ekologi tumbuhan

Hubungan antara tumbuhan dan hewan dengan lingkungannya dikenal dengan istilah ekologi (bahaya Yunani berarti oikos berarti rumah atau habitat dan logos berarti ilmu). Ekologi sebagai ilmu dan merupakan bagian dari kajian biologi telah dikenal sejak ± 70 tahun yang lalu. Perkembangan ekologi sangat dipengaruhi oleh perkembangan IPTEK, khususnya kehidupan di muka bumi (misalnya bidang transportasi, komunikasi, rekayasa genetika).
Konsekuensi dari perkembangan IPTEK menyebabkan perubahan kondisi bumi, deteriosasi lingkungan dan peningkatan populasi manusia. Seperti halnya akibat limbah nitrogen dan posfor dari lahan pertanian dan urban menyebabkan eutrofikasi pada sistem perairan. Alat-alat listrik rumah tangga dan AC meningkatkan sulfur dioksida (SO2) dan partikulat di udara, serta NO di atmosfie dari bungan transportasi (auotomobil) meningkatkan pembentukan smog di udara. Perluasan jalan dan permukiman (urban) mengurangi kawasan hutan (masalah: kepunahan, banjir, longsor dan sampah).
Permasalahan lingkungan seperti itu membangkitkan kesadaran umat manusia akan pentingnya lingkungan (planet bumi dalam bahaya) situasi ini menimbulkan kesadaran ekologi.

1.1. Sejarah Perkembangan Ekologi
Ekologi berhubungan dengan sistem kehidupan sehingga dalam perkembangannya erat kaitannya dengan perkembangan biologi. Sejak ¼ abad yang lalu biologi diperkenalkan melalui Natural History atau sejarah alam (populer dengan istilah kajian alam) pada saat manusia sadar akan pentingnya alam sekitarnya (hutan dieksploitasi dan padang dibuka menyebabkan banyak hewan yang punah).
Gerakan konservasi mulai dibentuk pada tahun 1930-an, kajian tentang alam masuk dalam kurikulum sekolah (meskipun hanya konsep sederhana misalnya mewarnai gambar burung dan membuat paragraf singkat tentang alam). Pada saat itu ditulis buku-buku tentang kehidupan di alam (The Reed Bird Guides dan The Camstock Handbook of Natural Study). Namun, ternyata daerah urban lebih banyak dan daerah rural terbatas, demikian halnya dengan perhatian biologis terhadap alam menurun dan lebih fokus pada fungsi dari organisme dari pada hubungannya dengan alam sekitar.
Adanya kesalahan pola pikir seperti itu, sebagian dikarenakan oleh biologi itu sendiri. Pandangan dalam biologi tradisional selalu memulai dan mengakhiri dengan penamaan organisme hidup (bersifat deskriptif dan lemah dalam data kuantitatif sehingga tidak memiliki konsep dasar yang kuat seperti pada fisika, kimia dan matematika). Misalnya, pencinta alam amatir, pengamat burung atau insekta melakukan kegiatan tidak sampai pada tahapan identifikasi yang mendalam (kurang memahami bagaimana organisme hidup dan apa fungsinya di alam). Pada saat itu pula biologi kehilangan posisinya dalam kedudukannya sebagai ilmu.
Munculnya kesadaran akan lingkungan (1970-an) menyebabkan revolusi ekologi, dimana perhatian terhadap kajian alam meningkat (penduduk sub urban sadar akan lingkungan). Kajian lingkungan kembali dipelajari di sekolah-sekolah serta perhatian terhadap kehidupan liar (wild life) dan hutan meningkat (muncul gerakan masyarakat menentang kegiatan atau pembangunan yang merusak alam).
Kajian tentang alam berkembang menjadi ekologi dan keberadaannya menjadi ilmu yang memasyarakat (pandangan lama fokus pada organisme dan pandangan baru fokus pada sistem kehidupan alam). Ekologi berperan mengungkapkan rahasia kehidupan dalam tahapan organisme/individu, populasi dan ekosistem.
Istilah ekologi pertamakali diperkenalkan oleh Ernst Haecckel (1866) dengan pengertian bahwa ekologi adalah disiplin ilmu yang mempelajari seluk beluk ekonomi alam, suatu kajian mengenai hubungan anorganik serta lingkungan organik disekitarnya. Selanjutnya, pengertian itu diperluas menjadi kajian mengenai hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan lingkungannya.
Berdasarkan pengertian itu, sebenarnya Theophrastus telah banyak menulis tentang hubungan timbal balik antara organisme dengan lingkungannya. Namun, yang dianggap sebagai pemula dan mengarah pana kajian yang bersifat moderen adalah para ahli geografi tumbuhan seperti Humbolt de Candolle, Engler, Gray, dan Kerner yang menulis tentang distribusi tumbuh-tumbuhan. Dasar-dasar dalam geografi tumbuhan ini merupakan pangkal dan kemudian berkembang menjadi kajian komunitas tumbuhan atau ekologi komunitas.
Kajian ekologi komunitas berkembang dalam dua kutub, yaitu di Eropa dipolopori oleh Braun-Blanquet (1932) yang tertarik dengan komposisi, struktur, dan distribusi dari komunitas, serta di Amerika dipolopori oleh Cowles (1899), Clements (1916) dan Gleason (1926) yang mempelajari perkembangan dan dinamika tumbuhan, Shelford (1913, 1937), Adam (1909) dan Dice (1943) di Amerika serta Elton (1927) di Inggris mengungkapkan hubungan timbal balik antara tumbuhan dengan hewan. Sejalan dengan itu, perhatian terhadap dinamika populasi juga banyak di kembangkan para ahli, yaitu pendekatan secara teoritis dipolopori oleh Lotka (1925) dan pendekatan secara eksperimental oleh Voltera (1926). Pada tahun 1935, Gause menemukan interaksi antara hewan pemangsa dengan mangsanya dan hubungan kompetitif diantara spesis, serta Nicholson mempelajari kompetisi intra-spesis. Selanjutnya, Andrewartha dan Birch (1954) serta Lack (1954) menemukan dasar-dasar yang luas untuk kajian regulasi populasi. Berdasarkan penemuan Darwin (1859), Mendel (1806) dan Wight (1931) berkembang bidang genetika populasi, evolusi dan adaptasi. Selanjutnya, Leibig (1840) mengawali kajian lingkungan nonbiotis dari organisme yang kemudian berkembang menjadi ekoklimatologi dan ekofisiologi.
Beberapa kajian di lingkungan perairan berkembang menjadi ekologi energetik, seperti oleh Thienemann (1920) memperkenalkan tingkat tropik, Birge dan Juday tahun 1940-an menguraikan budget energi dalam danau (produksi primer) yang berkembang sebagai konsep ekologi tentang dinamika tingkat tropik. Konsep itu diperkenalkan sebagai konsep dasar dalam ekologi modern oleh Lindemann (1942) serta diperluas oleh Hutchinson dan Odum (1950-an) sebagai polopor dalam aliran budget energi. Studi awal mengenai siklus materi atau nutrisi dilakukan oleh Ovington (1957) di Inggris dan Australia serta Basilevic dan Rodin (1967) di Rusia.

1.2. Perkembangan Ekologi Tumbuhan
Ekologi berkembang melalui dua jalur, yaitu jalur hewan dan tumbuhan. Ekologi tumbuhan memfokuskan pada hubungan antara tumbuhan dan lingkungannya. Kajian ekologi tumbuhan sudah lama berkembang, tahun 1305 Petrus de Crescentius menulis karangan mengenai sifat persaingan hidup pada tumbuhan. Selanjutnya, King (1685) pertamakali menguraikan konsep tentang suksesi dalam komunitas tumbuhan serta Warming (1891) mengenai proses suksesi tumbuhan di bukit pasir disepanjang pantai Denmark. Saat itu ekologi tumbuhan telah diakui sebagai disiplin ilmu baru.
Adapun pakar yang menjadi polopor dalam mengembangkan ekologi tumbuhan antara lain adalah Clements (1905) menulis buku ekologi tentang metode pengukuran dan pemasangan kuadrat dalam kajian ekologi lapangan. Cowles (1899) melakukan kajian tentang suksesi tumbuhan di bukit pasir sepanjang pesisir pesisir danau Michigan serta peranan iklim, fisiografi dan biota lainnya dalam suksesi tersebut. Selanjutnya, Tansley menyusun karya ilmiah berjudul The British Isles and their Vegetation.

1.3. Integrasi dan Pendekatan Ekologi Tumbuhan
Ekologi tumbuhan berusaha menerangkan rahasia kehidupan pada tahapan individu, populasi dan komunitas, ketiga tingkatan utama itu membentuk sistem ekologi yang dikaji dalam ekologi tumbuhan. Setiap tingkatan bersifat nyata dan tidak bersifat hipotetik seperti spesis, jadi dapat diukur serta diobservasi struktur dan operasionalnya. Individu dan populasi tidak terpisah-pisah keduanya membentuk asosiasi dan organisasi dalam pemanfaatan energi dan materi membentuk suatu masyarakat atau komunitas dan berintegrasi dengan faktor lingkungan disekitarnya membentuk ekosistem.
Berdasarkan tingkatan integrasinya, secara ilmu kajian ekologi tumbuhan dibagi dalam dua pendekatan, yaitu sinekologi dan autekologi. Sinekologi, falsafah dasarnya adalah tumbuhan secara keseluruhan merupakan kesatuan yang dinamis. Masyarakat tumbuhan dipengaruhi oleh dua hal, yaitu keluar masuknya unsur-unsur tumbuhan dan turun naiknya berbagai variabel lingkungan hidup. Komunitas tumbuhan (vegetasi) dianggap suatu organisme utuh yang bisa lahir, tumbuh, matang dan akhirnya mati. Bidang kajian utamanya adalah klasifikasi komunitas tumbuhan dan analisis ekosistem. Autekologi, falsafah dasar dasarnya adalah tumbuhan sebagai ukuran yang menggambarkan kondisi lingkungan sekitarnya. Menurut Clements setiap tumbuhan merupakan alat pengukur keadaan lingkungan hidup sekitarnya, khususnya iklim dan tanah. Bidang tersebut melahirkan kajian tentang tumbuhan sebagai indikator alam atau lingkungan hidup dan dikenal dengan ekologi fisiologi (ekofisiologi).

Analisis vegetasi_Luas Minimum

Analisis vegetasi adalah suatu cara mempelajari susunan dan atau komposisi vegetasi secara bentuk (struktur) vegetasi dari :nasyarakat tumbuh-tumbuhan. Unsur struktur vegetasi adalah bentuk pertumbuhan, stratifikasi dan penutupan tajuk. Untuk keperluan analisis vegetasi diperlukan data-data jenis, diameter dan tinggi untuk menentukan indeks nilai penting dari penyusun komunitas hutan tersebut. Dengan analisis vegetasi dapat diperoleh informasi kuantitatif tentang struktur dan komposisi suatu komunitas tumbuhan (Greig-Smith, 1983).
Analisis vegetasi adalah cara mempelajari susunan (komposisi jenis) dan bentuk (struktur) vegetasi atau masyarakat tumbuh-tumbuhan. Analisis vegetasi dapat digunakan untuk mempelajari susunan dan bentuk vegetasi atau masyarakat tumbuh-tumbuhan:
1. Mempelajari tegakan hutan, yaitu pohon dan permudaannya.
2. Mempelajari tegakan tumbuhan bawah, yang dimaksud tumbuhan bawah adalah suatu jenis vegetasi dasar yang terdapat di bawah tegakan hutan kecuali permudaan pohon hutan, padang rumput/alang-alang dan vegetasi semak belukar.
Dari segi floristis ekologis pengambilan sampling dengan cara “random sampling” hanya mungkin digunakan apabila lapangan dan vegetasinya homogen, misalnya padang rumput dan hutan tanaman. Pada umumnya untuk keperluan penelitian ekologi hutan lebih tepat dipakai “systematic sampling”, bahkan “purposive sampling” pun boleh digunakan pada keadaan tertentu.
Luas daerah contoh vegetasi yang akan diambil datanya sangat bervariasi untuk setiap bentuk vegetasi mulai dari 1 dm2 sampai 100 m2. Suatu syarat untuk daerah pengambilan contoh haruslah representatif bagi seluruh vegetasi yang dianalisis. Keadaan ini dapat dikembalikan kepada sifat umum suatu vegetasi yaitu vegetasi berupa komunitas tumbuhan yang dibentuk oleh populasi-populasi. Jadi peranan individu suatu jenis tumbuhan sangat penting. Sifat komunitas akan ditentukan oleh keadaan individu-individu tadi, dengan demikian untuk melihat suatu komunitas sama dengan memperhatikan individu-individu atau populasinya dari seluruh jenis tumbuhan yang ada secara keseluruhan. Ini berarti bahwa daerah pengambilan contoh itu representatif bila didalamnya terdapat semua atau sebagian besar dari jenis tumbuhan pembentuk komunitas tersebut (Soemarto, 2001).
Dengan demikian pada suatu daerah vegetasi umumnya akan terdapat suatu luas tertentu, dan daerah tadi sudah memperlihatkan kekhususan dari vegetasi secara keseluruhan.yang disebut luas minimum (Odum, 1998).

praktikum
Luas minimum atau kurva spesies area merupakan langkah awal yang digunakan untuk menganalisis suatu vegetasi yang menggunakan petak contoh (kuadrat). Luas minimum digunakan untuk memperoleh luasan petak contoh (sampling area) yang dianggap representatif dengan suatu tipe vegetasi pada suatu habitat tertentu yang sedang dipelajari. Luas petak contoh mempunyai hubungan erat dengan keanekaragaman jenis yang terdapat pada areal tersebut. Makin tinggi keanekaragaman jenis yang terdapat pada areal tersebut, makin luas petak contoh yang digunakan.
Bentuk luas minimum dapat berbentuk bujur sangkar, empat persegi panjang dan dapat pula berbentuk lingkaran. Luas petak contoh minimum yang mewakili vegetasi hasil luas minimum, akan dijadikan patokan dalam analisis vegetasi dengan metode kuadrat.

Tujuan
Menentukan luas petak minimum yang representatif dengan komunitas tumbuhan yang dianalisis.

Bahan dan Alat
1. Tali rafiah dan meteran
2. Hand tally counter
3. Patok kayu atau besi
4. Alat tulis dan label gantung
5. Perlengkapan pembuatan herbarium dan zat kimia yang dibutuhkan (jika perlu)

Cara Kerja
1. Pilih satu tipe vegetasi yang dapat dipakai sebagai contoh dan tentukan batas-batasnya.
2. Pada bagian tengah komunitas tersebut ditentukan petak contoh 1 (lihat gambar 1). Luas petak contoh tersebut tergantung dari luas areal atau keanekaragaman jenisnya. Namun, luas petak contoh permulaan yang lazim digunakan adalah 1 x 1 m untuk tumbuhan herba atau berupa lingkaran dengan jari-jari 0,56 meter.
3. Catat jumlah jenis yang terdapat pada petak contoh 1 dan kemudian perluas petak contoh 1 menjadi dua kali lipat (petak contoh 2) serta catat penambahan jenis yang terdapat pada petak contoh 2 tersebut. Lakukan penambahan luas petak contoh berikutnya (petak contoh 3 dan seterusnya) dan catat penambahan jenis yang ditemukan.
4. Penambahan petak contoh dihentikan bila tidak ada kenaikan jumlah jenis atau penambahan jenis sudah tidak berarti (kurang dari 10 %).




5. Jika memungkinkan, lakukan pula cara kerja pada butir 2 sampai 4 diatas menggunakan petak contoh berbentuk lingkaran dengan jari-jari 0,56 meter (lihat tabel2). Bandingkan hasil dari kedua jenis petak contoh tersebut.

Pembuatan kurva luas minimum dapat didasarkan pada dua cara sebagai berikut :
Cara pertama :
Dari data pada tabel 2 diatas terlihat bahwa setiap penambahan luas petak dua kali maka terjadi penambahan jumlah jenis. Sampai pada ukuran petak tertentu tidak lagi terjadi penambahan jumlah jenis, yaitu pada luas petak 16 m2 untuk petak bentuk kuadrat dan jari-jari 2,25 m pada petak bentuk lingkaran (petak contoh nomor 5). Ukuran petak dimana tidak lagi terjadi penambahan jumlah jenis baru ditetapkan sebagai ukuran petak contoh minimal yang dianggap representatif dengan vegetasi yang sedang diamati.

Cara kedua :
Jika dari setiap penambahan luas petak tersebut tetap saja terjadi penambahan jumlah jenis baru, maka dengan pertimbangan efesiensi waktu, biaya dan tenaga dalam penentuan ukuran luas minimum biasa ditetapkan berdasarkan hal-hal sebagai berikut :
1. Buat kurva lengkung luas spesies area dari data yang diperoleh (data pada tabel 2).
2. Tentukan angka 10 % dari jumlah jenis yang teranalisis dan 10 % dari ukuran petak terbesar yang telah dikerjakan.
3. Buat garis sejajar sumbu Y pada titik angka 10 % dari ukuran petak yang telah dikerjakan dan garis sejajar sumbu X pada titik angka 10 % dari jumlah jenis yang telah diperoleh titik T merupakan titik perpotongan garis sejajar sumbu X dan Y tersebut.
4. Hubungan titik pusat sumbu X dan Y (titik O) terhadap titik T, merupakan garis OT.
5. Buat garis lain (m) yang sejajar OT dan menyinggung pada garis lengkung kurva yang telah diperoleh. Titik singgung garis m atau kurva kita sebut titik L.
6. Dari titik L dibuat proyeksinya ke sumbu X, dan titik proyeksinya adalah L’. Titik L’ ini akan menunjukkan aneka sebagian ukuran luas petak yang minimal dalam kurva spesies area. Cara ini dapat dilihat pada gambar 2 berikut ini.

Analisis Vegetasi_metode kuadrat

Beberapa metodologi yang umum dan sangat efektif serta efisien jika digunakan untuk penelitian, yaitu metode kuadrat, metode garis, metode tanpa plot dan metode kwarter. Akan tetapi dalam praktikum kali ini hanya menitik beratkan pada penggunaan analisis dengan metode kuadrat (Surasana, 1990).
Metode kuadrat menggunakan petak contoh yang berupa segi empat atau lingkaran yang menggambarkan luas area tertentu. Luasnya bisa bervariasi sesuai dengan bentuk vegetasi atau ditentukan dahulu luas minimumnya. Untuk analisis yang menggunakan metode ini dilakukan perhitungan terhadap variabel-variabel kerapatan, kerimbunan, dan frekuensi (Surasana, 1990).
Kelimpahan setiap spesies individu atau jenis struktur biasanya dinyatakan sebagai suatu persen jumlah total spesies yang ada dalam komunitas, dan dengan demikian merupakan pengukuran yang relatif. Secara bersama-sama, kelimpahan dan frekuensi adalah sangat penting dalam menentukan struktur komunitas (Michael, 1994).
Sistem Analisis dengan metode kuadrat:
Kerapatan, ditentukan berdasarkan jumlah individu suatu populasi jenis tumbuhan di dalam area tersebut. Kerimbunan ditentukan berdasarkan penutupan daerah cuplikan oleh populasi jenis tumbuhan. Dalam praktikum ini, khusus untuk variabel kerapatan dan kerimbunan, cara perhitungan yang dipakai dalam metode kuadrat adalah berdasarkan kelas kerapatan dan kelas kerimbunan yang ditulis oleh Braun Blanquet (1964). Sedangkan frekuensi ditentukan berdasarkan kekerapan dari jenis tumbuhan dijumpai dalam sejumlah area sampel (n) dibandingkan dengan seluruh total area sampel yang dibuat (N), biasanya dalam persen (%) (Surasana, 1990).
Tabel skala nilai kelas kerapatan dan kerimbunan (dominansi) menurut Misra dan Puri (1954), Braun Blanquet (1932).
Kelas Kerapatan Kerimbunan
5 Rapat sekali (dominan): tumbuhan sangat banyak dan selalu terlihat disekeliling plot. Menutupi 100% - 76% luas plot
4 Rapat (kodominan): terdapat dua atau lebih spesies yang dominan. Menutupi 75% - 51% luas plot
3 Agak jarang: tumbuhan masih terlihat dari tengah plot. Menutupi 50% - 26% luas plot
2 Sedikit: dapat dicrai sambil berjalan tanpa mengganggu tumbuhan lain. Menutupi 25% - 0,5% luas plot
1 Sangat jarang: hanya dapat ditemukan dengan jalan mencari diantara tumbuhan lain. Menutupi < 0,5% luas plot

Keragaman spesies dapat diambil untuk menanadai jumlah spesies dalam suatu daerah tertentu atau sebagai jumlah spesies diantara jumlah total individu dari seluruh spesies yang ada. Hubungan ini dapaat dinyatakan secara numeric sebagai indeks keragaman atau indeks nilai penting. Jumlah spesies dalam suatu komunitas adalah penting dari segi ekologi karena keragaman spesies tampaknya bertambah bila komunitas menjadi makin stabil (Michael, 1994).
Nilai penting merupakan suatu harga yang didapatkan dari penjumlahan nilai relatif dari sejumlah variabel yang telah diukur (kerapatan relatif, kerimbunan relatif, dan frekuensi relatif). Jika disusun dalam bentuk rumus maka akan diperoleh:
Nilai Penting = Kr + Dr + Fr
Harga relatif ini dapat dicari dengan perbandingan antara harga suatu variabel yang didapat dari suatu jenis terhadap nilai total dari variabel itu untuk seluruh jenis yang didapat, dikalikan 100% dalam tabel. Jenis-jenis tumbuhan disusun berdasarkan urutan harga nilai penting, dari yang terbesar sampai yang terkecil. Dan dua jenis tumbuhan yang memiliki harga nilai penting terbesar dapat digunakan untuk menentukan penamaan untuk vegetasi tersebut (Surasana, 1990).
Muller (1974) membagi struktur vegetasi menjadi lima berdasarkan tingkatannya, yaitu: fisiognomi vegetasi, struktur biomassa, struktur bentuk hidup, struktur floristik, struktur tegakan.
Struktur suatu vegetasi terdiri dari individu-individu yang membentuk tegakan di dalam suatu ruang. Komunitas tumbuhan terdiri dari sekelompok tumbuh-¬tumbuhan yang masing-masing individu mempertahankan sifatnya (Danserau - Dombois, 1974)l.
Menurut Kershaw (1973), struktur vegetasi terdiri dari 3 komponen, yaitu:
1. Struktur vegetasi berupa vegetasi secara vertikal yang merupakan diagram profil yang melukiskan lapisan pohon, tiang, sapihan, semai dan herba penyusun vegetasi.
2. Sebaran, horisotal jenis-jenis penyusun yang menggambarkan letak dari suatu individu terhadap individu lain.
3. Kelimpahan (abudance) setiap jenis dalam suatu komunitas.
Kelimpahan jenis ditentukan, berdasarkan besarnya frekuensi, kerapatan dan dominasi setiap jenis. Penguasaan suatu jenis terhadap jenis-jenis lain ditentukan berdasarkan Indeks Nilai Penting, volume, biomassa, persentase penutupan tajuk, luas bidang dasar atau banyaknya individu dan kerapatan (Soerianegara,1998).

about me

Syaloom..........................!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Chea nama panggilan aku dikalangan teman2 mahasiswa. nama lengkapQ PANCE. saat ini sedang menempuh pendidikan di bangku kuliah Prodi. Biologi FKIP Universitas Tadulako. Lahir di bumi tadulako 13 Des '86 silam.

Sebagai seorang mahasiswa biologi aku juga ingin ikut berbagi dengan teman2 semua tentang bagaimana perkembangan ilmu pendidikan biologi di bumi tadulako.
baik itu berupa kajian pendidikan maupun kajian ilmu murni seperti bidang Botani, bio molekuler dan zoologi maupun ekologi.