Interaksi Tumbuhan dan Faktor Pembatas

1. Interaksi Tumbuhan dan Faktor Pembatas Sri Wilarso Budi R Laboratorium Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB E-mail: wilarso62@yahoo.com

2. Pendahuluan • Keberadaan species yang tumbuh pada suatu habitat tidak terjadi secara random • Setiap species umumnya ditemukan pada tanah tertentu, pada kondisi iklim yang spesifik dan pada zona geography yang cukup luas. • Pola sebaran species dapat diprediksi dan tidak bersifat universal • Pada area yang sama dapat dijumpai group species yang secara total berbreda pada waktu yang berbeda. • Species yang sama dapat juga secara umum dijumpai pada dua lingkungan yang berbeda • Species yang secara karakteristik menempati site tertentu atau posisi canopy tertentu dapat di muncul dimana mana • Species dapat tumbuh subur berdampingan dengan species lain yang biasanya tidak berasosiasi dengan species tersebut.

3. Mutualisme dan Kompetisi antar Species • Kemiripan pola pekembangan species hutan sering dijumpai karena adanya kemiripan pola interaksi yang terjadi diantara species penusunnya. • Memahami interaksi diantara species adalah dasar untuk mengetahui, memprediksi dan memanipulasi perkembangan hutan. • Dua proses interaksi yang berbeda : Mutualisme – Kompetisi dapat digunakan untuk menerangkan pola-pola perkembangan hutan

4. Pola Mutualisme • Pohon dalam suatu tegakan secara implisit dan explisit diasumsikan mempunyai hubungan mutualistik untuk survival dan pertumbuhannya (Clements. 1916, Finegan, 1984) • Species yang mempunyai ketergantungan terhadap species lain tidak dapat survive dan tumbuh dengan baik tanpa kehadiran species partnernya • Di hutan tropika banyak dijumpai adanya fenomena hubungan mutualisme

5. Pola Kompetisi • Pola kompetisi menyebabkan satu species dapat tumbuh dengan baik dan yang lain tertekan bahkan mati pada lingkungan yang sama • Beberapa bukti adanya pola kompetisi : • Behavior dari LOA dan VMF (Virgin Managed Forest) • Species migrasi dan Communitas asli • Species introduksi dan Species Tereliminasi • Distribusi umur pada hutan terganggu

6. Di mana Tumbuhan Berada? • Species Pohon tidak tumbuh secara obligat hanya pada site tertentu atau dengan species tertentu, namun tumbuh bila dapat survive dan berkompetisi secara penuh dengan vegetasi sekelilingnya. • Kondisi lokal maupun pembatas geographi dapat mencegah kehadiran suatu species Pohon, ex. Suatu area tidak dapat dijumpai suatu species, walaupun semua kondisi pertumbuhan mendukungnya, namun terdapat penghalang angin yang menghalangi penyebaran biji. • Daerah yang berjauhan dapat saja mempunyai kondisi iklim, tanah, dan lainnya yang dapat mendukung pertumbuhan suatu jenis, tapi suatu jenis tidak dapat tumbuh karena ada penghalang laut, gunung dll.

7. Di mana Tumbuhan Berada? • Apakah sebuah pohon dapat survive dan tumbuh pada lingkungan fisik yang sudah given tergantung pada karakteristik fisiology species tersebut dan karakteristik dari lingkungannya. • Apakah sebuah pohon dapat berkompetisi dengan sukses tergantung pada atribut masing-masing species, kompetitornya dan lingkungannya. Niche/Relung • Menggambarkan dimana suatu species dapat survive dan berkompetsisi dibawah banyak pengaruh lingkungan. Dapat digambarkan secara sistematik dan konseptual melalui gradien lingkungan dan niche

8. Gradient Tanah

9. Gradient Iklim • Pola iklim dapat diprediksi berdasarkan garis lintang dan garis bujur bumi dan iklim yang sama dapat dijumpai pada berbagai belahan bumi. • Suhu dan regim kelembaban membentuk gradient pada setiap zona iklim • Seperti pada tanah, iklim juga membentuk gradient pada komponen pembentuknya seperti Suhu, kelembaban, kecepatan angin dan variasi lainnya sepanjang hari dan tahun. • Vigor dan tingkat kompetisi setiap pohon bervariasi terganung suhu dan kondisi kelembaban, dan bukan dari kondisi tanahnya, akibatnya Niche species umumnya ditemukan sepanjang gradient iklim. • Iklim pada umumnya secara progresif akan lebih dingin dengan naiknya elevasi. Akibatnya species yang sama sering ditemukan pada elevasi yang tinggi pada latitide yang rendah dan pada elevasi yang rendah latitudnya tinggi. Acacia mangium

10. Niche Tiga dan Multi Dimensi • Gradient tanah dan iklim dapat dibuat konsep nische tiga dimensi yang menggambarkan kompetisi jenis terhadap gradient tersebut. • Bila gradient elevasi terbagi menjadi 3: rendah-tengah-tinggi dan gradient tanah terdiri dari sandy soil (xerix), well-drained soil (mesic)-overly moist (hudric), maka tingkat persaingan relatif tiap species dapat diketahui. • Jika 3 species berada disepanjang dua gradient dan setiap species tumbuh dengan baik sepanjang salah satu gradient, maka terdapat 3 x 3 berbedaan kombinasi interaksi tanaman

11. Faktor Pembatas Pertumbuhan • Pohon akan tumbuh dengan baik pada kondisi iklim dan tanah yang cocok sampai satu atau beberapa faktor yang diperlukan untuk pertumbuhan tidak tersedia lagi. • Faktor yang menyebabkan sebagai pembatas pertumbuhan sangat bervariasi • Sebagai penyederhanaan konsep: Pembatas pada tapak adalah kekeringan atau pembatas kelembaban, Cahaya merupakan pembatas pada kondisi naungan, Nutrisi merupakan pembatas pada beberapa tapak. Konsep penyederhanaan sangat diperlukan untuk memahami pola persaingan mengingat pada kenyataannya faktor pembatas pertumbuhan sangat komplek • 6CO2+6H2O C6H12O6 + 6O2 • C6H1206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi

12. Faktor Pembatas Pertumbuhan • Sinar Matahari • Air • Nutients • Mikroorganisme bebas dan ketersediaan hara • Suhu • Oksigen • Karbondioksida • Faktor lain (polutan, logam berat etc)

13. Konsep Ruang Tumbuh • Setiap pohon dalam hutan menggunakan faktor pertumbuhan sampai pertumbuhannya terganggu akibat ketidaktersediaannya salah satu atau lebih faktor tersebut. • Salah satu faktor menjadi pembatas karena bebrapa hal : (a) tidak tersedia di daerah tersebut, (b) telah diambil oleh tanaman lain (c) ketersedianaanya sangat lambat /sedikit. • Bila ketersediaan faktor pembatas menjadi ada, maka pertumbuhan akan kembali normal sampai faktor yang lain menjadi pembatasnya (Hukum minimum Leipzig)

14. Faktor yang mana sebagai pembatas ruang pertumbuhan? • Species mempunyai tingkat kompetisi terhadap kondisi lingkungan berhubungan dengan 2 hal : • Species brvariasi dalam mendapatkan alokasi fotosintat untuk pemanjangan pucuk, akar, petumbuhan tingi, pertahanan terhadap hama dan penyakit, akibatnya species mempunyai variasi dalam mendapatkan faktor pertumbuhan, kstabilan dan kemampuannya untyuk bertahan dalam kondisi lingkungan yang jelek • Species bervariasi dalam kemampuan mengunakan faktor pertumbuhan pada level yang renah, walaupun jumlah dari setiap faktor tumbuh yang akan menghasilkan pertumbuhan optimal bervariasi sangat kecil diantara species. • Faktor specifik yang dapat sebagai pembatas ruang tumbuh adalah cahaya, air, mineral, suhu, oksigen, dan karbondioksida

15. Variasi Ruang Tumbuh • Variasi antar daerah • Variasi antar site/tapak • Perubahan harian • Perubahan musiman • Fluktuasi Cuaca • Fluktuasi Cuaca Jangka Panjang • Postglacial climatic optimum epoch (6000 – 3000 BC) • Postglacial cool periods (1000 – 500 BC dan 500 – 1000 AD) • Little climatic optimum (900 – 1200 AD) • Little ice age (1430-1850 AD) • Modern period (1850-1930, iklim menghangat, 1945-1970, mendingin lagi, 1970-sekarang?

16. Variasi Ruang Tumbuh Akibat Adanya Gangguan

17. TUMBUHAN (1) HERBIVORA (2) KARNIVORA (3) KONSUMEN LANJUTAN (4) HARA MINERAL PENGURAI (5) (PENTRANSFER) 1 2 3 4 1 2 3 5 1 5 1 5 Diversity dan Stability dari Komunitas Tumbuhan • Apakah banyaknya species tumbuhan menentukan kestabilan komunitas tumbuhan tersebut?

18. Apa Implikasi Faktor Pembatas Terhadap Perlakuan Silvikultur?

19. SAMPAI JUMPA TERIMA KASIH