Minggu, 19 Juni 2011

LINGKUNGAN ABIOTIK DAN KEHIDUPAN TUMBUHAN

LINGKUNGAN ABIOTIK DAN KEHIDUPAN TUMBUHAN
                Alam kehidupan dibangun oleh sebuah sistem yang dikeanl dengan istilah ekosistem. Komponen-komponen ekosistem terdiri dari faktor abiotik dan biotik yang saling berinteraksi antar keduanya atau diantara faktor itu sendiri.
                Berikut ini adalah penjelasan mengenai faktor lingkungan abiotik yang terdiri dari cahaya, suhu, air, atmosfer, tanah dan topografi yang merupakan faktor penting dalam menjaga siklus hidup dan kehidupan di bumi ini.
A.   Cahaya
Cahaya merupakan faktor lingkungan yang sangat penting sebagai sumber energi utama bagi semua ekosistem. Struktur dan fungsi dari ekosistem utamanya sangat ditentukan oleh radiasi matahari yang sampai di sistem , tetapi radiasi yang berlebihan dapat pula menjadi faktor pembatas, menghancurkan sistem jaringan tertentu.
Ada tiga aspek penting dari faktor cahaya yang berpengaruh terhapa ekosistem, ketiga aspek tersebut adalah : a) kualitas atau komposisi panjang gelombang; b) intensitas atau kandungan energi dan c) lama penyinaran , seperti panjang hari yaitu jumlah jam cahaya yang bersinar setiap hari.
Variasi dari ketiga parameter tadi akan menentukan berbagai proses fisiologi dan morfologi dari tumbuhan. Memang pada dasarnya pengaruh dari penyinaran sering berkaitan erat dengan faktor-faktor lainnya seperti suhu dan suplai air, tetapi pengaruh yang khusus sering merupakan pengendali yang sangat penting dalam lingkungannya.

1.    Variasi dari Kualitas Cahaya
Radiasi matahari pun merupakan gelombang-gelombang elektromagnetik dengan berbagai panjang gelombangnya. Tidak semua gelombang-gelombang tadi dapat menembus lapisan atas atmosfera untuk mencapai permukaan bumi. Yang dapat mencapai permukaan bumi adalah gelombang-gelombang dengan ukuran 0,3 sampai 10 mikron. Gelombang yang dapat terlihat oleh mata berkisar antara 0,39 sampai 7,60 mikron, sedangkan dibawah 0,39 merupakan  gelombang pendek dikenal dengan ultraviolet dan gelombang di atas 7,6 mikron merupakan radiasi gelombang panjang atau inframerah (infrared).
Umumnya kualitas cahaya tidak memperlihatkan perbedaan yang mencolok antara satu tempat dengan yang lainnya, sehingga tidak selalu merupakan faktor ekologi yang penting. Meskipun demikian telah dofahami adanya respon kehidupan terhadap berbagai panjang gelombang cahaya.
2.    Pentingnya Kualitas Cahaya
Umumnya tumbuhan teradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang gelombang antara 0,9 sampai 7,6 mikron. Ultraviolet dan infrared tidak dimanfaatkan dalam proses fotosintesis. Klorofil yang berwarna hijau mengabsorbsi cahaya merah dan biru, dengan demikian panjang gelombang itulah yang merupakan bagian dari spektrum yang terlihat sangat penting bagi fotosintesis.
                Di ekosistem daratan kualitas cahaya tidak mempunyai variasi yang berarti u tuk mempengaruhi fotosintesis, kecuali apabila kanopi vegetasi menyerap sejumlah cahaya maka cahaya yang sampai d dasar akan jauh berbeda dengan cahaya yang sampai di kanopi, akan terjadi pengurangan cahayan merah dan biru. Dengan demikian tumbuhan yang hidup di bawah naungan kanopi harus teradaptasi dengan kondisi cahaya yang rendah energinya.
                Di ekosistem perairan cahaya merah dan biru diserap oleh fito plankton yang hidup di permukaan , sehingga cahaya hijau akan mudah dilalukan atau di penetrasikan ke lapisan lebih baeah dan sulit diserap oleh fitoplankton. Ganggang merah dengan pigmen tambahan phycerythrin atau pigmen meraha coklat mampu mengabsorpsi cahaya hijau ini untuk fotosintesisnya, dengan demikian ganggang merah ini mampu hidup pada kedalaman laut.
                Bentuk-bentuk daun yang roseta merupakan karakteristika tumbuhan di aerah pegunungan , hal ini merupakan hasil penyinaran ultraviolet dan menghambat untuk terjadinya batang yang panjang. Juga diperkirakan ultra violet dapat mencegah berbagai jenis tumbuhan untuk bermigrasi, sehingga dengan demikian cahaya ultraviolet berfungsi sebagai agen dalam menentukan penyebaran tumbuhan.  
3.    Variasi Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya atau kandungan energi merupakan aspek cahaya yang terpenting sebagai tenaga pengendali utama dari ekosistem. Intensitas cahaya ini sangat bervariasi baik secara ruang (spesial) maupun waktu (tempral).
Radiasi matahari yang sampai dan menembus atmosfera bumi akan terabsorpsi dan terefleksi atau terhamburkan oleh gas-gas dan partikel-partikel yang dikandungnya. Intensitas cahaya yang terbesar terjadi di daerah tropika, terutama daerah kering  (zona arid), sedikit cahaya terefleksikan oleh awan. Di daerah latitudinal rendah cahaya matahari menembus atmosfera dan membentuk sudut yang sangat besar dengan permukaan bumi sehingga lapisan atmosfera yang tertembus berada dalam ketebalan minimum.
Intensitas cahaya menurun secara cepat dengan menaikkan latituda. Pada latituda yang tinggi sinar matahari berada pada sudut yang rendah terhadap permukaan bumi dan juga permukaan atmosfera, dengan demikian sinar menembus lapisan atmosfera yang terbesar/terpanjang, ini akan lebih mengakibatkan lebih banyak pengurangan cahay atau radiasi. Tambahan lagi banyak cahaya yang direfleksikan dan dihamburkan oleh lapisan awan dan pencemar di atmosfera. Perbedaan musim juga mempengaruhi intensitas cahaya di daerah dengan latituda yang tinggi ini, intensitas pada musim panas jauh berbeda dengan intensitas pada musim dingin.
Variasi intensitas cahaya dalam skala besar besar akan dimodifikasikan lagi oleh faktor topografi. Sudut dan arah kemiringan akan sangat berpengaruh terhadap jumlah cahaya yang sampai dipermukaan bumi atau ekosistem, hal ini akan lebih terasa untuk daerah-daerah di latituda tinggi, sehingga dapat menghasilkan perbedaan struktur ekosistem. Untuk daerah dengan latituda rendah hal ini tidak terlalu terasa.
4.    Pentingnya Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya dalam suatu ekosistem adalah bervariasi. Kanopi suatu vegetasi akan menahan dan mengabsorpsi sejumlah cahaya sehingga ia akan menentukan jumlah cahaya yang mampu menembus dan merupakan energi yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dasar. Stratifikasi vertikal dari suatu ekosistem, dengan demikian merupakan hasil dari total energi cahaya yang tersedia dan komunitas itu sendiri.
Dalam ekosistem perairan intensitas cahaya berkurang secara cepat ke arah yang semakin dalam. Air memantulkan dan menyerap cahaya dengan efisien sekali. Pada air yang bening dan tidak bergerak 50% cahaya mampu mencapai kedalaman lebih dari 15 meter. Bila air bergerak atau keruh. Cahaya akan menembus kedalaman yang lebih dangkal lagi, situasi ini mampu untuk menahan laju fotosintesis.
Intensitas cahaya yang yang berlebihan dapat berperan sebagai faktor pembatas. Cahaya yang kuat sekali dapat merusak ensima akibat fotooksidasi, ini mengganggu metabolisme organisme-organisme terutama kemampuan dalam sintesis protein.
5.    Titik Kompensasi
Dengan tujuan untuk menghasilkan produktivitas bersih tumbuhan harus menerima sejumlah cahaya yang cukup untuk membentuk karbohidrat yang memadai dalam mengimbangi kehilangan sejumlah karbohidrat akibat respirasi. Apabila semua faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi laju fotosintesis dan respirasi diasumsikan konstan , keseimbangan antara kedua proses tadi akan tercapai pada sejumlah intensitas cahaya tertentu.
Harga intensitas cahaya dengan laju fotosintesis (pembentukan karbohidrat) dapat mengimbangi kehilangan karbohidrat akibat respirasi dikenal sebagai titik kompensasi. Titik ini menggambarkan intensitas cahaya yang memadai untuk terjadinya fotosintesis dan merupakan intansitas cahaya minimum yang penting untuk pertumbuhan. Harga titik kompensasi ini akan berlainan untuk setiap jenis tumbuhan.
Tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup pada tempat-tempat dengan intensitas cahaya tinggi biasa disebut dengan tumbuhan helofita. Merupakan tumbuhan yanga senang dengan cahaya yang tinggi dan mempunyai titik kompensasi yang tinggi pula. Dalam tubuhnya mempunyai sistem kimia yang aktif untuk membentuk karbohidrat dan juga membongkarnya dalam respirasi.
Sebaliknya tumbuhan yang hidup baik dalam situasi jumlah cahaya rendah , dengan titik kompensasi yang rendah pula, dikenal dengan tumbuhan senang keteduhan atau siofita , metabolismenya lambat dan demikian juga proses respirasinya.
6.    Cahaya Optimal bagi Tumbuhan
Intensitas cahaya optimum bagi tumbuhan yang hidup di habitat alami janganlah di artikan betul-betul cahaya optimal untuk fotosintesis. Pada umumnya cahaya matahari itu terlalu kuat atau terlalu lemah bagi organ-organ fotosintesis.  Optimum haruslah diartikan bahwa kombinasi tertentu dari faktor-faktor lingkungan lainnya.
7.    Adaptasi Tumbuhan terhadap Cahaya Kuat
8.    Pentingnya Lama Penyinaran
                   Lamanyapenyinaran relatif antara siang dan malam dalam 24 jam akan mempengaruhi fungsi dari tumbuhan secara luas. Respon dari organisme hidup terhadap lamanya siang hari dikenal dengan fotoperiodism. dalam tumbuhanrespon ini meliputi perbungaan, jatuhnya daun dan dormansi.
                   Pada tumbuhan, reaksi terhadap perubahan lamanya siang sering dikatakan dengan perubahan suhu. Tetapi pada beberapa hal lamanya periode siang dan malam mampu merangsang untuk terjadinya respon tumbuhan. Berdasarkan responnya ini, tumbuhan berbunga dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok besar yaitu tumbuhan berkala panjang,  tumbuhan berkala pendek dan tumbuhan berhari netral.

B.    Suhu
Suhu merupakan factor lingkungan yang dapat berperan baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap organisme hidup. Berperan langsung hampir pada setiap fungsi dari tumbuhan dengan mengontrol laju proses-proses kimia dalam tubuh tumbuhan tersebut, sedangkan peran tidak langsung dengan mempengaruhi factor-faktor lainnya terutama suplai air. Suhu akan mempengaruhi laju evaporasi dan menyebabkan tidak saja kefektivan hujan tetapi juga laju kehilangan air dari organism hidup.
1.       Variasi Suhu
Variasi suhu berkaitan dengan latitude, dan sejalan dengan ini juga terjadi variasi local berdasarkan topografi dan jarak dari laut.
Berbagai karakteristika dari muka bumi akan menghasilkan variasi suhu bersifat local, seperti:
a. Komposisi dan warna tanah
b. Kegemburan dan kadar air tanah
c. Kerimbunan tumbuhan
d. Iklim mikro perkotaan, dan
e. Kemiringan lereng dan garis lintang.
2.       Suhu dan Tumbuhan
Suhu tumbuhan biasanya kurang lebih sama dengan suhu sekitarnya karena adanya pertukaran suhu yang terus menerus antara tumbuhan dengan udara. Kisaran toleransi suhu bagi tumbuhan sangat bervariasi sekali, untuk tanaman di tropika, semangka tidak dapat mentoleransi suhu di bawah 15º-18º C, sedangkan untuk biji-bijian tidak bisa hidup dengan suhu di bawah minus 30º C. Secara garis besar semua tumbuhan mempunyai kisaran toleransi terhadap suhu yang berbeda tergantung pada umur, keseimbangan air dan juga keadaan musim.
3.       Suhu dan Siklus Hidup Tumbuhan
Berbagai tumbuhan mempunyai perkembangan siklus hidupnya sedimikian rupa sehingga mampu menghadapi musim dingin. Terdapat tiga bentuk utama dari adaptasinya yaitu:
a.Tumbuhan semusim
b.Herba  tahunan
c. Tumbuhan berkayu tahunan
d. Bentuk luruh, dan
e. Bentuk selalu hijau
4.       Suhu dan Dormansi dari Tumbuhan
Dormasi tidak saja terjadi pada tumbuhan yang hidup pada lingkungan yang dingin, tetepi juga pada tumbuhan daerah beriklim hangat. Tumbuhan di tropika sering mempunyai masa dorman yang tidak ada kaitannya dengan suhu.
5.       Suhu dan Produktivitas
Laju respirasi dan fotosintesis dari tumbuhan haruslah terjadi sedemikian rupa sehingga terdapat produktivitas bersih.untuk tumbuhan umumnya suhu optimum untuk respirasi lebih tinggi dari suhu untuk fotosintesis. Diatas suhu tertentu respirasi akan melebihi fotosintesis, maka akan terjadi kelaparan bagi tumbuhan tersebut.
6.       Thermoperiodism
Thermoperiodisma merupakan jawaban dari tumbuhan terdapat fluktuasi suhu yang bersifat ritmik. Hal ini dapat terjadi baik secara musim atau harian. Tumbuhan-tumbuhan yang biasanya hidup pada tempat-tempat dengan suhu yang berfluktuasi berkecenderungan akan mengalami gangguan apabila ditumbuhkan pada tempat dengan suhu yang konstan.
7.       Masa atau Musim Pertumbuhan
Musim pertumbuhan adalah suatu perioda waktu ketika semua kondisi lingkungan yang diperlukan untuk tumbuhan berada dalam keadaan yang memuaskan. Suhu merupakan salah satu factor yang paling kritis dalam menentukan panjangnya musim pertumbahan, terutama untuk tumbuhan yang hidup di daerah dengan garis lintang yang tinggi. Untuk tumbuhan yang hidup di tropika factor ketersediaan air, dalam hal ini jumlah dan lamanya hujan merupakan factor penentu untuk lamanya masa pertumbuhan ini.
8.       Suhu Minimum untuk Pertumbuhan
Musim pertumbuhan didefinisikan sebagai perioda ketika suhu berada di atas batas ambang tertentu yang diperlukan untuk tumbuh. Batas ambang ini berlainan, dari 0º C-10º C, tetapi umumnya dipakai 6º C sebagai batas suhu minimum yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman pertanian.
9.       Suhu Terakumulasi
Pemakaian batas ambang suhu memberikan suatu penentuan panjang masa pertumbuhan tetapi tidak memberikan gambaran jumlah panas yang diterima. Hal ini akan dapat dilakukan dengan menyatakan kualitas panas atau efisiensi dari masa pertumbuhan berdasarkan akumulasi suhu.
10.   Unit Foto Termal
Di daerah dengan garis lintnag tinggi musim pertumbuhan terpendek dan terdingin dikompensasikan untuk sebagian oleh panjangnya hari-hari terpanjang. Dalam hal ini tidak di perhitungkan kenyataan bahwa setiap jenis tanaman akan memerlukan suhu yang berlainan, atau adanya kenyataan bahwa suhu udara akan dimodifikasi oleh keadaan lingkungan lainnya, seperti tanah, topografi dan vegetasi.
C.    Air
1.       Pentingnya Air bagi Tumbuhan
2.       Uap Air
3.       Hujan
4.       Intersepsi atau Penahanan Hujan
5.       Musim atau Masa Pertumbuhan
6.       Air Tanah
7.       Kapasitas Lapangan dan Ekivalen Air
Kapasitas lapnga menunjukan suatu kadar air dalam tanah sesudah air gravitasi habis dan pergerakan air kapiler sangat lambat,sehingga hampir sama dengan besarnya kapasitas kapiler .Atau dapat pula diberi batasan sebagai prosentase air dalam tanah yang menunjukan kecepatan air yang menembus tanah telah mencapai harga minimum.
kapasitas lapangan penting untuk menentukan kapasitas optimum air dalam tanah,apabila jumlah air jauh dibawah harga ini maka kemungkinan air sukar dihisap oleh akar tumbuhan dan sebaliknya jumlah air yang melebihi harga kapasitas lapangan juga tidak berguna dan mungkin merusak organ organ tumbuhan.
8.       Masuknya Air dan Pergerakan Air dalam Tumbuhan
Tumbuhan ummnya mengisap atau menyerap air tanah oleh sistem akarnya.Air memasuki akar melalui bulu bulu akar yang sangt halus yang berada sekitar 6mm setelah tudung akar.Akar mendapatkan air melalui 2 proses utama yaitu:
A.      Osmosis,yaitu pergerakan air dari yang berkonsentrasi rendah ke yang berkonsentrasi tinggi melalui membran semi permeabel.
B.      Penyerapan aktif,air dapat diserap berlawanan dengan tekanan osmotik.
9.       Bagaimana Air Meninggalkan Tumbuhan
a.         Pada prinsipnya air akan meninggslksn tumbuhsn melalui 3 cara yaitu;
Transpirasi, yaitu bagian yang paling utama dari kehilangan air ini.
b.         Penguapan kutikula, sebagian air mungkin menguap melalui kutikula dari daun atau tangkai.
c.          Gutasi, di daerah yang sangat lembab kehilangan air akibat penguapan adalah terlalu sulit.
10.   Laju Kehilangan Air
a.       Kondisi lingkungan ,faktor suhu, kelembaban udara, dan angin kesemuanya berperan terhadp laju penguapan dan mempengaruhi jumlah air yang hilang dari tumbuhan.
b.      Ukuran dan struktur tumbuhan
1.       Ukuran tumbuhan
2.       Ukuran daun
3.       Jumlah dan ukuran stomata
11.   Akibat Kekurangan dan Kelebihan Air
Jika jumlah air tanah tidak memadai untuk keperluan tumbuhan maka se menjadi lembek,dan stomata menutup untuk mengurangi kehilangan air berkelanjutan.Kondisi air seperti ini dikenal dengan titik kelayuan dan sel tumbuhan mulai untuk terjadinya plasmolisis yang biasanya berjalan berkepanjangan.Dan apabila situasi kekurangan air ini terjadi terus menerus maka tumbuhan akan mati.
12.   Efisiensi Transpirasi dan Adaptasi Tumbuhan
Jika jumlah air tanah tidak memadai untuk keperluan tumbuhan maka se menjadi lembek,dan stomata menutup untuk mengurangi kehilangan air berkelanjutan.Kondisi air seperti ini dikenal dengan titik kelayuan dan sel tumbuhan mulai untuk terjadinya plasmolisis yang biasanya berjalan berkepanjangan.Dan apabila situasi kekurangan air ini terjadi terus menerus maka tumbuhan akan mati.
a.       memperbaiki keadaan lingkungan
1.       Menambah jumlah air dngan irigasi atau mengadakan penahanan terhadap buangan air
2.       Mengurangi kecepatan evapotranspirasi denga cara sebagai berikut;
ü  pengadaan mulsa
ü  menambah kecepatan angin dengan pohon pelindung
ü  melakukan penjarangan
ü  menyiangi daun dan bagian tumbuhan lainnya
ü  memberi caira lilin pada daun
ü  membuang tumbuhan gulma
b.      menaikkan daya tahan tmbuhan terhadap kekeringan
1.       menilih jenis tumbuhan yang tahan kering
2.       penyilangan dengan tumbuhan tahan kering
3.       memberi stimulasi pohon tahan kekeringan;
a.       menjaga kadar N
b.      mengatur pengairan
13.   Pengelompokan Tumbuhan Berdasarkan Kadar Air
A.      Hidrofita
Merupakan kelompok tmbuhan yang hidup sebagian atau seluruhnya di dalam air atau tanah yang tergenang secara permanen.contoh;
1.       Hidrofita tenggelam dan tertanam pada substrat.contoh Vallisneria dan Elodea
2.       Hidrofita terapung.contohnya Lemma dan Salvinia
3.       Hidrofita terapung denagn akar tertanam pada substrat.comtohnya Nymphaea dan Victoria
4.       Hidrofita menjulang, akar tertanam pada substrat. Contohnya Acorus dan Typha
5.       Hidrofita melayang.Contohnya Oscillatoriadan Spyrogyra.
B.      Halofita
Tumbuhan yang hidup dalam keadaan kadar garan tinggi, mempunyai mekanisme untuk menerima garam yang masuk dalam tubuhnya.contohnya Acanthus ilicifolius, dan berbagai tumbuhan bakau.
C.      Xerofita
Merupakan tumbuhan yang teradaptasi untuk daerah kering, yang sanfgat sedikit jumlahnya dan lebih terkhususkan jika dibandingkan dengan kelompok kelompok lainnya.
1. Menghindar terhadap kekeringan.
a.       Efeneral
merupakan umumnya tumbuhan di padang pasir, dengan siklus hidupnya yang sangat singkat.
b.      SukulentaMerupakan tumbuhan parenial, menghindar dari kekerinagan denga menyimpan sejumlah air dalam jaringannya dan mereduksi kehilangan air.
c.       FreatofitaSering dikenal dengan tumbuhan penedot air, karena laju transpirasinyayang tinggi dan mampu menghindar dari kekeringa karena kemampuanmencari dan mendapatkan air/
2.         Tahan kekeringan
Merupakan Xerofita sejati, dan biasanya berupa semak yang memperoleh air dari tanah yang relatif kering.Caranya denag mengadakan tekanan defisit yang cukup tinggi dalam sel sel daun dan akar.
D.   Atmosfera
Atmosfera ditinjau dari sudut ekologi tidak saja terdiri dari udara yang meliputi bumi, hal ini termasuk udara dalam tajaringan hidup. Dengan tanah dan udara dalam sistem jaringan hidup. Dengan demikian secara umum atmosfera, kita terjemahkan dengan udara, dapat dibedakan antara udara bebas dan udara dalam tanah.
Atmosfera mempunyai peranan yang penting bagi sistem kehidupan, diantaranya ialah :
a.       Mencegah perubahan – perubahan suhu yang mencolok.
b.      Memberi kemungkinan terjadinya pertukaran gas – gas antara udara bebas dengan protoplasma.
c.       Sumber oksigen untuk pernafasan, dan karbondioksida untuk fotosintesis.
d.      Menentukan laju penguapan dan transpirasi.
e.      Agen dalam penyerbukan dan penyebaran tumbuhan.
Jumlah molekul dari kebanyakan gas akan berkurang tiap unit volume dari atmosfera dengan bertambahnya ketinggian suatu tempat karbonhidrat dapat bervariasi dari suatu tempat ketempat lainnya meskipun secara relatif konsentrasi keseluruhan akan tetap. Karena banyaknya proses – proses yang memerlukan oksigen maka peranan fotosintesis sangat memegang peranan yang penting.
1.       Angin
Angin merupakan udara yang bergerak yang terjadi akibat pemanasan yang tetap dari udara dalam hubungannya dengan permukaan bumi, serta perputaran bumi pada porosnya. Secara umum angin berfungsi dalam mengangkut udara dingin atau hangat, menggerakan awan dan kabut, mencampurkan udara sehingga perubahan suhu tidak terkalu mencolok,dan mempengaruhi tumbuhan secara langsung maupun tidak langsung.
2.       Pengaruh Angin  bagi Tumbuhan
Pengaruh angin secara langsung membatasi pertumbuhan tanaman dan mengakibatkan kerusakan fisik. Bentuk yang tidak normal dari struktur tumbuhan akibat angin sering terjadi pada tempat – tempat terbuka di bukit, pegunungan ( pada gegernya ) dan pedataran. Sementara itu pengaruh angin tidak langsung bagi tumbuhan adalah angin mempengaruhi transpirasi dengan bergeraknya uap air dari struktur tumbuhan, sehingga memberi kesempatan terjadinya penguapan lebih lanjut.situasi ini merupakan tekanan yang kuat bagi keseimbangan air, meskipun jumlah air dalam tanah cukup banyak. Pertumbuhan vertikal akan terbatas sesuai dengan kemampuan menghisap dan mentransportasikan air ke atas untuk mengimbangi transpirasi yang cepat, hasilnya mungkin akan membentuk tumbuhan kerdil.
3.       Penahan Angin
Untuk mengatasi pengaruh dari angin yang merusak tadi, sering dilakukan penangannan angin oleh deretan pohon sebagai jalur hijau atau berfungsi dalam mengurangi kecepatan angin yang membantu menjaga kelembaban tanah.
4.       Penyerbukan oleh Angin
Tepung sari yang tertiup angin akan menyebar kemana dan tidak teratur, dengan demikian penyerbukan ini kurang efisien dan kemungkinan jatuhnya tepung sari pada stigma yang sejenis tidak tinggi kemungkinannya. Biasanya untuk mengimbangi hal ini, jumlah tepung sari yang berhasilkan untuk diterbangkan angin sangat banyak.
5.       Penyebaran Biji oleh Angin
Angin merupakan medium yang paling baik untuk penyebaran migrula tumbuhan, penyebaran melalui angin ini merupakan proses yang efisien. Karena angin sering membawa migrula melalui jarak yang jauh, maka secara ekologi merupakan faktro yang penting. Dalam usaha penyebaran migrula melalui angin ini, berbagai bentuk adaptasi morfologi dilakukan oleh tumbuhan, seperti :
a.       Ukuran biji yang sangat kecil
b.       Biji berkomosa
c.        Biji bersayap
d.       Buah bersayap
e.       Biji berkantung
f.         Struktur khusus
E.    Tanah dan Tofografi
1.       Tanah
Tanah dan topografi merupakan dua faktor lingkungan yang sangat penting dalam ekosistem. Kedua faktor ini sangat mempengaruhi jenis tumbuhan yang hidup di atasnya.
Tanah dapat didefinisikan sebagai bagian atas dari lapisankerak bumi yang mengalami penghawaan dan dipengaruhi oleh tumbuhan dan hewan. Definisi lain mengatakan bahwa tanah adalah campuran materi yang menempati bagian permukaan bumi yang dapat menyokong kehidupan tumbuhan-tumbuhan (suatu medium bagi perkembangan tumbuhan) sifat-sifatnya dipengaruhi oleh hasil interaksi antara iklim dan organisme hidup lainnya. Keadaan materi induk yang juga dipengaruhi oleh relief dalam jumlah waktu tertentu.
Sebagai medium untuk hidupnya tumbuhan, tumbuhan memerlukan empat haldari tanah yaitu;
a.       Tempat akar berpegang. Tumbuhan haruslah tertancap kuat-kuat dalam tanah untuk menghadapi gangguan dari hembusan angin.
b.      Suplai air. Umumnya tumbuhan menghisap air melalui akarnya. Dengandemikian tanah harus mengandung sejumlah air yang memadai, dan jangan berlebihan.
c.       Suplai nutrisi. Nutrisi organik dan anorganik berada dalam tanah akibat penghawaan dan penguraian.
d.      Suplai udara. Tanah harus teraerasi secukupnya untuk memungkinkan terjadinya respirasi akar dan penguraian oleh organisme.
Faktor edafik adalah penting bagi keselururhan ekosistem tumbuhan, hal ini tergantung pada karakteristika fisika dan kimia tanah.

a)      Karakteristik Fisika Tanah
Tanah terbentuk dari materi organik yangberasal dari bagian biotik ekosistem, dan materi organik yang berasal dari batuanakibat proses penghawaan.
Pori Tanah. Jumlah dan ukuran ruang atau pori tanah merupakan fungsi dari tekstur tanah . pasir yang lepas akan mepunyai pori yang besar (makropora) meskipun secara total hanya sekitar 40% dari volume tanah. Sebaliknya tanah liat yang padat akan mempunyai ruang yang kecil (mikropora) tetapi mungkin terbentuk 60% dari volume tanah.
Udara dalam tanah. Udara dalam ruang tanah mengandung bagian yang besar/tinggi kadar karbondioksidanya melebihi CO2 di udara bebas. Hal ini akibat pernafasan dari organisme dalam tanah yang tidak dikompensasikan oleh fotosintesis.
b)      Pentingnya Tekstur Tanah bagi Tumbuhan
1.       Beberapa hal pentingnya tekstur tanah bagi tumbuhan adalah sebagai berikut :
Tanah dengan kandungan lumpur dan liat yang tertinggi mengurangi kecepatan pertumbuhan akar, sehingga kemampuan percabanagn dari akar juga berkurang. Pada tanah seperti ini perbedaan lamanya hujan sengat menentukan. Perkecambahan biasanya juga mendarita pada tanah lumpur liat ini, kondisi tanah yang paling baik untuk perkecambahan adalah pada tanah yang gembur sehingga rongga udara cukup memadai.
2.       Hujan yang turun pada tanah gembur akan cepat menembus tanah, sehingga ada kemungkinan air gravitasi tidak ada lagi, dan sebaliknya tanah berstukture halus akan mampu memegang iar dalam jumlah yang tinggi, dengan demikian teksture tanah ini akan menentukan kefektifan hujan.
3.       Air tanah merupakan lapisan tipis (film) yang melapisi seluruh permukaan partikel tanah. Dari hasil penelitian terungkap bahwa dengan curah hujan yang sama pada tanah lempung berpasir-halus dapat menahan jagung sampai 20 hari untuk mencapai titik kelayuannya, sedangkan pada tanah lempung berpasir kasar jagung akan layu hanya dalam waktu 12 hari.
Sebenarnya pengaruh tekstur tanah terhadap tumbuhan dan air tanah sengat kompleks sekali, sebab meskipun tanah berstuktur halus mampu memegang air banyak, tetapi patut pula diperhatikan hal-hal berikut,
a.       Sebagian air yang tertahan terletak pada lapisan atas tanah, sehingga akan mudah sekali diuapkan kembali ke udara.
b.      Menghalangi penembusan akar sehingga kecambah mungkin tidak sanggup menjangkau sumber air yang lebih dalam sebelum air dipermukaan kering.
c.       Berkecenderungan mengurangi pengudaraan bagian lapisan bawah tanah, sehingga memaksa tumbuhan berakar dangkal dengan akibat tumbuhan tadi tidak tahan terhadap kering.
d.      Air yang malimpah pada tanah bersutruktur halus merupakan habita yang bagus bagi pertumbuhan jamur, dan akan mengganggu perkecambahan atau menunjang untuk penyebaran penyakit tanaman.
e.      Ion-ion tanah diektraksi oleh koloid-koloid tanah dan dikitanya.
f.        Tanah yang bersutruktur gembur pengudaraannya cukup baik, sehingga difusi gas berlanggsung dengan mudah.
c)       Karakteristika Kimia Tanah
Keasaman dan kebasaan. Keasaman tergantung pada konsentrasi ion hidrogen (ion adalah suatubagian molekul yang bermuatan listrik). Derajat keasaman atau pH digambarkan sebagai logaritma negatip dengan skala yang berkisar antara 0 (ektrim asam) samapai 14 (ektrim basa). Hubungan anatar pH dengan karakteristika tanah lainnya adalah sebagai berikut;
1.       Status kalsium Ca pada tanah yang normal sangat erat kaitannya dengan pH. pH diatas sekitar 8,3 tanah biasanya banyak mengandung kalsium bebas, disamping jenuh oleh basa lainnya.
2.       Keasaman tanah juga penting untuk menunjukan kehadiran bahan-bahan penting lainnya selain kalsium.
3.       Aspek lain dari kimia tanah menunjukan bahwa pada pH yang ekstrim (terlalu basa atau terlalu asam) keseimbangan beberapa bahan makanan menjadi tergantung dan akan meberikan bahan makanan menjadi terganggu dan akan meberikan dampak keracunan atau toxin.
d)      Pentingnya Bahan Organik dalam tanah
e)      Garam-garam Mineral Anorganik
·         Anion dan Kation.
Larutan tanah mengandung garam-garam mineral dalam bentuk ion, mungkin bermuatan positip atau kation dan mungkin bermuatan negatip atau anion. Komponen liat-humus adalah bermuatan negatip, akan menarik dan mengikat kation seperti kkalsium, natrium dan magnesium. Ikatan ini bersifat bebas dan dapat dilepaskan untuk pertumbuhan tanaman dan dipertukarkan untuk proses lainnya yang disebut pertukaran basa. Umumnya ion-ion metal termasuk kalium dan natrium lebih mudah dilepaskan daripada hidrogen. Akibatnya tanah akan secara mudah untuk menjadi lebih asam apabila tidak ada penambahan ion bersifat basa.
·         Keasaman dan ketersediaan nutrisi
Keasaman tanah akan mempengaruhi potensi absorpsi dari mineral makanan oleh tumbuhan pada tanah bersifat alkali. Besi dan alumunium akan larut dengan baik dalam kondisi asam, hal ini akan mengakibatkan keracunan bagi tumbuhan. Kombinasi posfor, besi dan alumunium akan membentuk ikatan yang kuat dan sulit terurai dan sukar dimanfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri. Reaksi-reaksi tersebut merupakan faktor pembatas dalam penyebaran beberapa tumbuhan.
·         Garam Natrium
Konsentrasi yang tingggi dari garam natrium (NaCl) terakumulasi di tiag daerah uatama yaitu, daerah pesisir, baik rawa atau pasar, kedua daerah sistem drainase pedalaman, ketiga daerah kering dengan hujan yang tidak mencukupi untuk pencucian garam natrium.
Tanah-tanah dengan kadar garam yang berlebihan biasanya dikelompokkan dalam dua bentuk yaitu tanah dengan salinitas tinggi dan bentuk tanah dengan aklinitas tinggi. Pada tanah aklinitas tinggi hanya tumbuhan halofita yang dapat hidup dengan pH antara 8,6-10,0 dan jumlah natrium yang dapat dipertukarkan di atas 15 %.
f)       Organisme hidup dalam Tanah
Berbagai organisme hidup dalam tanah dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar, yaitu tumbuhan dan hewan, mulai dari tingkat mikroskopis. Organisme hidup dalam tanah merupakan penyebab utama dalam proses pelapukan bahan organik. Ikatan-ikatan yang kompleks akan diurai hingga tingkat sederhana misalkan protein-asam amino.
Banyak organisme yang hidup dalam ttanah termasuk bakteri dan jamur, diketahui sebagai penghasil macam-macam zat perangsang pertumbuhan, seperti IAA. Penggemburan tanah terjadi akibat penembusan, pengadukan dan pembalikan.
Salah satu sistem klasifikasi tanah yang telah dikembangkan Amerika Serikat dikenal dengan nama: Soil Taxonomy (USDA, 1975). Sistem klasifikasi ini menggunakan enam (6) kateori, yaitu:
1. Ordo
2. Subordo
3. Great group
4. Subgroup
5. Family
6. seri
Sistem klasifikasi tanah ini berbeda dengan sistem yang sudah ada sebelumnya. Sistem klasifikasi ini memiliki keistimewaan terutama dalam hal:
1. Penamaan atau Tata Nama atau cara penamaan.
2. Definisi-definisi horison penciri.
3. Beberapa sifat penciri lainnya.
Sistem klasifikasi tanah terbaru ini memberikan Penamaan Tanah berdasarkan sifat utama dari tanah tersebut. Menurut Hardjowigeno (1992)terdapat 10 ordo tanah dalam sistem Taksonomi Tanah USDA 1975, yaitu:
1. Alfisol
2. Aridisol
3. Entisol
4. Histosol
5. Inceptisol
6. Mollisol
7. Oxisol
8. Spodosol
9. Ultisol
10. Vertisol
·      Alfisol:
Tanah yang termasuk ordo Alfisol merupakan tanah-tanah yang terdapat penimbunan liat di horison bawah (terdapat horison argilik)dan mempunyai kejenuhan basa tinggi yaitu lebih dari 35% pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah. Liat yang tertimbun di horison bawah ini berasal dari horison di atasnya dan tercuci kebawah bersama dengan gerakan air. Padanan dengan sistem klasifikasi yang lama adalah termasuk tanah Mediteran Merah Kuning, Latosol, kadang-kadang juga Podzolik Merah Kuning.
·       Aridisol:
Tanah yang termasuk ordo Aridisol merupakan tanah-tanah yang mempunyai kelembapan tanah arid (sangat kering). Mempunyai epipedon ochrik, kadang-kadang dengan horison penciri lain. Padanan dengan klasifikasi lama adalah termasuk Desert Soil.
·      Entisol:
Tanah yang termasuk ordo Entisol merupakan tanah-tanah yang masih sangat muda yaitu baru tingkat permulaan dalam perkembangan. Tidak ada horison penciri lain kecuali epipedon ochrik, albik atau histik. Kata Ent berarti recent atau baru. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Aluvial atau Regosol.
·      Histosol:
Tanah yang termasuk ordo Histosol merupakan tanah-tanah dengan kandungan bahan organik lebih dari 20% (untuk tanah bertekstur pasir) atau lebih dari 30% (untuk tanah bertekstur liat). Lapisan yang mengandung bahan organik tinggi tersebut tebalnya lebih dari 40 cm. Kata Histos berarti jaringan tanaman. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Organik atau Organosol.
·      Inceptisol:
Tanah yang termasuk ordo Inceptisol merupakan tanah muda, tetapi lebih berkembang daripada Entisol. Kata Inceptisol berasal dari kata Inceptum yang berarti permulaan. Umumnya mempunyai horison kambik. Tanah ini belum berkembang lanjut, sehingga kebanyakan dari tanah ini cukup subur. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Aluvial, Andosol, Regosol, Gleihumus, dll.
·      Mollisol:
Tanah yang termasuk ordo Mollisol merupakan tanah dengan tebal epipedon lebih dari 18 cm yang berwarna hitam (gelap), kandungan bahan organik lebih dari 1%, kejenuhan basa lebih dari 50%. Agregasi tanah baik, sehingga tanah tidak keras bila kering. Kata Mollisol berasal dari kata Mollis yang berarti lunak. Padanan dengan sistem kalsifikasi lama adalah termasuk tanah Chernozem, Brunize4m, Rendzina, dll.
·      Oxisol:
Tanah yang termasuk ordo Oxisol merupakan tanah tua sehingga mineral mudah lapuk tinggal sedikit. Kandungan liat tinggi tetapi tidak aktif sehingga kapasitas tukar kation (KTK) rendah, yaitu kurang dari 16 me/100 g liat. Banyak mengandung oksida-oksida besi atau oksida Al. Berdasarkan pengamatan di lapang, tanah ini menunjukkan batas-batas horison yang tidak jelas. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Latosol (Latosol Merah & Latosol Merah Kuning), Lateritik, atau Podzolik Merah Kuning.
·      Spodosol:
Tanah yang termasuk ordo Spodosol merupakan tanah dengan horison bawah terjadi penimbunan Fe dan Al-oksida dan humus (horison spodik) sedang, dilapisan atas terdapat horison eluviasi (pencucian) yang berwarna pucat (albic). Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Podzol.
·      Ultisol:
Tanah yang termasuk ordo Ultisol merupakan tanah-tanah yang terjadi penimbunan liat di horison bawah, bersifat masam, kejenuhan basa pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah kurang dari 35%. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Podzolik Merah Kuning, Latosol, dan Hidromorf Kelabu.
·      Vertisol:
Tanah yang termasuk ordo Vertisol merupakan tanah dengan kandungan liat tinggi (lebih dari 30%) di seluruh horison, mempunyai sifat mengembang dan mengkerut. Kalau kering tanah mengkerut sehingga tanah pecah-pecah dan keras. Kalau basah mengembang dan lengket. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Grumusol atau Margalit.

g)      Berbagai contoh Tanah di Indonesia
1)      Andosol
Tanah Andosol, jenis tanah ini umumnya berwarna hitam, memiliki penampang yang berkembang, dengan horizon-A yang tebal, gembur dan kaya bahan organik. Sifat fisiknya baik, dengan kelulusan sedang. Sifat kimia sedang, peka terhadap erosi. Batuan asal adalah andesit, tufa andesit dan dasit. Di wilayah Indonesia pada umumnya, jenis tanah ini banyak terpakai untuk tanaman perdagangan karena kaya akan bahan organik, N dan K, tetapi miskin akan fosfor.
2)      Nitosol
Tanah ini semula termasuk ke dalam tanah laterit, tanah ini tercuci dan terhawakan sangat dalam dengan fraksi liat didominasi oleh kaolinit dan sesquioksida. Solum tanah dalam, memperlihatkan diferensiasi yang lemah dari horisonny, kecuali yag kedalamannya tidak terlihat adanya penimbunan liat.
Tanahnya asam sampai sedikit asam, dengan harga pH dari 4,5 sampai 6,5. Kelarutan basa bervariasi antara 20 dan 60 . kapasitas isapan dari kompleks liat adalah rendah, fraksi lumpur sangat rendah, pasir tidak nyata. Tanah ini berasal dari materi induk yang bersifat basa, seperti basalt, diorit, andesit, atau dari granitt dan gnesiss yang mengandung mika hitam. Terdapat pada daerah berombak atau berbukit-bukit rendah.Curah hujan tahunan antara 1000 sampai 3000 mm, dengan suhu-suhu tahunan di atas 220C musim kering lebih kecil dari empat bulan.
3)      Ferralsol
Tanah ini termasuk tanah laterit yang disebut dengan latosol. Dalam USDA ekivalen dengan oxisol. Mengandung sangat sedikit mineral yang dapat terhawakan, mempunyai diferensiasi horison yang lemah dan  kapasitas pertukaran juga sangat lemah. Dibandingkan dengan nitosol, tanah ini lebih asam, kandungan liat lebih sedikit, lebih kurang tekstur dan kelarutan basa rendah. Beberapa terbentuk dari alluvial dan berpasir. Tidak memiliki horison penumpukan liat dan pelapisan liat.secara topografi tanah ini menyebar di daerah berombak sampai datar, kadang-kadang di pegunungan. Curah hujan tahunan bisa rendah 600 mm atau setinggi 3000 mm, dengan nusin kering yang kurang jelas sampai nyata. Tanah ferasol ini menyebar luas di sumatera, Kalimantan dan Irian.
2.       Topografi
Komunitas tumbuhan berubah dengan bertambahnya ketinggian tempat ke arah gunung. Relief permukaan memodifikasi semua faktor iklim. Pengaruh yang mendasar dari perubahan ketinggian tempat dari muka laut diperbesar oleh aspek dan keterjalan dari kemiringan yang dapat menghasilkan suatu mosaik dari ekosistem dikaitkan dengan bentuk lahan.
a)      Pengaruh Utama dari Ketinggian
Topografi, dalam hal ini ketinggian dari permukaan laut, dapat dipergunakan untuk menggambarkan perbedaan suhu dan kelembaban. Suhu biasanya menurun dengan bertambahnya ketinggian. Bertambah tinggginya suatu tempat biasanya berasosiasi dengan meningkatnya keterbukaan dan kecepatan angin, hal ini selain mengakibatkan penurunan suhu juga mempengaruhi kelembaban. Ketinggian juga mempunyai arti tertentu terhadap hujan orografik, sehingga ekosistem pada daerah pegunungan sering menerima huja lebih banyak dar daerah pedataran. Dengan demikian modifikasi iklim secara makro berdasarkan ketinggian ini akan menghasilkan suatu zona ekosistem yang biasanya juga sejalan dengan zonasi dari suhu.
b)      Zona Termo-ekologi
Untuk memberikan gambaran tentang kesejajaran antara perubahan garis lintang dengan perubahan ketinggian tempat dari permukaan laut dikaitkan dengan zonasi suhu, Van Steenis (1972) mengemukakan adanya tiga zona termoekologi yaitu megaterm, meso-term dan mikro-term.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar