2, 3 & 4. faktor lingkungan

Upload: dolih-gozali

Post on 11-Oct-2015

58 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Pertemuan 2 dan 3:

    FAKTOR LINGKUNGAN YANG BERPERAN DALAM PERKEMBANGAN VEGETASI 1. Pengertian Faktor Lingkungan2. Lingkungan Biotik 2. Lingkungan Abiotik a. Sinar Matahari b. Suhu c. Air d. Udara/atmosfer e. Tanah f. Api g. Angin h. Garis lintang i. Ketinggian tempat

  • 1. Pengertian Lingkungan

    Lingkungan merupakan ruang tiga dimensi, dimana organisme merupakan salah satu bagiannya, bersifat dinamis (berubah-ubah setiap saat). Lingkungan ialah suatu sistem kompleks yang mempengaruhi pertumbuhahan dan perkembangan organisme. Lingkungan merupakan kompleks faktor-faktor yang berinteraksi tidak hanya dengan organisme, tetapi juga dengan sesama faktor tersebut sehingga sulit untuk memisahkan satu bagian dan merubahnya tanpa mempengaruhi bagian lain dari lingkungan tersebut.

  • Kepentingan lingkungan bagi tumbuhan akan berbeda menurut waktu, tempat dan keadaan dari tumbuhan tersebut. Lingkungan berbeda dengan habitat. Habitat ialah tempat dimana organisme atau komunitas organisme hidup. Habitat dapat dikatakan sebagai alamat mahluk hidup.

    Lingkungan secara garis besar dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu:Lingkungan biotik (terdiri dari hewan, tumbuhan, manusia dan mikroorganisme) Lingkungan abiotik (terdiri dari suhu, cahaya, hara, mineral, tanah, air, kelembaban) Lingkungan kultural , seperti adat istiadat/kebiasaan.

  • 2. Lingkungan BiotikFaktor biotik berkaitan dengan perilaku tumbuhan atau hewan di suatu daerah (termasuk manusia). Dalam keadaan seimbang, pengaruh dari faktor biotik ini tidak nampak atau terjadi secara berangsur-angsur dalam waktu yang lama. Pengaruh faktor biotik dalam kehidupan tumbuhan terjadi dalam bentuk interaksi (misalnya pengaruh benalu, epiphyt atau liana terhadap formasi vegetasi). Pengaruh biotik dr hewan thdp vegetasi biasanya lebih nyata terhadap pengubahan formasi vegetasi, baik secara langsung atau tidak (misalnya hama artrona dpt menghabiskan ratusan hektar kebun kelapa, wereng merusak ratusan hektar sawah, penggembalaan ternak dpt merusak vegetasi muda padang rumput. Pengaruh manusia biasanya jauh lebih besar dibanding dengan pengaruh faktor biotik yang lain. Manusia dapat mengubah komposisi jenis, dapat menimbulkan tanah kosong, tetapi juga dapat membuat vegetasi menjadi amat produktif.

  • Alelopati Interaksi antagonis antar biota biasanya menggunakan zat hasil metabolisme sekunder yg disebut alelopati Alelopati dapat menghalangi pertumbuhan populasi lain. Contoh : - Azadirahtin dihasilkan oleh tumbuhan Azadirachta sp yg dpt membunuh serangga - Biji kacang tanah dan jagung tidak dapat tumbuh pd rizosfer karet krn karet menghasilkan meroterpenoid yg bersifat Fitotoksik - Di sekitar pohon walnut (juglans) dan Acasia jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat alelopati yang bersifat toksik. - Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa (antibiotik). Contoh: jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.

  • MycorrhyzaMycorrhyza ialah simbiosis antara akar tumbuhan tingkat tinggi dengan jamur

    Jamur memiliki hyphae yang panjang dan dapat menyebar ke mana-mana.Hyphae tersebut akan menyerap air dan unsur hara yang jauh dari akar tumbuhan inangnyaDengan demikian tumbuhan akan tumbuh subur walaupun dalam suasana tanah kering dan miskin unsur hara

  • 3. Lingkungan Abiotik

    Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah sebagai berikut : a. Sinar Matahari b. Suhu c. Air d. Udara e. Tanah f. Api g. Angin h. Garis lintang i. Ketinggian tempat

  • Suhu

    Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.Suhu yang berpengaruh adalah suhu tanah maupun suhu udara disekitar tajuk tanamanSuhu berkorelasi positif dengan radiasi mata hariTinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, kandungan lengas tanah

  • Ada kesamaan suhu antara lintang tinggi dengan ketinggian tempat. Tumbuhan yang hidup jauh dari garis katulistiwa (L.U/L.S) biasanya menunjukkan kesamaan dengan tumbuhan yang berada di gunung. Hal ini menunjukkan bahwa suhu di lintang tinggi adalah sama dengan di pegunungan.Di daerah tropis, suhu jarang sebagai faktor pembatas dibanding temperata. Sedangkan di daerah lintang tinggi kerap kali menjadi faktor pembatas.Contoh :Pisang di tropis berbunga 9 bulan, di daerah dingin 18 bulan.Di daerah tropis tumbuhan menyesuaikan dengan suhu hangat, jika dingin sangat terpengaruh Ketinggian tempat (m dpl) penurunan suhu (1oC) 0 450 600 1.200 1.300 2.400 lama berpucuk 6 7 bln 9 10 bln 11 13 bln

  • Jumlah insolasi atau rataan suhu suatu daerah tergantung kepada: 1. Latitude (letak lintang) suatu daerah. Di khatulistiwa insolasi lebih besar dan sedikit variasi dibandingkan dengan sub tropis dan daerah sedang Di daerah sub tropis dan sedang insolasi semakin kecil dengan bertambahnya latitude, karena sudut jatuh radiasi matahari makin besar atau jarak antara matahari dan permukaan bumi makin jauh. Akan tetapi insolasi total untuk satu musim pertumbuhan tanaman hampir sama2. Altitude (tinggi tempat dari permukaan laut). Semakin tinggi altitude, insolasi semakin rendah. Setiap naik 1000 kaki suhu turun 3F; 3. Musim Musim berpengaruh terhadap insoiasi dalam kaitannya dengan kelembaban udara dan keadaan awan; 4. Angin Angin berpengaruh terhadap insolasi, apalagi bila angin tersebut membawa uap panas.

  • Pengaruh suhu terhadap lengas tanah (kadar air tanah)Peningkatan suhu disekitar tanaman akan menyebabkan cepat hilangnya kandungan lengas tanahPeranan suhu kaitannya dengan kehilangan lengas tanah melewati mekanisme transpirasi dan evaporasiPeningkatan suhu terutama suhu tanah dan iklim mikro di sekitar tajuk tanaman akan mempercepat kehilangan lengas tanah terutama pada musim kemarau

  • Pada musim kemarau, peningkatan suhu iklim mikro tanaman berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama pada daerah yang lengas tanahnya terbatas

    Pengaruh negatif suhu terhadap lengas tanah dapat diatasi melalui perlakuan pemulsaan (mengurangi evaporasi dan transpirasi)

  • Penelitian dengan cara mengerudungi tanah menggunakan mulsa plastik ternyata dapat mempertahankan kelembaban tanah, mengendalikan suhu tanah, dan mengurangi evaporasi yang berlebihanAir tanah tidak banyak yang terbuang atau hilang karena menguapKelembaban tanah merupakan faktor penting bagi peningkatan penyerapan unsur hara

  • Pengaruh suhu harian terhadap laju pertumbuhan tanaman

  • Pengaruh Suhu Dingin:Pelebaran daun tereduksiPembesaran buah tereduksiPercabangan sekunder dan tersier meningkat, pertumbuhan pucuk batang utama tereduksiBentuk hidup tegakPengangkutan nutrisi tereduksiRespirasi tereduksi Penyebaran fotosintesis dari atas ke bawah terpengaruhPembungaan dan pembuahan terangsang (malam hari)

    Pereduksian terjadi karena gangguan zat tumbuhPereduksian pucuk batang utama diikuti pertumbuhan percabangan (pertumbuhan lateral)

  • b. Sinar matahari Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. Oleh karena itu, cahaya matahari :- merupakan pokok dari semua perubahan dlm ekosistem, - mempengaruhi cuaca dan iklim, - dapat menjadi faktor pembatas, baik pada taraf maksimum maupun minimum, - mempengaruhi kelakuan dan sifat tumbuhanFaktor cahaya yang penting untuk dipelajari adalah :Intensitas atau jumlah radiasi per satuan luas per satuan waktu.Kualitas atau komposisi panjang gelombangLamanya penyinaran dalam sehari (duration)

  • Efisiensi Penggunaan Cahaya Matahari:Efisiensi penggunaan cahaya oleh tanaman hanya 1 2 % dari jumlah total yang diserap oleh permukaan tumbuhan. ===== hanya 1 - 2 % dari energi cahaya yang mampu diubah oleh tanaman menjadi energi kimia dalam bentuk karbohidrat hasil panen.Contoh perhitungan:Jika intensitas cahaya rata-rata 400 kal/cm2/hari. Jika 1 gram karbohidrat yang diperoleh dari hasil panen mengandung 4090 kaloriSeandainya seluruh energi ini dapat diubah menjadi energi kimia oleh tanaman, berapa ton karbohidrat yang diperoleh dari hasil panen?Rumusan:ton karbohidarat / ha/ tahun =

    = 3.650 ton/ha/tahunDi lapang hasil terbaik tidak lebih dari 50 ton karbohidrat (bahan kering total tanaman = biji + batang + daun + akar) per hektar per tahun. Sehingga efisiensinya hanya sebesar : 50 / 3650 x 100 % = 1,5 %, artinya bahwa dari 100 persen energi matahari yang jatuh, hanya 1,5 persen yang dapat diubah oleh tanaman menjadi energi kimia

  • Perbandingan hasil dan efisiensi konversi energi matahari pada beberapa tanaman dengan umur yang berbeda (Chang, 1968)Tidak seluruh energi matahari dapat dikonversi menjadi energi kimiaPenyebaran radiasi matahari pada waktu tanaman masih muda

  • Peningkatan efisiensi konversi energi matahari akan meningkatkan hasil per hektar.Semakin meningkat produksi tanaman berarti energi matahari yang lolos kian berkurang. Untuk meningkatkan efisiensi konversi dapat dilakukan dengan memperbanyak populasi tanaman (mempersempit jarak tanam). Tetapi konversi energi berhenti pada batas tertentu, yang disebut populasi optimum.

  • Profil tumbuhan (berdaun tegak dan horizontal) mempengaruhi efisiensi penyerapan energi matahari :

  • Fenomena Alam Fotoperiodisme

    Fotoperiodisme ialah lama penyinaran matahari dalam sehari Di Indonesia panjang hari tidak banyak berbeda selama satu tahun. Semakin jauh dari khatulistiwa perbedaan panjang hari semakin besar Panjang hari berhubungan dengan : Pembungaan, Inisiasi bunga Produksi dan kesuburan putik dan tepung sari, Misalnya pada jagung dan kedelai, Pembentukan umbi Misalnya pada tanaman ubi kayu kentang, bawang putih dan tanaman panjang yang lain, Dormansi benih, Misalnya pada biji gulma dan perkecambahan biji tanaman bunga Pertumbuhan tanaman secara keseluruhan Misalnya pembentukan anakan, percabangan dan pertumbuhan memanjang.

  • Fenomena Alam Fotoperiodisme

    Berdasarkan reaksi tanaman terhadap panjang hari, tanaman dibedakan menjadi tiga, yaitu:Tanaman berhari pendek, tanaman yang akan berbunga bila panjang hari kurang dari 12 jam (panjang minimum). Contoh : arbei, aster, seruni, ubi jalar.2. Tanaman berhari panjang, tanaman yang akan berbunga bila panjang hari lebih dari 12 jam (panjang maksimum). Contoh: bit, lobak, selada, kentang.3. Tanaman netral, tanaman yang tidak dipengaruhi oleh panjangnya hari. Contoh: tomat, nenas, kapas, ubi kayu.Fotoperiodisme kritis :Ialah panjang hari maksimum bagi tumbuhan berkala pendek dan panjang hari minimum bagi tumbuhan berkala panjang dimana inisiasi pembungaan masih terjadiFotoperiodisme kritis berlainan antara satu spesies dengan spesies lainnya, umumnya antara 12 14 jamDi Indonesia panjang hari tidak banyak berbeda dari bulan ke bulan selama satu tahun. Semakin jauh dari khatulistiwa perbedaan panjang hari akan semakin besar

  • Kriteria umum tumbuhan terkait fotoperiodismeTumbuhan yang berbunga pada awal musim semi atau akhir musim panas adalah tumbuhan berkala pendekTumbuhan yang berbunga di antara ke dua musim tersebut adalah tumbuhan berkala panjangTumbuhan yang hidup di daerah yang melampaui garis lintang 60 biasanya berkala panjang

    Pengaruhnya terhadap tumbuhanBisa dan tidaknya berbunga, dan juga panjang ruas tumbuhanTumbuhan berkala pendek jika mendapat cahaya matahari berlebih, maka bagian vegetatifnya membesar tapi tak berbungaTumbuhan berkala panjang jika cahaya matahari kurang, maka pertumbuhan ruas batang tereduksi dan tidak berbungaMasa gugur daun dan masa istirahat musiman Tumbuhan yang berumah dua akan menentukan jantan dan betinaUkuran tumbuhan, percabangan, lebar daun, pigmentasi, kepekaan terhada[p parasit, pengerasan kayu, dan keperluan hara

  • Nilai ekonomi fenomena fotoperiodisme

    1. Bibit padi berkala pendek dari temperata tidak produktif di daerah tropis 2. Tebu berkala pendek tidak berbunga jika panjang hari melebihi batas kritis maksimum3. Tembakau Maryland yang ditanam di Maryland tak dpt berbunga tapi daunnya lebar . Jika ditanam di Florida dpt berbunga4. Tanaman hias yang dinikmati keindahan sistem percabangan, daun atau bunganya. Fenomena alam ini bisa dimanfaatkan

  • c. Air

    Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam proses fotosintesis, pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; Bagi unsur abiotik misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.

  • *

    Proses fotosintesis memerlukan airFotosintesis

  • Tanaman yang mengalami stres air akan menutup stomatanya, sehingga tanaman kekurangan CO2 akibatnya fotosintesa menurun

    Pada tanah lembab, daya asimilasi tanaman lebih tinggi daripada tanah kering

    Pada tanah kering, tanaman mengalami stres air sehingga sehingga tekanan osmotiknya tinggi dan tekanan turgor menurun, stomata menutup sehingga difusi CO2 dari atmosfir ke tanaman menurun mengakibatkan fotosintesa menurun

    Kelengasan Tanah (Kadar Air Tanah)

  • Tanaman mendapatkan air dari dalam tanah dan sedikit saja yang berasal dari udara misalnya embun dan kabut, namun pada beberapa jenis tanaman xerophyte dapat hidup dengan hanya rnengandalkan air dari udara. Uap air di udara dinyatakan dalam istilah kelembaban relatif dan kelembaban absolut. Kelembaban relatif adalah persentase jumlah uap air di atmosfir dibandingkan dengan keadaan jenuh pada suhu dan tekanan udara tertentu. Kelembaban absolut adalah jumlah uap air yang terdapat dalam unit volume udara tertentu. Di daerah tropis kelembaban udara lebih tinggi daripada di daerah sub-tropis atau daerah sedang.Proses penyerapan air oleh akar karena adanya proses transpirasi di daun.

  • Siklus Air :Keadaan air di alam sangat bervariasi dan terbatas, ini sebagai akibat adanya proses dari gerakan air/siklus air. Ada 3 macam siklus air, yaitu:Siklus air kecil, yaitu air yang menguap (evaporasi), kemudian pada ketinggian tertentu akan mengalami kondensasi kemudian akan turun menjadi hujan.Siklus air yang agak panjang, air yang menguap, naik kepegunungan yang tinggi, mengalami kondensasi, turun sebagai hujan, mengalir melalui daratan, diserap oleh tanah dan ada yang dialirkan kembali ke laut oleh sungai.Siklus yang besar, yaitu air yang sesudah turun sebagai hujan dipakai oleh tumbuh-tumbuhan sebagai air vegetasi, air vegetasi mengalami penguapan, diteruskan sehingga mengalami kondensasi, baru turun sebagai hujan.

  • Siklus air sangat dipengaruhi oleh jenis air yaitu :Uap airTumbuhan yang langsung memakai uap air yang ada di udara yaitu lumut kerak dan dari golongan epifit.Pengaruh uap air terhadap tumbuh-tumbuhan:Mempengaruhi morfologi tumbuh-tumbuhanMempengaruhi intensitas cahaya matahari sehingga akan mengurangi energi yang ada di permukaan bumi.Mempengaruhi transpirasi dan evaporasi pada tumbuh-tumbuhan.2. Air HujanMenurut terjadinya, ada 3 tipe hujan, yaitu:Hujan siklonik/horizontalTerjadi jika uap air akibat adanya aliran udara yang hangat pada daerah yang cukup luas, kemudian uap air naik secara vertikal makin lama makin tinggi dan dingin, sehingga terjadi kondensasi dan turun sebagai hujan.2. Hujan orografiUap air naik ke gunung kemudian terjadi kondensasi, turun hujan di daerah pegunungan sehingga disebut hujan pegunungan. Hujan konvektifTerjadi pada musim panas, tanah menjadi panas dan mempengaruhi udara di atasnya sehingga tanah mengandung uap air panas, kemudian terjadi pergerakan uap air, kondensasi, dan turun hujan.

  • 3. Air TanahDalam tanah tidak semua air tersedia bagi tanaman. air higroskopis tidak dapal diserap oleh tanaman karena kalah kuat tarik menarik dengan partikel tanah. Tanaman yang tumbuh pada kondisi ini akan mengalami layu permanen dan tanaman akan mati karena kekurangan air terus menerus. Dalam hal ini kekurangan air bukan disebabkan oleh adanya transpirasi yang berlebihan karena intensitas radiasi tinggi melainkan disebabkan karena tidak adanya absorpsi air oleh akar. Beberapa bentuk air dalam tanah, kaitannya dengan ketersediannya untuk tanaman digambarkan sebagai berikut.

  • Ekosistem tanah memiliki 3 tipe air tanah, yaitu:1. Air gravitasiAir gravitasi adalah air yang bergerak ke bawah meninggalkan partikel tanah pada lapisan topsoil sebagai akibat gaya gravitasi bumi. Air gravitasi akan disimpan dalam tanah sebagai air tanah, dan relatif konstan. Air dalam kondisi air gravitasi dikatakan air berada pada kapasitas lapang yaitu jumlah air maksimum yang tertinggal dalam tanah setelah air permukaan habis karena aliran permukaan (run - off) dan setelah air yang keluar akibat gaya gravitasi habis. 2. Air kapilerAir kapiler ialah air yang berada dalam kapiler tanah diantara partikel-partikel tanah. Jika hujan sudah tidak turun dan air tanah sudah tidak mengalir oleh gravitasi bumi, maka di dalam pori-pori tanah masih terisi air dan air ini yang akan mengisi kapiler-kapiler tanah. Air ini masih tersedia bagi tanaman karena akar tanaman dapat menyerapnya. Tanaman yang tumbuh dalam kondisi air kapiler ada kemungkinan masih mengalami kelayuan apabila ada transpirasi yang berlebihan yang tidak dapat diimbangi dengan absorpsi air oleh akar. Pada slang hari dimana intensitas radiasi tinggi tumbuhan akan mengalami layu sementara (pada tengah hari) Pada sore atau malam hari tumbuhan akan segar kembali karena laju transpirasi berkurang dan absorpsi air oleh akar dapat mengimbanginya lagi. 3. Air higroskopisJika tetap tidak ada penambahan air sedangkan pemakaian air oleh tumbuhan terus berlangsung, maka air kapiler ini akan diserap oleh tumbuhan sehingga makin lama makin berkurang/habis. Suatu saat akan ada air yang tidak berupa cairan, tetapi berupa partikel-partikel halus sehingga akar tidak mampu lagi untuk mengisap air tersebut, air ini yang disebut air higroskopis. Air higroskopis berbentuk kristal dan lekat sekali pada tanah serta tidak bermanfaat lagi bagi tumbuh-tumbuhan.

  • Kebutuhan Air (Efisiensi Penggun aan Air) :

    Kebutuhan air ialah jumlah air yang diserap tanaman per satuan berat kering tanaman. Pengertian ini sering pula disebut dengan istilah Efisiensi Penggunaan Air yaitu banyaknya air yang diperlukan untuk membentuk satu satuan berat kering tanaman. Kebutuhan air atau efisiensi penggunaan air untuk setiap jenis tanaman bervariasi, misalnya :untuk golongan cemara 50 L, sayuran 2.500 L, tanaman pertanian pada umumnya berkisar antara 300 - 1.000 L. Tanaman dengan lintasan karbon C3 sekitar 600 L dan C4 sekitar 300 L. Kebutuhan air tanaman dapat di duga dengan menghitung evapotranspirasi potensial suatu lahan dengan rumus sebagai benkut :KAT = ETT ETP x ktDimana, KAT = Kebutuhan air Tanaman ETT = Evapotranspirasi Tanaman ETP = Evapotranspirasi Potensial kt = Koefisien Tanaman

  • Kebutuhan air tanaman sebenarnya adalah besarnya air yang digunakan dalam proses evapotranspirasi tanaman (ETT). Nilai ETT dapat di ukur dengan menggunakan alat Lysimeter atau dapat diduga dengan menghitung nilai ETP. Metode untuk menghitung nilai ETP :metode Blaney-Criddle, metode Thornthwaite, metode radiasi dan metode Penman. Besarnya ETP ditentukan oleh radisi matahari, suhu udara, kecepatan angin dan kelembabanNilai koefisien tanaman (kt) berbeda-beda untuk setiap jenis fase pertumbuhan tanaman. Contoh nilai kt :pada fase persemaian = 0,45, pada saat sebelum tanam dan setelah pengolahan tanah = 0,90 dan pada masa pertumbuhan tanaman = 1,00.

  • Transpirasi dan Evapotranspirasi:

    Transpirasi ialah penguapan air melalui permukaan tanaman yang sebagian besar terjadi pada permukaan daun. Evapotranspirasi adalah penguapan air baik melalui permukaan tanaman maupun permukaan tanah dimana tanaman tumbuh. Proses transpirasi terjadi bukan semata-mata akibat adanya akumulasi energi matahari pada permukaan daun, namun terjadi karena diperlukan tanaman untuk kelangsungan hidupnya (adaptasi). Keuntungan adanya proses transpirasi ini antara lain :Mencegah peningkatan suhu daun yang terlalu tinggi sehingga daun tidak terbakar. Pada siang hari akumulasi energi matahari yang mengakibatkan suhu permukaan daun meningkat digunakan tanaman untuk menguapkan air yang berada dalam sel-sel daun dalam proses transpirasi shg suhu daun tdk terlalu tinggi.Transpirasi berperan untuk mencegah terjadinya kelebihan turgor sel tanaman. Tekanan turgor adalah tekanan zat cair dalam sel ke dinding sel. Pada kondisi tertentu dimana air tersedia berlebihan dalam tanah ditambah kelembaban udara tinggi dapat menyebabkan turgor sel terlalu tinggi sehingga merusak fungsi sel.Dengan adanya transpirasi memungkinkan akar tanaman menyerap unsur hara dan membawanya ke daun untuk proses fotosintesis. Peristiwa ini menjelaskan mengapa tanaman yang ditanam pada musim kemarau lebih respon terhadap pupuk dari pada musim hujan, karena pada musim kemarau transpirasi lebih tinggi sebagai akibat lebih tingginya intensitas radiasi matahari dan kecepatan angin yang lebih tinggi pula.

  • Kerugian transpirasi yg berlebihan :

    Tanaman akan kehilangan air yang cepat Jika tidak diimbangi oleh absorpsi air dari dalam tanah dapat mengakibatkan tanaman mengalami layu sementara yang berdampak menghambat pertumbuhan dan bahkan bila sampai terjadi layu permanen tanaman akan matiPeningkatan absorpsi garam-garam dalam tanah sehingga tanaman keracunan.Kenaikan absorpsi air dalam tanah yang berlebihan sebagai akibat kenaikan transpirasi bisa berakibat meningkatkan absorpsi garam shg tanaman keracunan. Hal ini dapat terjadi karena akar tanaman bersifat non-selektif. Akar tanaman tidak bisa menghentikan absorpsi suatu unsur meskipun unsur tersebut sudah berlebihan dalam daun tanaman.

  • Air penting sebagai faktor pembatas karena fungsinya sebagai : faktor internal, yakni mempengaruhi proses fisiologis, antara lain:Merupakan bagian terbesar dari protoplasma, 85 95 % dari berat terdiri dari air.Air sebagai bahan pereaksi yang penting bagi proses fotosintesa dan hidrolisis, seperti perombakan pati menjadi gula.Air merupakan bahan pelarut yang membawa garam-garam mineral dan unsur-unsur hara lainnya yang masuk kedalam tumbuhan dan kebagian lain dari tumbuhan.Air penting pada proses turgiditas, sel yang sedang tumbuh , menjaga bentuk daun, proses membuka dan menutupnya stomata dan pergerakan struktur dari tanaman.Air mampu menyerap energi tanpa mengalami perubahan suhu yang mencolok, shg dalam tumbuhan akan terjadi proses-proses biokimia yang berjalan secara teratur.faktor eksternal, yakni mempengaruhi proses non fisiologis, antara lain:Untuk membantu dalam penyerbukanUntuk membantu dalam penyebaran biji-bijian, spora.Mempengaruhi bentuk morfologi dari tumbuhan.

  • Klasifikasi tumbuhan terkait dengan airHidrofita Tumbuhan hidup dalam kondisi oksigen sangat kritis Jaringan penuh dengan rongga udara/ruang antar sel contoh : hidrofita terapung, melayang, tenggelam, hidrofita daunnya terapung, hidrofita daunnya muncul di atas permukaan air2. Xerofita Tumbuhan yang hidup pada lingkungan kering (padang pasir, di atas batu, permukaan kulit kayu)3. Mesofita Tumbuhan yang hidup pada kondisi basah dan lembab, sehingga kondisi air berada pada kondisi optimum

  • Gejala tumbuhan yang hidup pada air tidak optimumMorfologi a. tunas kecil f. jaringan lignin tebal b. akar meningkat ukurannya g. jaringan palisaden berkembang baik c. sel daun kecil d. bulu daun banyak h. ruang antar sel sempit e. jaringan epidermis rata i. jaringan kutikula tebal

    2. Fisiologi a. transpirasi lebih cepat e. berbunga dan berbuah cepat b. fotosintesis lebih cepat f. perbandingan kadar gula turun c. tekanan osmosis meningkat h. permeabilitas protoplasma d. lebih tahan layu meningkat

  • Upaya memperbaiki keseimbangan air bagi tumbuhan

    Meningkatkan persediaan air melalui pengurangan daya alir air atau pembuatan irigasi2. Mengurangi kecepatan evapotranspirasi dengan jalan a. menutup dengan jerami b. menahan kecepatan angin c. memangkas daun d. menyiangi gulma e. penjarangan f. menyemprot cairan sejenis lilinMeningkatkan daya tahan dr kekeringan dengan jalan a. pemuliaan tanaman tahan kering b. merangsang agar tahan kering antara lain menahan kadar N secara konsisten pada tingkat minimum tapi kondisi nutrisi tetap optimum, dan interval pemberian air diperpanjang (irigasi)

  • d. Atmosfer/Udara*Atmosfer penting bagi kehidupan karena :Sebagai pelindung kehidupan yakni mencegah suhu yang mencolok atau sebagai selimut tebal bumi untuk mencegah fluktuasi suhu yang besar di bumi.Secara langsung atmosfer mempengaruhi tumbuhan terutama dalam penyediaan CO2 untuk fotosintesis dan O2 untuk respirasi.Secara tidak langsung mempengaruhi penyebaran panas, cahaya dan merangsang transpirasi, penyerbukan dan penyebaran biji-bijian.*Konsentrasi gas dalam atmosfer yang relatif stabil : N2 78,08% O2 20,94 % CO2 0,03 % Argon 0,93 % lain-lain 0,02 %*Unsur yang paling besar variasinya adalah gas-gas SO2, CO, uap air, debu terutama dikota-kota besar dan daerah industri.

  • *Kecepatan fotosintesa tergantung dari konsentrasi CO2

    *Kenaikan hasil beberapa jenis tanaman pertanian sebagai akibat naiknya CO2 atmosfer 2 kali lipat:Jenis Tanaman Kenaikan hasil (%)Kapas104Sorgum79Gandum38Barley36Kedele17Jagung16Tomat13Padi 9*Konsentrasi CO2 yang terlalu tinggi dapat mengganggu pertumbuhan karena mengurangi absorbsi air dan unsur-unsur hara.

  • e. AnginAngin termasuk komponen atmosferAngin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara Angin penting dalam ekologi karena :Pengatur iklimMempengaruhi suhu, kelembaban udara dan curah hujanMempengaruhi epavotranspirasi pada suhu rendahMembawa tepung sari untuk penyerbukan (anemofili)Membantu menyebarkan biji, buah dan sporaSecara tidak langsung mempengaruhi penyebaran panas dan cahaya Kecepatan angin sangat berpengaruh pada pertumbuhan tumbuhan. Angin kencang dpt menyebabkan kerusakan fisik tumbuhan daun robek, ranting dan dahan patah, Batang roboh dan bahkan tercabut bersama akarnya Kecepatan gerak angin:Angin kencang 62 - 74 km/jam Badai 89 - 102 km/jam Topan / prahara > 118 km/jam)

  • f. Tanah

    Tanah adalah tempat hidup bagi organisme. Tanah menyediakan air dan unsur hara penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan.Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda atau sebaliknya.

    Tanah = f (waktu + batuan + iklim + organisme + ....)

  • Ada 3 sifat penting yang perlu diketahui dalam menganalisis tanah:Karakteristik tanah, yang terdiri atas:1. WarnaWarna tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik dan keadaan alam. Warna tanah di daerah dingin lebih gelap daripada di daerah panas (tropik). Warna merah disebabkan oleh kombinasi oksida besi dan bahan organik (pelapukan) dan drainase lebih lama dibanding daerah subtropik.Warna kuning menunjukkan adanya hidrasi oksida besi (lunolit), drainase tidak sempurna, Warna abu-abu menunjukkan adanya kandungan pasir kuarsa, akumulasi kalsium karbonat.2. Tekstur tanahMenunjukkan kasar halusnya tanah, merupakan perbandingan relatif antara pasir, debu, liat atau partikel kecil lainnya. Jenis tesktur Tanah:1. Pasir berukuran 0,05 2,00 mm; 2. Debu berukuran 0,002 0,05 mm; 3. Liat berukuran < 0,002 mmB. Bahan organikC. Kapasitas tukar kation

  • Bahan organik tanah:Organik : humus (hanya sebagian kecil dr tanah)Anorganik : partikel tanah (bagian terbesar dr tanah)

    Fungsi bahan organik pada tumbuhan:Bahan makanan mikroflora dan mikrofaunaSumber toksin (alelopati)Daya serap airDaya serap bahan mineralStruktur tanahMelindungi percikan air hujan

    Humus berasal dari bahan organik tumbuhan/hewan sebagai sampah organik

    Terbentuknya humus melalui proses humifikasiKemudian humus akan mengalami proses mineralisasi

  • Sifat bahan organik tanah bergantung pada bahan asalnyaSedngkan kecepatan pembentukan humus bergantung pada iklim dan organisme dekomposer

    Contoh :Padang rumput : humifikasi cepat tapi mineralisasi lambatHutan : humifikasi lambat tapi mineralisasi cepatDiduga penyebabnya adalah adanya perbedaan komposisi dekomposer pada hutan dan padang rumput

    Pupuk anorganik dan pestisida berpengaruh terhadap jumlah dan macam populasi mikrofauna dan mikroflora Kelemahan pupuk dan pestisida anorganik telah dibuktikan dalam pertanian

  • Peranan mikroflora dan mikrofauna terkait dengan tanah

    Proses pembusukan dan siklus materiProses pembentukan toksin (alelopati)Proses pembentukan zat tumbuhProses fiksasi nitrogenPersaingan bahan makananPencampuran dan pengadukan tanahPerbaikan pengudaraanPerbaikan struktur tanahPerusakan tumbuhan tinggi oleh mikroorganiame

    Mikroba ini hidup pada lapisan tipis mengelilingi partikel tanah yang bersifat saprofitik di daerah perakaran

  • NoOrdo (Jenis tanah)ArtiDeskripsiEkivalen dg.1.2.3.4.5.6.7.8.

    9.

    10.EntisolVerticol InceptisolAridisolMollisolSpodosolAlfisoUlrisol

    Oxisol

    HistosolBaruDalikanAwalKeringLunakAbuAl dan FeAkhir

    Oksida

    Organik jaringanDidominasi mineralGelap, liatTekstur halusKering sedikit humusCoklat hitamLiat ringan banyak Fe dan AlSulit menyerap humusLiat yg kuat, humid di iklim yg panas.Pelapukan tanah, kaya Fe oksida, sub tropis dan tropis.Kaya bahan organikAluvialGrumosolPodzolsPadang yg merahHutan yg humidPodzolHutan planisolPodsol yg merah,

    Latisol.

    Latisol

  • Struktur komunitas di dalam tanah berdasarkan ukuran biotanya: 1. Mikrobiota, meliputi Algae tanah (kebanyakan tipe hijau dan biru hijau),bakteri, jamur dan Protozoa. Mikrobiota heterotropfik tanah merupakan dasar teori mata rantai penguraian tanaman dan hewan tanah dalam rantai makanan (dekomposisi)2. Mesobiota, meliputi Nematoda, cacing-cacing Oligichaeta kecil (Enchytracid), larva serangga kecil, mikro artropoda (kutu tanah/tungau/acarina dan springtail (Collembola) adalah yang paling banyak terdapat dalam tanah.3. Makrobiota, meliputi akar-akar tumbuhan, serangga yang lebih besar, cacing tanah dan organisme yang dapat dengan mudah dipilih dengan tangan, juga vertebrata (spt tikus dan tupai), invertebrata makroskopik yang kecil (spt kecoa, jangkrik, laba-laba tanah, dan kumbang tanah).

  • Sistem perakaran tumbuhan dapat berperan sebagai jaring pengaman (safety-net) unsur hara pd saat leaching

  • Berdasarkan kepentingan segi ekologi, tanah dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:

    1. Tanah zonal, yaitu tanah yang dikontrol oleh iklim dan vegetasi setempat.Yang termasuk tanah zonal adalah:Tanah tundra, terdapat di daerah artic dan sub artic, dimana permukaan atasnya selalu beku, lapisan ini berwarna biru keabu-abuan kerena berkurangnya senyawa besi akibat keadaan anaerobik.Tanah podzol, terdapat pada daerah iklim dingin dan basah karena proses pencucian oleh air hujan, umumnya bersifat asam. Profil tanah mempunyai horizon B yang berwarna abu-abu hitam, karena banyak mengandung besi dan aluminium, horizon A banyak mengandung silika, contoh tanah hutan pinus, kesuburannya kurang dan sangat masam.Tanah latosol, di daerah tropik basah dan sub tropik, proses pelapukannya dikenal dengan laterisasi . sifat tanah latosol, antara lain kapasitas tukar kation rendah, sedikit kandungan unsur-unsur terlarut, berwarna merah.Tanah prairi, terjadi pada daerah dimana curah hujan rendah dan penyebarannya tidak merata dalam setahun. Kecepatan evapotranspirasi tinggi (melebihi jumlah curah hujan) sehingga terbentuk lapisan kering pada profil tanah di bawah batas dimana air masih dapat menembus. Di bawah keadaan ini terjadi akumulasi karbonat, tanah dikenal sebagai tanah kapur.

  • 2. Tanah intrazonal, yaitu tanah yang dikontrol oleh keadaan setempat yang ekstrem, atau keadaan topografi yang tidak menentu, air dan bahan induk.Yang termasuk tanah intrazonal antara lain:Tanah gambutTanah serpentine (kandungan Mg, Ni dan chromium nya tinggi).3. Tanah azonal, yaitu tanah zonal yang tidak mempunyai bentuk yang khas.Yang termasuk tanah azonal, antara lain :Lithosol, sebagian besar terdiri dari batuan yang belum melapuk benar, pasir dan deposit aluvial.

  • g. Api dan Kebakaran

    Kebakaran merupakan faktor pembatas dalam ekologi tumbuhan. Ada beberapa jenis kebakaran yang memberikan efek berbeda:Kebakaran tajuk (crown fires), Dapat mematikan seluruh vegetasi.Jenis kebakaran ini merupakan faktor pembatas bagi banyak organismeJika terjadi kebakaran spt ini komunitas biotis harus memulai dari permulaan lagi, dan dibutuhkan waktu yang lama untuk menjadi produktif lagi (suksesi). Kebakaran permukaan (surfice fires)Kebakaran jenis ini hanya terjadi pada permukaan tanah saja tidak sampai memusnahkan seluruh vegetasi dan efeknya lebih selektif.Ada organisme yang mempunyai toleransi yang luas terhadap jenis api ini (ada bakteri yang setelah kebakaran ringan akan lebih dirangsang kegiatannya)., sehingga proses mineralisasi semakin cepat dan ini akan mempercepat tersedianya unsur-unsur hara bagi pertumbuhan tanaman baru. Sesudah terjadi kebakaran biasanya permukaan daerah tersebut akan bertumbuhan lagi segera setelah turun hujan yang pertama.

  • Manfaat api dalam Ekologi :Api merupakan Bagian dari Perencanaan Di Cagar BiosferUluru-Kata Tjuta, Australia, praktek-praktek pembakaran dilakukan suku Aborogin merupakan bagian integral dari rencana pengelolaan.Memecah dormasi seed bankMeningkatkan produktivitas padang rumputMemberantas gulmaMeningkatkan produktivitas kayu dan ternakMineralisasiAda organisme yang mempunyai toleransi yang luas terhadap api (misalnya bakteri). Setelah kebakaran ringan bakteri akan lebih dirangsang kegiatannya, Sehingga proses mineralisasi semakin cepat dan ini akan mempercepat tersedianya unsur-unsur hara bagi pertumbuhan tanaman baru.Menguntungkan atau tidak api sebagai faktor ekologi tergantung dari jenis, keadaan dan bagaimana menggunakannya.

  • Kebakaran sudah sejak dahulu terjadi, memusnahkan banyak komunitas dan berbagai penutupan lahan di muka bumi (Chandler et al. 1983) serta mempengaruhi kesehatan dan biodiversitas ekosistem hutan (Nasi et al., 2002)Api (kebakaran) dapat terjadi di berbagai eksosistem hutan baik di boreal, temperate maupun hutan tropik (Nasi et al., 2002)Dampak kebakaran hutan

  • SKALA GLOBAL : sumber emisi karbon shg berkontribusi pada pemanasan global dan perubahan biodiversitas

    SKALA REGIONAL DAN LOKAL : mempengaruhi stok biomassa, siklus hidrologi, aktivitas fisiologis tumbuhan [kematian dan penurunan aktivitas fotosintesis tumbuhan] dan hewan serta kesehatan manusia dan hewanNasi et al., 2002

  • Kebakaran hutan Vs VegetasiPengaruh api (kebakaran) terhadap vegetasi tergantung intensitas dan frekuensi kebakaran yang terjadi dan berkorelasi dengan jumlah bahan bakarnya termasuk umur dan sifat khusus dari pohon (Naveh, 1974 dalam Chandler et al., 1983; Oliver & Larson, 1990; Wibowo, 2003;Meijaard et al. 2006).

  • Karakteristik Kebakaran Hutan dan dampaknya terhadap vegetasiKebakaran yang berlangsung cukup lama dengan intensitas tinggi (maupun sedang) dapat mematikan setiap jenis pohon dan atau jika kebakaran terjadi pada interval-interval pendek dapat berakibat minor terhadap vegetasi (Chandler et al., 1983; Oliver & Larson, 1990; Wibowo, 2003; Meijaard et al., 2006). Ground fire dapat membakar seresah dan akar tanaman, walaupun tergantung pada karakteristik seresah dan akar (Oliver & Larson, 1990).Crown fire; secara umum membakar daun dan cabang/ranting pohon di atas lantai hutan. Kadang-kadang vegetasi di lantai hutan dan seresah tidak dapat terbakar pada saat terjadinya crown fire (Oliver & Larson, 1990).Surface fire : mematikan vegetasi pada berbagai intensitas kebakaran yang berbeda dan tergantung pada jenis vegetasi (Oliver & Larson, 1990).

  • Karakteristik vegetasi dalam merespon kebakaranResistensi pohon terhadap kebakaran tergantung pada 1) kandungan karbohidrat dalam pohon dan 2) cara adaptasi pohon terhadap kebakaran dalam bentuk ketebalan kulit pohon (kambium), kuncup/tunas yang terlindung, kemampuan bertunas setelah kebakaran serta penyebaran dan perkecambahan biji yang dirangsang kebakaran (Chandler et al. 1983).Kebanyakan hardwood dan konifer akan mengalami kematian jika terjadi kebakaran hebat terhadap kambium pada surface fire (Cole, 1977 dalam Oliver & Larson, 1990).

  • ADAPTASI TANAMAN TERHADAP API

    (Chandler et al. 1983)PERLINDUNGAN TUNAS

    Pohon mungkin tumbuh kembali lewat trubusan dari tunas-tunas yang dilindungi oleh kulit batang atau Jika daunnya tidak semuanya terbakar (ada yang tersisa). Ex : Eucalyptus sp. (Australia) dan Quercus sp. (Eropa)

    tunasnya terlindungi oleh tumpukan daun di permukaan tanah atau terletak sangat tinggi pada pohon . Ex : Pandanus spp di Hawai yang tahan api (Vogl, 1969) dan Xanthorrhoea di Australia

    Semak mampu bertahan hidup dengan pertunasan dari pucuk tunas yang terpendam dalam tanah.

    Herba dengan pembentukan rhizoma tanaman yang mampu membentuk daun yang baru dari meristem basal yang terlindungi dan menyusun elemen fotosintetisnya. Ex : Filicinae, Cycadaceae dan Angiosperma .

    Tanaman muda umumnya mati karena kebakaran karena belum membentuk/mempunyai mekanisme/organ adaptasi khusus terhadap api = vitalitas.

  • Sambungan Adaptasi ..STIMULASI PEMBUNGAAN(Gardner, 1957 dalam Chandler et al., 1983).

    Tanaman-tanaman yang tahan api akan terstimulasi untuk melakukan pembungaan setelah terjadi kebakaran. Biasanya terjadi pada tanaman monokotil, meskipun ada beberapa pula yang termasuk dikotil Contoh : Famili Graminaceae, Orchidaceae, Iridaceae, Amaryllidaceae, Xanthorrhoeaceae dan Liliaceae

  • RETENSI DAN PENYEBARAN BENIH

    Retensi benih pada tanaman merupakan aspek penting dalam siklus hidupnya. Tanaman yang sensitif terhadap api biasa benih yang tersimpan dalam buah merupakan salah satu alat untuk tetap mempertahankan jenisnya

    Model adaptasi ditemukan di : Eucaliytus regnans di Australia yang menyimpan benihnya di kapsul. Pinus concorta, P.halepensois dan P.brutia mempunyai cone yang mengandung serotin (Naveh, 1975 dalam Chandler et al., 1983) Banyak genera yang lain juga menghasilkan benih yang disimpan dalam tanaman, kemudian disebarkan dengan cepat mengikuti kebakaran.Sambungan Adaptasi ..

  • STIMULASI PERKECAMBAHAN BENIH OLEH API(Chandler et al., 1983; Oliver & Larson, 1990; Schmidt, 2000)

    Perkecambahan benih/biji yang tersimpan di dalam tanah dapat distimulasi oleh adanya panas dari apiCONTOH : Akasia, Pinus spp., Aleurites moluccana, Enterolobium cylclocarpum, Hemeneae corbaril, dll

    Sambungan Adaptasi ..

  • BENTUK DAMPAK KEBAKARAN TERHADAP VEGETASIIntensitas kebakaran tinggi dapat mematikan semua anakan, liana, pohon muda dan pohonMenimbulkan luka dan stress pada pohon sehingga rawan terhadap serangan hama dan penyakitRiap tegakan menurun karena banyak pohon yang mengalami stress atau tegakan mnejadi jarangLuka pada pohon akibat kebakaran dapat menimbulkan cacat permanen sehingga kualitas kayu menurun.Merusak peremajaan atau tanaman muda.Diversitas tumbuhan berkurang

  • Sambungan dampak Mempengaruhi pola suksesi vegetasi; setelah kebakaran regenerasi alami diawali dengan tumbuhan pionir (intolerant) kemudian tumbuhan semi toleran dan tumbuhan toleran selanjutnya menjadi hutan klimaks.Membantu terjadinya permudaan alam setelah kebakaran (hutan pinus).Meningkatkan produksi dan kualitas pakan ternak di dalam hutanApabila banyak pohon yang mati maka fungsi hutan lainnya seperti fungsi tata air dan perlindungan tanah terganggu.

  • Kunci klasifikasi kawasan hutan bekas terbakar di Kalimantan Timur [Sutisna, 2001]Hutan terbakar beratpenuh dengan pohon pionir (Malotus, Macaranga, dll), terdapat padang alang-alang, tidak ada atau sedikit sekali permudaan alam pohon jenis komersial dan banyak pohon mati berdiriHutan terbakar sedangdipenuhi pohon pionir dan juga pohon mati (berkurang), tidak ada padang alang-alang, terdapat beberapa permudaan jenis komersial, 1-3 pohon induk per ha, serta tidak ada lapisan tajuk atas yang nyataHutan terbakar ringan banyak pohon pionir seperti hutan terbakar berat, banyak jenis-jenis pohon komersial dan permudaannya, hanya sedikit pohon mati, terdapat 4-6 pohon induk per ha, masih tidak ada lapisan tajuk atas yang nyataPASCA KEBAKARAN HUTAN

  • VEGETASI YANG MUNCUL PASCA KEBAKARAN

    Imperata cylindrica, Mcarangga gigantea, M. triloba, Mallotus sp, Trema orientalis, Eupatorium sp. Dan piper aduncum (Dennis et al., 2001).

    Anthocephalus chinensis, Homalanthus populneus, Glochidin capitatum, Macaranga trichocarpa, M. gigantea, Mallotus sp, Tristania whitiana di TN Kutai (Ngatiman, 2006)