LOGO

EKOLOGI TUMBUHAN

PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

What do you know……????

Apa itu komunitas……?????

Kumpulan spesies yang hidup bersama dan memungkinkan terjadinya interaksi

Populasi spesies yang bervariasi di suatu komunitas saling berinteraksi dan membentuk suatu sistem dengan propertinya masing-masing

Komunitas berbeda dalam hal kekayaan spesies (species richness), jumlah spesies yang ada di dalamnya, dan kelimpahan relatif dari spesies yang berbeda

TUJUAN EKOLOGI KOMUNITAS

Menjelaskan mekanisme yang membentuk, menjaga, dan menentukan karakteristik suatu komunitas biologi

Memahami bagaimana variasi faktor biotik dan abiotik mempengaruhi struktur komunitas

Struktur komunitas

Struktur biotik Struktur fisik

POLA DAN PROSES DALAM KOMUNITAS

Pola adalah segala sesuatu dalam komunitas yang dapat diobservasi secara langsung – zonasi, kekayaan spesies, distribusi aktifitas musiman, dan lain sebagainya

Proses merupakan sesuatu yang dipengaruhi oleh pola – herbivori, kompetisi, predasi, ketersediaan nutrien, pola disturbansi, aliran energi, sejarah dan evolusi

Ciri struktur komunitas:

1. Komposisi spesies; keanekaragaman

2. Physiognomi: stratifikasi,

3. Struktur temporal, 4. Trophik, rantai

makanan;5. Niche, synusia dan

guilds.

Ciri numerik :

1. Kemelimpahan(abundance)

2. Dominansi

3. Indeksdiversitas

4. Frekuensi/kekerapan

PROPERTI KOMUNITAS

Ukuran (Scale)Struktur fisik, spasial, dan

temporalKekayaan spesies (species

richness)Keanekaragaman spesies

(species diversity)Komposisi dan dominansiStruktur trofikSuksesi dan disturbansi

UKURAN KOMUNITAS (SCALE)

Merupakan properti yang menggambarkan ukuran suatu komunitas

Komunitas dapat menjadi suatu sistem dengan ukuran yang bervariasi dari tetesan air, batang kayu yang busuk, hutan, permukaan samudera Pasifik, hutan, gunung

STRUKTUR SPASIAL

Merupakan struktur yang menggambarkan bagaimana suatu spesies terdistribusi relatif terhadap spesies yang lain

Beberapa spesies memiliki properti yang dapat menjadi habitat bagi spesies yang lain

Contoh: pohon pada hutan hujan dibedakan menjadi beberapa level yaitu kanopi, beberapa understories, level dasar, dan level perakaran. Setiap level merupakan habitat untuk kumpulan spesies yang berbeda-beda

STRUKTUR SPASIAL

STRUKTUR SPASIAL

Upper storey

Under storey

DBL

Lower Ground

STRUKTUR SPASIAL

STRUKTUR TEMPORAL

Waktu kemunculan dan aktifitas spesiesContoh: komunitas planktonik yang muncul pada

lahan padi sebagai respon dari irigasi

Many desert plants and animals are dormant most of the year. They emerge, or germinate, in response to seasonal rains.

KEKAYAAN SPESIES (RICHNESS)

Jumlah spesies yang ada dalam suatu komunitas

Jumlah spesies yang dapat diobservasi sebagai fungsi dari luas area sampling, orang yang melakukan sampling, dan prosedur sampling

Kekayaan spesies sangat tergantung pada bagaimana prosedur sampling

Community structure

Kemelimpahan relatif (% setiap spesiesterhadap jumlah total individu)

KEANEKARAGAMAN SPECIES

1.Kekayaan jenis, species richness2.Evenness, sebaran anggota individu di masing-

masing species3. Keanekaragaman species, kombinasi antara

kekayaan jenis dan evenness

INDEKS DIVERSITAS

s 2

SIMPSON’s C = ∑ (pi)i=1

s

SHANNON’s H = - ∑ (pi) (ln pi)i=1

N X pi (pi)2 N X pipi x lnpi

1SpeciesA

14 0,56 0,3136SpeciesA

6 0,240,34 0,15

2Species B

5 0,2 0,04Species B

5 0,20,32 0,16

3Species C

3 0,12 0,014Species C

5 0,20,32 0,16

4Species D

2 0,08 0,0064Species D

5 0,20,32 0,16

5Species E

1 0,04 0.0016Species E

4 0,160,29 0,13

250,375

625

1,59 0,76

X3,32 2,5232

KOMUNITAS A KOMUNITAS B

DIVERSITAS

Diversitas adalah jumlah spesies dalam suatu komunitas dan kelimpahan relatifnya

Spesies dalam komunitas tidak sama melimpah, ada beberapa yang memiliki kelimpahan tinggi, ada yang sangat rendah

Beberapa komunitas, seperti hutan hujan tropis, lebih tinggi diversitasnya daripada yang lain seperti gurun

Diversitas spesies sering diekspresikan sebagai indeks diversitas Simpson’sD = 1 - ∑(pi)2

DIVERSITAS SPESIES (SPECIES DIVERSITY)

Diversitas spesies dari suatu komunitas adalah keanekaragaman organisme yang menyusun suatu komunitas

Komponen diversitas spesies:1. Kekayaan spesies (species richness),

jumlah jenis spesies di komunitas2. Kelimpahan relatif (relative abundance),

proporsi setiap spesies terhadap jumlah seluruh individu dalam komunitas

DIVERSITAS SPESIES (SPECIES DIVERSITY)

Keanekaragaman spesies merupakan ciri tingkatan komunitas berdasarkan organisasi biologinya (Ardhana, 2012)

Keanekaragaman merupakan parameter yang sangat berguna untuk membandingkan berbagai komunitas, terutama untuk mempelajari pengaruh gangguan faktor-faktor lingkungan terhadap komunitas atau untuk mengetahui suksesi atau stabilitas komunitas (Fachrul, 2007).

Indeks evenness (e)

Indeks evenness digunakan untuk menunjukkan kestabilan suatu komunitas tumbuhan.

Hewanyang memiliki keanekaragaman (H’) tinggi dengan indeks evenness (e) yang juga tinggi, memiliki kemantapan dan kestabilan struktur komunitas yang lebih baik di bandingkan hewan dengan keanekaragaman tinggi namun indeks evennessnya rendah.

e = H’__log2S

Keterangan:e : Indeks EvennessH’ : Indeks Keanekaragaman Shannon-WiennerS : Jumlah spesies

Community 1A: 25%B: 25%C: 25%D: 25%

Community 2A: 80%B: 5%C: 5%D: 10%

A B C D

Dua komunitas dapat memiliki kekayaan spesies yang sama tetapi berbeda dalam hal kelimpahan relatif spesiesnya

Diversitas dapat dibandingkan dengan menggunakan indeks diversitas misalnya Shannon Diversity Index (H)

H = -(pAlnpA + pBlnpB + ……dst)

dimana A, B, dan seterusnya adalah kelimpahan relatif dari setiap spesies dan ln adalah logaritma natural

Pandangan terhadap komunitas

1. Organismik

Spesies dalam asosiasi mempunyai batas distribusi serupa sepanjang aksis horizontal, dan banyak dari mereka muncul sampai melimpah secara maksimal pada titik sama (noda). Ekoton (batas) antara asosiasi yang berdekatan adalah sempit, dengan sangat sedikit adanya tumpang tindih pada kisaran-kisaran spesies, kecuali untuk beberapa taksa umum yang didapatkan dalam banyak asosiasi.

Pandangan terhadap komunitas

2. Kontinum

menyebutkan bahwa tidak adanya bentuk dominan taksa tunggal, dan juga hadirnya dan kelimpahan kelompok spesies tidak berubah secara tajam sepanjang gradien lingkungan, oleh karena itu noda-noda tidak diketemukan.

Suatu cara mempelajari susunan atau komposisi jenis dan struktur vegetasi, berupa komunitas tumbuhan

yang merupakan asosiasi konkret dari semua spesies tumbuhan yang menempati suatu habitat

(Susanto 2012 dan Ardhana, 2012)

Analisis vegetasi

Hasil analisis vegetasi disajikan secara deskripsi mengenai komposisi spesies dan struktur

komunitasnya (Indriyanto, 2008).

DAUR BIOGEOKIMIAWI

Pergerakan elemen dan senyawa anorganik di dalam biosfer yang mengikuti pola jalur spesifik dari lingkungan ke organisme dan kembali ke lingkungan lagi

Dua komponen yang dikenal dalam siklus biogeokimiawi:

1.Bagian Cadangan: bagian yang lebih besar, relatifprosesnya lebih lambat, dan umumnya bukan komponen biologi.

2.Bagian yang berubah : proporsinya lebih kecil,lebih aktif perubahannya, terjadi pada umumnya didalam organisme hidup dan lingkungan terdekat.

DAUR BIOGEOKIMIAWI

Hubungan vegetasi dan faktor lingkungan

Komunitas tumbuhan akan berinteraksi dengan faktor-faktor lingkungan, dan dapat mempengaruhi jenis spesies yang terdapat

dalam ekosistem (Reyhan & Amiraslani, 2006). Interaksi ini selalu terjadi seiring perubahan ruang dan waktu untuk mencapai suatu kesetimbangan

Faktor lingkungan berupa suhu tanah, pH, dan kandungan nutrien dalam tanah mempengaruhi keanekaragaman vegetasi penyusun

suatu area (baik densitas maupun kekayaan spesiesnya) (Gupta, et al., 2008)

Distribusi vegetasi dipengaruhi oleh elevasi, kondisi lereng, topografi, salinitas, dan karakteristik tanah seperti tekstur, materi

organik, batu, faktor fisik dan kimia, serta persentase gravitasi (Tilaki, et

al., 2011).

Kondisi iklim di habitat tumbuhan juga berpengaruh terhadap komunitas tumbuhan (Krebs, 2009 dan Ardhana, 2012)

DIKENAL 2 MACAM DAUR

1.Daur Atmosfer: bagian cadangan berada di atmosfer, misal: daur Nitrogen, CO2

dan O2

2.Daur Sedimen: bagian cadangan berada di sedimen, misal: daur fosfor (P), daur belerang (S)

DAUR AIR

Intersepsi

Intersepsi air hujan yang dapat ditahan oleh kanopi tumbuhan (daun, batang, dan cabang), serta air yang tertahan oleh residu tumbuhan dipermukaan tanah dan sebagian air yang tertahan kanopi akan di evaporasikan ke atmosfer (Lambrano, et al., 2013 dan Yulianur, et al. (2012)

Presipitasi

Intersepsi

kanopi

Throughfall

Th

rou

gh

fall

Stem

flow

Intersepsi

serasah

infiltrasi

Infiltrasi merupakan proses dimana air di permukaan tanah berpindah ke dalam/memasuki tanah, melalui pori-pori tanah (Eze, et al., 2011 dan Diamond & Thomas

2003).

Limpasan permukaan (runoff) dipengaruhi oleh kondisi alami seperti presipitasi, penutupan vegetasi, struktur tanah, serta aktivitas manusia. Faktor yang paling utama adalah presipitasi dan penutupan vegetasi (Du, et al., 2013)

Air Tanah

Salah satu sumber daya air yang paling penting adalah air tanah.

Air tanah menurut Indarto (2010) biasanya terdapat di aquifer, suatu daerah di bawah permukaan bumi yang terdiri dari bebatuan dan partikel tanah yang tidak terkonsolidasi. Akuifer ini mampu untuk menyalurkan dan menyimpan air.

Keterdapatan air tanah dipengaruhi oleh perkembangan dan sifat-sifat geologi, kondisi batas formasi, iklim, aktivitas manusia, dan kondisi lingkungan (Kashef, 1986).

Siklus hidrologi(Wibowo, 2003)

Air Tanah (2) Mata-air

Mata-air sumber air yang muncul dengan sendirinya ke permukaan tanah (Adi, 2009) , dan merupakan titik akhir dari sistem aliran air tanah (Kurchaski, 2010).

Salah satu bagian dari air tanah adalah mata-air (spring)

Faktor-faktor yang mempengaruhi karakteristik dan persebaran mata-air menurut Santosa (2006) antara lain: perubahan morfologi lereng, proses geomorfologis, jenis batuan, dan struktur geologis penyusunnya.

mata-air diklasifikasikan menjadi dua yaitu mata-air yang dihasilkan oleh tenaga non gravitasi (non gravitational spring), dan mata-air yang dihasilkan oleh tenaga gravitasi (gravitational spring)

Keberadaan mata-air menurut Djunaedi (2012) sangat dipengaruhi oleh kondisi lahan dan vegetasi (tumbuhan) yang ada di daerah tangkapan airnya.

Peranan Vegetasi Terhadap air

Adanya vegetasi mengakibatkan air akan tertahan secara memadai di permukaan tanah dan terjadi infiltrasi, sehingga air hujan tidak langsung dilimpaskan ke

permukaan tanah (Sunaryo, dkk 2004)

Berperan dalam pengaturan air tanahkarena vegetasi dapat merubah sifat tanah dalam hubungannya dengan air, dapat mempengaruhi kondisi permukaan tanah, dan mempengaruhi

besar kecilnya aliran permukaan tanah (Asdak, 2002).

Peranan penutupan vegetasi dalam mengatur siklus hidrologi terletak pada skala temporal dan spasial yang bervariasi, Peranan ini terutama

berkaitan dengan regulasi debit air (Sun, et al.,2008).

Menahan air hujan, menurunkan velositas air serta menahan air melalui fungsi sistem perakarannya (Chandy, 2010)

DAUR HARA ESENSIAL NITROGEN

PROTOPLASMA

N2 DI UDARA

SEKRESI

AMMONIAK

NITRIT

NITRAT