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).