHAN POPULASI Populasi meningkat jumlahnya bila laju b > laju d serta laju i > laju e Faktor2 yg pengaruhi ukuran/jumlah populasi : b = natalitas i = imigrasi d = mortalitas e = emigrasi -‐‑ Natalitas à penambahan populasi melalui reproduksi -‐‑ Imigrasi à penambahan populasi dr populasi luar -‐‑ Mortalitas à laju kematian dr bbg sumber -‐‑ Emigrasi à individu meninggalkan populasinya utk ke habitat lain
Kurva Pertumbuhan Populasi
Kurva Eksponensial (rapid population growth rate ) : Jika populasi di lingk yg ideal baik, tanpa ada faktor abiotik pembatas & tanpa faktor biotik bersifat negatif è Populasi terus meningkat scr ekspo-‐‑ nensial (serupa huruf J)
Contoh : -‐‑ Populasi dari tumbuhan tahunan yg mulai tumbuh saat musim tumbuh baru -‐‑ Populasi yg menempati habitat yg blm ditempati seblmnya (suksesi) Kurva Sigmoid/Logistik : Di alam umumnya faktor tahanan lingk mbatasi pertumb populasi & menentukan daya dukung lingk (Carrying Capacity) dari habitat tsb.
2
4/25/12
K = Jml max individu yg dpt didukung oleh lingk & dpt mpy “dampen effect” pd pertumb populasi tsb Tingkat kelimpahan/densitas populasi max yg dpt tempati habitat tanpa sebabkan habitat itu rusak Faktor tahanan lingk yg membatasi & menentukan K : -‐‑ penurunan ketersediaan mknan, -‐‑ penyakit, -‐‑ akumulasi sampah/toxin, -‐‑ predasi/parasitisme, -‐‑ penurunan ketersediaan ruang/wilayah teritori
Persamaan pertumb kurva logistik :
dN = rm N (1 N - ) è Laju perubahan populasi sbg fungsi dr rm, N dan K dt K
dN = perubahan jumlah dt = perubahan waktu N = ukuran/jml populasi
rm = laju intrinsik pertumbuhan populasi K = carrying capacity N/K meningkat à pertumb populasi melambat
Hubungan antara r dan ukuran/jml populasi (N) dlm kurva logistik Pada N yg sangat rendah : laju b >>> dari laju d Saat N meningkat, asumsi model kurva logistik : -‐‑ Laju b akan menurun & laju d akan meningkat, saat N mencapai K : b = d dan karena b – d = 0 maka pertumb populasi stop
3
4/25/12
Batasan thd pertumbuhan populasi çè densitas Lingk membatasi pertumbuhan populasi dg mengubah laju b dan laju d à Perdebatan kepentingan faktor abiotik dan biotik terhdp populasi Density-dependent factors (Faktor bergantung densitas) -‐‑ Efek faktor biotik (penyakit, grazing, dll) mempengaruhi pertumbuhan populasi ~~> pengaruh faktor ini bergantung pd densitas populasi Contoh : kompetisi à pengaruh >> pd tegakan populasi tumb yg padat pengaruh << pd tegakan populasi yg jarak individu berjauhan. Density –independent factors (Faktor tdk bergantung densitas) -‐‑ Faktor abiotik (pH, temperatur ekstrim, banjir, iklim, dll) dpt berpengaruh pd pertumb populasi scr terpisah ~~> pengaruh faktor ini tdk bergtg pd densitas populasi
Self-thinning rule (Aturan Penjarangan) / Aturan -3/2 -‐‑ Hub yg erat antara densitas tumb dg pertumbuhan individu yg dihitung sbg akumulasi biomassa. Contoh : pd 2 populasi hutan Pinus : umur sama, densitas berbeda Tegakan lbh jarang ~~> individu lbh sedikit, diameter >> & lbh tinggi Tegakan lbh rapat ~~> ? è dlm luasan sama : biomassa total mirip, tp berat rata2 tiap individu > pd tegakan yg jarang ètegakan monokultur pohon dan tumb herba ~~> efek naungan -‐‑ Yoda (1963) Eksperimen monokultur annual weeds Erigeron canadensis di habitat sama, densitas populasi berbeda.
4
4/25/12
Genet : unit atau kelompok individu tumb yg berasal dr reproduksi aseksual dari zigot tunggal = individu tumbuhan Saat thp anakan (seedling) laju pertumb akan mirip ~~> tjd penambahan biomassa yg tdk bergantung densitas. Kelompok populasi akan mencapat titik laju pertumb tertentu : -‐‑ Saat kanopi tumb mjd rapat & tertutup ~~> individu berkompetisi utk Sumber Daya (chy & ruang) ~~> laju pertumb lambat -‐‑ Bbrp individu mdpt lbh byk SD & tumbuh lbh cepat drpd yg lain dg ukuran sama ~~> tumb yg kalah mati ~~> populasi mencapai kondisi yg mirip : densitas menurun, berat biomassa meningkat Penjarangan bertahap pd tegakan tumb tsb (self-‐‑thinning) à Ada hirarki ukuran tumb : besar ~> jml sedikit, kecil ~> jml banyak
Total biomassa per unit area meningkat saat jml individu per unit area menurun ~~> titik dimana Pertumb adl kompensasi dr kematian; Penambahan rata2 berat individu adl kompensasi dr pengurangan densitas è biomassa tumb menjadi konstan ~~> seluruh populasi tumb menunjukkan garis yg sama dr grafik logaritma rata2 berat tumb dg log densitas tumb yg survive è kemiringan garis -‐‑3/2 è hubungan berbanding terbalik antara biomassa tumbuhan dgn jumlah tumbuhan per unit area (densitas)
5
4/25/12
Sistem Populasi
(sistem kehidupan) adl suatu populasi dg lingkungannya yg efektif bagi populasi itu. Komponen utama dlm sistem populasi : 1. Populasi itu sendiri. Organisme dlm populasi dpr dibagi2 lg mjd kelompok bdsr umur, tahapan, jenis kelamin dan karakteristik lain. 2. Sumber daya : makanan, tempat berlindung, tempat bertelur, ruang, dll. 3. Musuh : predator, parasit, patogen dll. 4. Lingk : air, tanah, temperatur, komposisi; variabilitas karakter populasi dlm ruang dan waktu. Temporal and spatial structure of a population system Temporal structure Spatial structure Diurnal cycles Spatial distribution Seasonal cycles Habitat structure Long-‐‑term cycles Metapopulations
STRUKTUR POPULASI : DENSITAS & POLA DISTRIBUSI Why ?? è Pahami dinamika populasi Perubahan, perpindahan & distribusi : -‐‑ Distribusi tumb scr ruang & waktu Produksi individu baru -‐‑ Yg pengaruhi distribusi : faktor lingk, faktor Scr asexual & sexual biotik (populasi yg berdekatan), kondisi terdahulu (site histories)
6
4/25/12
DENSITAS/KEPADATAN Jml individu per unit (luasan) area Ex : 500 pohon pinus per Ha di hutan Gunung Tangkuban Parahu à Utk hitung densitas dlm suatu area tdk perlu hitung seluruh individu à Ambil sampel/cuplikan scr acak dlm area ±1 % dr jml total area Sampel = diambil dr 1/bbrp bag. kecil dr populasi
Metode utk perkiraan densitas dipengaruhi oleh Pola distribusi individu
POLA DISTRIBUSI 1. Reguler à seragam, individu cenderung berdekatan dg individu lain, tiap petak dlm 1 area mpy jml individu yg relatif sama. 2. Random à acak, individu mpy kemungkinan yg sama utk menempati tiap titik dlm suatu area, kehadiran 1 individu tdk mempengaruhi individu yg lain. 3. Agregat à mengelompok/tak tersebar, individu cenderung tertarik pd bag. dr lingk. atau individu lain, kehadiran 1 individu tingkatkan kemungkinan utk temukan individu yg lain yg berdktan.
Quadrat sizes suggested by Cain and Castro (1959) for sampling different life forms (after Barbour et al. 1998) Life
Mosses
form
Low
Tall
Tall
herbs
herbs
shrubs
Trees
or low shrubs Quadrat
0.01-0.1
1-2
4
16
100
area (m2)
7
4/25/12
Kecenderungan alami pd tumb utk mengelompok è berubah : -‐‑ Adanya herbivora, penyakit, & gangguan lain yg mudah menyerang jk individu berada berdekatan
SAMPEL -‐‑ Mrpkan metode cepat / short-‐‑cut utk meneliti seluruh populasi di suatu area. -‐‑ Data yg diperoleh adl bag. kecil dr seluruh populasi & digunakan utk informasi gambaran seluruh populasi tsb. Why ? è pertimbangan : waktu, energi, uang tenaga (man-‐‑power/ labour) peralatan akses ke seluruh area
PENCUPLIKAN SAMPEL SCR KUANTITATIF PADA POPULASI TUMBUHAN -‐‑ Unit : kuadrat à btk area segi 4, shg spesies2 tumb dpt dicatat, dihitung atau diestimasi penutupan vegetasinya (coverage area) Ex : tumbuhan herba : 0,5 – 2 m tumbuhan pohon : 10 – 50 m -‐‑ Utk populasi besar : a. Random method -‐‑ Satu set bagian2 dr area dipilih secara acak -‐‑ Buat sumbu aksis imajiner sepjg tepi2 area yg akan dicuplik, bagi aksis mjd unit2, ambil sepasang angka scr acak utk tentukan koordinat pen-‐‑ cuplikan. -‐‑ Tempatkan titik2 & buat kuadrat ± 1% dr luas area Ex : luas area 2400 m2 densitas sampling 1% à 24 m2 à 12 kuadrat x 2 m2 -‐‑ Utk area dg gradien lingkungan à pemilihan plot scr random tidak cocok
8
4/25/12
40 m
a. Random Method
15 5
20
15 60 m
40 m
b. Stratified Random Method
b. Stratified Random Method (Random bertingkat) -‐‑ Sampel2 dikelompokkan pd 1 bag dr suatu area. Area dibagi mjd bbrp sub area yg sama ukurannya, plot yg sama dipilih scr random dlm tiap sub area. -‐‑ Dpt digunakan jk area tdp sub2 area yg berbeda proporsinya. Ex : batas2 yg jelas dr tipe2 hutan berbeda : hutan bambu, hutan pinus, agrikultur, dsb
60 m
Measuring cover in quadrats The most common measure of plant abundance is cover : è Cover is the proportion of the ground obscured by a species'ʹs aboveground leaves and stems (and flowers) è Cover can also be measured for the whole community by not categorizing plants into species è Cover is popular because it can be measured quickly yet it reflects a plant'ʹs structural importance imaginary boundary around a plant's crown
9
4/25/12
"Dividing down" a quadrat Divide the quadrat into halves or quarters (or sometimes eighths). Plant almost covers one quarter, and the cover that overlaps the edges of the quarter is about the size of the uncovered area within the quarter. Ignore the parts of the plant outside the quadrat. è We can estimate the plant'ʹs cover to be around 25%
"Building up" cover within a quadrat The dividing technique does not work well when plants are scaEered across the quadrat. It is more effective to estimate the cover of each patch or plant, and add them together for the complete cover of the species in the quadrat. è Estimate of the species'ʹs cover is 0.7% + 0.7% + 0.7% + 0.7% + 0.7% + 0.7% + 0.4% = 4.6%
10
4/25/12
Sometimes a species will cover almost all of a quadrat It is easier to estimate the cover of the parts of the quadrats without the species, and deduct that value from 100% The species fails to cover about 6% of the quadrat è so the species'ʹs cover is about 94%.
11
