Prinsip-Prinsip dan Konsep-Konsep Organisme Pada Tahap Populasi


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 dan Indeks Jumlah Relatif

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 Dasar Laju (Vates)
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 −).

Natalitas (angka kelahiran)

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
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:
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)
Erghi, Muhammad. 2010. Prinsip Ekologi Populasi. http://erghimuhammadnur2412. wordpress.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)

Rirqi, Arif.2009. Ekologi, Hubungan dengna Ilmu Lain, Populasi dan Komunitas. http://rantanie.blogspot.com (14 Nopember 2010)


Suwandi, Tanpa tahun. Biosfer, Bioma dan Populasi. http://file.upi.edu/Direktori  (14 Nopember 2010)

Poskan Komentar