Minggu, 08 November 2015

Faktor Pembatas Pada Perairan

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.


Referensi :
 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

1 komentar: