ekologi tumbuhan (vegetasi dan analisisnya) 0

Vegetasi merupakan sekelompok tumbuhan yang hadir/berada secara bersama-sama atau dapat diartikan juga sebagai pertumbuhan tumbuhan secara masal.

Ilmu vegetasi mempelajari  :

- deskripsi dan analisis vegetasi.

- biologi populasi

- strategi spesies

- ekologi produksi

- dinamika vegetasi ( seperti proses suksesi tumbuhan dan perubahan vegetasi

       Ada tiga alasan mengapa vegetasi sangat penting. Pertama, secara fisik vegetasi merupakan penampilan yang paling mencolok yang dapat mempresentasikan kondisi iklim di suatu ekosistem. Kedua, vegetasi adalah merupakan hasil dari produktivitas primer. dan ketiga karena vegetasi merupakan habitat dari beragam makhluk hidup.

        Analisis asosiasi dapat dilakukan dengan mengukur, mengamati, menganalisis dan mengestimasi mengenai apa yang dipelajari dan mengapa mempelajari vegetasi ?

a. Untuk mengungkapkan tatanan yang ada pada vegetasi

b. Untuk mempelajari vegetasi vegetasi sampai tingkatan yang paling bawah.

c. Faktor apakah yang menghubungkan jenis-jenis tumbuhan antara satu tumbuhan dengan lainnya

    dan juga dengan lingkungannya.

d. Seberapa jauh kelenturan hubungan tersebut dan bagaimankah jaringan hubungan tersebut.

e. Bagaimanakah penyebaran, germinasi,  pada tempat yang cocok, Kompetisi dan cara memeperoleh     energi dan nutrisi.

f. Bagaimana mereka sanggup mengatasi kondisi yang tidak menguntungkan seperti kebakaran,

    banjir dan badai.

g. Apa yang bisa diungkapkan oleh tumbuhan melalui kehadiran mereka, ketahanan ataupun

    kelimpahan  habitatnya dimasa silam, sekarang dam masa depan.

     Dalam vegetasi kita akan dikenalkan mengenai isolasi geografi, dimana terdapat dua jenis kategori spesies berdasarkan kehadirannya di alam,yakni Specialis yang merupakan spesies yang endemik dimana kemungkinan besar terjadi karena isolasi geografi yang membuatnya tidak dapat berkembang ke tempat lainnya.Generalist yakni spesies yang dapat tumbuh diberbagai tempat dan keberadaanya dapat kita jumpai lebih sering.

      Spesialisai dalam Ekologi Tumbuhan

     Sinekologi (Ekologi komunitas) : fokusnya adalah memepelajari sosialisai tumbuhan(interaksi), mendeskripsikan dan memetakan tipe vegetasi dan komunitas.Sehingga akan dipelajari didalmnya terkait dengan satuan vegetasi, dinamika komunitas, perpindahan nutrien(aliran energi).Kajian dinamika komunitas dapat dikaji dengan pendekatan matematis dan penggunaan model yang disebut ekologi sistem.

     Fokus lain dari synekologis adalah dengan mempelajari evaluasi :

a. Asal-usul komunitas tumbuhan(faktor-faktor apa yang menenukan jumlah spesies disuatu tempat).

b. Faktor apa yang menentukkan stabilitas dan kerentanan suatu komunitas.

c. Bagaimana hewan dan tumbuhan dapat berkoevolusi secara gadual dan kompleks sehingga tampak

    seperti komunitas sekarang.

d. Fokus ini disebut sebagai ekologi evolusioner dan tumpang tindih dengan autoekologi  dan ekologi

    populasi.

    Autoekologi, mempelajari tentang adaptasi perilaku spesies terhadap faktor lingkungannya.Cabangnya disebut dengan demekologi (asal-usul spesies), ekologi populasi(bagaimana populasi mengatur jumlahnya terkait dengan demografi).

Mengapa suatu spesies distribusinya .....

Bagaimanakah perbungaanya ?

Kenapa daunnya tebal/kecil?

Bagaimana dominansinya

Contoh : Aren.

Kajian Studi Ekologi Tumbuhan

Ekologi komunitas tumbuhan

Satuan sosiologi pada tingkatan-tingkatan tertentu ialah komunitas yang pada intinya menunjukkan interaksi antar individu(antar spesies).Menurut Whitaker(1975) komunitas merupakan pengelompokkan yang tersusun dari berbagai jenis yang salaing mempengaruhi antara satu dengan yang lain.

Contoh : komunitas lumut pada suatu batuan, penutupan hutan di pegunungan.

Alat dan bahan : gps,kompas,jam,soil tester,termometer,luxmeter,buku identifikasi tumbuhan,blume leiss, meter stick, tali, peta, alat tulis

Metodologi 

Metode Penelitian untuk analisis data

1. Kualitatif Berupa inventarisasi jenis dan data fisik

2. Kuantitatif berupa besaran nilai penting dan indeks kesamaan

    Data kuantitatif (greig Smith, 1983)

   a. Menduga komposisi vegetasi dalam suatu area dan membandingkannnya,

   b. Menduga keragaman jenis di suatu area, dan 

   c. Melakukan korelasi antara perbedaan vegetasi beberapa faktor lingkungan

Pengumpulan data

1. Kuadrat, Kuadran,Diapro

KONDISI FISIK

1.     Informasi sesaat :

Tanggal, hari,waktu, dan musim saat pengamatan

2.       Informasi geografis

Letak geografis, letak politis, jarak dengan perkampungan / perkotaan, ketinggian

3.       Deskripsi informasi  topografi

Kemiringan, perkiraan luas habitat, bentang alam (lansekap), kedalaman tanah, ketebalan lapisan seresah

4.       Pengukuran kondisi iklim
      Cahaya

Intensitas cahaya (kandungan energi), kualitas(panjang gelombang), lama penyinaran (jam 10-14), Kelembapan
Fungsinya untuk menurunkan suhu, menahan keluarnya radiasi matahari
Angin 
Merupakan gerakan masa udara.  
1. Angin Muson Barat
   Bertiup setiap bulan Oktober sampai Maret ,saat kedudukan semu matahari di belahan bumi selatan.in Hal ini menyebabkan tekanan udara tinggi di Asia dan tekanan udara rendah di Australia,bertiuplah angin dari Asia ke Australia.Karena angin melalui samudra Hindia,angin tersebut mengandung uap air banyak sehingga pada bulan Oktober sampai Maret di Indonesia terjadi musim penghujan

2. Angin Muson Timur
    Bertiup mulai bulan April sampai September,saat kedudukan semu matahari di sebelah belahan bumi utara,akibatnya tekanan udara di Asia rendah dan tekanan udara di Australia tinggi sehingga angin bertiup dari Australia ke Asia.Angin tersebut melewati gurun yang luas di Australia sehingga bersifat kering. Oleh karena itu di Indonesia mengalami musim kemarau.
Pengukur kecepatan angin ialah anemometer.

Hujan 
Jenis-jenis hujan berdasarkan terjadinya:

1.  Hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar.
2. Hujan zenithal, yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat pertemuan Angin Pasat Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.
3. Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan.
4.  Hujan frontal, yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front. Karena lebih berat massa udara dingin lebih berada di bawah. Di sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal.
5. Hujan muson atau hujan musiman, yaitu hujan yang terjadi karena Angin Musim (Angin Muson). Penyebab terjadinya Angin Muson adalah karena adanya pergerakan semu tahunan Matahari antara Garis Balik Utara dan Garis Balik Selatan. Di Indonesia, hujan muson terjadi bulan Oktober sampai April. Sementara di kawasan Asia Timur terjadi bulan Mei sampai Agustus. Siklus muson inilah yang menyebabkan adanya musim penghujan dan musim kemarau.

Jenis-jenis hujan berdasarkan ukuran butirnya

• Hujan gerimis / drizzle, diameter butirannya kurang dari 0,5 mm
• Hujan salju, terdiri dari kristal-kristal es yang suhunya berada dibawah 0° Celsius
• Hujan batu es, curahan batu es yang turun dalam cuaca panas dari awan yang suhunya dibawah 0° Celsius
• Hujan deras / rain, curahan air yang turun dari awan dengan suhu diatas 0° Celsius dengan diameter ±7 mm.

Jenis-jenis hujan berdasarkan besarnya curah hujan (definisi BMKG)

• hujan sedang, 20 – 50 mm per hari
• hujan lebat, 50-100 mm per hari
• hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari

KONDISI BIOTIK

Kajian komunitas

      Komunitas tumbuhan adalah unit-unit alami vegetasi dan merupakan benda nyata yang tampak dari pembicaraan sehari-hari.Dimana kita dapat mengelompokkan variasi komunitas berdasarkan vegetasi yang mendominasi di daerah tersebut.Komunitas adalah sekumpulan populasi yang terdapat bersama-sama pada suatu daerah atau habitat yang menunjukkan asosiasi atau afinitas yang tetap. Dua atau lebih spesies tumbuhan dikatakan berasosiasi apabila keadaanya secara bersama-sama disuatu tempat dan kondisi lingkungan tertentu lebih dari sekedar kebetulan.Dalam ekologi tumbuhan 'komunitas' merupakan pengertian umum yang dapat digunakan untuk tipe vegetasi dari berbagai ukuran dan umur.Misalnya saja, bisa digunakan pada suatu lapisan vegetasi pada suatu tempat (skala lokal), seperti tumbuhan terna dibawah tegakan pinus di jayagiri lembang, lumut yang menutupi lantai hutan digunung Gede Pangrango. Selain itu komunitas dapat juga digunakan pada skla yang lebih luas lagi, misalnya tipe vegetasi yang terdapat di Jawa Barat, atau digunakan pada vegetasi tang sedang mengalami perubahan atau telah stabil.

Contoh dari kasus randominsasi dapat diketahui bahwa komunitas adalah berbagai jenis tumbuhan yang hidup bersama yang berkelompok bisa pada tempat-tempat yang berbeda.

Bagaimanakah cara menetukkan suatu komunitas tumbuhan ?

Sulit, Perbedaan musim, Stabilitas (pada saat hutan pada tingkat puncak berbagai ruang.

Peletakan dan ukuran sampling

Tiga persyaratan dari peletakan suatu sampel-terutama persyaratan homogenitas

Terlepas dari metode apa yang akan digunakan untuk analisis di lapangan, peletakan suatu sample yang akan diambil harus memenuhi permintaan di bawah ini :

1. Sampel harus cukup mewakili dan dapat menampung semua spesies yang termasuk ke komunitas tersebut.

2. Habitat harus seragam dengan area yang akan diteliti, sejauh yang dapat menentukan batasannya.

3. Penutup vegetasi harus seragam mungkin (Dumbois, )

Suksesi

Dalam tumbuhan kita mengenal tumbuhan pioner, yakni merupakan tumbuhan oportunistik yang menunjukan kemampuan vegetasi tersebut dalam menyediakan lingkungan yang lebih baik dari sebelumnya yang merupakan vegetasi awal di daerah tersebut.

Tujuan : Mengetahui vegetasi tumbuhan sebelum dan sesudah suksesi. Mengetahui kurun waktu yang dibutuhkan dalam proses suksesi.

Proses pemulihan vegetasi yang mengalami keusakan baik total maupun sebagian

Tahapan suksesi

Nudasi

Migrasi

Ecesis

Kompetisi

Reaksi

Stabilitas

Analisa vegetasi

adalah cara mempelajari susunan (komposisi jenis) dan bentuk (struktur) vegetasi.Struktur merupakan organisasi dalam suatu ruang dari individu yang membentuk tegakan dan pertambahan tipe vegetasi atau asosiasi tumbuhan(Mueller-Dumbois,1974).Unsur dari struktu meliputi bentuk pertumbuhan, stratifikasi, dan penutupan tajuk. Struktur vegetasi merupakan bentuk dari jenis-jenis vegetasi yang menyusunnya sehingga terdapat kategori Pohon, tiang, pancang, semak, herba dan penutup lahan atau rerumputan. Sedangkan komposisi merupakan  variasi jenis flora yang menyusun suatu komunitas(Mirsa,1980). Jadi yang utamanya ialah jenis tumbuhan apa yang menyusun dalam area yang kita teliti.

       Analisa Vegetasi erat kaitannya dengan matematis, namun dalam memaknai hasil analisisnya mengutamakan makna ekologi.Secara matematis mungkin saja bisa berbeda, namun dalam ekologi dapat menyebutnya sama. Hal ini karena dalam ekologi tumbuhan memiliki penilaian secara kualitas dan kuantitas. Misalnya ketika kita melihat Keystone species, keystone spesies merupakan tumbuhan yang memiliki nilai yang tinggi dalam ekologi.Dimana bila tumbuhan ini hilang maka akan berpengaruh terhadap keseimbangan dalam piramida ekologi, makanan maupun energi. Dimana ketika jenis keystone species ini tidak ada maka jenis yang secara langsung maupun tidak memperoleh keuntung darinya akan turut punah. Sementara pada tingkatan yang lebih tinggi kita akan dapat mengenal yang disebut dengan Keystone ekosistem. Dimana hilangnya ekosistem ini akan mengakibatkan banyak individu didalamnya yang turut hilang. Sebagai contoh untuk Keystone spesies ialah pada Ficus sp.  sementara untuk ekosistem terdapat mangrove sebagai keystone ekosistem.

        Selain itu dalam analisa vegetasi kita dapat mengetahui bahwa mengapa suatu spesies dapat muncul disuatu tempat sementara yang lainnya tidak dapat. Kita akan mengetahui faktor apa yang mempengaruhi  kehadiran vegetasi tersebut. Baik karena

Asosiasi tumbuhan

Asosiasi merupakan suatu tipe khusus dari komunitas yang mempunyai : 

1. Komposisi jenis yang relatif konstan

2. Penampakkan luar (physiognomy) yang seragam

3. Penyebaran yang menjadi karakteristik suatu habitat tertentu.  

Distribusi tumbuhan

v  Menurut Ewusie (1990) pembagian stratifikasi di hutan hujan tropis antara lain adalah sebagai berikut :

·          Stratum A, lapisan atas terdiri dari pepohonan tinggi lebih dari 30 meter.

·          Stratum B, kadang-kadang disebut tingkat atas, terdiri dari pepohonan yang tumbuh sekitar 15-30 meter.

·          Stratum C, lapisan ketiga yang bisa juga dinamakan tingkat bawah. Terdiri dari pepohonan yang tumbuh sampai ketinggian 5-15 meter.

·          Stratum D, lapisan belukar yang terdiri dari spesies dengan ketinggian kurang dari 5 meter

·          Stratum E, lapisan paling bawah yang terdiri dari herba dan terna atau tumbuh-tumbuhan penutup bawah (cover ground). Tumbuhan pada kelompok ini mempunyai ketinggian sekitar 0-1 meter.

·          Untuk mengetahui indeks kesamaan komunitas dipergunakan rumus dari indeks Sorensen berikut ini:

v  Menurut Wyat-Smith dalam Soerianegara (1984), dalam suatu analisis vegetasi, tumbuhan digolongkan ke dalam 4 kategori, berdasarkan ukuran tinggi dan diameter batang, yaitu :

·          Semai (seedling), permulaan mulai dari kecambah sampai tinggi 1,5 meter

·          Pancang (sapling), permudaan dengan tinggi dari 1,5 meter atau lebih, pohon muda dengan diameter kurang dari 10 cm

·          Tiang (pole), pohon dengan diameter antara 10-35 cm

·          Pohon dewasa dengan diameter lebih dari 35 cm

v  Dari data yang diperoleh dari setiap plot yang dibuat maka hitung dan analisis frekuensi mutlak dan relatif, dominansi mutlak dan relatif dan kerapatan mutlak dan relatif serta indeks nilai penting.

·          Frekuensi mutlak (Fm) : menunjukkan kepadatan suatu spesies dari seluruh plot yang dibuat, dicatat berdasarkan kepadatan suatu spesies di seluruh plot pengamatan.

Fm = 

·          Frekuensi relatif (FR) : kepadatan suatu spesies dari seluruh kepadatan spesies lain dari seluruh plot dalam satuan persentase.

FR =  x 100 %

·          Kerapatan (densitas) mutlak (Km) : menunjukkan jumlah individu per unit area (luas) atau unit volume

Km =

·          Kerapatan relatif (KR) : perbandingan jumlah individu spesies ke-i dengan jumlah total individu seluruh spesies dalam satuan persentase.

KR =  x 100 %

                Untuk kerapatan dapat digunakan susunan kadar kerapatan Braun Blanquet (1927) yang lebih terperinci dan mudah dilakukan. Kadar kerapatan ada 2 skala yaitu 1) kelas pertama merupakan kombinasi dari banyaknya individu suatu jenis dengan kerimbunan daripada spesies tersebut dan 2) skala kedua membentuk gambaran tentang pengelompokkannya :

r       :satu atau sangat sedikit individu, dan penutupannya 1%

+      : sedikit sampai beberapa individu, penutupannya <1%

1      : beberapa sampai banyak individu, penutupannya 1 –  5%

2      : sangat banyak individu, dan penutupannya 5 – 25%

3      : penutupannya 25 – 50%, jumlah individu bebas (independen)

4      : penutupannya 50 - 75%, jumlah individu bebas (independen)

5      : penutupannya 75 - 100%, jumlah individu bebas (independen)

Sedangkan skala Domin Krajinan, dalam menaksir kerapatan penutupan (cover abundance):

10    : kerimbunan 100%                        5 : kerimbunan 10– 25%

9      : kerimbunan 75%                                          4 : kerimbunan kecil  5 – 10%

8      : kerimbunan 50 – 75%                  3 : kerimbunan kerap 1– 5%

7      : kerimbunan 33 – 50%                  2 : kerimbunan < 1%

6      : kerimbunan 25 – 33%                  1 : kerimbunan jarang sekali

                                                                                + : kerimbunan kecil, terisolasi

·          Dominansi mutlak (Dm) : penutupan (coverage) spesies terhadap seluruh plot pengamatan

·          Dominansi relatif (DR) : perbandingan luas basal area suatu spesies dengan luas basal area seluruh spesies pada plot pengamatan dalam satuan persentase.

DR =  x 100%

·          Indeks Nilai Penting (Important Value) /INP : merupakan suatu besaran yang menunjukkan dominansi atau kekuasaan suatu jenis terhadap jenis-jenis lainnya pada suatu vegetasi tertentu dan merupakan hasil penjumlahan dari FR, KR dan DR.

Basal area ini diperoleh dengan menghitung diameter dari setiap pohon, kemudian digunakan rumus :

Basal area = pr² atau ¼ pD²

Dimana : r = jari-jari pohon

                    D = diameter batang pohon

                    p = 3,14

Dalam hal ini, diameter pohon yang digunakan adalah diameter dari seluruh pohon dalam satu jenis atau dengan kata lain diameter rata-rata seluruh pohon dari satu spesies. Demikian pula halnya dengan basal area pohon merupakan basal area rata-rata dari seluruh pohon dalam satu jenis.

Frekuensi  =  Jumlah plot diketemukannya suatu jenis

                                                  Jumlah seluruh plot

Frekuensi relatif (%)  =  Frekuensi dari suatu jenis  X 100 %

                                                     Frekuensi seluruh jenis

Nilai Penting  =  Kerapatan relatif  +  Dominansi relatif  +  Frekuensi relatif

3.4.2 Analisis Perkiraan, Korelasi, Evaluasi Data

                Dari data yang diperoleh dapat dianalisis struktur komunitasnya dengan menggunakan Indeks kesamaan, Indeks keragaman dan Evenness.

Untuk mengetahui indeks kesamaan komunitas dipergunakan rumus dari Sorensen berikut ini :

                ISs           =  2 c     x 100%

                                   a + b

Keterangan :

ISs           = Indeks kesamaan

A              = jumlah jenis pada lokasi pertama

B              = jumlah jenis pada lokasi kedua

C             = jumlah jenis yang ada pada kedua lokasi

Jika nilai ISs > 50% maka pada derah tersebut memiliki kesamaan komunitas

Jika nilai ISs < 50% maka pada daerah tersebut ada perbedaan komunitas atau bahkan tidak memiliki kesamaan komunitas.

Sedangkan untuk mengetahui keanekaragaman/diversitas jenis di suatu daerah selain memakai cara ID = 100% - ISs, dapat pula dengan Indeks diversitas Shannon-Wiener, yaitu :

H’ = - Spi log pi

Dimana : pi =ni/N

                    Pi = perbandingan antara jumlah individu spesies ke-i dengan jumlah total

                       individu.

Logaritma yang dipakai adalah logaritma dasar 10, e atau 2. Namun yang paling umum digunakan dalam ekologi adalah logaritma dasar 10 dan e.

                Untuk mengetahui dominansi dari keanekaragaman jenis yang ada di suatu daerah dapat menggunakan Indeks Dominansi Simpson yaitu :

d = Sni (ni-1)

                        N (N-1)

Dimana : d = indeks dominansi

                   ni = jumlah individu spesies ke-i

               N = jumlah total individu

Bila suatu komunitas mempunyai keanekaragaman yang tinggi maka akan mempunyai dominansi yang rendah. Keanekaragaman jenisnya dapat dihitung dengan rumus :

                Ds = 1 - d

                Ds = 1 - Sni (ni-1)

                                N (N-1)

Ds adalah indeks keanekaragaman jenis Simpson.

                Untuk mengetahui hubungan keeratan antara serangkaian data kelimpahan spesies hasil observasi dengan keanekaragaman maksimum yang mungkin dicapai atau sering dinyatakan dengan Evenness dihitung dengan rumus :

Evenness Shannon-Wiener : J’ = H’ / H’_maks

Evenness Simpson : Es = Ds / D_maks

Nilai maksimum untuk H’ dan Ds adalah sebagai berikut :

H’_maks = log s

Ds = {(s-1) / s} {N / (N-1)}

Dimana : s = jumlah spesies

                   N = jumlah total individu