Makalah Ekologi Populasi Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Ekologi Tumbuhan
OLEH KELOMPOK 6
Diah Prajna Paramita
(100210103019)
Kuswati
(100210103045)
Dewi Kurniasari
(100210103057)
Anisa Farah Dila
(100210103079)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JEMBER 2012
Bab I : Pendahuluan 1.1. Latar belakang
Istilah "Ekologi populasi" mengacu kepada ekologi dari populasi, yaitu: •
Sifat-sifatnya (nature)
•
interaksi populasi dengan yang lain dan dengan lingkungannya.
Ekologi populasi berhubungan dengan perubahan dalam ukuran dan komposisi populasi, dan dengan identifikasi penyebab ekologis dan evolusioner dari fluktuasi-fluktuasi tersebut. Istilah "populasi" maksudnya adalah kumpulan organisme dari satu spesies (jenis) dan biasanya didefinisikan sebagai suatu kumpulan mahluk hidup dengan berbagai karakter yang sama, dengan asal sama dan tidak ada batas yang mecegah anggota dalam spesies itu dapat berbiak satu dengan yang lain ketika jantan dan betina dari spesies itu mempunyai kesempatan demikian. Istilah Ekologi Populasi berarti hubungan maupun interaksi antar anggota populasi beserta hubungan timbal balik didalamnya. Ekologi populasi perlu dibahas terutama saat sekarang ini dimana peningkatan jumlah makhluk hidup yang semakin banyak. Pada populasi juga memiliki parameter populasi, dimana parameter ini berisi komponen dalam populasi yang bisa diukur seperti natalitas / daya biak dan mortalitas / daya surut beserta faktor-faktor yang mempengaruhi didalamnya.
1.2.Tujuan
1. Untuk mengetahui ekologi populasi beserta faktor-faktor yang ikut berperan memberikan pengaruh penting pada populasi tersebut. 2. Untuk mengetahui pertumbuhan populasi baik limited growth population dan unlimited growth population 3. Dapat menjelaskan apa saja regulator populasi dan mekanisme kompetisi
BAB II: Pembahasan
a. Definisi Populasi
Istilah "populasi" maksudnya adalah kumpulaa organisme dari satu spesies (jenis) dan biasanya didefinisikan sebagai suatu kumpulan mahluk hidup dengan berbagai karakter yang sama, dengan asal sama dan tidak ada batas yang mecegah anggota dalam spesies itu dapat berbiak satu dengan yang lain ketika jantan dan betina dari spesies itu mempunyai kesempatan demikian. Populasi yang kita kenal secara ilmiah memperlihatkan karakter yang dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok: Karakter yang. umum terdapat pada tingkat sistem organisasi biologis yang rendah, yang merupakan karakter intrinsik untuk benda hidup yaitu: pertumbuhan(growth), respons (response) dan perkembangan biakan(reproduction). Diatas karakter yang umum tsb, ada karakter ,yang inherent dalam sosialitas, seperti kecepatankelahiran, kecepatan kematian, kemampuan untuk bertahan hidup(survivorship) dan struktur umur. Karakteristik Populasi :
Dua karakterisitik penting pada populasi manapun adalah kepadatan dan jarak antar individu.
Kepadatan adalah jumlah individu per satuan luas daerah atau volume, dan penyebaran adalah jarak individu.
Metode penandaan dan penangkapan kembali adalah suatu teknik umum untuk menaksir ukuran populasi. Pola penyebaran bervariasi dalam suatu kisaran atau tempat tinggal suatu populasi akibat munculnya patch- patch pada lingkungan. Penyebaran bisa berkisar mulai dari terumpun (paling umum), seragam, sampai acak, seperti yang ditentukan oleh berbagai faktor lingkungan dan sosial.
b. Parameter Populasi
Parameter populasi merupakan besaran/ukuran yang dapat dijadikan bahan untuk ditindak lanjuti
pada aktivitas management terhadap populasi .Populasi memiliki
parameter yakni besaran yang menunjukkan karakteristik populasi itu, yang ditunjukkan
oleh huruf-huruf Romawi, misal: rerata (µ), simpangan baku (s), variansi (s²). Parameter populasi tertentu nilainya tetap, fixed values, jika nilainya berubah, berubah pula populasinya. Di kawasan bagian makhluk tumbuhan dan hewan maka terdapatnya makluk ialah dalam berbagai kerapatan yang berbeda. Dapat disebutkan disini bahwa parameter utama yang mempengaruhi kerapatan ialah natalitas, mortalitas, imigrasi, dan emigrasi.. Perhatian bahwa parameter populasi ini adalah hasil penjumlahan karakteristik individual. 1
Natalitas Natalitas adalah kemampuan populasi yang memang sudah ada didalamnya (dalam hl ini di dalam populasi) untuk bertambah. Laju natalitas ekuivalen dengan laju kelahiran. Natalitas dapat berwujud kelahiran, menetasnya telur, pembuahan, atau timbulnya individu oleh pembelahan sel. Dalam ekologi dikenal dua macam natalitas yaitu:
Natalitas maximum (juga disebut natalitas mutlak atau natalitas fisiologik) adalah produksi individu maximum secara teoritis dibawah kondisi ideal (tidak ada faktor pembatas seacara ekologik, yaitu reproduksi hanya dibatasi oleh faktorfaktor fisiologik); dalam hal ini natalitas maximum merupakan tetapan untuk suatu populasi tertentu.
Natalitas ekologik adalah petambahan populasidibawah kondisi lingkungan yang spesifik atau yang sesungguhnya. Natalitas ekologik tidak merupakan tetapan bagi suatu populasi tetapi dapat berbeda menurut ukuran besarnya populasi dan komposisi populasi serta kondisi fisik lingkungan. Laju natalitas dapat dinyatakan sebagai cacah makluk yang dilahirkan per betina
per satuan waktu. Pengukuran laju natalitas sangat tergantung pada jenis makluk yang dikaji. Beberapa spesies berkembangbiak sekali setahun, ada pula yang berkernbangbiak beberapa kali setahun, dan yang lain malah berkembang biak berkesinambungan.
Natality rate/ laju natalitas=∆Nn/ ∆t -
∆Nn: produksi individu baru dalam populasi
-
∆t : interval waktu
Specific natality rate = ∆Nn/ N∆t
-
N : Jumlah total populasi
Ada dua aspek yang berkaitan dengan natalitas ini antara lain : a. Fertilitaswanderwand Adalah tingkat kinerja perkembangbiakan yang direalisasikan dalm populasi, dan tinggi rendahnya aspek ini diukur dari jumlah telur yang di ovovivarkan atau jumlah anak yang dilahirkan. b. Fekunditas Adalah tingkat kinerja potensial populasi itu untuk menghasilkan individu baru. Natalitas merupakan parameter demografi, yang menunjukan penambahan individu baru/lahir pada populasi Kelahiran merupakan suatu faktor yang mempengaruhi jumlah penduduk. Tingkat kelahiran tergatung pada banyaknya jumlah pasangan di usia subur yang tercermin dalam jumlah bayi yang dilahirkan. Ketentuan yang biasanya terdapat pada natalitas / daya biak, yaitu : -
Angka kelahiran : positif atau nol tidak pernah negatif
-
Daya biak selalu posiitif karena belum memperhitungkan kematian, emigrasi, imigrasi
-
Laju pertumbuhan bisa positif, nol atau negatif karena memperhitungkan faktor pembatas (kematian, emigrasi, imigrasi)
-
Daya biak maksimum : jumlah maksimum individu baru yang mampu berbiak tanpa faktor pembatas (ideal)
-
Daya biak nyata : karena faktor pembatas selalu ada di alam maka daya biak maksimum tdk pernah ada maka yang ada adalah adalah daya biak nyata.
Faktor-faktor yang mempengaruhi natalitas / daya biak, yaitu : •
Nisbah Kelamin ( sex ratio), perbandingan jumlah jantan dan betina dalam suatu populasi
•
Umur tertua satwaliar masih mampu melahirkan ( maximum breeding age)
•
Umur termuda satwaliar mampu melahirkan ( minimum breeding age)
•
Jumlah anak per kelahiran/jumlah telur per sarang
•
Kepadatan populasi
Pengukuran kelahiran dapat diukur melalui bebarapa cara: 1. Angka Kelahiran Kasar
Keterangan: B = banyaknya anak lahir (birth) pada tahun tertentu P = Jumlah penduduk (population) pada peretangahan tahun k = Konstanta (1.000) Tingkat kelahiran kasar dapat dibedakan 3, yaitu tinggi, sedang, dan rendah : 1.Tinggi,
jika
angka
kelahiran
kasar
lebih
dari
30
setiap
1.000
jiwa.
2.Sedang, jika angka kelahiran kasar suatu daerah antara 20 – 30 setiap 1.000 jiwa. 3.Rendah, jika angka kelahiran kasar suatu daerah kurang dari 20 setiap 1.000 jiwa.
2.Angka Kelahiran Menurut Umur
Keterangan : Bx = Jumlah anak lahir dari kelompok wanita umur x Px = Jumlah wanita pada kelompok umur x k = Konstanta (1.000)
2
Mortalitas
Mortalitas menunjukkan kernatian individu di dalam populasi. Seperti natalitas mortalitas dapat dinyatakan sebagai contoh individu yang mati di dalam waktu tertentu
(kematian per waktu), atau sebagai suatu laju spesifik dalam hal satuan populasi total atau bagaian populasi yang manapun. mortalitas ekologik ialah hilangnya individu dibawah kondisi lingkungan tertentu, seperti pada natalis ekologik, bukan suatu tetapan tetapi dapat berubah dengan kondisi populasi dan kondisi lingkungan. Tetapi walaupun dibawah kondisi paling baik sekalipun, individu akan mati karena ―umur tua‖ yang ditentukan oleh longevitas fisiologik / Ecological longevity (rerata lama hidup individu dalam populasi yang hidup pada kondisi optimum) yang seringkali jauh lebih besar daripada longevitas ekologik rerata lama hidup empiric pada individu suatu populasi di bawah kondisi tertentu. Ternyata
(1-M)
atau
laju
kelangsungan
kehidupan
sering
lebih
besar
kepetingannya daripada laju kematian (M). Kenyataan di alam hanya sedikit makhluk yang sebenarnya menjadi senescent. Kebanyakan dari mereka dimusnahkan predator, penyakit dan malapetaka lainnya jauh sebelum mereka mencapai umur tua. Mortalitas juga merupakan parameter demografi, yang menunjukan pengurangan individu pada suatu populasi Ketentuan : -
Untuk setiap populasi terdapat daya surut minimum yang menunjukkan besarnya kehilangan dlm keadaan ideal atau keadaan tanpa keterbatasan
-
Dalam kondisi yang baik pun tetap saja ada bagian populasi yang mati.
-
Panjang umur rata-rata jauh di bawah rentang hidup maksimumnya, shg angka kematian yg sebenarnya lebih besar daripada minimumnya.
-
Daya surut lebih banyak dipengaruhi oleh berbagai perubahan lingkungan dibandingkan dengan daya biak.
Faktor yang mempengaruhi : -
Decimating factors faktor yang langsung mematikan satwaliar (Perbu ruan, Pemangsaan, Kecelakaan, Penyakit, Bencana Alam, Peracunan dll)
-
Welfare
factors
faktor
yang
menyangkut
kesejahteraan
satwaliar
terutama
menyangkut kualitas habitat/lingkungan satwaliar (pakan, air Pelindung, tempat berbiak dll)
-
Influencing factors faktor yang berpengaruh pada kualitas dan kuantitas satwaliar (Pembakaran, Penebangan, Pembuatan Dam, Pemupukan dll)
a. Angka Kematian Kasar
Keterangan : D = Jumlah kematian P = Jumlah penduduk pada pertengahan tahun k = Konstanta (1.000)
b.
Angka Kematian Menurut Umur
Keterangan : Dx = Jumlah kematian dalam kelompok umur x Px = Jumlah penduduk pada kelompok umur x k = Konstanta (1.000)
3
Emigrasi, imigrasi dan migrasi.
Ketiga istilah diatas bersangkut paut dengan perpindahan. · Emigrasi : perpindahan keluar dari area suatu populasi. · Imigrasi : perpindahan masuk ke dalam suatu area populasi dan mengakibatkan meningkatkan kerapatan · Migrasi : menyangkut perpindahan (gerakan) periodik berangkat dan kembali dari populasi
4
Parasitic
Parasit adalah hewan renik atau tumbuhan yang dapat menurunkan produktivitas hewan atau tumbuhan yang ditumpanginya. Parasit dapat dibagi menjadi dua,yaitu mikroparasit dan makro parasit. Mikroparasit berkembangbiak di dalam induk semang, termasuk di dalamnya virus, bakteri dan protozoa.sedangkan makroparasit berada diluar host. 5
Predator
Predator adalah binatang atau serangga yang memangsa binatang atau serangga lain.Istilah predatisme adalah suatu bentuk simbiosis dari dua individu yang salah satu diantara individu tersebut menyerang atau memakan individu lainnya satu atau lebih spesies, untuk kepentingan hidupnya yang dapat dilakukan dengan berulang-ulang. Individu yang diserang disebut mangsa.
c.
Densitas dan Distribusi Populasi
Populasi terdiri dari banyak individu yang tersebar pada rentangan goegrafis. Tetapi individu itu tidak selalu tersebar merata. Ada pola penyebaran, yaitu menggerombol,acak dantersebar.Pola distribusi ini disebabkan oleh tipe tingkah laku individu yang berbeda. Disatu pihak, menggerombol sebagai akibat dari tertariknya individu-individu pada tempat yang sama, apakah karna lingkungan yang cocok atau tempat berkumpul untuk fungsi sosial. Misalnya perkawinan, dipihak lain tersebar sebagai interaksi antagonis antar individu. Dalam hal tidak adanya
daya
tarik
bersama/penyebaran
sosial
individu-individu
lain
dalampopulasi..(Hadisubroto.T.1989) Ukuran populasi umumnya bervariasi dari waktu, biasanya mengikuti dua pola. Beberapa populasi mempertahankan ukuran poulasi mempertahankan ukuran populasi, yang relative konstan sedangkan pupolasi lain berfluktasi cukup besar. Perbedaan lingkungan yang pokok adalah suatu eksperimen yang dirangsang untuk meningkatkan populasi grouse itu. Penyelidikan tentang dinamika populasi, pada hakekatnya dengan keseimbangan antara kelehiran dan kematian
dalam
populasi
dalam
upaya
untuk
memahami
pada
tersebut
di
alam.(Naughton.Mc.1973) Populasi memiliki beberapa karakteristik berupa pengukuran statistik yang tidak dapat diterapkan pada individu anggota populasi. Karakteristik dasar suatu populasi. adalah ukuran besar populasi atau kerapatan.
Densitas
Kepadatan/kerapatan (densitas) populasi yaitu besarnya populasi dalam hubungannya dengan satuan ruangan atau dengan kata lain merupakan Jumlah individu suatu spesies yang umumnya diteliti dan dinyatakan sebagai cacah individu atau biomassa per satuan luas atau per satuan isi. Misalnya 200 pohon per hektare, 5 juta diatoma per meter kubik air, atau 2 ton udang per hektare luas permukaan tambak. Penting untuk membedakan kerapatan kasar dari kerapatan ekologik (kerapatan spesifik). Kerapatan kasar ialah cacah individu atau bio-massa per satuan ruang total, sedangkan kerapatan ekologik adalah cacah individu atau biomassa per satuan ruang habitat (luas daerah isi ruang yang sesungguhnya dapat dihuni oleh populasi). Seringkali lebih penting mengetahui apakah sesuatu populasi itu berubah (bertambah atau berkurang) daripada mengetahui besarnya pada suatu waktu saja. Jadi yang terpenting adalah petunjuk kelimpahan yang nisbi berada dalam waktu tersebut , misalnya cacah burung yang dapat diamati per jam, atau persentase berbagai jenis, seperti persentase plot cuplikan yang dihuni spesies hewan. Perkiraan kerapatan terhadap suatu jenis makluk hewan adalah lain sekali dengan yang dilakukan terhadap tumbuhan. Teknik yang dapat dipergunakan pada mamalia tidak dapat dipergunakan untuk zooplankton. Dua sifat dasar yang mempengaruhi pilihan atas teknik ialah ukuran besarnya dan mobilitas makluk hewan dibandingkan dengan manusia. Dalam kebanyakan kejadian akan tidak praktis untuk menetapkan kerapatan mutlak suatu populasi (ialah cacah per hektare atau per meter pesegi). Dalam pada itu ternyata dianggap telah cukup bila diketahui kerapatan nisbi suatu populasi (ialah bahwa daerah X memiliki makluk yang dipermasalahkan itu dicacahnya lebih atau kurang daripada daerah Y).
Pengukuran kerapatan mutlak dapat dilakukan dengan cara: a. Pencacahan Total (perhitungan menyeluruh) metode ini disebut juga sensus yang digunakan untuk mengetahui jumlah nyata dari individu yang hidup dari suatu populasi. Metode ini biasanya diterapkan kepada daerah yang sempit pada hewan yang hidupnya menetap,misalnya porifera dan binatang karang. Metode ini juga dapat digunakan untuk menentukan populasi hewan yang berjalan lambat, misalnya jenis hewan dari coelenterata, siput air dan lain- lain b. Metode Sampling (cuplikan)
metode ini, pencacahan dilakukan pada suatu cuplikan (sample), yaitu suatu proporsi kecil dari populasi dan menggunakan hasil cuplikan tersebut untuk membuat taksiran kerapatan (kelimpahan) populasi. Pemakaian metode ini bersangkut paut dengan masalah penentuan ukuran dan jumlah cuplikan, oleh karena itu bersangkut paut pula dengan metode- metode statistik.beberapa metode pencuplikan yang digunakan antara lain: Metode kuadran Pencuplikan dilakukan pada suatu luasan yang dapat berbentuk bujur sangkar, persegi enam, lingkaran dan sebagainya. Prosedur yang umum dipakai disini adalah menghitung semua individu dari beberapa kuadrat yang diketahui ukurannya dan mengekstrapolasikan harga rata- ratanya untuk seluruh area yang diselidiki. Pada umumnya dilakukan jika hanya vegetasi tingkat pohon saja yang menjadi bahan penelitian. Metode ini mudah dan lebih cepat digunakan untuk 10 mengetahui komposisi, dominansi pohon dan menaksir volumenya. Ada dua macam metode yang umum digunakan :
Point-quarter, yaitu metode yang penentuan titik-titik terlebih dahulu ditentukan disepanjang garis transek. Jarak satu titik dengan lainnya dapat ditentukan secara acak atau sistematis. Masing-masing titik dianggap sebagai pusat dari arah kompas, sehingga setiap titik didapat empat buah kuadran. Pada masing-masing kuadran inilah dilakukan pendaftaran dan pengukuran luas penutupan satu pohon yang terdekat dengan pusat titik kuadran. Selain itu diukur pula jarak antara pohon terdekat dengan titik pusat kuadran.
Wandering-quarter, yaitu suatu metode dengan cara membuat suatu garis transek dan menetapkan titik sebagai titik awal pengukuran. Dengan 0
menggunakan kompas ditentukan satu kuadran (sudut 90 ) yang berpusat pada titik awal tersebut dan membelah garis transek dengan dua sudut sama besar. Kemudian dilakukan pendaftaran dan pengukuran luas penutupan dan jarak satu pohon terdekat dengan titik pusat kuadran (Soegianto, 1994).
Berikut
ini
cara
analisis
perhitungan
kepadatan
dengan
metode
kuadran,sebagai berikut:
Jarak Pohon Rata – rata (d), dengan rumus : D=(d1+d2 +.......dn) / ∑n
Keterangan : D1......dn = jarak masing – masing pohon ke titik pusat kuadran ∑n = banyaknya pohon
Kepadatan Seluruh Jenis ( TD), dengan rumus :
TD = u /d
2
Keterangan : U = luas habitat yang dipakai untuk menyatakan kepadatan, umumnya dalam hektar 2
d = kuadrat jarak pohon rata – rata 2
d2
kepadatan seluruh jenis / ha = 10.000 m /
Metode menangkap- menandai- menangkap ulang Metode ini dinamakan juga dengan ―mark -recapture‖, metode ini mengambil tiga asumsi pokok, yaitu: 1) individu- individu yang tidak bertanda maupun yang bertanda ditangkap secara acak. 2) individu- individu yang diberi tanda mengalami laju mortalitas yang sama seperti yang tidak bertanda. 3) tanda- tanda yang dikenakan pada individu tidak hilang ataupun tidak tampak. Metode removal (pengambilan) metode ini umum digunakan untuk menaksir besar populasi mamalia kecil. Asumsi- asumsi dasar yang digunakan dalm metode pengambilan adalah sebagai berikut: 1) populasi tetap stasioner selama periode penangkapan.
2) peluang setiap individu populasi untuk tertangkap pada setiap perioda panangkapan adalah sama. 3) probabilitas penangkapan individu dari waktu selama perioda penangkapan adalah sama. Penarikan contoh sampling dengan metode-metode diatas umumnya digunakan pada penelitian-penelitian yang bersifat kuantitatif. Pemilihan metode ini tergantung dari tipe vegetasi, tujuan, ketersediaan dana, waktu dan biaya disamping kendala-kendala lainnya. Analisi vegetasi untuk areal yang luas dengan vegetasi berebentuk semak rendah akan efisien apabila digunakan metode garis menyinggung (line intercept), untuk pengamatan sebuah petak contoh dengan vegetasi tumbuhan yang menjalar digunaka metode titik menyinggung (point intercept), untuk pengamatan vegetasi berbentuk pohon atau hutan digunakan metode kuadran (Point Centered Quarter Methods). Guna memperlancar pengerjaan analisis vegetasi sebaiknya pekerja lapangan (surveyor) dilengkapi dengan data lapangan seperti peta lokasi, data geologi, data tanah, data topografi, data vegetasi yang mungkin, tumbuh sebelumnya dan lain-lain. Metode Plot (Berpetak) Suatu metode yang berbentuk segi empat atau persegi (kuadrat) ataupun lingkaran. Biasanya digunakan untuk sampling tumbuhan darat, hewan sessile(menetap) atau bergerak lambat seperti hewan tanah dan hewan yang meliang. Untuk sampling tumbuhan terdapat dua cara penerapan metode plot, yaitu : a) Metode Petak Tunggal, yaitu metode yang hanya satu petak sampling yang mewakili suatu areal hutan. Biasanya luas minimum ini ditetapkan dengan dar penambahan luas petak tidak menyebabkan kenaikan jumlah spesies lebih 5 % atau 10 %. b) Metode Petak Ganda, yaitu pengambilan contoh dilakukan dengan menggunakan banyak petak contoh yang letaknya tersebar merata (sebaiknya secara sistematik). Ukuran berbeda-beda berdasarkan kelompok tumbuhan yang akan dianalisis. Perbandingan panjang dan lebar petak 2 : 1 merupakan alternatif terbaik daripada bentuk lain. Kepadatan, ditentukan berdasarkan jumlah individu suatu populasi jenis tumbuhan di dalam area.
Di = ni/A
Keterangan: Di = kepadatan untuk spesies i ni = jumlah total individu untuk spesies i A = luas total habitat yang disampling. (Anonim,2010)
Metode Transek (Jalur) Untuk vegetasi padang rumput penggunaan metode plot kurang praktis. Oleh karena itu digunakan metode transek, yang terdiri dari : a. Line Intercept (Line Transect), yaitu suatu metode dengan cara menentukan dua titik sebagai pusat garis transek. Panjang garis transek dapat 10 m, 25 m, 50 m atau 100 m. Tebal garis transek biasanya 1 cm. Garis transek kemudian dibuat segmen-segmen yang panjangnya 1 m, 5 m atau 10 m. Selanjutnya dilakukan pencatatan, penghitungan dan pengukuran panjang penutupan semua spesies tumbuhan pada segmen-segmen tersebut. b. Belt Transect, yaitu suatu metode dengan cara mempelajari perubahan keadaan vegetasi menurut keadaan tanah, topografi dan elevasi. Transek dibuat memotong garis topografi dari tepi laut ke pedalaman, memotong sungai atau menaiki dan menuruni lereng pegunungan. Lebar transek 10 – 20 m dengan jarak antar transek 200 – 1000 m (tergantung intensitas yang dikehendaki). Untuk kelompok hutan yang luasnya 10.000 ha, intensitas yang digunakan 2 % dan hutan yang luasnya 1.000 Ha atau kurang intensitasnya 10 %. c. Strip Sensus, yaitu pada dasarnya sama dengan line transect hanya saja penerapannya ekologi vertebrata terestrial (daratan). Metode ini meliputi berjalan sepanjang garis transek dan mencatat spesies-spesies yang diamati di sepanjang garis transek tersebut. Data yang dicatat berupa indeks populasi (indeks kepadatan). Di = ni / L
Keterangan: Di = kepadatan unutk spesies i ni = jumlah total individu untuk spesies i L = panjang total habitat (transek) yang di sampling
Pengaruh populasi terhadap komunitas dan ekosistem tidak hanya tergantung kepada jenis apa dari organisme yang terlibat tetapi tergantung kepada jumlahnya atau kerapatan populasinya kadang kala penting untuk membedakn kerapatan kasar dari kerapatan ekologi( kerapatanspesifik.
Distribusi populasi
Kemampuan untuk menyebar merupakan salah satu siklus hidup yang sangat penting dalam organisme, merupakan proses ekologis yang menghasilkan aliran gen (gen flow) diantara populasi lokal dan membantu untuk menghindari terjadinya inbreeding. Penyebaran individu dalam populasi dapat dibatasi oleh halangan geofrafis, dan berpengaruh terhadap komposisi komunitas. Tiga pola penyebaran populasi a. Emigrasi. Suatu pergerakan individu ke luar dari tempat atau daerah populasinya ke tempat lainnya dan individu tersebut tinggal secara permanen di tempat beru tersebut. b. Imigrasi. Suatu pergerakan individu populasi ke dalam suatu daerah populasi dan individu tersebut meninggalkan daerah populasinya selanjutnya tinggal di tempat baru. c. Migrasi. Pergerakan dua arah, ke luar dan masuk populasi atau populasi pergi dan datang secara periodik selama kondisi lingkungan tidak menguntungkan maka individuindividu suatu populasi akan berpindah tempat, sedangkan kalau suadah menguntungkan kembali ke tempat asal. Dalam kaitannya dengan ruang (skala kecil), individu-individu di dalam populasi menyebar dengan tiga pola yaitu : a. Acak (random) : Penyebran acak adalah jika individu-individu dalam populasi dapat hidup dimana saja di dalam area yang ditempati oleh populasi tersebut b. Seragam (uniform) : Penyebaran seragam jika individu-individu tersebar secara seragam dalam area, dan c. Mengelompok (clumped) : Penyebaran mengelompok jika individu di dalam populasi lebih mudah ditemukan pada area tertentu dibandingkan pada areal yang lain
Di alam penyebaran secara acak jarang terjadi, penyebaran secara acak akan terjadi jika lingkungan homogen. Penyebaran individu di dalam populasi seragam terjadi bilamana terjadi persaingan yang keras diantara individu-individu di dalam populasi sehingga timbul kompetisi (pertentangan) yang positif, yang mendorong pembagian ruang hidup yang sama. Penyebaran individu menggerombol umum terjadi di alam, individu-individu dalam populasi menunjukkan derajad pengelompokan karena adanya kebutuhan yang bersamaan akan faktor-faktor lingkungan. Laju kelahiran dan laju kematian dependent pada kepadatan populasi, populasi akan mencapai titik keseimbangan jika laju kelahiran lebih besar dari laju kematian. Fluktuasi laju kelahiran dan laju kematian menjaga populasi pada atau sekitar titik keseimbangan dan dipengaruhi oleh kepadatan populasi. Jika laju kelahiran meningkat, maka laju kematian juga meningkat. Saat kepadatan populasi meningkat, kompetisi diantara anggota populasi dan kelangkaan sumberdaya menyebabkan laju kematian meningkat, laju kelahiran menurun atau keduanya Jika kepadatan populasi turun pada level terendah dan kemelimpahan sumberdaya kembali meningkat maka kepadatan populasi kembali meningkat dengan penurunan laju kematian dan peningkatan laju kelahiran atau kombinasi keduanya. Faktor kepadatan independen adalah faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi populasi yang tidak terikat oleh ukuran, seperti suhu dan suplai oksigen. Seperti halnya makanan, air, dan habitat. Factor kepadatan independent adalah factor kepadatan populasi yang bergantung pada cuaca, bencana alam, dan keadaan acak. Iklim, cuaca (termasuk kekeringan dan banjir) dan kebakaran besar dapat menyebabkan kematian pada populasi local terlepas dari kepadatan mereka. Penggunaan pestisida, pengeluaran polutan , perburuan yang berlebihan dan memancing oleh manusia dapat memiliki pengaruh yang serupa. (Naughhton,1973) Pengaruh kepadatan independent pada tingkat peningkatan populasi, bukan mengatur pertumbuhan populasi. Tapi mengatur umpan balik dari homeostatis yang berfungsi dalam kepadatan populasi. Walau bagaimanapun, pengaruh kepadatan independent sangat berpengaruh dalam perubahan ukuran populasi dan juga mempengaruhi tingkat kelahiran dan kematian. Pengaruh kepadatan independent memungkinkan menyembunyikan efek yang mempengaruhi sepenuhnya suatu populasi. (Naughhton,1973)
Pengaruh kepadatan independent pada umumnya dipengaruhi oleh
cuaca yang tidak
dapat ditentukan dan diprediksi, dan fungsinya sangat luas pada pengaruh persediaan makanan. Perubahan populasi yang sering terjadi sering berhubungan langsung dengan adanya variasi kelembaban dan suhu. Contohnya, pada pertumbuhan pohon cemara budworm (Choristoneura fumiferana), yang didahului oleh angin antisiklon. Karakteristik pada curah hujan rendah dan tingginya evaporasi dan berakhir ketika cuaca kembali lagi. Dalam hal ini, pengaruh kepadatan independent seperti bisa menempatkan pada lokasi dengan kondisi topografi dan iklim mikro yang baik terhadap populasi lokal tersebut. (Setiadi,1989) Distribusi Usia Populasi
Proporsi individu dalam setiap kelompok umur disebut distribusi umur. Rasio dari kelompok-kelompok umur dari populasi menentukan status reproduktif yang sedang berlangsung dari populasi tersebut, sehingga menentukan pertumbuhan populasi untuk waktu berikutnya. Dalam lingkaran hidup dari organisme terdapat fase lahir, pertumbuhan, dewasa, tua dan kemudian mati. Dalam ekologi Boden Heimer (1938) membagi umur hewan dalam tiga periode, yaitu fase preduktif, dimana hewan mengalami pertumbuhan yang cepat tetapi belum mampu berproduksi, fase reproduksi, dimana hewan mampu bereproduksi, fase post reproduksi, dimana hewan tidak mampu lagi bereproduksi yaitu pada umur tua. (Setiadi,1989) Dengan demikian struktur umur/ratio umur dalam suatu populasi dapat menunjukkan suatu populasi apakah sedang mengalami pertumbuhan yang cepat, stabil, atau sedang mengalami penurunan. Data tentang struktur umur dari populasi sering disajikan dalam bentuk piramida umur .
Ratio umur pada : A = populasi yang sedang tumbuh, Populasi yang berkembang dengan cepat, sebagian besar individu muda B = populasi sedang stabil, Populasi stasioner memiliki pembagian kelas umur lebih merata C = populasi yang mengalami kemunduran. Populasi menurun, sebagian besar individunya berusia tua. (Setiadi,1989)
d. Pertumbuhan Populasi
Pertumbuhan populasi yaitu lintasan suatu obyek yang berubah tempat atau berpindah status dari satu titik ke titik berikutnya. Perubahan status adalah proses dinamis, dan proses inilah yang menjadi pusat perhatian dalam kajian dinamika populasi. Kedua kekuatan utama yang mempengaruhi pertumbuhan populasi, yaitu angka kelahiran dan angka kematian, dapat diukur dan digunakan untuk memprediksi bagaimana ukuran populasi akan berubah menurut waktu. Ada dua jenis model pertumbuhan populasi, yaitu Model eksponensial dan model logistik. Model eksponensial pertumbuhan populasi menjelaskan suatu populasi ideal dalam lingkungan yang tidak terbatas. Dengan mengabaikan imigrasi dan emigrasi, laju pertumbuhan suatu populasi, r, adalah angka kelahiran dikurangi angka kematian.
Jika populasi pada waktu t o adalah No maka dapat diselesaikan dengan cara:
dimana, N
= ukuran populasi awal
e
= 2,718281828 (dibulatkan menjadi 2,72)
rm
= laju pertambahan intrinsik maks. (b-d)
b
= laju pertumbuhan (birth rate)
d
= laju kematian (death rate)
Bentuk kurva pertumbuhan eksponensial ini adalah berbentuk huruf J seperti di bawah ini:
Model logistik pertumbuhan populasi menyertakan konsep daya tampung (K). Pertumbuhan eksponensial tidak dapat dipertahankan tanpa batas dalam populasi apapun. Suatu model yang lebih nyata (realistis) membatasi pertumbuhan dengan menyertakan daya tampung (K), ukuran populasi maksimum yang dapat didukung oleh sumberdaya yang tersedia. Persamaan logistik dN/dt = rmaksimum N(K — N)/K menjelaskan suaru kurva berbentuk S. di mana pertumbuhan populasi mendatar ketika ukuran populasi mendekati daya tampung. Model ini memprediksi laju pertumbuhan yang berbeda pada kepadatan populasi yang berbeda. Rumus dari pertumbuhan ini adalah
dimana,
dN/dt
= population growth per unit time
rm
= maximum net population growth rate per individual per unit time
N
= number of individuals
(K-N)/K
= proportion of resources not yet used
Bentuk kurva dari pertumbuhan ini adalah berbentuk S (sigmoid) seperti di bawah ini:
Pengaturan (Regulasi) Populasi
Pengaturan populasi berlangsung terjadi sejak teori Malthus dan juga Darwin yang berpendapat bahwa tidak ada populasi di alam yang tumbuh tanpa batas, selalu dibatasi oleh banyak komponen yang merusak yang akan menurunkan populasi tersebut. Ada empat macam teori pengaturan populasi yaitu faham biotic, faham iklim, Teori Nicholson, dan Teori Smith. a.
Faham Biotik Pada tahun 1911 Howard dan Fiske berpendapat bahwa jika dikaji dalam jangka panjang, kepadatan populasi suatu serangga selalu dalam keadaan seimbang dan keadaan seimbang diatur oleh faktor pengendali fakultatif terutama parasitoid (biotik), sedangkan faktor fisik (abiotik) seperti cuaca yang ekstrim hanya merupakan faktor malapetaka yang bersifat sementara dan populasi dapat pulih kembali kedalam keadaan seimbang. Selanjutnya teori ini disebut sebagai faham atau aliran biotik.
b. Faham Iklim
Pada tahun 1928 Bodenheimer dan 1931 Uvarov, menganggap faktor fisik (abiotik) sebagai faktor utama pengendali populasi. Teori ini menekankan bahwa factor-faktor fisik sangat menentukan kelulus hidupan,
birth rate dan death rate serangga. Mereka
mencontohkan kasus ledakan populasi hama selalu disebabkan oleh faktor iklim. c.
Teori Nicholson
Pada tahun 1933 Nicholson seorang Entomolog dari Australia yang juga penganut teori biotik menentang sama sekali teori abiotik. Dia lebih menekankan kepadatan populasi dan persaingan antar individu dalam populasi sebagai faktor yang sangat mempengaruhi pertumbuhan populasi. d. Teori Smith
Smith 1935, yang sealiran dengan Nicholson mengemukakan bahwa hanya faktor density dependent lah yang dapat menentukan tercapainya keseimbangan populasi atau rata-rata
kepadatan populasi tidak dapat ditentukan oleh faktor-faktor yang tidak bergantung kepadatan. Secara sederhana, pengaturan populasi dapat dijelaskan sebagai berikut. Jika kepadatan populasi meningkat maka tingkat kematian meningkat atau tingkat kelahiran menurun, sehingga populasi akan seimbang pada tingkat pertemuan antara jumlah dr (death rate) dan jumlah br (birth rate). Dr selajutnya dsb sebagai density dependent jika naik saat kepadatan naik. Kemungkinan lain adalah dr atau br tidak berubah meskipun kepadatan berubah yang dsb density independent. Kemungkinan ketiga adalah br naik pada saat kepadatan naik atau dr justru menurun pada saat kepadatan naik hal dsb sebagai kebalikan density dependent. Dari ketiga kondisi ini disimpulkan bahwa pada populasi tertutup pertumbuhan populasi tidak dapat berhenti kecuali kalau br dan dr bergantung kepadatan.
e. Mekanisme Terjadinya Kompetisi
Di alam organisme tidak hidup sendirian tetapi berdampingan dan saling berinteraksi dengan organisme yang lainnya. Begitupun yang terjadi terhadap tumbuhan, interaksi ini bisa terjadi antara tumbuhan yang sejenis ataupun tidak sejenis. Interaksi yang terjadi antara organisme-organisme tersebut dapat bersifat positif-positif, positif-netral, positif-negatif, netral-netral, dan negatif- negatif. Salah satu bentuk interaksi antara satu populasi dengan populasi lain atau antara satu individu dengan individu lain adalah bersifat persaingan (kompetisi). Persaingan tersebut terjadi karena individu-individu mempunyai kebutuhan yang sama atas apa yang ada pada ekosistemnya, seperti cahaya, unsur hara, lahan untuk tumbuh, dan sebagainya. Persaingan yang dilakukan oleh hewan sangat berbeda dengan tumbuhan.
Pada dasarnya persaingan pada tumbuhan tidak melakukankontak fisik dan pada hewan sebaliknya yaitu persaingan terlihat dari kontak fisik langsung. Kompetisi tersebut dapat berbentuk perebutan sumber daya yang terbatas (resource competition) atau saling menyakiti antar indifidu yang sejenis dengan kekuatan fisik ( interference competition). Kompetisi yang terjadi antara individu sejenis disebut sebagai kompetisi intraspesifik sedangakan interaksi antara individu yang tidak sejenis disebut interaksi interspesifik. Kompetisi adalah interakksi antar individu yang muncul akibat kesamaan kebutuhan akan sumberdaya yang bersifat terbatas, sehingga membatasi kemampuan bertahan (survival), pertumbuhan dan reproduksi individu penyaing (Begon et al .1990), sedangkan Molles (2002) kompetisi didefinisikan
sebagai
interaksi
antar
individu
yang
berakibat
pada
pengurangan kemampuan hidup mereka. Kompetisi dapat terjadi antar individu (intraspesifik) dan antar individu pada satu spesies yang sama atau interspesifik (Krebs, 2002; Molles, 2002). Faktor-faktor ekologi atau faktor-faktor lingkungan yang diperebutkan oleh dalam persaingan antara lain : cahaya, air tanah, oksigen, unsur hara, dan karbon dioksida. Faktor-faktor eksternal lainnya, seperti kehadiran hewan penyerbuk, agen disperal biji, kondisi tanah, kelembababn tanah, udara serta angin dan gangguan atau kerusakan lingkungan oleh manusia juga berpengaruh terhadap kelangsung hidup dari spesies-spesies tertentu didalam suatu habitat (Indriyanto,2006). Model-model interaksi pada suatu komunitas tanaman berdasarkan faktorinteraksinya menurut Walter (1962) yang dikutip oleh Muller – Dombois & Ellenberg (1974) dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu : 1. Persaingan langsung ( dirict competitor ), tumbuhan bersaing pada sumber daya yang sama dengan menguasai strata yang sama baik diatas atau dibawah tanah. 2. Pernggantung ( dependent spesies), yaitu tanaman yang hanya dapat hidup pada sebagian relung habitatnya karena kehadiran tanaman lain.
3. Pelengkap ( compelementary spesies), yaitu tanaman yang tidak bersaing secara langsung dengan tanaman lain karena meraka memanfaatkan sumberdaya yang berbeda atau karena perbedaan irama musiman ( seasonal rhythm) (Wijayanti, 2008).
Persaingan intraspesifik, yaitu persaingan yang terjadi antara suatuindividu organisme yang berspesies sama dan persaingan interspesifik yaitu persaingan yang terjadi antara organisme yang memiliki spesies berbeda. Suatu cara untuk mengurangi kompetisi ialah dengan mengurangi kompetisi diantara kospesifik ialah dengan mengurangi kebutuhan untuk memperoleh sumber yang terbatsa itu. Hal ini dapat dicapai dengan penurunan densitas populasi, peningkatan efisiensi individu, atau substitusi dengan sumber lain. Selanjutnya populasi akan berada dibawah daya dukung yang ditentukan, setidaknya hingga populasi itu mencapai K yang hari ini. Substitusi dengan sumber-sumber lain sangat bergantung pada persediaan sumbersumber tersebut. Baik secara mutlak maupun dalam kaitannya dengan penggunaan sumber-sumber tersebut oleh populasi-populasi lain. Ekspansi suatu sumber memerlukan kelimpahan sumber itu yang berhubungan dengan penggunaannya sekarang oleh spesies-spesies lain atau spesies yang berkembang dan merupakan saingan yang lebih baik. Individu-individu dari spesies yang terdapat pada lingkungan yang penuh dengan spesies yang mengeksploitasi gradient sumber yang sama mungkin tidak mampu secara evolusioner mengembangkan tingkan eksploitasi dengan pengaruh kompetisi intraspesifik. Keseimbangan antara kompetisi intraspesifik dan interspesifik akan memainkan peranan utama pada hasil evolusioner (Naughton, 1992). Secara teori, spesies-spesies anggota populasi saling berinteraksi satu dengan yang lainnya dan membentuk interaksi yang positif, negatif atau bahkan nol, atau kombinasi yang bentuk interaksinya dapat dibagi menjadi sembilan tipe (tipe penggunaan
sumberdaya),
amensalisme,
parasitisme,
predasi
(pemangsaan),
momensialisme, protokolisme dan mutualisme. Pernyataan ini berdasarkan Odum (1993) ; Glopal dan Bhardwaj (1979) dalam buku indriyanto (2006).
III.Kesimpulan DAFTAR PUSTAKA
