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 melampauinya Faktor maksimum dan minimum
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 Biosistematik – isolasi reproduksi.
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. Ekotipe = Subspesies
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
Perbedaan antar ekotipe jelas.
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 fotosintesa & respirasinya.
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 suksesi dan isolasi.
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 berkembang) secara baik pada jangka waktu tertentu.
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 Strategi pada tumbuhan = pola sejarah kehidupan
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 Simbiosis fixasi nitrogen
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 Pertahanan tumbuhan: fisik dan kimia
