FAKTOR PEMBATAS

FAKTOR PEMBATAS

 

Tim Penyusun :

Eltra Cyta Ocktora

Tarbiyah / Ipa Biologi – D / V

FAKULTAS TARBIYAH JURUSAN IPA BIOLOGI

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN) SYEKH NURDJATI CIREBON

2011

FAKTOR PEMBATAS

ISI

Ekosistem merupakan suatu kesatuan di dalam alam yang terdiri dari semua organism yang berfungsi bersama-sama di suatu tempat yang berinteraksi dengan lingkungan fisik yang memungkinkan terjadinya aliran energi dan membentuk struktur biotik yang jelas dan siklus materi di antara komponen hidup dan tak hidup (Anonim, 2007). Oleh karena itu, di dalam suatu ekosistem harus terjadi keseimbangan antara komponen biotik maupun komponen abiotik sehingga aliran energi yang terjadi dengan baik.

Sebuah ekosistem adalah level paling kompleks dari sebuah organisasi alam. Ekosistem terbentuk dari sebuah komunitas dan lingkungan abiotiknya seperti iklim, tanah, air, udara, nutrien dan energi. Ahli ekologi sistem adalah mereka yang mencoba menghubungkan bersama beberapa perbedaan aktifitas fisika dan biologi di dalam suatu lingkungan. Penelitian mereka seringkali terfokus pada aliran energi dan perputaran material-material yang ada di dalam sebuah ekosistem. Mereka biasanya menggunakan komputer yang canggih untuk membantu memahami data-data yang dikumpulkan dari penelitian di lapangan dan untuk memprediksi perkembangan yang akan terjadi (Anonim, 2007). Sebuah ekosistem yang sederhana dapat digambarkan seperti berikut. Matahari menyediakan energi yang hampir dibutuhkan semua produsen untuk membuat makanan. Produsen terdiri dari tanaman-tanaman hijau seperti rumput dan pohon yang membuat makanan melalui proses fotosintesis.

Tanaman juga membutuhkan bahan-bahan abiotik seperti air dan pospor untuk tumbuh. Yang termasuk konsumen pertama diantaranya tikus, kelinci, belalang dan binatang pemakan tumbuhan lainnya. Ular, macan dan konsumen kedua lainnya atau yang biasa disebut dengan predator adalah pemakan binatang. Pengurai seperti jamur dan bakteri, menghancurkan tanaman dan binatang yang telah mati menjadi nutrien-nutrien sederhana. Nutrien-nutrien tersebut kembali ke dalam tanah dan digunakan kembalioleh tanaman-tanaman.

Tingkatan-tingkatan energi yang berkesinambungan yang berlangsung dalam bentuk makanan ini disebut rantai makanan. Di dalam sebuah rantai makanan yang sederhana rumput adalah produsen, konsumen pertama seperti kelinci memakan rumput. Kelinci selanjutnya dimakan oleh konsumen kedua misalnya ular atau macan. Bakteri pengurai menghancurkan sisa-sisa rumput yang mati, kelinci, ular, dan macan yang tidak termakan, sama halnya seperti menghancurkan kotoran binatang.

Dalam suatu ekosistem, bila salah satu dari elemennya terganggu, maka elemen lain juga akan turut terganggu. Apalagi jika elemen yang terganggu itu adalah elemen major. Elemen yang mempengaruhi banyak elemen lain. Suhu umpamanya. Ekosistem dan iklim bumi banyak bergantung pada perubahan suhu. Tiupan angin, taburan hujan, empat musim, ombak dan sebagainya. Oleh karena itu, perlu adanya keseimbangan di adalam ekosistem.

Salah satu faktor yang menjadi pembatas di dalam suatu ekosistem adalah tempratur, dimana tempratur ini merupakan bagian dari klimat. Tempratur di dalam suatu ekosistem akan berpengaruh secara langsung terhadap ternak, misalnya :

1.     Pengaruh tempratur terhadap pertumbuhan ternak, dimana pada suatu daerah yang memilki tempratur yang tinggi dapat mengurangi nafsu makan. Sebaliknya, konsumsi air meningkat akibat penguapan yang begitu tinggi pada tubuh ternak, sehingga ternak akan kekurangan zat-zat nutrisi yang dibutuhkan dalam pertumbuhan. Menurut Reksohadoprodjo, (1995) bahwa bila stress klimat, menekan nafsu makan, mengurangi sengaman (konsumsi) makanan dan waktu merenggut hijauan, maka akibatnya terjadi pengurangan produktivitas ternak yang tercermin dari pertumbuhan ternak dan hasil air susu yang kurang. Selain itu, lama ternak merumput di padang pengembalaan yang dipengaruhi secara langsung oleh tempratur. Karena pada umunya ternak tidak tahan terhadap panas dalam waktu yang lama.

2.    Pengaruh tempratur terhadap reproduksi, tempratur udara tinggi atau perubahan mendadak tempratur udara yang dapat terjadi terutama di daerah subtropik, dapat berpengaruh langsung terhadap penampilan kemampuan reproduksi sapi dan basah udara tinggi menunjang pengaruh tempratur tinggi. Dan kematian embrio atau pun fetus akan terjadi akibat tempratur yang begitu tinggi.

3.    Pengaruh tempratur produksi susu, kebanyakan bukti dari percobaan mengatakan bahwa produksi air susu, lemak, dan bahan solids nonfat berkurang dengan naiknya tempratur. Klimat mempunyai pengaruh nyata terhadapa bahan solids tanpa lemak. Produksi air susu sapi dari ternak kembar yang diteliti dan ditempatkan di daerah temprate adalah 44 % lebih tinggi disbanding kembarnya yang ditempatkan di daerah tropik dan produksi lemaknya 56 % lebi tinggi (Reksohadoprodjo, 1995).

Akibat cekaman panas menyebabkan terjadinya penurunan konsumsi pakan, produksi susu dan bobot badan. Penurunan tersebut dikarenakan ternak berusaha menurunkan produksi panas, karena ada tambahan panas (heat gain) dari luar tubuh, dengan cara mengurangi konsumsi pakan sehingga berakibat terhadap penurunan bobot badan. Pengaruh kondisi lingkungan terhadap penambahan bobot badan, produksi susu, konsumsi pakan (hay) Penurunan ini terjadi karena selama dalam cekaman panas di dalam tubuh sapi justru terjadi katabolisme protein otot dan peningkatan Glucogenesis (Purwanto, 2007). Sedangkan pengaruh tempratur secara tidak langsung terhadap ternak yaitu pengaruh tempratur terhadap pakan (hijauan) terutama pada kualitas dan kuantitas pakan Sehingga akan kekurangan sumber gizi yang dapat menurunkan produktivitas ternak.

A.   KONSEP FAKTOR PEMBATAS DI DALAM EKOSISTEM

Pertumbuhan organisme yang baik dapat tercapai bila faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan berimbang dan menguntungkan.

Bila salah satu faktor lingkungan tidak seimbang dengan faktor lingkungan lain, faktor ini dapat menekan/kadang-kadang menghentikan pertumbuhan organisme

a.      Faktor lingkungan yang paling tidak optimum akan menentukan tingkat produktivitas organisme.

b.     Prinsip ini disebut sebagai prinsip faktor pembatas.

c.      Justus Von Liebig mempelajari pengaruh macam2 faktor terhadap pertumbuhan organisme(tanaman).

d.     Liebig menemukan bahwa prtumbuhan tanaman akan trbatas karena trbatasnya unsur hara yang diperlukan dalam jumlah kecil dan ketersediaan di alam hanya sedikit.

Hukum Minimum Liebig:

a.      Untuk dapat bertahan dan hidup di dalam keadaan tertentu, suatu organisme harus memiliki bahan-bahan penting yang diperlukan untuk pertumbuhan dan berkembang biak.

b.     Dalam keadaan mantap bahan penting yang tersedia dalam jumlah mendekati minimum yang diperlukan akan cenderung merupakan pembatas.

c.      Hukum Minimum Liebig dapat dipakai : Satu, hanya dalam keadaan yang tetap, yaitu bila pemasukan dan pengeluaran energi adalah seimbang. Misalnya CO2 adalah faktor pembatas utama dalam danau dan oleh karena itu produktivitas seimbang dengan kecepatan penyediaan CO2 yang berasal dari proses pembusukan bahan organik dengan cahaya, nitrogen, fosfor dan unsur-unsur utama lainnya.

d.     Kedua adalah faktor interaksi.  Contoh : beberapa tumbuhan memperlihatkan bahwa kebutuhan Zn lebih sedikit bila tumbuh di bawah naungan dari pada dengan cahaya penuh. Konsentrasi Zn yang rendah dalam tanah akan berkurang sifat membatasnya bagi tanaman yang berada di bawah naungan dibanding dengan cahaya penuh pada kondisi yang sama.

Oleh karena itu, Liebig menyatakan di dalam Hukum Minimum Liebig yaitu: “Pertumbuhan tanaman tergantung pada unsur atau senyawa yang berada dalam keadaan minimum”. Organisme mempunyai batas maksimum dan minimum ekologi, yaitu kisaran toleransi dan ini merupakan konsep hukum toleransi Shelford.

Hukum Toleransi Shelford

 “ besar populasi dan penyebaran suatu jenis dapat dikendalikan oleh faktor yang melampaui batas toleransi maks/min atau mendekati batas toleransi,populasi itu akan berada dalam keadaan tertekan (stress).

a.      apabila melampaui batas itu yaitu lebih rendah dari batas toleransi min atau lebih tinggi dari batas toleransi maks, maka makhluk hidup itu akan mati dan populasinya akan punah dari sistem tersebut.”

b.     Untuk menyatakan derajat toleransi sering dipakai istilah steno untuk sempit dan euri untuk luas.

c.      Cahaya, temperatur dan air secara ekologis merupakan faktor lingkungan yang penting untuk daratan, sedangkan cahaya, temperatur dan kadar garam merupakan faktor lingkungan yang penting untuk lautan.

B.  FAKTOR PEMBATAS EKOLOGI

Faktor pembatas :

a.    tergantung kepadatan : makanan dan ruangan

b.    tidak tergantung kepadatan :iklim dan bencana alam

HUKUM TOLERANSI: Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut.

C.  KISARAN TOLERANSI POPULASI IKAN HIU THD. SUHU AIR SEBAGAI SALAH SATU FAKTOR LINGKUNGAN ABIOTIS:

**Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.

D.   Konsep gabungan mengenai faktor-faktor pembatas

Kehadiran dan keberhasilan suatu organisme atau golongan organisme-organisme tergantung kepada keadaan kompleks keadaan.

Azas lingkungan Holocoenotik

a.    Keadaan yang manapun yang mendekati atau melampaui batas-batas toleransi dinamakan sebagai membatasi atau faktor pembatas.

b.    Bilamana suatu faktor pembatas dapat diatasi, maka akan timbul faktor pembatas lain

c.    Bilamana salah satu faktor lingkungan diubah, perubahan ini akan mempengaruhi atau merubah komponen-komponen lain . Contoh: Suhu udara rumah kaca dinaikkan 10 derajat celcius,maka udara dlm rmh kaca banyak mengandung uap air, sehingga penguapan meningkat,kadar air tanah berkurang, tanah menjadi kering .

d.    Lingkungan merupakan kumpulan macam-macam faktor lingkungan yang saling berinteraksi. Jika satu faktor diubah, hampir semua faktor lainnya ikut berubah

e.    Hubungan antara komunitas makhluk hidup dengan lingkungannya bersifat holocoenotik Artinya tidak ada dinding pemisah antara faktor2 lingkungan dan dengan organisme di dalamnya Eksosisem sebagai satu keseluruhan, sulit untuk memisahkan satu faktor/organisme di alam tanpa mengganggu komponen ekosistem lain

Pentingnya Faktor-Faktor Fisis sebagai Faktor-Faktor Pembatas

1.   Tempratur/suhu

Beberapa organisme dapat hidup pada temperatur yang rendah sekali. Sedangkan beberapa microorganisme, terutama bakteri dan algae dapat hidup dan berkembang pada musim-musim semi yang panas kira-kira 88C Organisme yang hidup di air  umumnya mempunyai batas toleransi lebih sempit trhdp suhu daripada hewan yang hidup di darat, sehingga temperatur penting dan sering kali merupakan faktor pembatas. Semua proses-proses kimia dalam metabolisme seperti difusi,pembentukan dinding sel tergantung pada suhu. Kalau temperatur melampaui minimum, pernafasan dapat berhenti dan menyebabkan kematian. Pengaruh temperatur di dalam metabolisme, tidak hanya tentang lajunya tetapi juga mengenai produk yang dihasilkannya. Pengaruh temperatur tampak juga pada perkecambahan dan susunan jenis vegetasi.

2.  Cahaya

cahaya adalah sumber energi, tetapi juga suatu pembatas pada kedua tingkat maksimum dan minimum. Oleh karena itu cahaya sebagai faktor pembatas dan pengontrol. Intensitas cahaya mengontrol seluruh ekosistem melalui pengaruhnya pada produksi primer. Berdasarkan kebutuhan cahaya dikenal:

a.   tumbuhan perlu cahaya penuh (light demanding)

b.  tumbuhan yang toleran dan setengah toleran.

3.  Air

Air untuk fungsi fisiologis perlu bagi semua protoplasma.  Dari sudut ekologis terutama sebagai faktor pembatas curah hujan sebagian besar ditentukan oleh geografi dan pola gerakan udara yang besar atau sistem iklim. Penyebaran curah hujan sepanjang tahun merupakan faktor pembatas yang sangat penting untuk organisme.

E.  Faktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas, Lingkungan Mikro dan Indikator Ekologi

Lingkungan mikro merupakan habitat organisme dengan faktor-faktor fisik lingkungan sekitar yang banyak dipengaruhi oleh iklim mikro dan perbedaan topografi.

1. Perbedaan iklim mikro ini dapat menghasilkan komunitas yang ada menjadi berbeda.
2. Suatu faktor lingkungan sering menentukan organisme yang akan ditemukan pada suatu daerah.
3. sebaliknya dapat ditentukan keadaan lingkungan fisik dari organisme yang ditemukan pada suatu daerah. Organisme inilah yang disebut indikator ekologi (indikator biologi/bioindikator).

indikator biologi /Bioindikator:

a.    umumnya organisme steno merupakan indikator yang lebih baik daripada organisme euri.

b.    Spesies jumlah besar umumnya merupakan indikator yang lebih baik daripada spesies jmlh kecil, karena spesies dengan anggota organisme besar mempunyai biomassa yang besar,umumnya lebih stabil.

c.    sebelum yakin terhadap satu spesies atau kelompok spesies yang akan digunakan sebagai indikator, seharusnya kelimpahannya di alam telah diketahui terlebih dahulu.

d.    semakin banyak hubungan antar spesies, populasi atau komunitas seringkali menjadi faktor yang semakin baik apabila dibandingkan dengan menggunakan satu spesies.

F.  Faktor Fisik sebagai Pembatas dalam Ekosistem

Dengan mengetahui faktor pembatas (limiting factor) suatu organisme dalam suatu ekosistem maka dapat diantisipasi kondisi-kondisi di mana organisme tidak dapat bertahan hidup.(Champbell, Biologi Edisi Kelima).

Umumnya suatu organisme yang mempunyai kemampuan untuk melewati atau melampaui faktor pembatasnya maka ia memiliki toleransi yang besar dan kisaran geografi penyebaran yang luas pula. Sebaliknya jika organisme tersebut tidak mampu melewatinya maka ia memiliki toleransi yang sempit dan memiliki kisaran geografi penyebaran yang sempit pula. . (RA Hutagalung, Ekologi Dasar)

Tidak sedikit didapati pula bahwa ada organisme tertentu yang tidak hanya beradaptasi dengan faktor pembatas lingkungan fisik saja, tetapi mereka bisa memanfaatkan periodisitas alami untuk mengatur dan memprogram kehidupannya guna mengambil keuntungan dari keadaan tersebut. (RA Hutagalung, Ekologi Dasar)

Faktor pembatas fisik bagi suatu organisme kita kenal secara luas di antaranya faktor cahaya matahari, suhu, ketersediaan sejumlah air, gabungan antara faktor suhu dan kelembaban, dan lain sebagainya.

G.  Faktor Kimiawi dan Nonfisik Ekosistem

Faktor pembatas nonfisik adalah unsur-unsur nonfisik seperti zat kimia yang terdapat dalam lingkungan akan menjadi faktor pembatas bagi organisme-organisme untuk dapat hidup dan berinteraksi satu sama lainnya. (RA Hutagalung, Ekologi Dasar)

Kondisi lingkungan perairan (aquatic) berbeda dengan kondisi lingkungan daratan (terrestrial), terutama ditinjau dari keberadaan unsur kimiawi seperti; O2, CO2, dan gas-gas terlarut lainnya yang dapat diperoleh organisme di lingkungannya. (RA Hutagalung, Ekologi Dasar)

Garam biogenik adalah garam-garam yang terlarut dalam air, seperti karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), sulfur (S), posfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), dan magnesium (Mg). Zat kimia ini merupakan unsur vital bagi keberlanjutan organisme tertentu.(RA Hutagalung, Ekologi Dasar)

Tanah terdiri atas bahan induk, bahan organik, dan mineral yang hasil pencampurannya dapat membentuk tekstur tanah tertentu. Ruang-ruang antara hasil pencampuran bahan-bahan tadi diisi oleh gas dan air. Kondisi tekstur dan kemampuan tanah inilah yang akan menentukan ketersediaan unsur hara bagi tumbuhan dan hewan di atasnya.(soeraatmadja, Ilmu Lingkungan)

Tumbuhan perdu yang mempunyai daun lebar lebih tahan terhadap keterbatasan sinar matahari, sedangkan tumbuhan rerumputan sangat membutuhkan sinar matahari. Lebar atau kecil daun berpengaruh langsung terhadap kemampuan tumbuhan untuk melakukan kegiatan fotosintesis dan penguapan (transpirasi). Semakin lebar daun semakin tinggi kemampuan fotosintesis dan semakin besar pula penguapan. (soeraatmadja, Ilmu Lingkungan)
Faktor cahaya, temperatur, dan kadar garam dalam ekosistem perairan akan berinteraksi bersama menjadi faktor pembatas utama terhadap keberadaan organisme. Hal ini dapat dilihat jelas pada perbedaan jenis organisme yang biasa didapati di dekat muara sungai dengan yang terdapat di lepas pantai atau laut dalam.(RA Hutagalung, Ekologi Dasar)

H.  Faktor – Faktor Pembatas Yang Terikat Padat dan Bebas dari Kepadatan

Bila suatu populasi tidak dikenai faktor pembatas mana pun sehingga dapat merealisir potensi biotik secara penuh, pertumbuhannya berlangsung dengan pola eksponen, tetapi pertumbuhan eksponen ini tidak dapat berlangsung lama karena ada peranan faktor pembatas lingkungan. Kadang – kadang factor lingkungan menyebabkan pertumbuhan eksponen tiba – tiba berhenti. ( Heddy suwasono, Pengantar Ekologi)

Dalam kasus ini faktor pembatas kecil sekali efektivitasnya dan peningkatan, dan tiba – tiba menjadi sangat efektif, yang biasanya menyebabkan penurunan yang cepat pada kepadatan populasi. Pola pertumbuhan populasi ini adalah cirri beberapa serangga kecil dengan siklus hidup pendek dimana populasi tumbuh dengan cepat selama periode cuaca yang sesuai dengan kemudian tiba – tiba menurun bila cuaca berubah. Ingat bahwa faktor pembatas disini adalah tergantung pada kepadatan populasi; perubahan cuaca bukan disebabkan oleh meningkatnya populasi dan pengaruh pembatasnya akan parah pada populasi kecil maupun besar. ( Heddy suwasono, Pengantar Ekologi)

Biasanya ada fluktuasi, kadang – kadang fluktuasi ini berasal dari fluktuasi lain dalam lingkungn fisik, yang dapat meningkatkan dan menurunkan “daya dukung”. Tetapi fluktuasi kepadatan juga terjadi di labdimana kondisi lingkungan juga dijaga sekonstan mungkin. Jadi pola pertumbuhan yang sebenarnya bisa mendekati kurva sigmoid hanya dengan cara kasar. Akan menghasilkan kurva pertumbuhan sigmoid bila faktor pembatas makin efektif sesuai dengan kenaikan kepadatan populasi, yaitu bila faktor pembatas paling sedikit tergantung pada kepadatan. Perbedaan antara factor pembatas yang tergantung pada kepadatan dan yang tidak tergantung pada kepadatan belum jelas, tetapi walaupun demikian konsep tersebut berguna untuk menjelaskan jenis – jenis pengaruh lingkungan yang ikut membantu menentukan kepadatan populasi. Sebenarnya faktor yang tidak tergantung pada kepadatan adalah yang secara konstan mempengaruhi tanpa mempengaruhi populasi apa apun. Bila populasi inang meningkat, persentase yang menjadi korban akan tinggi karena masing – masing individu yang mungkin terpaksa mengalami situasi yang kurang memadai atau makin lemah sehingga mudah terbang dari sumber daya yang ada menjadi mudah diketemukan dan di serang. ( Heddy suwasono, Pengantar Ekologi).

KESIMPULAN

faktor pembatas terdiri dari faktor pembatas fisik yang kita kenal secara luas di antaranya faktor cahaya matahari, suhu, ketersediaan sejumlah air, dan lain sebagainya, Faktor pembatas nonfisik yaitu nonfisik seperti zat kimia Dan Tipologi Ekosistem dan Indikator Ekologi.

Prinsip – prinsip yang berkaitan dengan faktor pembatas meliputi Hukum Leibig menyebutkan bahwa "sesuatu organisme tidak lebih kuat dari pada rangkaian terlemah dari rantai kebutuhan ekologinya". Hukum Leibig adalah hukum atau ketentuan fenomena alam pada ekosistem tertentu yang menyatakan bahwa organisme tertentu hanya dapat bertahan hidup pada kondisi faktor tertentu dalam keadaan minimum. Dan Hukum Toleransi Shelford menyatakan bahwa organisme tertentu dapat bertahan hidup tidak hanya ditentukan oleh faktor pembatas minimum saja, tetapi juga ditentukan oleh faktor pembatas maksimum. Dengan mengetahui batas toleransi suatu organisme maka hal ini dapat membantu memahami pola dan penyebaran organisme pada ekosistem tertentu.

Beberapa prinsip dasar factor pembatas ekologi, diantaranya :

a.    Hukum minimum (Justus Von Liebig, 1840), kehidupan makhluk hidup ditentukan (sangat dipengaruhi) oleh unsur-unsur yang berada atau tersedia dalam jumlah yang sedikit atau minimum.

b.    Hukum Toleransi (Shelford), setiap organisme mempunyai batas-batas toleransi tertentu (maksimum dan minimum) untuk setiap faktor alam.

c.    Faktor pembatas, adalah faktor-faktor alam yang berada pada atau melampaui titik minimum atau maksimum daya toleransi suatu organisme.

d.    Daya dukung lingkungan (carrying capacity), kemampuan suatu areal tanah atau lahan untuk memberikan jaminan (mendukung) kehidupan orgaisme.

e.    Faktor alam yang holocoenotic, di alam ini ternyata tidak hanya antara organisme dan lingkungannya saja terjadi interaksi, akan tetapi antara sesama faktor-faktor lingkungan itu sendiri juga terjadi hubungan tersebut.

f.    Habitat dan niche,habitat adalah tempat dimana organisme hidup. Niche adalah peranan suatu makhluk hidup di habitatnya.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell. 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid Tiga. Erlangga; Jakarta.

Hutagalung, RA., 2010. Ekologo Dasar. Erlangga; Jakarta.

Soeraatmadja. 1987. Ilmu Lingkungan. ITB; Bandung.

Suwasono, Heddy. 1986. Pengantar Ekologi. Universitas Brawijaya; Malang

Uya. 2010. Komponen Ekosistem. http://www.shvoong.com/exact-sciences/biology/2012066-komponen-ekosistem.html (Diakses tanggal 2 Desember  2011. 21.05 WIB).