FAKTOR
PEMBATAS PADA PERAIRAN
Pada ekosistem ada faktor yang menghambat kelangsungan
hidup organism baik biotik maupun abiotik. Dimana biotik termasuk
tumbuhan,hewan sedangkan abiotik seperti suhu,arus,kecepatan dan ph. Faktor
tersebut dikenal dengan istilah faktor penghambat.Jika tidak terjadi
keseimbangan akan faktor abiotik maka akan berdampak buruk untuk kehidupan
organism yang ada.
A. Pengertian Faktor Pembatas
Faktor pembatas adalah suatu yang dapat menurunkan
tingkat jumlah dan perkembangan suatu ekosistem . faktor lingkungan menjadi
faktor pembatas, baik itu abiotik maupun biotik. Abiotik diantaranya adalah
suhu,kecepatan,arus dan ph.
Pengertian
tentang faktor lingkungan sebagai faktor pembatas kemudian dikenal sebagai
Hukum faktor pembatas, yang dikemukakan oleh F.F
Blackman, yang menyatakan: jika semua proses kebutuhan tumbuhan tergantung pada
sejumlah faktor yang berbeda-beda, maka laju kecepatan suatu proses pada suatu
waktu akan ditentukan oleh faktor yang pembatas pada suatu saat.
B. Asas faktor pembatas
1. Hukum Minimum
2. Hukum Toleransi
3. Konsep Gabungan Faktor Pembatas
4. Syarat Sebagai Faktor Pengatur
5. Faktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas
6. Indikator Ekologi
1.
Minimum Liebig:
• Pada keadaan yang kritis, bahan
bahan pendukung kehidupan suatu organisme
Yang tersedia dalam jumlah
minimum bertindak sebagai faktor pembatas.
• Justus Liebig (1840) menemukan hasil
tanaman tidak ditentukan oleh unsur hara
N,P, K yang diperlukan dalam
jumlah banyak tetapi oleh mineral seperti
Magnesium yang diperlukan dalam
jumlah sedikit oleh tanaman.
• Temuan ini dikenal sebagai Hukum
Minimum Liebig.
•
Bukan hanya
unsur hara N,P,K yang dapat bertindak sebagai faktor pembatas,
tetapi
materi kimiawi lainnya seperti oksigen, fosfor untuk proses pertumbuhan
dan
reproduksi.
•
Hukum
minimum Liebig telah diterapkan pada program pengendalian lingkungan
terhadap
organisme.
• Namun, hukum minimun Liebig hanya
dapat diterapkan pada habitat atau
ekosistem dengan arus energi dan
materi yang masuk seimbang dengan yang
keluar.
•
Fosfor
merupakan faktor pembatas bagi organisme perairan. Meningkatnya nutrien
seperti
nitrogen dan fosfor diperairan disebut proses eutropikasi.
2.
Hukum Toleransi Shelford
• Kegagalan suatu organisme dalam
mempertahankan hidupnya dapat ditentukan
oleh kekurangan atau kelebihan
(kuantitatif dan kualitatif) beberapa faktor yang
mendekati batas toleransinya.
• Bukan hanya dalam jumlah sedikit
atau rendah yang bersifat membatasi tetapi juga
dalam jumlah yang berlebihan atau tinggi.
•
Kisaran
minimum merupakan batas toleransi digambarkan sebagai Hukum
Toleransi
Shelford (1913).
•
Dengan
mengetahui kisaran toleransi suatu organisme dapat diketahui keberadaan
dan
penyebaran (distribusi) organisme tersebut.
Derajat toleransi dalam ekologi memakai awalan-awalan
steno yang berarti sempit dan eury yang berarti luas, misalnya:
– Stenotermal – eurytermal berhubungan dengan tempratur
– Stenohydric – euryhydric berhubungan dengan air
– Stenohaline – euryhaline berhubungan dengan garam
– Stenophagic – euryphagic berhubungan dengan makanan
– Stenoecious – euryecious berhubungan dengan seleksi habitat.
Suatu organisme mempunyai toleransi yang besar terhadap suatu faktor yang konstan, maka faktor itu tidak merupakan pembatas. Sebaliknya bila mempunyai toleransi tertentu terhadap suatu faktor yang bervariasi dalam lingkungan, dapat menjadi faktor yang membatasi. Sebagai contoh oksigen yang tersedia cukup banyak dan tetap serta siap untuk digunakan dalam lingkungan daratan sehingga jarang membatasi organisme daratan. Pada pihak lain, oksigen jarang dan sangat bervariasi dalam air sehingga merupakan faktor pembatas pada organisme perairan. Keadaan lingkungan yang ekstrim mengurangi batas toleransi.
Suatu contoh konsep faktor pembatas dengan membandingkan telur-telur ikan trout dan telur-telur kodok. Telur-telur ikan trout berkembang antara 00C dan 120C dengan optimum 40C sedangkan telur-telur kodok antara 00C dan 300C dengan optimum 220C. Jadi telur-telur ikan trout adalah stenothermal dan telur-telur kodok eurythermal. Titik-titik minimum, optimum dan maksimum berdekatan untuk jenis-jenis yang stenotermal. Sehingga perbedaan tempratur yang kecil menyebabkan efek yang kecil pada jenis eurythermal. Jenis-jenis yang stenotermal ada yang bersifat toleransi tempratur rendah (oligothermal) dan adapula yang toleransi tempratur tinggi (polythermal) atau di antaranya.
Pentingnya
faktor pembatas:
- Tanah yang berasal dari batuan magnesium – besi – silikat yang rendah zat-zat hara utam Ca, P dan N serta tinggi kadar Mg, Cr dan nikel. Lambat laun melalui waktu geologis vegetasi dapat menyesuaikan diri dengan keadaan, tetapi dengan tingkatan masyarakat yang telah berkurang struktur dan produktivitasnya.
- Kinne
(1956) mendapatkan bahwa Coelenterate yaitu organisme laut (marine) tumbuh
baik pada kadar garam 1 bagian per seribu dalam kondisi laboratorium
dengan tempratur tertentu. Sesungguhnya organisme ini tidak pernah
terdapat pada kadar garam ini di alam, tetapi pada kadar garam yang lebih
rendah. Teranglah bahwa beberapa keadaan sekarang dalam habitat alamiah
tetapi tidak dalam kultur laboratorium yang terbatas. Observasi lapangan
harus dikombinasi dengan percobaan laboratorium.
Banyak ahli lingkungan berpendapat bahwa faktor-faktor yang sangat berbeda dapat membatasi penimbunan pada pusat penyebaran dan distribusi pada batas penyebaran. - Carson (1958) dan ahli-ahli genetika menyatakan bahwa individu-individu dari populasi dibatasi penyebaran dapat memiliki urutan-urutan gen yang berbeda dari pusat populasi. Pendekatan biogeograf menjadi perhatian bila satu atau lebih faktor-faktor lingkungan tiba-tiba berubah secara drastis. Penentuan daerah yang optimum bagi hasil tanaman tidak hanya berdasarkan hasil rata-rata, tetapi juga variasi hasil dari tahun ke tahun. Daerah dengan hasil rata-rata tertinggi dan angka variasi yang terendah dianggap menjadi daerah yang optimum.
- Mcleese (1956) mengadakan studi tentang bermacam-macam faktor pembatas pada udang laut. Ia menentukan batas-batas toleransi udang-udang secara percobaan pada tempratur air, kadar garam dan konsentrasi oksigen sebagai faktor-faktor tunggal yang berbeda dan dalam kombinasi. Bila kadar garam optimal, udang dapat hidup pada tempratur yang lebih tinggi daripada kesanggupannya bila dalam kadar garam yang lebih rendah. Keadaan yang sama untuk konsentrasi oksigen yang lebih rendah daripada keadaan konsentrasi optimalnya. Dalam hubungan ini kesanggupan toleransi untuk keadaan faktor tertentu dapat menyebabkan kematian bila faktor interaksi yang lain tidak optimal.
3.
Konsep Gabungan Faktor Pembatas
•
Dengan menggabungkan konsep hukum minimum dan konsep
toleransi, maka
dapat
dipahami konsep faktor pembatas (limiting faktor).
• Faktor pembatas (limiting faktor)
dapat diartikan sebagai keadaan yang mendekati
atau melampaui ambang batas toleransi suatu kondisi.
•
Faktor
pembatas suatu organisme mencakup kisaran minimum atau maksimum
dari
faktor-faktor abiotik suatu ekosistem. Misal : Suhu, cahaya, pH yang terlalu
rendah
(minimum) atau terlalu tinggi (maksimum).
•
Bagi
organisme dengan kisaran toleransi yang lebar (eury) terhadap faktor abiotik
X yang
relatif konstant bukan merupakan faktor pembatas, sehingga organisme
tersebut
dapat hadir dalam jumlah banyak.
•
Sebaliknya,
bagi organisme dengan toleransi yang sempit (steno) terhadap faktor
abiotik
(Y) yang selalu berubah akan menjadi “faktor pembatas” sehingga akan
hadir
dalam jumlah sedikit.Contoh : oksigen
•
Contohnya Kandungan O2 di udara dalam jumlah banyak dan konstan
bukan
merupakan faktor pembatas organisme darat.
•
Sebaliknya, kandungan O2 terlarut di perairan, terdapat dalam
jumlah sedikit dan
jumlahnya selalu berubah-ubah, menjadi faktor pembatas bagi organisme yang
hidup di perairan.
4.
Syarat sebagai Faktor Pengatur
Faktor lingkungan yang penting dalam setiap ekosistem
berbeda beda seperti :
a. di darat: sinar, suhu dan air;
b. di laut: sinar, suhu dan salinitas;
c. di perairan tawar: kandungan oksigen.
Faktor lingkungan tidak hanya
sebagai faktor pembatas (negatif) tetapi juga menjadi faktor menguntungkan
(positif) bagi organisme yang mampu menyesuaikan diri.
5.
Faktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas
1. Suhu
• Organisme dapat hidup pada suhu
sampai 300oC dengan kisaran suhu – 200
sampai
100 oC.
· Akan tetapi kebanyakan organisme
hanya dapat hidup pada kisaran suhu yang
lebih sempit.
· Pada umumnya batas atas (maksimum)
lebih kritis atau lebih
membahayakankehidupan
organisme daripada batas bawah (minimum).
·
Pada ekosistem perairan, variasi
suhu lebih sempit daripada ekosistem darat. Oleh
karena itu, biasanya organisme
perairan mempunyai kisaran toleransi terhadap
suhu lebih sempit daripada organisme darat. Misal: algae air dan algae darat,
invertebrata air dan darat seperti
serangga
·
Suhu air
bepengaruh terhadap kelangsungan hidup, pertumbuhan, morfologi,
reproduksi, tingkah laku, laju pergantian kulit dan metobolisme udang.
·
Udang hidup
pada suhu air 21-32o
·
Suhu untuk
ikan berkisar 25-30o
2. Radiasi
cahaya matahari
Cahaya
matahari mempunyai dua fungsi yang saling berlawanan, di satu pihak radiasi
cahaya matahari menguntungkan karena sebagai sumber energi bagi proses
fotosintesa. Dilain pihak, radiasi cahaya matahari merugikan karena
cahaya matahari langsung akan merusak atau membunuh protoplasma.
Dari segi ekologi, bagi kehidupan organisme yang penting radiasi adalah
kualitas sinar (panjang gelombang dan warna) dan intensitas cahaya (lama
penyinaran), karena laju fotosintesa akan bervariasi sesuai dengan perbedaan
panjang gelombang yang ada.
3.
Arus dan tekanan air.
– Arus air tidak hanya mempengaruhi konsentrasi gas dalam air, tetapi juga
secara
langsung sebagai faktor pembatas.
– Misal perbedaan
organisme sungai dan danau sering disebabkan oleh arus yang
deras pada sungai.
– Tumbuhan dan
binatang di sungai harus mampu menyesuaikan diri terhadap arus
baik secara morfologis dan fisiologis.
4.pH
Yaitu log negt dan kepekaan ion H
yang terlepas dalam larutan mempunyai pengaruh besar terhadap kehidupan
tumbuh2an dan hewan air. pH 5-8 hidup normal.
6. Indikator Ekologi
Seringkali faktor-faktor tertentu
dapat dengan tepat menentukan organisme yang ditemukan di suatu daerah atau sebaliknya
kita dapat menentukan keadaan lingkungan fisik dengan menggunakan organisme
yang ditemukan pada suatu daerah. Hal ini disebut dengan indikator ekologi/
indikator biologi.
C. Faktor pembatas pada sungai
Sungai merupakan salah satu sumber air tawar yang
sangat penting untuk kehidupan manusia. Antara sungai, ekosistem lentik,
ekosistem lotik, dan ekosistem lahan basah saling berhubungan. Kualitas dari
sungai itu sendiri sangat ditentukan oleh faktor-faktor pembatasnya seperti
suhu, pH, alkalinitas, CO2 , DO, kecepatan arus, densitas plankton,
dan diversitas plankton.
Kecepatan
arus
Karakter utama sungai ditentukan oleh faktor pembatas yaitu kecepatan arus.
Kecepatan arus tersebut dipengaruhi oleh lebar sungai, kedalaman sungai, dan
kemiringan sungai. Kecepatan arus dikatakan sebagai faktor pembatas karena
mempengaruhi kandungan yang ada di sungai. Seperti kuantitas lumpur yang
mengendap, tanah liat, pasir, dan bahan organik yang terkandung dalam sungai.
Kandungan tersebut mempengaruhin jumlah komunitas biotik yang ada di sungai
(Rein and Wood 1976).
Kadar
keasaman (ph)
Derajat keasaman mempunyai pengaruh yang besar
terhadap tumbuh-tumbuhan dan hewan-hewan air,sehingga sering dipergunakan
sebagai petunjuk untuk menyatakan baik buruknya keadaan air sebagai lingkungan
hidup,walaupun baik buruknya suatu perairan masih tergantung pada factor-faktor
lain.ikan akan hanya tahan terhadap pergoncangan ph antara 5 sampai 8.jika
keadaan ini terpenuhi ikan ikan dapat hidup dengan normal.walaupun
pengoncanggan ph suatu perairan kecil tetapi jika penggocangan itu terjadi
dalam waktu yang singkat(mendadak) ikan tidak akan hidup normal,bahkan bisa
mati.Perairan yang baik untuk kehidupan organisme misalnya ikan ialah ph 6
samapi 8,7(Elist westfall,1948) berkisar 7-8.
Suhu
Suhu air mempengaruhi terhadap proses pertukaran zat
atau metabolisme organism misalnya ikan. Mempengaruhi juga kadar oksigen yang
larut dalam air.semakin tinggi suhu suatu perairan semakin cepat pula perairan
tersebut mengalami kejenuhan akan oksigen. suhu 20-25ºC.
.
D. Faktor pembatas pada danau
Ph( kadar
keasaman) dan suhu
Karakter
habitat danau berupa perairan dalam,pinggir,perairan terjal dan jernih dengan
ph rata-rata berkisar 7-8 dan suhu 20-25ºC.
E.
Faktor pembatas pada laut
Suhu,
cahaya, salinitas, gas terlarut, unsur hara, padatan tersuspensi.
http://www.slideshare.net/sulhamsyahid/ekologi-perairan-2007-2008-5-faktor-pembatas
http://greytikoropit.blogspot.co.id/2012/11/faktor-pembatas-pada-ekosistem-perairan.html
ohhhh
BalasHapus