Populasi yang telah diidentifikasi sebagai kelompok kolektif
organisme-organisme dari spesies yang sama ( atau kelompok-kelompok lain
didalam mana individu-individu dapat bertukar informasi genetikanya) yang
menduduki ruang atau tempat tertentu, memiliki berbagai ciri atau sifat yang
merupakan milik yang unik dari kelompok dan tidak merupakan sifat milik
individu didalam kelompok itu. Beberapa sifat itu adalah kerapatan, natalitas
(laju kelahiran), mortalitas (laju kematian), penyebaran umur, potensi biotik,
dispersi dan bentuk pertumbuhan atau perkembangan. Populasi juga memiliki sifat
genetika yang secara lansung berkaitan dengan ekologinya, misalnya sifat
adaptif, sifat keserasian reproduktif (Darwinian), dan ketahanan (yakni,
peluang meninggalkan keturunan selama jangka waktu yang panjang).
NENDA
YUNIDA
F05108022
TUGAS
EKOLOGI TUMBUHAN
A. Sifat-sifat Populasi
Populasi
mempunyai sifat yang dapat diukur antara lain:
Kepadatan, natalitas, mortalitas,
distribusi umur, potensi biotik, penyebaran dan bentuk pertumbuhan.
Kepadatan populasi ialah besarnya
populasi dalam hubungannya dengan suatu unit atau satuan ruangan. Perlu diingat
bahwa perhitungan jumlah terlalu mementingkan arti organisme kecil, sedangkan
biomassa terlalu membesarkan arti organisme besar, sedangkan komponen arus
energi memberikan indeks yang lebih baik untuk membandingkan populasi mana saja
dalam ekosistem.
Faktor yang mempengaruhi
kepadatan:
Perubahan kepadatan populasi
dipengaruhi oleh empat parameter primer dari populasi yaitu natalitas,
mortalitas, imigrasi dan emigrasi. Ketika kita menanyakan mengapa populasi
meningkat atau menurun pada spesies tertentu, jawabannya adalah karena salah
satu dari parameter ini berubah. Apabila natalitas dan imigrasi meningkat dalam
populasi sedangkan emigrasi dan mortalitas menurun, maka kepadatan populasi
akan bertambah. Pertambahan jumlah organisme kedalam populasi ini disebut laju
kepadatan yaitu jumlah organisme atau individu yang bertambah ke dalam populasi
per satuan waktu. Jika N merupakan simbol untuk jumlah organisme dan t
merupakan simbol waktu.
Kepadatan Absolut: Para ekologiwan menentukan
kepadatan absolut dengan dua cara yaitu dengan penghitungan total dan dengan
menggunakan sampel.
Dalam menaksir
jumlah populasi terdapat dua indeks yaitu :
1. Indeks Peterson / Lincoln
Indeks
Peterson / Lincoln juga disebut metode Mark and Recapture (juga dikenal sebagai
Capture-Recapture) yaitu metode penandaan dan penangkapan kembali. Metode ini
umumnya digunakan untuk penaksiran ukuran populasi, digunakan untuk menandai
dalam satu kesempatan dan mencatat populasi individu yang tertandai dalam
penangkapan atau pangambilan sampel pada ksempatan kedua (Anonim,2009).
Dari dua kali hasil penangkapan tersebut, dapat diduga ukuran atau besarnya
populasi dengan rumus : keterangan :
N : indeks
Peterson / Lincoln
N = Mn ÷ mv
M : jumlah
individu yang ditandai dan dilepaskan kembali pada penangkapan 1
n : jumlah
total yang bertanda maupun tidak pada penangkapan 2
M : jumlah
individu bertanda, yang tertangkap kembali pada penangkapan 2
(Anonim,2008).
2. Indeks Scnabel
Metode ini berkembang dari metode Peterson / Lincoln menjadi rangkaian
sampel dimana terdapat sampel nomer 2,3,4.. dan seterusnya. Individu-individu
tertangkap dalam masing-masing sampel merupakan individu yang diperiksa
penandanya, lalu ditandai dan dilepaskan. Hanya penanda tipe single yang
digunakan, karena hanya perlu membedakan 2 tipe dari individu, yaitu ditandai
(ditangkap dalam satu atau lebih sampel utama) dan yang tidak ditandai (tidak
pernah ditangkap sebelumnya) (Anonim,2009).
Konsep
“Rate“ (tingkat perubahan), dimaksudkan sebagai ukuran
u/perubahan populasi, yaitu: hasil bagi antara besaran perubahan populasi
dengan periode waktu selama perubahan itu terjadi.
Dalam konsep “Rate”
kita kenal:
Ø Rate pertumbuhan (growth rate) u/populasi,
jumlah organisme yang bertambah ke dalam populasi untuk setiap
ukuran waktu tertentu.
Contoh: pertambahan
jumlah populasi = ∆N, dan waktu yang digunakan u/menghasilkan ∆N adalah ∆t,
maka rate rata2 dari perubahan populasi adalah ∆N / ∆t.
Ø Specific Growth Rate, yaitu perubahan rata2
setiap individu dalam waktu tertentu . Atau dengan rumus :
SGR = ∆N / N * ∆t
Contoh: terdapat
populasi ikan mas (cyprinus carpio) sebesar 50 ekor, setelah sebulan
menjadi 150 ekor, maka:
∆N = 150 – 50 = 100
ekor/bulan, dan SGR = 100 / 50 = 2 ekor/bulan
(cat: rate
pertumbuhan dapat +, 0, dan −).
Salah satu
faktor utama yang menyebabkan peningkatan kepadatan populasi adalah natalitas,
yaitu produksi individu-individu baru di dalam populasi melalui kelahiran,
haching, germinasi atau pembelahan. Fekunditas: kondisi fisiologis yang mengacu
pada kapasitas reproduksi organism. Fertilitas : konsep ekologi yang didasarkan
pada kemampuan organisme menghasilkan anak pada periode tertentu.
·
Laju
kelahiran
Laju kelahiran adalah jumlah
organisme yang dihasilkan individu per
unit waktu. Besar laju kelahiran sangat dipengaruhi oleh tipe organisme yang
sedang dipelajari. Beberapa spesies melakkukan perkawinan setahun sekali,
spesies lain beberapa kali dalam satu tahun, ada yang sepanjang tahun. Beberapa
spesies menghasilkan banyak biji atau telur sedang yang lain hanya beberapa
telur atau biji. Laju kelahiran populasi disebut angka kelahiran kotor (crude
natality). Laju kelahiran individu disebut laju kelahiran spesifik (specific
natality) karena setiap individu akan mempunyai angka kelahiran yang berbeda.
Dalam perhitungan laju kelahiran, harus dibedakan antara Nn dengan N.
·
Natalitas maksimum
Adalah produksi maksimum teoritis individu2 baru di dalam suatu
keadaan ideal (secara ekologis tidak ada faktor pembatas kelahiran, kecuali
faktor fisiologis)
ü Natality
Rate (tingkat natalitas)
Maksudnya
suatu perubahan jumlah populasi k/ adanya kelahiran. Diperoleh dari
jumlah indiv. baru hasil produksi (kelahiran) dibagi dengan waktu (∆t)(disebut
juga natalitas mutlak)
Jadi
Natalitas mutlak = ∆Nn / ∆t
ü Specific
Natality Rate (SNR);
Yaitu
sebagai laju kelahiran jenis umur untuk berbagai kelompok yang berbeda dalam
populasi. SNR = ∆Nn / ∆t N
Catatan:
∆Nn = natalitas; produksi indiv.2
baru dalam st. populasi
∆Nn / ∆t = Rate natality perunit waktu (natalitas mutlak)
N = populasi total sebelum peristiwa
natality (populasi awal yang dari sini sebagian jumlah yang berproduksi)
Mortalitas adalah jumlah individu
dalam populasi yang mati selama periode waktu tertentu. Dalam studi populasi
biologiwan lebih tertarik pada mengapa organisme mati pada usia tertentu.
Mortalitas atau kebalikannya survival, bisa dilihat dari berbagai aspek.
Sebgaian besar organisme yang hidup di alam jarang pada kondisi optimum,
sebagian besar hewan atau tumbuhan mati karena penyakit, predator, atau ancaman
alamiah lain. Laju kematian populasi adalah jumlah individu dari suatu populasi
yang mati dalam periode waktu tertentu (jumlah yang mati per satuan waktu).
Laju kematian populasi nilainya negatif, karena merupakan kebalikan dari angka
kelahiran. Nisbah antara angka kelahiran dan kematian disebut vital indeks yang
dirumuskan dalam bentuk persentase (%)
Ada 3 pengertian menyangkut mortalitas, sbb:
1) Mortalitas Ekologi (Ecological of realized mortality), kematian yang terjadi kareba keadaan
lingkungan tertentu akibat adanya faktor ekologi tertentu.
2) Mortalitas
Minimum Teoritis, kematian yang terjadi hanya karena faktor ketuaan
dan bukan karena limiting factor.
3) Mortalitas
Khusus (Specific Mortality), prosentase (tingkat) kematian dari
populasi semula untuk setiap priode waktu tertentu.
Penyebaran Umur Populasi
Individu di dalam populasi mencakup
berbagai tingkat umur yaitu prereproduktif, reproduktif dan postreproduktif.
Proporsi individu dalam setiap kelompok umur disebut distribusi umur. Keadaan
distribusi umur berpengaruh terhadap tingkat kematian dan kelahiran. Rasio dari
kelompok-kelompok umur dari populasi menentukan status reproduktif yang sedang
berlangsung dari populasi tersebut, sehingga menentukan pertumbuhan populasi
untuk waktu berikutnya. Dari distribusi umur dapat diramalkan tingkat kelahiran
dan kematian sehingga dapat diperkirakan keadaan populasi masa yang akan
datang, karena distribusi umur sangat besar pengaruhnya perhadap pertumbuhan
populasi dan dinamika populasi. (a) Populasi yang berkembang dengan cepat,
sebagian besar individu muda, (b) Populasi stasioner memiliki pembagian kelas
umur lebih merata, (c) Populasi menurun, sebagian besar individunya berusia
tua.
Umur di
dalam populasi dapat digambarkan dalam bentuk piramida yang disebut dengan
piramida umur populasi. Suatu model yang menggambarkan perbandingan geometri
dari perbedaan kelompok umur di dalam suatu populasi.
(a) Piramida Bentuk Segitiga.
Piramida ini
menunjukkan persentase individu muda di dalam populasi tinggi. Di dalam
populasi di mana kelompok umur individu muda tinggi biasanya laju kelahiran tinggi
dan dapat saja pertumbuhan populasi eksponensial, seperti pada populasi ragi,
Paramaecium dan sebagainya.Pada keadaan seperti ini setiap perubahan
(regenerasi) akan lebih banyak dari pendahulunya dan akan memberikan dasar
piramida umur yang lebar.
(b)
Piramida
Bentuk Genta.
Menunjukkan proporsi yang seimbang
dari individu-individu muda sampai tua. Selanjutnya laju pertumbuhan populasi
konstan dan stabil. Fase kelompok umur sebelum reproduksi dan reproduksi
menjadi seimbang berbeda sedikit saja dan kelompok umur populasi memberikan
strukutur bentu genta atau lonceng.
(c) Piramida Bentuk Kendi.
Menunjukkan persentase yang rendah untuk
individu-individu muda dan proporsi besar pada fase setelah reproduksi. Hal ini
dapat terjadi jika laju kelahiran secara drastis diturunkan, maka jumlah
individu sebelum reproduksi menjadi lebih kecil dan lebih rendah dari kelompok
pos reproduksi.
B.
Laju Intristik dari Kenaikan Alami.
Laju
pertumbuhan intrinsik merupakan merupakan kapasitas suatu populasi untuk
meningkat, yang besarnya ditentukan oleh berbagai aspek yang menyangkut sejarah
kehidupan organisme yaitu natalitas, mortalitas dan waktu perkembangan.
Statistik
demografi parasitoid mnggunakan rumus yang dikembangkan Southwood (1978 dalam
Tarumingkeng, 1994):
lx
=hari pengamatan ke atau kelas umur
ax =
jumlah individu yang hidup
lx =
proporsi individu yang hidup
dx =
jumlah individu yang mati
mx =
keperidian spesifik individu pada kelompok umur x.
qx =
proprsi individu yang mati
lo =
ao/ao =1. l1 = a1/ao, lx= ax/ao
Proporsi
jumlah anak betina yang lahir sepanjang generasi kohor yang disebut laju
reproduksi neto (Ro);
Ro = ∑
lxmx
Waktu
rataan generasi dihitung dengan
T =
∑x lxmx / Ro
Laju pertumbuhan intrinsik dihitung dengan
r = Log e Ro/T
C. Pola pertumbuhan populasi dan konsep
daya dukung
Pertumbuhan
populasi berarti perubahan ukuran populasi pada periode waktu tertentu.
Populasi adalah unit biologis yang menunjukkan perubahan dalam ukurannya.
Pada bentuk
J, kerapatan bertambah dengan cepat secara eksponensial atau bunga berganda dan
kemudian berhenti secara mendadak karena hambatan lingkungan atau
pembatasan-pembatas lain secara kurang lebih mendadak menjadi lebih efektif.
Kurva pertumbuhan populasi pada lingkungan yang terbatas disebut kurva bentuk S
(sigmoid).Pada bentuk sigmoid, populasi bertambah perlahan-lahan mula-mula
(fase pembentukan), lebih cepat tetapi hal ini kemudian lambat secara
berangsur-angsur karena hambatan lingkungan meningkat sampai tingkat kurang
lebih seimbang atau terpelihara. Pada kurva ini dikenal laju pertumbuhan pada
(a) fase tersendat (lag phase), (b) fase menanjak naik (accelerating growth
phase), (c) fase pertumbuhan melambat (decelerating growth phase) dan (d)
periode keseimbangan (equilibrium period).
Kurva Sigmoid berbeda dengan kurva
geometrik (bentuk J) dalam dua hal yaitu: (1) kurva ini memiliki asimptot atas
(kurva tidak melebihi titik maksimal tertentu), (2) kurva ini mendekati
asimptot secara perlahan, tidak secara mendadak atau tajam. Laju pertumbuhan
dapat dikurangi dengan penambaan individu baru dalam populasi, yang
mengakibatkan pertambahan menjadi berkurang.
Secara teoritik, pada keadaan lingkungan yang
ideal dimana tidak ada faktor lingkungan fisik atau biotik yang membatasi laju
pertumbuhan intrinsik yang maksimum maka populasi tumbuh secara eksponensial.
Kemampuan populasi tumbuh membentuk kurva eksponensial disebut dengan potensi
biotik. Potensi biotik menunjukkan laju pertumbuhan teoritis yang tidak sesuai
dengan kenyataan di alam. Pada kenyataannya, potensi biotik selalu dekendalikan
oleh faktor lingkungan yang saling berinteraksi sehingga membatasi pertumbuhan.
Faktor lingkungan yang membatasi pertumbuhan populasi dengan cara menurunkan
laju kelahiran atau menaikkan laju kematian atau keduanya disebut dengan
resistensi lingkungan. Batas resistensi lingkungan terhadap kemampuan potensi
biotik suatu populasi diberi lambang K (daya dukung lingkungan). Dengan
menukarkan nilai K pada persamaan laju pertumbuhan populasi maka persamaan akan
berkembang dan memberikan kurva pertumbuhan model logistik sederhana.
Selanjutnya nilai K disebut dengan carriying capacity (daya dukung lingkungan).
Yaitu jumlah kepadatan populasi yang dapat didukung oleh faktor lingkungan
terbatas akibat adanya resistensi lingkungan.
·
Hubungan
antara potensi biotik, pertumbuhan logistik dan resistensi lingkungan.
Penambahan
jumlah individu ke dalam
populasi secara tiba-tiba melebihi daya dukung menyebabkan kurva bentuk J pada
kurva potensi biotik menjadi terputus secara tiba-tiba (overshoot). Jika
kemampuan daya dukung hanya dibatasi oleh persediaan makanan. Pada kenyataannya
populasi organisme berosilasi disekitar daya dukung (K). Sedangkan pada keadaan
lingkungan yang terbatas, dimana populasi dibatasi oleh daya dukung lingkungan,
sehingga ukuran populasi mempengaruhi laju pertumbuhan, dan laju pertumbuhan
membentuk kurva sigmoid (S).
Semakin
besar ukuran populasi (makin mendekati daya dukung) maka laju pertambahan
populasinya semakin kecil walaupun laju pertambahan intirinsiknya tetap. Jadi
laju pertumbuhan populasi pada linkungan yang terbatas dipengaruhi oleh ukuran
populasi.
D. Pengaturan populasi dan konsep-konsep
pengendalian populasi yang bergantung dan tidak bergantung kepada kepadatan
populasi.
Populasi
cenderung diatur oleh komponen-komponen fisik seperti cuaca, arus air, faktor
kimia yang membatasi pencemaran dan sebagainya dalam ekosistem yang mempunyai
keanekaragaman rendah atau dalam ekosistem yang menjadi sasaran
gangguan-gangguan luar yang tidak dapat diduga, sedangkan dalam ekosistem yang
mempunyai keanekaragaman tinggi, populasi cenderung dikendalikan secara biologi
dan seleksi alam.
Faktor negatif ataupun positif bagi
populasi adalah :
1. Ketidaktergantungan pada kepadatan
(density independent), apabila pengaruhnya tidak tergantung dari besarnya
populasi. Contoh : iklim sering kali, tetapi tidak berarti selalu.
2. Ketergantungan pada kepadatan
(density dependent), apabila pengaruhnya pada populasi merupakan fungsi dari
kepadatan. Contohnya faktor biotik (persaingan, parasit, dan sebagainya) tetapi
tidak selalu.
(Odum,1993).
E.
Distribusi populasi (Penyebaran
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 individu-individu suatu populasi akan berpindah tempat,
sedangkan kalau suadah menguntungkan kembali ke tempat asal.
¢ Penyebaran organisme2 kecil dan tunas anakan
yang pasif pada umumnya berbentuk eksponensial: kepadatannya menurun dengan
jumlah yang sama untuk kelipatan yang sam dari jarak dari sumbernya.
¢ Penyebaran binatang2 besar dan aktif dapat berbentuk penyebaran set-distance :
penyebaran yang terbagi secara normal atau bentuk2 lainnya.
F. Struktur Populasi
v Pola penyebaran intern (dispersi)
Penyebaran
organisme / individu dalam populasi (penyebaran intern) terjadi menurut tiga
pola :
1. Random
/ acak
Penyebaran secara acak relatif
jarang di alam, terjadi dimana lingkungan sangat seragam dan cenderung
berkumpul (Postlethulait,1992).
2. Seragam
Dapat terjadi dimana persaingan di
antara individu sangat keras dimana terdapat antagonisme positif yang mendorong
pembagian ruang yang sama.
3. Bergerombol
(tidak teratur dan tidak secara acak)
Hampir merupakan aturan jika yang
diperhatikan adlah individu-individu. Bergerombol dalam populasi sendiri ada
yang menggerombol secara acak, menggerombol seragam dan bergerombol berkumpul
(Odum,1993).
v Pengumpulan (aggregation) dan asas
allee
Pengelompokkan
merupakan hasil atau akibat dari pengumpulan individu-individu :
1. Dalam menanggapi perubahan-perubahan cuaca
harian dan musiman
2. Menanggapi
habitat setempat
3. Sebagai
akibat dari proses reproduktif
4. Sebagai
akibat dari daya tarik sosial
Derajat
pengumpulan yang akan dijumpai didalam populasi jenis tertentu jenis tertentu
tergantung pada sifat khas dari habitat (apakah seragam atau secara
terputus/diskontinus, cuaca, tipe pola reproduktif khas dari jenis, dan derajat
dari sosialitasnya.
Derajat
pengumpulan dan demikian juga kepadatan keseluruhan yang mengakibatkan
pertumbuhan dan jumlah yang hidup yang optimum dari populasi berubah-ubah
dengan jenis dan keadaan; karenanya “undercrowding” (atau tiadanya pengumpulan)
dan juga “overcrowding”, dapat membatasi dan itulah yang disebut asas Alle.
v Isolasi dan territorialitas
Isolasi
(penguncilan) biasanya akibat dari
1. Persaingan
antar individu terhadap sumber-sumber yang persediannya sedikit
2. Antagonisme
secara langsung
Individu-individu,
atau kelompok-kelompok vertebrata dan invertebrata yang lebih tinggi biasanya
membatasi kegiatan mereka terhadap atau pada daerah tertentu disebut homerange
(daerah pengembaraan). Apabila daerah itu dipertahankan secara aktif maka
disebut teritori. Isolasi cara demikian mengurangi persaingan, menghemat atau
menyimpan energi selama periode-periode yang gawat dan menghindari kelebihan
penduduk atau pemborosan persedian makanan dalam kasus binatang, hara, air atau
sinar dalam kasus tumbuhan. Dalam perkataan lain, territorialitas cenderung
untuk mengatur pada taraf dibawah tingkat kejenuhan. Dalam arti ini maka
territorialitas merupakan fenomena (peristiwa) ekologi umum tidak terbatas pada
salah satu kelompok taksonomis misalnya burung.
G.
Tipe interaksi antara dua
hospes
Setiap organisme hidup
tergantung pada organisme lain dan terjadi hubungan timbal balik antara satu
organisme dengan organisme lain. Secara ringkas dapat di kemukakan bahwa
interaksi dapat berdampak positif (+), tidak berpengaruh (0) atau berdampak
negatif (-) bagi spesies atau salah satu spesies yang berinteraksi.
1. Interaksi positif atau kooperatif yang terjadi atas:
1. Interaksi positif atau kooperatif yang terjadi atas:
a) Mutualisme
atau simbiosis; kedua spesies yang berinteraksi memperoleh keuntungan dari
interaksi,
b) Komensalisme
(+, 0); salah satu spesies memperoleh keuntungan
2. Interaksi tanpa
dampak (independent) simbiosis (0, 0)
3. Interaksi
negatif.
a) Amensalisme/antibiosis
(- 0); salah satu spesies memproduksi dan mengeluarkan sejenis bahan yang
merugikan spesies kedua. Misalnya
semacam anbiotik atau suatu populasi dihalang-halangi, sedangkan populasi
lainnya tidak terpengaruh.
b) predasi
(pemasangan) (- +); suatu spesies mamakan spesies yang lainnya sehingga yang satu
memperoleh keuntungan sedangkan lainnya dirugikan.
c) Parasitisme
dalam kata gori ini misalnya ayam dengan burung elang dan lain-lain.
d) Kompetisi
(persaingan) (- -); kedua spesies yang berinteraksi menderita (digrugikan)
misalnya persaingan habitat dan makanan seperti pada tanaman padi dan gulma,
sapi, kerbau dan kambing dengan padang rumput.
DAFTAR PUSTAKA
Elfisuir, 2010. Ekologi Populasi. http://elfisuir.blogspot.com
(14 Nopember 2010)
Nelly, Novri.2008. Keanekeragaman, Statistik Demografi dan Tingkat Kebugaran Sturmia
sp http://respository.unand.ac.id
(14 Nopember 2010)
Pipia, 2010. Penghitungan Populasi. http://pipia.blogdetik.com
(14 Nopember 2010)
