Bahan Kuliah Ekologi Hutan buku

I. PENDAHULUAN

A. Pengertian Ekologi Hutan

Istilah Ekologi diperkenalkan oleh Ernest Haeckel (1869), yang mana ekologi ini berasal dari bahasa Yunani, yaitu :

Oikos = Tempat tinggal (rumah)

Logos = ilmu, telaah.

Oleh karena itu, Ekologi adalah ilrnu yang mempelajari hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan sesamanya dan dengan lingkungannya.

Hubungan tersebut demikian komplek dan eratnya se-hingga Odum (1959) menyatakan bahwa ekologi adalah Envi-romental Ecology.

Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai pohon-pohonan dan mempunyai keadaan lingkungan yang berbeda dengan keadaan di luar hutan. Didalam suatu hutan, hubungan antara tumbuh-tumbuhan, margasatwa, dan alam lingkungannya demikian eratnya, sehingga hutan dipandang sebagai suatu sistem ekologi atau ekosistem.

Ekologi Hutan adalah cabang ekologi yang khusus mempelajari masyarakat atau ekosistim hutan.

B. Bidang Kajian Ekologi Kutan

Didalam Ekologi ada dua bidang kajian, yaitu

1. Autekologi : Ekologi yang mempelajari suatu jenis organisma yang berinteraksi dengan 1ingkungannya atau ekologi sesuatu

jenis atau bagian ekologi yang mempela jari pengaruh sesuatu faktor lingkungan terhadap satu atau lebih jenis-jenis organisme.

2. Sinekologi : Bagian ekologi yang mempelajari

berbagai kelompok organisme sebagai satu kesatuan yang saling berinteraksi antar sesamanya dan dengan lingkungannya dalam suatu daerah.

Dalam ekologi hutan, autekologi mempelajari pengaruh suatu faktor lingkungan terhadap hidup dan tumbuhnya satu atau lebih jenis-jenis pohon. Jadi, penyelidikannya mirip fisiologi tumbuh-tumbuhan, sehingga aspek-aspek tertentu dari autekologi, seperti penelitian tentang pertumbuhan pohon serir.g disebut fisioekologi (phisiological ecology). Contoh penelitian autekologi adalah :

1) Pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan jenis Shorea leprosula

2) Pengaruh dosis pupuk N terhadap pertumbuhan jenis sengon.

Sedangkan Sinekologi mempelajari hutan sebagai suatu ekosistem. Contoh kajian sinekologi adalah pengaruh

keadaan tempat tumbuh terhadap komposisi, struktur dan produktivitas hutan.

Dalam ekologi hutan baik penge tahuan autekologi maupun sinekologi bersama-sama diperlukan, karena kita memerlukan pengetahuan tentang sifat-sifat berbagai jenis pohon yang membentuk hutan dan pengetahuan tentang hutan sebagai suatu ekosistem.

C. Sangkut Paut Ekologi Hutan dengan Bidang Ilmu Lain

Berhubung di dalam ekologi hutan yang dipelajari adalah tumbuh-tumbuhan hutan dan keadaan tempat tumbuhnya, maka semua bidang ilmu yang mempelajari kedua komponen ekosistem hutan tersebut sangat diperlukan, yakni:

(1). Taksonomi tumbuh-tumbuhan (terutama Dendrologi). Bidang ilmu ini sangat diperlukan untuk pengenalan jenis-jenis tumbuhan di hutan. Untuk pengenalan jenis ini diperlukan buku-buku pengenalan jenis yang praktis, selain buku-buku flora yang sudah ada yang bersifat komprehensif. Cara pengenalan jenis pohon dalam buku-buku itu dititikberatkan pada sifat-sifat generatif (reproduktif), yaitu berdasarkan sifat-sifat bunga dan buah. Padahal menurut pengalaman di lapangan seringkali dijumpai pohon-pohon yang sedang tidak berbunga atau berbuah, atau sukar sekali untuk mendapatkan contoh-contoh bunga dan buah.

Karena itu, untuk keperluan di lapangan dibutuhkan cara pengenalan jenis pohon yang terutama didasarkan pada sifat-sifat vegetatif, yaitu sifat-sifat batang pohon

(kulit, getah dan kayu) , daun dan kuncup, kemudian baru sifat-sifat generative. Cara pengenalan ini tidak terikat pada sistem taksonomi tumbuh-tumbuhan. Di Filipina cara pengenalan demikian telah dirintis oleh Tamolang (1959), di Malaysia oleh Kochummen (1963), di Indonesia oleh Endert (1928, 1956) dan Verteegh (1971) dan di Pantai Gading, Afrika, oleh den Outer (1972) .

Kepulauan Indonesia, sebagai bagian dari daerah flora Malesia, terkenal sebagai daerah flora hutan yang kaya. tetapi pengetahuan kita tentang jenis tumbuh-tumbuhan di daerah ini masih amat kurang. Banyaknya jenis tumbuh-tumbuhan di daerah inipun belum diketahui dengan pasti (Van Steenis, 1948). Menurut taksiran Van Steenis (op.cit) di daerah Malesia terdapat kira-kira 3000 jenis pohon. Menurut Lembaga Penelitian Hutan di Indonesia terdapat lebih kurang 4000 jenis pohon. Dari sekian banyak jenis itu baru sebagian kecil tercakup dalam buku-buku flora yang tersedia. Akibatnya, pengenalan masih tergantung pada jasa para pengenal pohon setempat. Dengan bantuan koleksi contoh tumbuh-tumbuhan yang kemudian dideterminasi, dapatlah disusun daftar nama pohon-pohon untuk daerah tertentu, yang dapat mempermudah inventarisasi hutan.

(2). Geologi dan Geomorfologi

Ilmu-ilmu ini diperlukan dalam ekologi hutan, karena keadaan geologi dan geomorfologi mempengaruhi pembentukan dan sifat-sifat tanah serta penyebaran dan hidup

tumbuh-tumbuhan.

Pada keadaan iklim yang sama, jenis-jenis batuan yang berbeda akan menghasilkan jenis-jenis tanah yang berlainan. Pada jenis dan keadaan tanah yang khusus, seperti tanah pasir kuarsa dan tanah serpentin, akan terbentuk tipe hutan yang khusus pula.

Keadaan topografi juga mempengaruhi komposisi dan kesuburan tegakan hutan, melalui perbedaan pada kesuburan dan keadaan air tanah.

Disamping itu, perbedaan letak tinggi mempengaruhi penyebaran tumbuh-tumbuhan, melalui perbedaan iklim yang ditimbulkannya.

(3). Ilmu Tanah

Ilmu tanah yang murni seringkali disebut pedologi tetapi sebagai faktor tempat tumbuh disebut edafologi. Perbedaan jenis tanah, sifat-sifat serta keadaan tanah seringkali mempengaruhi penyebaran tumbuh-tumbuhan, menyebabkan terbentuknya tipe-tipe vegetasi berlainan, serta mempengaruhi kesuburan dan produktivitas hutan.

(4). Klimatologi

Iklim adalah faktor terpenting yang mempengaruhi penyebaran tumbuh-tumbuhan. Faktor-faktor iklim seperti suhu (temperatur), curah hujan, kelembaban, dan defisit tekanan uap air besar pengaruhnya pada pertumbuhan pohon. Iklim mikro dari sesuatu ternpat yang dipengaruhi keadaan

topografi dapat mempengaruhi penyebaran dan pertumbuhan pohon.

(5). Geografi tumbuh-tumbuhan

Pada permulaan perkembangannya ekologi tumbuh-tumbuhan merupakan cabang dari geografi tumbuh-tumbuan (phytogeografi) yang membahas pengaruh faktor-faktor lingkungan terhadap penyebaran tumbuh-tumbuhan. Dari cabang inilah berkembang sosiologi tumbuh-tumbuhan (phytososiologi) dan ekologi tumbuh-tumbuhan.

Pada taraf kemajuan sekarang ekologi hutan masih memerlukan informasi dari geografi tumbuh-tumbuhan untuk mengerti pola penyebaran berbagai jenis pohon dalam hubungannya dengan keadaan fisik bumi, terutama iklim dan geomorfologi atau fisiografi, dan akan sangat membantu dalam mempelajari susunan serta penyebaran £ormasi-formasi hutan.

(6). Fisiologi Tumbuh-tumbuhan dan Biokimia

Telah dikemukakan bahwa autekolcgi mempunyai kegiatan yang mendekati fisiologi tumbuh-tumbuhan. Jadi pada umumnya informasi dari fisiologi tumbuh-tumbuhan akan sangat berguna untuk mempelajari proses-proses hidup tumbuh-tumbuhan, yang mana memerlukan pengetahuan tentang proses-proses kimia yang berhubungan dengan aktivitas biologis yang terjadi. Informasi tersebut bisa diperoleh dari ilmu biokimia. Misalnya, untuk dapat mempelajari

pengaruh faktor-faktor lingkungan terhadap produksi getah karet atau getah pinus perlu pula pengetahuan tentang proses pembentukan getah dan proses-proses biokimia lainnya yang mempengaruhi atau berkaitan dengannya.

(7). Genetika Tumbuh-tumbuhan

Suatu jenis tumbuh-tumbuhan yang penyebarannya luas seringkali memperlihatkan perbedaan menurut letak geografi dan keadaan lingkungan-nya. Perbedaan ini bukan hanya dalam bentuk pertumbuhannya tetapi seringkali pula dalam hal adaptasi dan persyaratan terhadap keadaan tempat tumbuhnya, yang berakar pada sifat-sifat genetis, sebagai akibat dari mutasi dan polyploidy.

Adakalanya apabila daerah penyebaran dari dua jenis pohon berimpitan pada suatu tempat, maka pada tempat itu terjadi hybridisasi antara kedua jenis itu, sehingga timbul jenis pohon baru yang sifat-sifatnya berada diantara sifat-sifat kedua jenis induknya. Demikianlah, pada keadaan-keadaan tertentu, untuk mengerti sifat-sifat ekologis sesuatu jenis atau beberapa jenis pohon diperlukan pula pengatahuan tentang genetika.

(8). Matematika dan Statistika

Kedua ilmu ini sangatlah penting untuk memformulasikan dugaan kuantitatif terhadap berbagai proses ekologis yang terjadi pada ekosistem hutan. Oleh karena itu, melalui penggunaan kedua bidang ilmu ini

faktor lingkungan yang berperan dan seberapa jauh peranannya terhadap penelitian kelestarian suatu hutan dapat diperkirakan.

D. Status Ekologi Hutan dalam Ilmu Pengetahuan Kehutanan

Ekologi Hutan merupakan ilmu dasar yang bersifat integratif (mengintegrasikan ilmu-ilmu dasar lain) yang merupakan ilmu dasar penting bagi silvikultur. dalam terminologi kehutanan, ekologi hutan hampir sama dengan silvika. Perbedaan ekologi hutan dengan silvika hanyalah pada lawasan kajiannya, yakni ekologi hutan mempelajari hutan sebagai ekosistem (jadi lawasannya lebih luas), sedangkan silvika lebih terarah pada silvikultur dan lebih mendekati autekologi. Dengan pengetahuan ekologi hutan dan fisiologi pohon yang tepat bisa ditentukan tindakan silvikultur yang tepat, sehingga produksi hutan dapat ditingkatkan baik kualita rnaupun kuantitanya.

E. Aspek-aspek Ekologi Hutan yang renting

Dalam ilmu kehutanan, aspek-aspuk ekologi hutan yang penting dipelajari adalah :

(1). mempelajari komposisi dan struktur hutan alam (2). mempelajari hubungan tempat tumbuh denyan:

a.komposisi dan struktur hutan b.penyebaran jenis-jenis pohon

c.permudaan pohon atau permudaan hutan d.riap (pertumbuhan) pohon/hutan

e.fenologi pohon (musim berbunga, berbuah, pergantian daun).

(3). mempelajari syarat-syarat keadaan tempat tumbuh penanaman atau permudaan alam

(4). mempelajari siklus hara mineral, siklus air, dan metabolisme.

(5). mempelajari hubungan antara kesuburan tanah, iklim dan faktor-faktor lain dengan produktivitas hutan (6). mempelajari suksesi vegetasi hutan secara alam dan

II. EKOSISTEM

A. Pengertian

Ekosistem adalah suatu sistem di alam yang mengandung komponen hayati (organisme} dan komponen non-hayati (abiotik), dimana antara kedua komponen tersebut terjadi hubungan timbal balik untuk mempertukarkan zat-zat yang perlu untuk mempertahankan kehidupan.

Dalam beberapa kepustakaan, istilah biocoenosis, geocoenosis, dan biogeocoenosis (geobiocoenosis) secara berurutan digunakan untuk komponen biotik, abiotik dan ekosistem.

Ekosistem merupakan satuan fungsional dasar ekologi, karena ekosistem mencakup organisme dan lingkungan abiotik yang saling berinteraksi.

Pencetus istilah ekosistem adalah A.G. Tarisley pada tahun 1935, seorang ekolog Inggeris.

B. Komponen Ekosistem

1. Dari Segi "trophic level", ekosistem terdiri atas: 1) Komponen autotrofik, yaitu organisme yang mampu

mensitesis makanannya sendiri yang berupa bahan organik dari bahan-bahan anorganik sederhana dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun. 2) Komponen heterotrofik, yaitu organisme yang sumber

makanannya diperoleh dari bahan-bahan organik yang dibentuk oleh komponen aututrofik, penyusun kembali dan menguraikan bahan-bahan organik

kompleks yang telah mati kedalam senyawa anorganik sederhana.

Dari segi penyusunnya (struktur), komponen ekosistem terdiri atas :

1) Komponen abiotik yaitu komponen fisik dan kirnia seperti tanah, air, udara, sinar matahari, dll.' yang merupakan medium untuk berlangsungnya kehidupan.

2) Produsen yaitu organisme autotrofik, umumnya tumbuhan berklorofil, yang mampu mensintesis makanannya sendiri dari bahan anorganik

3) Konsumen yaitu organisme heterotrofik

4) Pengurai, yaitu organisme heterotrofik yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati, menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepas bahan-bahan yang sederhana yang dapat dipakai oleh produsen.

Untuk tujuan deskripsif, komponen-komponen ekosistem seyogyanya diperinci sebagai berikut :

1) Bahan-bahan anorganik (C, N, Co2, H20, dll)

2) Senyawa organik (protein, lemak, karbohidrat, dll) 3) Iklim fsuhu, dan faktor fisik lainnya)

4) Produser

5) Konsumer makro ("phagotroph" yaitu organisme heterotrofik, umumnya hewan) yang memakan organisme lain atau bahan organik.

organisme heterotrofik, umumnya jamur dan bakteri, yang menghancurkan bahan organik mati, menyerap sebagian hasil perombakannya, dan membebaskan bahan-bahan anorganik sederhana yang berguna bagi produser.

Point (1) s/d (3) adalah Komponen abiotik. Point (4) s/d (6) adalah komponen biotik.

Organisme heterotrofik dapat juga dibedakan kedalam : 1) Biophage, yaitu organisme yang mengkonsumsi organisme

lainnya.

2) Saprophage, yaitu organisme pengurai bahan-bahan organik yang telah mati. Dari segi fungsional, suatu ekoisist em sebaiknya dianalisis menurut : (1). Aliran energi

(2). Rantai pangan

(3). Pola keanekaragaman dalam ruang dan wakcu (4}. Siklus nutrien

(5). Pengembangan dan evolusi (6). Kontrol (sibernetik)

Dalam hal konsumer, selain pembagian di atas, konsumer dapat juga dibedakan kedalam:

1) Konsumer I (konsumer primer) adalah hewan-hewan herbivora yang makanannya bergantung pada produser (tumbuhan hLjau), contoh : insekta, rodentia, kelinci, dll. (ekosistem daratan), moluska, krustacea, dll (ekosistem akuatik)

dan omnivora yang memakan herbivora, contoh: burung gagak, rubah, kucing, ular, dll.

3) Konsumer III (konsumer tertier) adalah karnivora dan omnivora, misal singa, hari-mau, dll., disebut juga Top-Konsumer

4) Parasit, Scavenger dan saprobe

C. Faktor Penyebab Perbedaan Ekosistem

Ekosistem yang satu berbeda dengan ekosistem yang lain, karena:

1) Perbedaan kondisi iklim (hutan hujan, hutan musim, hutan savana)

2) Perbedaan letak dari permukaan laut, topografi dan formasi geologik (zonasi pada pegunungan, lereng pegunungan yang curam, lembah sungai)

3) Perbedaan kondisi tanah dan air tanah (pasir, lempung, basah, kering)

D. Macam dan Ukuran Ekosistem

Berdasarkan proses terjadinya ada dua macam ekosistem, yaitu:

1) Ekosistem alam: laut, sungai, hutan alam, danau alam, dll.

2) Ekosistem buatan: sawah, kebun, hutan tanaman, tambak, all.

Ukuran ekosistem bervariasi dari sebetsar kultur dalam botol di laboratorium, seluas danau, sungai, lautan sampai biosfir ini.

Secara umum, ada dua tipe ekosistem, yaitu: 1) Ekosistem terestris

− Ekosistem hutan

− Ekosistem padang rumuput

− Ekosistem gurun

− Ekosistem anthropogen (sawah, kebun, dll.} 2) Ekosistem akuatik

(a). Ekosistem air tawar - Kolam

- Danau - Sungai - dll.

(b). Ekosistem lautan

E. Tahap-tahap Dasar Operasi pada Ekosistem

1)Penerimaan energi radiasi

2)Pembuatan bahsn-bahan organik dari bahan anorganik oleh produser

3)Pemanfaatan produser oleh konsumer dan lebih jauh lagi pada bahan-bahan terkonsumsi

4)Perombakan bahan-bahan organik dari organisme yang mati oleh dekomposer kedalam bentuk anorganik sederhana untuk penggunaan ulang oleh produser.

F. Ekologi Niche

Niche adalah peranan suatu mahkluk hidup dalam suatu habitat. Sedangkan habitat adalah tempat hidup organisme. Dengan demikian ekologi niche adalah peran

total dari suatu species dalam komunitas. Ekologi niche mencakup species organisme, faktor lingkungan, areal tempat hidup, spesialisasi dari populasi species dalam suatu komunicas.

G. Energi dalam Ekosistem

- Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. - Bentuk energi yang berperan penting pada mahkluk

hidup adalah energi mekanik, kimia, radiasi dan panas.

- Perilaku energi di alam mengikuti Hukum Thermodinamika, yaitu:

Hukum Thermodinamika I:

Energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya, tetapi energy tak pernah dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Hukum Thermodinamika II:

Setiap terjadi perobahan bentuk energi pasti terjadi degradasi energi dari bentuk energi yang terpusat menjadi bentuk energi yang terpencar atau karena berbagai energi selalu memencar menjadi panas, tidak ada transformasi secara spontan dari suatu bentuk energi menjadi energi potensial berlangsung dengan efisien 100%. Misal, 57% energi surya diserap atmosfir, dan 35 % disebarkan untuk memanaskan air dan daratan. Dari sekitar ±3% energi surya yang mengenai permukaan tumbuhan, 10 - 15% dipantulkan, 5% ditransmit, 80 - 85%

diserap dan ±2% (0.5 -3,5%) dari total energi cahaya digunakan fotosintesis serta sisanya dirubah menjadi bentuk panas.

H. Rantai Pangan

Rantai pangan ada1ah pengalihan energi dari sumberdaya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan. Semakin pendek rantai pangan semakin besar energi yang dapat disimpan dalam bentuk tubuh organisme di ujung rantai pangan.

Rantai pangan terdiri atas tiga tipe:

1) Rantai pemangsa, dimulai dari hewan kecil sebagi mata rantai pertama ke hewan yang lebih besar dan berakhir pada hewan terbesar dimana landasan permulaan adalah tumbuhan sebagai produsen.

2) Rantai parasit, berawal dari organisme besar ke organisme kecil.

3)Rantai saprofit, berawal dari organisme mati ke mikroorganisme, dikenal juga sebagai rantai pangan detritus. Dalam suatu ekosistem, rantai-rantai pangan berkaitan satu sama lain membentuk suatu jaring-jaring pangan (food web).

- Dalam suatu ekosistem dikenal adanya tingkat tropik dari suatu kelompok organisme.

- Berbagai organisme yang memperoleh sumber makanan melalui langkah yang sama dianggap termasuk pada tingkat tropik yang sama.

- Berdasarkan tingkat tropik :

Tumbuhan hijau : tingkat tropik I Herbivora : tingkat tropik II Karnivora : tingkat tropik III Karnivora sekunder : tingkat tropik IV

I. Struktur Tropik dan Piramida Ekologi

- Ukuran individu menentukan besarnya metabolisms suatu organisme. Semakin kecil ukuran organisme, semakin besar rnetabolisrne per gram biomassa. Oleh karena itu, semakin kecil organisme semakin kecil biomassa yang dapat ditunjang pada suatu tingkat tropik dalam ekosistemnya.

- Fenomena interaksi antara rantai-rantai makanan dan hubungan metabolisme dengan ukuran organisme menyebabkan berbagai komunitas mempunyai struktur tropik tertentu.

- Struktur tropik dapat diukur dan dipertelakan, baik dengan biomassa per satuan luas maupun dengan banyaknya energi yang ditambat per satuan luas per satuan waktu pada tingkat tropik yang berurutan. - Piramida ekologi dapat menggambarkan struktur dan

fungsi tropic: Ada tiga tipe paramida ekologi yaitu : a)Piramida jumlah individu, yang menggambarkan

jumlah individu dalam produser dan konsumer suatu ekosistem

b)Piramida biomassa, yang menggambarkan biomassa dalam setiap tingkat tropik.

energi pada setiap tingkat tropik. Semakin tinggi tingkat tropik, semakin efisien dalam penggunaan energi.

J. Produktivitas

- Produktivitas primer adalah kecepatan

penyimpanan energi potensial oleh organisme produsen melalui proses fotosintesis dalam bentuk bahan-bahan organik yang dapat digunakan sebagai bahan pangan. Unit satuannya:

1) Ash Free Dry Weight Kal./ha/th. 2) Dry Weight Ton/ha/th.

Produktivitas primer dibagi dua macam: (1). Produktivitas primer kotor:

Kecepatan total fotosintesis, mencakup pula bahan organic yang dipakai untuk respliasi selama pengukuran. Istilah ini sama dengan asimilasi total.

(2). Produktivitas primer bersih:

Kecepatan penyimpanan bahan-bahan organik dalam jaringan tumbuhan sebagai kelebihan bahan yang dipakai untuk respirasi oleh tumbuh-tumbuhan selama pengukuran. Istilah ini sama dengan asimilasi bersih.

- Produktivitas sekunder adalah kecepatan penyimpanan energi potensial pada tingkat tropik konsumen dan pengurai.

Produktivitas Primer kotor pada Ekosistem Akuatik

Ho. Ekosistem _{Prod . Primer Kotor} Kcal/m2_/th

1. Laut terbuka 1.000

2. Pesisir 2.000

3. Upwelling Zone 4. Estuari dan reefs

6.000 20.000

Produktlvitas Primer Kotor pada Ekosistem Terestris

No. Ekosistem Kcal/m2/th

1. Gurun dan tundra 200 2. Padang rumput

3. Hut an lahan kering 4. Hutan konifer

2.500 2.500 3.000 5. Hutan temperate basah

6. Pertanian

8.000 12.000 7. Hutan tropik dan subtropik 20 .000

K. Siklus Biogeokimia

- Di alam telah diketahui ada ±100 unsur kimia, tetapi hanya 30 - 40 unsur yang sangat diperlukan oleh mahkluk hidup.

- Unsur-unsur kimia, termasuk unsur utama dari protoplasma, cenderung untuk bersirkulasi dalam biosfir dengan pola tertentu dari 1ingkungannya ke organisme dan kembali lagi ke lingkungan, siklus ini disebut siklus biogeokimia. Sedangkan,

pergerakan unsur-unsur dan senyawa-senyawa anorganik yang penting untuk menunjang kehidupan disebut siklus hara. Kedua siklus tersebut masing-masing terdiri atas dua kompartemen atau dua pool, yaitu :

1)Reservoir poo_l : besar, lambat bergerak, umumnya bukan komponen ekologi.

2)Exchange atau Cycling pool : kecil, tapi lebih aktif bertukar dengan cepat antara organisme dengan lingkungannya.

Dilihat dari sudut biosfir secara keseluruhan, siklus biogeokimia terdiri atas :

a)Tipe gas, dimana reservoir adalah di atmosfir atau hidrosfir {lautan), misal siklus Karbon (CO2) dan siklus Nitrogen (N)

b)Tipe sedimen, dimana reservoir adalah di kerak bumi, misal siklus Posfor

III.HUTAN SEBAGAI KOMUNITAS TUMBUHAN

Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai pohon-pohon yang menempati suatu tempat dan mempunyai sadaan lingkungan yang berbeda dengan di luar hutan. Sedangkan satuan masyarakat hutan adalah tegakan. Karakteristik Komunitas Tumbuhan

1. Perkembangan Komunitas adalah sejarah pembentukan dan evolusi komunitas atau

tahap-tahap suksesi.

2. Organisasi Komunitas adalah struktur, komposisi jenis dan organisasi tropic suatu komunitas.

Struktur Komunitas terdiri atas: - Struktur vertikal (stratifikasi)

- Struktur horizontal (distribusi spatial jenis) - Kelimpahan atau "abundance" (kerapatan,

biomasa).

3. Fungsi Komunitas adalah pola metabolisme, produktivitas serasah dan laju pembusukannya, siklus hara, aliran energi.

B. Jenis Data Vegetasi

1.Data Kualitatif a.Komposisi Flora

Komposisi flora adalah daftar jenis tumbuhan dalam komunitas, yang berguna untuk mengetahui :

- keaneragaman jenis - tahap suksesi

- kondisi lingkungan/habitat - struktur tiap unit vegetasi

- pengelompokkan secara kuantitatiif: species

DATA KUALIFIKATIF • Komposisi flora

• Stratifikasi dan aspection • Fenology

• Vitalitas • Sosiabilitas

• Life-form & fisiognomy • Organisasi tropic, rantai

makanan

DATA KUANTITATIF • Pola disttribusi • Frekuensi

• Kerapatan

• Penutupan tajuk; dominansi

DATA ANALITIK

ORGANISASI KOMUNITAS • Struktur

• Komposisi

• Organisasi tropik

DATA SINTETIK

• Kehadiran dan konstansi • Kesetiaan

• Dominansi

• Indeks dominansi • Indeks asosiasi

dominan, frequent (daya adaptasi luas), jenis yang jarang (indikator habitat).

b. Stratifikasi dan "aspection"

Stratifikasi adalah lapisan vertikal komunitas tumbuhan.

Stratifikasi terdiri : - pucuk

- akar Manfaat Stratifikasi : - optimalisasi ruang tumbuh

- peningkatan pemanfaatan energi solar

- optimalisasi pemanfaaCan unsur hara tanah. Aspect ion adalah perubahan per:ampakan vegetasi dalam kaitannya dengan musim.

c. Fenologi

Fenologi adalah kalender fase-fase pertumbuhan yang dilalui oleh suatu tumbuhan selama sejarah hidupnya, atau studi tentang fase-frase pertumbuhan penting dalam sejarah hidup suatu tumbuhan, seperti: saat biji berkecambah, gugur daun, berbunga, berbuah dan tersebarnya biji.

Tanda proses fenologi Masa kecambah :/ Masa berbunga :/ Masa berbuah : / / Masa penyebaran biji : / /

Vitalitas dan Vigor

Vitalitas adalah kondisi dan kapasitas tumbuhan untuk menyelesaikan siklus hidupnya. Sedangkan vigor adalah keadaan kesehatan tumbuhan.

Klasifikasi vitalitas :

Klas 1 : Tumbuhan yang berkembang baik dan dapat menyelesaikan siklus hidupnya.

Klas 2 : Tumbuhan yang tumbuh sehat yang tersebar secara vegetatif.

Klas 3 : Tumbuhan yang lemah yang tersebar secara vegetatif dan tak pernah menyelesaikan siklus hidupnya.

Klas 4 : Tumbuhan yang jarang tumbuh dari biji, tetapi jumlahnya tak bertambah.

Sosiabilitas

Sosiabiiitas adalah hubungan antara masing-masing jenis dan menunjukkan cara tumbuhan tersebar. Sosiabilitas bergantung pada :

- life-form - vigor

- kondisi habitat - kemampuan bersaing.

Klas Sosiabilitas (Brown-Blanquet, 1932): Klas 1 : Hidup menyendiri.

Klas 3 : Mengelompok dalam kelompok-kelompok yang tersebar.

Klas 4 : Mengelompok dalam kelompok yang besar dan kelompok terputus-putus.

Klas 5 : Membentuk hamparan yang luas dan rapat.

Life-form (bentuk hidup) tumbuhan

- bisa menggunakan klas-klas life-form dari Raunkaier (1934), Brawn-Blanquet (1951), Backer (1968) : pohon, semak, liana, epifit, pakuan , herba, lumut, dll.

- Persentase Life-form adalah

Σ species dalam suatu life-form

—————————————————————————————— X 100%

Σ species dalam semua life-form

- Species dari life-form yang berbeda dapat hidup berasosiasi, karena mereka memanfaatkan sumberdaya alam pada waktu/ruang yang berbeda.

Organisasi tropik dan rantai pangan

Rantai pangan ada1ah pengalihan energi dari sumbernya berupa tumbuhan melalui sederetan organisma yang memakan dan yang dimakan.

Ada dua tipe rantai makanan : a) "Grazing food chain" :

Rantai pangan yang dimulai dari tumbuhan, terus ke herbivora dan karnivora.

Rantai pangan yang dimulai dari organisme mati ke mikroorgnisme, detrivor dan predatornya.

Jaring-jaring pangan ("food web") adalah keterkaitan antara berbagai rantai makanan dalam suatu komunitas. Species diversity meningkat maka "food chain" makin panjang. Studi food chain dalam komunitas sangat berguna untuk mengetahui sistem transfer energi dalam komunitas.

2. Data Kuantitatif

a. Distribusi Spasial Individu tumbuhan Tiga tipe Pola Distribusi

1) Random (acak)

Pola ini mencerminkan homogenitas habitat dan/atau pola behavior yang tidak selektif.

2) Mengelompok ('clumped')

Mencerminkan habitat yang heterogen, mode reproduktif, behavior berkelompok, dll.

3) Beraturan (reguler, uniform)

Mencerminkan adanya interaksi negatif antara individu seperti persaingan untuk ruang dan unsur hara atau cahaya. Faktor yang mempengaruhi pola sebaran spatial individu:

a)Faktor vektorial dari aksi berbagai tekanan lingkungan luar (angin, aliran air, intensitas cahaya).

b)Faktor reproduksi sebagai akibat dari mode reproduktif organisme (cloning dan regenerasi progeni).

c)Faktor sosial akibat pembawaan behavior (misal, behavior teritorial)

4) Faktor koaktif akibat dari interaksi intraspecific (misal kompetisi).

5) Faktor stokastik akibat dari variasi acak dari berbagai faktor tersebut di atas, yaitu :

a)faktor intrinsik species (mis., reproduktif, sosial, koaktif)

b)Faktor extrinsic (vector).

Beberapa indeks penentuan poia Distribusi Spasial individu

(1). Variance Mean Ratio V/M = 1 (random) V/M > 1 (clumped) V/M < 1 (regular)

Untuk menguj i apakah V/M < 1 atau > 1,digunakan uji X2 dengan derajat bebas (q - 2) , dimana q = Σ frekuensi klas, pada tingkat peluang 1%, 5%. Contoh :

Ada 100 petak

Σ Ind. Sp-X dalam masing-masing kuadrat

0 1 2 3

Frekuensi kehadiran dalam 100 petak

46 34 14 6

0(46)+1(34)+2(14)+3(6) Mean (M)=

100 = 0.8

ΣX2 – (ΣX)2/n Variance =

n-1

[12(34)+22(14)+32(6)+02(46)] – (80)2/100 =

100 - 1

= 0.808

V/M = 0.808/0.800 = 1.01 Pengujian V/M = 1?

1). Menghitung banyaknya petak yang mengandung 0,1,2,3 individu

Є(0) = (n)p(0) = (100)p(0)

= (100)e-0.8 = 44.9

Є(1) = (n)p(1)

= (100)(0.8/1)(p(0))

= 100 x 0.8/1 x 0.4493 = 0.3594

Є(1) = m e-m x n

= 0.8 x e-0.8 x 100

= 0.8 x 0.4493 x 100 = 0.3594

Є(2) = 0.82/2! x e-m x 100 = 0.64/2 x 0.4493 x 100 0.1438 x 100 = 14.4

Є(3) = 0.83/3! x e-m x 100 = 0.512/6 x e-0.8 x 100 = 0.512/6 x 0.4493 x 100

= 3.8

1 Σ individu/petak 0 1 2 3

2 Σ petak terobservasi 46 34 14 6 3 Σ petak harapan 44.9 35.9 14.4 3.8 4 Perbedaan Σ petaj antara

terobservasi dan harapan

1.1 1.9 0.4 2.2

X2 hitung = (Obs – є)2/є

(1.1)2 + (1.9)2 + (2.2)2 =

44.9 35.9 3.8

= 1.4123

X2 tabel(q-2), dimana q = Σ klas frekuensi

= 4

X2 (α=0.5,2) = 1.386 = 1.4 Sehingga

X2 hitung = X2 tabel random

2). Indeks Morisita (IS)

 

(

)

(

1

)

2 1 1

1

−

=

∑

−

T

T

IS

Xi Xi

Dimana : Xi = jumlah individu species X dalam petak ke-I (i=1,2,3,………,q)

q = jumlah seluruh petak

T = jumlah total individu dalam semua petak

Kriteria : IS = 1 (random) IS > 1 (clumped) IS < 1 (regular)

Pengujian IS = 1? IS (T-1)+ q – T Fo =

Q – 1

Bila Fo ≥ Fαq-1 Clumped

(α = 0.05 atau 0.01)

3). Green’s Index

1

1

−

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

=

n

Means

Variance

GI

GI bervariasi dari: 0 sampai maximum. 0 = random, 1 = clumping.

b. Kerapatan

Adalah jumlah suatu spesies dalam suatu unit area. Kerapatan menunjukkan kelimpahan suatu spesies dalam suatu komunitas.

Satuan : ind/m2 (tumbuhan bawah)

Ind/ha (pohon)

Kerapatan relative: persentase kerapatan suatu spesies terhapdap jumlah kerapatan semua spesies.

c.Frekuensi

Frekuensi adalah derajat penyebaran suatu jenis di dalam komunitas yang diekspresikan sebagai perbandingan antara banyaknya petak yang diisi oleh suatu jenis terhadap jumlah petak contoh seluruhnya.

Frekuensi Relatif : persentase frekuensi suatu species terhadap jumlah frekuensi semua species.

Frekuensi Klas (Raun kaier, 1934} :

Klas A: species dengan frekuensi 1 - 20% Klas B: species dengan frekuensi 21 - 40% Klas C: species dengan frekuensi 41 - 60% Klas D: species dengan frekuensi 61 - 80% Klas E: species dengan frekuensi 81 - 100% "Law of Frequency"

>

A>B>C=D<E <

(Persentase Frekuensi berdistribusi normal) Jika : (1) E > D : Komunitas Homogen

(2) E < D : Komunitas terganggu (3) A, E tinggi : Komunitas buatan (4) B,C,D tinggi: komunitas heterogen

4.Cover (Penuntupan Tajuk)

Cover adalah proyeksi vertikal tajuk terhadap permukaan tanah. Tajuk adalah semua bagian tanaman yang terdapat di atas permukaan tanah. Di dalam hutan, cover harus ditentukan untuk setiap strata vegetasi, sehingga cover bisa > 100 %.

Di dalam komunitas rumput, cover digambarkan dalam "graph paper" dengan bantuan kuadrat (misal, 25 X 25 cm)atau menggunakan plantigraph.

Klas A : Species dengan cover 5%

Klas B : Species dengan cover 6 - 25% Klas C : Species dengan cover 26 - 50% Klas D : Species dengan cover 51 - 75% Klas E : Species dengan cover 76 - 100%

Foliage cover meningkat ————-> Intercepting solar energi meningkat . Naungan meningkat

Pengukuran foliage cover bisa diganti dengan "basal area" (luas bidang dasar, Ibds).

3. Data Sintetik Presence

Presence adalah suatu kehadiran species dalam komunitas.

Klas Kehadiran

- Jarang : 1 - 20 % petak contoh terisi species. - Kadang terdapat : 21 - 40 petak

contoh terisi species.

- Sering terdapat: 41 – 60% terisi spesies - Banyak terdapat : 61 - 80 terisi species. - Selalu ada : 81 - 100 % petak contoh

terisi species.

Constance (Kontansi)

Constance adalah derajat/tingkat kehadiran suatu species dalam komunitas. Klas Konstansi

Klas 2 : 21 - 40 % Frekuensi Klas 3 : 41 - 60 % Frekuensi Klas 4 : 61 - 80 % Frekuensi Klas 5 : 81 - 100 % Frekuensi

c. Dominansi Jenis

Jenis dominan adalah jenis yang bei k..i :\sa dan mencirikan suatu komunitas. Konsep dominansi jenis sebagai petunjuk :

- species tersebut menang dalam persaingan - species tersebut mempunyai toleransi tinggi - species tersebut berhasil beradaptasi

- terhadap habitat . Parameter Penentu Dominansi Jenis - Foliage Cover (penutupan tajuk)

- Kerapatan

- Luas Bidang Dasar - Biomasa

- Volume

- Indeks Nilai Penting (INP)

INP = Kerapatan Relatif + Frekuensi Relatif + Dominansi Relatif INP maksimal 300%.

Dominansi adalah luas penutupan tajuk atau luas bidang dasar suatu species dalam satuan unit area tertentu. Satuannya: M/ha.

Dominansi Relatif adalah persentase dominansi suatu species terhadap jumlah dominansi seluruh jenis.

d. Fidelity {Kesetiaan)

Fidelity adalah tingkat kesetiaan suatu species dalam suatu komunitas. Klas Kesetiaan Jenis:

Klas 1: Ekslusif terhadap suatu jenis komunitas.

Klas 2: Selektif (sering berada pada satu macam komunitas,tetapi tidak pada komunitas lain).

Klas 3 : Preferensial {berada pada beberapa habitat, tetapi tumbuh banyak pada beberapa habitat saja).

Klas 4 : Indifferent/masa bodoh (berada secara teratur pada semua habitat).

Kals 5 : Strange/aneh (jarang dan secara kebetulan berada dalam komunitas).

e. Indeks of Dominance (ID)

Indeks of dominance adalah indeks untuk memeriksa tingkat dominansi suatu species dalam komunitas.

Nilai ID tinggi dominansi jenis dipusatkan pada satu atau beberapa jenis. Nilai ID rendah dominansi jenis dipusatkan pada banyak jenis.

Simpson (1949)

ID = C = E (ni/N)2 C = indeks of dominance

ni = INP atau kerapatan atau biomasa suatu species. N = Total INP atau total kerapatan ,atau biomasa dari

semua species.

Hilai C ini bersifat relatif. Nilai C bisa digunakan apakah suatu komunitas itu asosiasi atau konsosiasi.

f. Interspecific Assosiation

Interspecific assosiation ada1ah suatu asosiasi/kekariban antara dua species dalam komuninas. Interspecific Assosiation terjadi bila :

- kedua species tumbuhan pada lingkungan yang serupa.

- distribusi geografi kedua species ;>erupa dan keduanya hidup di daerah yang sama.

- kedua jenis berbeda life-form.

- bila salah satu species hidupnya bergan-tung pada yang lain.

- bila salah satu species menyediakan per lindungan terhadap yang lain.

Metode mendeteksi interspesif ic asosiasi. ion (1). Data Kualitatif

(a). 2x2 contingency table, bila datanya kualitatif (hadir atau tidak).

Spesies A Hadir

+

Tidak 0

+ a b m=a+b

0 c d n=c+d

E a+b=r b+d=r N=a+b+c+d

(ad-bc)2 X N

X2 hit =

m X n X r X s

nilai X2 _{ini bandingkan dengan}

X2tab (α = 0.05, db = 1)

Bila X2hit ≥ X2tab ada asosiasi

S P E S I E S B

a = Σ petak dimana 2 spesies ada

b = Σ petak, sp. A ada, sp. B tak ada c = Σ petak, sp. A tak ada, sp. B ada d = Σ petak, sp. A dan B tak ada

N = Σ total petak contoh

(b). JACCARD INDEX (JI)

c

b

a

a

JI

+

+

=

(2). Data Kuantitatif

Koefisien Korelasi

Σ[(X1-X1)(X2-X2)]

R hit =

√[Σ(X1-X1)2 x (Σ(X2-X2)2]

R hit. ≥ R tab. Untuk p = 0.05 atau p = 0.01

g. Index of Diversity

• keanekaragaman jenis adalah suatu parameter penting dalam membandingkan dua komunitas, terutama untuk mempelajari pengaruh gangguan biotic atau mengetahui tahap suksesi dan stabilitas komunitas

• pada komunitas klimak, spesies diversity meningkat food chain meningkat komunitas stabil

Respirasi komunitas

• Ecological turnover =

Biomassa komunitas

• Metode/cara penentuan spesies diversity 1) Shanon-Weiner Diversity Index

H = -Σ[(ni/N) log (ni/N)]

ni = Nilai kuantitatif suatu spesies

N = jumlah nilai kuantitatif semua spesies dalam komunitas

Variasi nilai H

0 = satu spesies tak terhingga nilai yang tinggi (banyak spesies)

2) Simpson’s Diversity Index

∑

=

−

=

s

i

N

ni

D

1

2

)

/

(

1

S = Σ jenis

Variasi nilai D:

0 = satu spesies tak terhingga 1 – 1/s = diversity spesies max.

h. Koefisien Kesamaan Komunitas (Index of Similarity) • Index ini sangat berguna untuk membandingkan

kesamaan jenis dua komunitas

• Caranya:

1). Jaccard’s presence-community coefficient ISJ = [C/(A+B+C)] x 100%

A = Σ jenis di komunitas 1 B = Σ jenis di komunitas 2 C = Σ jenis di dua komunitas 2). Motyka’s Index of Similarity IS = [2 Mw/(Ma + Mb)] x 100%

Mw = Σ nilai kuantitatif ≤ dari spesies yang ada di dua komunitas

Ma = Σ nilai kuantitatif semua spesies di komunitas 1

Mb = Σ nilai kuantitatif semua spesies di komunitas 2

Nilai IS : 0 – 100

C. Fungsi Komunitas

1. Biomassa

Biomassa adalah jumlah bahan organic yang diproduksi oleh organism per satuan unit area pada suatu saat. Satuannya g/m2 atau Kg/ha.

• Biomassa menunjukkan net production

• Biomassa production rate adalah laju akumulasi biomassa dalam kurun waktu tertentu (Kg/ha/yr)

• Biomassa dinyatakan dalam “dry weight” (berat kering) oven pada suhu 105o selama 12 jam atau 800C selama 48 jam. Satuan lain adalah berat kering bebas abu (“ash free dry weight”)

• Biomassa profil menunjukkan jumlah bahan organic kering pada tingkat yang berbeda dari komunitas

• Akumulasi biomassa di tropic lebih rendah daripada di temperate karena laju respirasi di tropic lebih tinggi

2. Aliran Energi

• Dari sudut energy, komunitas adalah unit thermodinamika

• Dalam setiap transfer energy dari tanaman ke tingkat tropic yang berbdea, efisiensi konversi energy hingga 10%, 90% hilang sebagai panas

• Persediaan energy dalam komunitas meningkat dengan meningkatnya perkembangan vegetasi (suksesi). Akumulasi energy dalam biomassa maksimal pada komunitas klimaks, karena adanya stratifikasi dan spesies diversitas yang tinggi

• Estimasi energy dalam bahan organic tumbuhan bisa diduga dengan alat Bomb calori meter.

• Efisiensi energy

Energy yang ditangkap tumbuhan (Kcal/m2/t)

= x 100% Energy solar yang datang sampai di

komunitas (Kcal/m2/t)

adalah suatu rasio antara output (kalori yang Matahari

Tumbuhan

ditangkap

Energi makanan

biomas Proses metabolisme pertumbuhan

Dimakan konsumer refleksi

dimanfaatkan tumbuhan) terhadap input (energy solar sampai di komunitas) dalam suatu unit area dalam periode waktu tertentu.

• Efisiensi energy adalah rasio antara aliran energy di setiap titik/tahap yang berbeda sepanjang rantai makanan, satuannya %.

3. Gross Ecological Effisiency (GEE)

Kalori mangsa yang dikonsumsi pemangsa

= x 100% Kalori makanan yang dikonsumsi mangsa

• Siklus hara, Produktivitas dan Dekomposisi Serasah

• Siklus Biogeokimia, termasuk unsure-unsur utama dari protoplasma, dari lingkungan ke organism dan kembali lagi ke lingkungan dalam biosfir

• Siklus hara adalah pergerakan unsur-unsur dan senyawa-senyawa yang penting bagi kehidupan

Tipe Gas - Siklus N - Siklus CO2

Tipe batuan - Siklus fosfor Siklus Biogeokimia

Tipe-tipe interaksi antara dua spesies dalam komunitas No. Tipe Interaksi Spesies Sifat Umum Interaksi

1 2

1 Netralisme 0 0 Tak satupun individu populasi yang satu mempengaruhi yang lainnya

2 Kompetisi - - Penghambatan terhadap

semua jenis

3 Amensalisme - 0 Individu (1) menghambat individu (2), sedang individu (2) tak terpengaruh

4 Parasitisme + - Individu spesies yang satu dirugikan oleh individu spesies yang lain

5 Predasi + - Individu spesies yang

satu dimangsa oleh individu spesies yang lain

6 Komensalisme + 0 Individu spesies yang

satu mendapat keuntungan tapi individu spesies dua

tak terpengaruh

7 Protokooperasi + + Interaksi yang

menguntungkan kedua spesies dan tak merupakan kewajiban berinteraksi

8 Mutualisme + + Interaksi yang

menguntungkan kedua spesies, interaksinya mutlak harus terjadi

1) Netralisme : sebenarnya hanya asosiasi saja, bukan interaksi

2) Persaingan

(1) Persaingan antar jenis berbeda

(interspesifik)

(2) Persaingan antar jenis yang sama

(intraspesifik)

(4) Persaingan sumberdaya (makanan) Akibat persaingan:

- Pertumbuhan tewrganggu

- Produksi berkurang, jumlah biji sedikit

-Menstimulasi serangan hama-penyakit dan kekurangan unsure hara

- Terjadi stratifikasi dimana jenis tertentu lebih berkuasa

- Komposisi jenis berubah (Σ jenis, Σ individu, life-form).

Competitif Ability

Ditentukan secara sederhana dengan rumus: GA/B = MA/MB atau

GB/A = MB/MA

G = kemampuan pertumbuhan M = bobot kering tanaman A,B = spesies A dan B

3) Amensalisme, merupakan persaingan dalam bentuk yang lemah, adalah hubungan antara individu yang mana individu yang satu dirugikan (tetapi sesaat) tetapi individu lain tidak dirugikan (netral). Amensalisme merupakan persaingan dalam bentuk yang lemah. Contoh : allelopathy yaitu pengaruh merugikan baik langsung maupun tak langsung dari suatu tumbuhan terhadap tumbuhan lain melalui produksi senyawa kimia. Dalam hal ini, bahan kimia dapat dikategorikan sebagai : (a). Autotoxic (bahan penghambat) terhadap :

- anakan sendiri

- individu lain sejenis

(b). Antitoxic (bahan penghambat) terhadap individu lain jenis berbeda.

Cara tanaman melepaskan bahan kimia (bahan allelopati)adalah melalui :

- pencucian daun/batang oleh air hujan

- bahan tanaman yang jatuh sebagai aerasah yang menjadi humus dalarn tanah.

- gas yang menguap dari permukaan tanaman - eksudat akar

Media pengeluaran zat alelopatik

jenis tanaman

1. Daun Camelina

2. Akar Eucalyptus globulus

3. Setelah mati Apel, sereh

4. Gas Reliant bus, Aster

Bahan kimia allelopathic diantaranya adalah

- phenolic, terpeties, alkaloids, nitrit difenol, - asam benzoat, fenin, sulfida. Pengaruh allelopathy

terhadap pertumbuhan tumbuhan :

- perpanjangan/perbanyakan sel terhambat - penyerapan hara mineral berkurang

- laju fotosintesa dan respirasi terganggu - perlambatan perkecambahan biji

- laju pertumbuhan terhambat - gangguan sistem perakaran - klorosis

Parasitisme (+,-)

Suatu organisme untuk hidupnya mengambil makanan dari organisme lainnya. Interaksi parasitisme memungkinkan adanya tumbuhan inang (host) dan tumbuhan parasit.

Host seringkali mengeluarkan antibodi Parasit yang heterofog lebih bertahan daripada monoloq.

Parasit meliputi parasit akar -» Rafflesia, semipara-sit {yang tumbuh di cabang-cabang di pohon -> benalu (famili horuntuceae).

Rafflesia -» bunga liar (famili Rafflesiaceae) Genus lain : - Rhizanthes

- Mitrastemon Di Sumatera 4 jenis : - Rafflesia atjehensis - Rafflesia hasseltii - Rafflesia arnoldi

- Rafflesia patma. Rafflesia -» paling khas diantara parasit lain

- besar ukuran bunga

- tidak punya batang, daun dan akar

- hanya punya benang-benang yang tumbuh di bagian dalam batang dan akar pohon. Inang (Tetrastigma, famili vitaceae) - waktu bunga lama, tergantung ukuran R.

arnoldi

H. 5 bulan 0 15 cm -» 2 bulan 0 25 cm -* 20-30 hari.

(5). Commensalisme ( + , 0)

Interaksi antara individu yang memberikan keuntungan kepada salah satu individu jenis populasi sementara yang lain tak memperoleh keuntungan apa-apa (netral). Merupakan hubungan (+) yang mendasari protokoperasi. Contoh Epifit: paling banyak terdapat di hutan hujan tropika (10% pohon hutan hujan tropika ditumbuhi epifit).

- Anggrek, paku-pakuan, dll.

- Menempel pada batang atau daun (epifit) Setelah dapat sinar matahari akan menutupi tajuk.

- liana (tumbuhan merambat suka cahaya = heliophyta)

- pengaruh negatif liana

1.Menutupi daerah tajuk sehingga mengurangi proses fotosintesis.

2.Menurunkan kualitas kayu

3.Mengganggu tumbuhan pohon yang dipanjati 4.Berpengaruh negatif terhadap anakan yang suka

cahaya (heliophyta)

- pengaruh positif, diantaranya adalah berpengaruh baik pada pertumbuhan anakan yang suka naungan (schyophyta, misalnya jenis-jenis anggota

Dipterocarpaceae)

- sistem silvikultur (tropical shelter-wood system) penangkaran liana (pembebasan)/tebang penerang

(6). Protocoperasi (+,-)

Kedua jenis individu yang berinteraksi mendapat keuntungan tetapi bukan merupakan keharusan untuk saling berhubungan. contoh : Asosiasi lumut dengan keong air tawar

- Lumut menggunakan zat hara dari keong - Keong ditumbuhi lumut sebagai perlindungan Protocoperasi merupakan awal evolusi sebelum mutualisme.

(7). Mutualisme (+,+)

Memberikan keuntungan kepada masing-masing jenis yang berinteraksi dan merupakan suatu keharusan untuk hidupnya, jika dipisahkan akan rugi. Contoh :

- Mikoriza : asosiasi antara jamur dengan akar tumbuhan. Jamur merubah unsur-unsur sehingga tersedia dan dapat dihisap oleh akar tumbuhan, jamur mendapatkan makanan dari hasil fotosintesa inang.

- Jenis mikoriza adalah:

a)Ektotropik: di luar akar mis: Basidiomycetes b)Endotropik: di dalam akar mis: Phycomycetes

ekstra material

Ektotropik : Micorhyza di bagian luar sel akar micelia fungi, misal pada Pinus strobus, Dipterocarpaceae, Eucalyptus.

Endotropik: Micorhyza di bagian dalam sel akar micelia fungi, yakni hampir semua tanaman kecuali tanaman air. Peritropik: Micorhyza membentuk selubung mantel rongga yang mengelilingi akar, misal pada anakan spruce (Picea pungens).

- Karena tanah Imtan Indonesia relatif miskin hara, maka banyak pohon-pohon hutan alam yang mengandung mikoriza.

- Di hutan Cibodas 32% pohon-pohon yang ada mengandung mikoriza.

- Mikoriza mengeluarkan enzim phosphatase - Manfaat mikoriza

a) penyerapan unsur hara meningkat terutama Phospor b) mencegah infeksi perakaran mempertinggi daya

tahan kekeringan akar lebih lama hidup (memproduksi hormon penumbuh).

- Nodul Akar : gejala pembengkakan akar berupa bintil akar sebagai akibat sirnbiosis mutualisme antara bakteri (rhizobium/aktinomisetes) dengan suatu akar tumbuhan tertentu.

Bakteri rhizobium adalah pengikat N tumbuhan mendapatkan Nitrogen, rhizobium mendapatkan karbohidrat berdasarkan jenis tanaman dengan mikroba pembentuk nodul, maka ada tiga bentuk simbiosa:

1. Legume, (rhizobium)

(Albizia, Akasia, Leucoem -» Leguminosae) tidak semua legum berasosiasi dengan rhizobium

2. Non Legume, (rhizobium) (Trema, pnrasponia}

3. Non Legume, (Aktinomisetes) (Frankia) (Casuarina, Podocarpus)

- Keuntungan adanya nodul akar:

1. Tanaman inang bisa hidup pada tanah miskin N 2. Dapat meningkatkan kesuburan tanah

3. Memungkinkan tanaman tumbuh setelah tanaman legume

Hewan Hutan, berperan besar dalam pembiakan tanaman, misal beberapa jenis pohon dalam pembuahan dan penyerbukan biji/benih tergantung pada hewan tertentu : serangga, burung, kelelawar, babi hutan, musang, dll. Tetapi hewan juga bisa merusak tanaman (hama) dan penular penyakit pada tanaman.

Leguminosae

Mimosaceae

Caesalpiniaceae Papilionaceae

IV. DINAMIKA MASYARAKAT TUMBUH-TUMBUHAN (SUKSESI)

A. Pengertian Suksesi (Sere)

Spurr (1964), mengatakan bahwa suksesi merupakan proses yang terjadi secara terus-menerus yang ditandai oleh perubahan vegetasi, tanah dan iklim dimana proses ini terjadi. Sedangkan Costing (1956), menyatakan bahwa perubahan-perubahan bertahap atau proses suksesi ini berlangsung karena habitat tempat tumbuh masyarakat tumbuhan mengalami modifikasi oleh beberapa daya kekuatan alam dan aktivitas organisme berupa perubahan-perubahan terhadap tanah, air, kimia dan lain-lain.

Perubahan masyarakat tumbuhan dimulai dari tingkat pionir sederhana sampai pada tingkat klimaks, dalam hal ini tumbuhan pioner merubah habitatnya sendiri sehingga cocok untuk species baru, keadaaan ini berlangsung terus hingga tingkat klimak tercapai (Clements, 1923; halle, 1.97G; Clark, 1954, Ewuse, 1980).

Tentang adanya perubahan habitat, dinyatakan bahwa komunitas pertama akan merubah keadaan tanah dan iklim mikro. Dengan demikian memungkinkan masuknya species kedua yang menjadi dominan dan mengubah keadaan lingkungan dengan cara mengalahkan species yang pertama dan hal ini memungkinkan masuknya species yang ketiga, demikian seterusnya sampai tingkat klimaks tercapai (Whittaker, 1970; Odurn, 1970; Whitmore,1975)

Secara singkat suksesi adalah suatu proses perubahan komunitas tumbuh-tumbuhan secara teratur mulai dari tingkat pionir sampai pada tingkat klimaks di suatu tempat tertentu

Komunitas klimaks adalah komunitas yang berada dalam keadaan keseimbangan dinamis dengan lingkungannya. Sedangkan tingkat sere adalah setiap tingkat/tahap dari sere, dan komunitas sere adalah setiap komunitas tumbuhan yang mewakili setiap tingkat sere.

Species klimak adalah suatu species yang berhasil beradaptasi terhadap suatu habitat sehingga species tersebut menjadi dominan di habitat yang bersangkutan.

S. Faktor Penyebab Suksesi 1. Faktor Iklim

- fluktuasi kondisi iklim yang tidak konsisten - kekeringan

- radiasi yang kuat

- dan lain-lain yang merusak vegetasi sehingga terjadi suksesi.

2. Faktor Topografi/Edafis

Faktor ini berkaitan dengan perobahan dalam tanah. Ada 2 faktor penting yang berkaitan dengan tanah yang membawa perobahan habitat, yaitu:

permukaan tanah oleh angin, aliran air dan hujan. b. Deposisi tanah, yaitu proses pengendapan/

penimbunan tanah oleh angin, longsor, glacier atau turunya salju di suatu tempat.

3. Faktor biotik penyebab rusaknya vegetasi yang mengakibatkan suksesi adalah :

- penggembalaan - penebangan - deforestasi

- hama dan penyakit - perladangan

- dan lain-lain

C. Tipe-tipe Suksesi

1. Hidrosere

Hidrosere adalah suksesi tumbuhan yang terjadi di habitat air atau basah".

2. Halosere

Halosere adalah suksesi tumbuhan yang terjadi di tanah/air masin.

3. Xerosere

Xerosere adalah suksesi tumbuhan yang terjadi di habitat kering. Tumbuhan pionirnya berupa lumut kerak,bakteria,dan ganggang.

4. Psammosere

di habitat berpasir. 5. Lithosere

Lithosere adalah suksesi tumbuhan yang terjadi di permukaan batuan.

6. Serule

Serule adalah miniatur suksesi mikroorganisme bakteri, jamur, dll) pada pohon yang mati, kulit pohon, dll.

D. Tahab-tahab Suksesi

Shukla dan Chandel (1932) mengemukakan sembilan macam tahapan dalam proses suksesi, yaitu:

1. Nudation : terbukanya vegetasi penutup tanah (terbentuknya tanah kosong). 2. Migrasi : cara-cara dimana tumbuhan sampai

pada daerah tersebut di atas. Biji-biji tumbuhan sampai pada daerah tersebut di atas mungkin terbawa angin, aliran air, mungkin pula melalui tubuh hewan tertentu.

3. Ecesis : proses perkecambahan,

pertumbuhan, berkembang biak dan menetapnya tumbuhan baru

tersebut. Sebagai hasil ecesis individu-individu species tumbuh

mapan di suatu tempat (established).

4. Agregation : sebagai hasil dari ecesis, individu-individu dari suatu jenis berkembang dan menghasilkan biji, maka biji-biji tersebut akan tersebar pada areal yang te rbuka di sekelilingnya sehingga tuinbuh berkelompok

(beragregasi).Ecesis dan agregasi merupakan invasi species

tersebut.

5. Evolution of community relationship : merupakan suatu proses apabila daerah yang kosong ditempati species-species yang berkoloni. Species tersebut akan berhubungan satu sama lain-nya. Bentuk hubungan ini kemung-kinan akan mengikuti salah satu dari tipe eksploitasi, mutualisme dan co-existance.

6. Invation : dalam proses koloni, biji

tumbuhan telah beradaptasi dalam waktu yang relatif panjang pada tempat tersebut. Biji tumbuh dan menetap (penguasaan lahan oleh tumbuh-tumbuhan yang bersifat

agresif dan adaptif).

7. Reaction : terjadinya perubahan habitat yang disebabkan oleh tumbuhan tersebut dengan merubah lingkungannya terutama dengan cara:

a. Merubah sifat dan reaksi tanah b. Merubah iklim mikro

Reaksi merupakan proses yang terus menerus dan menyebabkan kondisi yang cocok bagi species yang telah ada dan lebih cocok pada individu yang baru. Dengan demikian reaksi memegang peranan penting dalam pergantian species. 8.Stabilization: kompetisi dan reaksi berlangsung

terus menerus ditandai dengan perubahan lingkungan yang mengakibatkan struktur vegetasi berubah. Dalam jangka waktu lama akan terbentuk individu yang dominan dan perubahan yang terjadipun relatif kecil disamping iklim mempunyai peranan penting dalam membatasi proses ini menjadi stabil. Dengan perkataan lain, stabilisasi

merupakan suatu proses dimana individu-individu tumbuhan mantap tumbuh di suatu habitat tanpa banyak dipengaruhi oleh perobahan-perobahan dalam habitat tersebat.

9. Klimaks :setelah stabilisasi, pada tahap ini species yang dominan mempunyai keseimbangan dengan 1ingkungannya, keadaan habitat dan struktur vegetasi relatif koristan karena pertumbuhan jenis dominan telah mencapai batas.

E. Macam Suksesi

Berdasarkan proses terjadinya terdapat dua macam suksesi;

1. Sukesesi primer (prisere)

Suksesi primer adalah perkembangan vegetasi mulai dari habitat tak bervegetasi hingga mencapai masyarakat yang stabil dan klimaks.

2. Suksesi sekunder (subsere)

Suksesi sekunder terjadi apabila klimaks atau suksesi yang normal terganggu atau dirusak, misalnya oleh

penebangan, penggembalaan, dan kerusakan-kerusakan lainnya.

F. Faham-fahara tentang Klimaks

1. Faham Monoklimaks (Costing, 1956)

Beranggapan bahwa pada suatu daerah iklim hanya ada satu macam klimaks yaitu suatu formasi yang paling metaphysic. Jadi klimaks boleh dikatakan suatu pencerminan keadaan iklim. Disamping itu iklim sebagai faktor yang paling stabil dan berpengaruh, terdapat pula faktor-faktor lain atau profaktor-profaktor, seperti faktor tanah, biotis dan fisiografi. Profaktor-profaktor ini menyebab-kan terbentuknya proklimaks-proklimaks sebagai berikut :

a.Subklimaks terjadi apabila perkembangan vegetasi terhenti di bawah tingkat terakhir, dibawah klimaks, sebagai akibat faktor-faktor bukan iklim, misalnya karena keadaan geografi seperti keadaan di Pulau Krakatau.

b.Proklimaks Posklimaks, apabila pembentukan klimaks menyimpang dari tipe yang sewajarnya, misalnya sebagai akibat dari keadaan fisiografi. Keadaan yang lebih lembab dan lebih baik menghasilkan posklimaks, sedangkan keadaan yang lebih kering dan kurang baik menghasilkan proklimaks.

c.Disklimaks, terjadi sebagai akibat beberapa gangguan sekunder yang menyebabkan tak dapat berkembang lagi ke arah klimaks karena keadaan tempat tumbuh amat berubah menjadi buruk, misalnya terhenti pada tingkat semak belukar

2. Faham Polyklimaks(Braun-Blanquet, 1932)

Beranggapan bahwa tidak hanya iklim yang dapat menumbuhkan klimaks. Bagi penganut faham kedua ini ada beberapa macam kilmaks: klimaks iklim, klimaks edafis, klimaks fisiografis, klimaks kebakaran dan sebagainya.

3. Teori Informasi

Merupakan faham terbaru yang dikembangkan oleh margalef (1968) dan Odum (1969). Pada tahap klimaks komunitas tersebut mempunyai informasi maksimum dan entrophy maksimum. Enthrophy adalah jumlah energy yang tidak terpakai dalam suatu sistem ekologi

Menurut faham monoklimaks misalnya dapat dibuat bagan suksesi primer sebagai berukut:

KLIMAKS

Kalau kita bandingkan keadaan umum jalannya suksesi primer (prisere) dengan suksesi sekunder (subsere), dapat dibuat bagan sebagai berikut:

HUTAN HUJAN TANAH RENDAH Hutan payau Bruguiera-Xylocarpus Hutan Neonauclea-Ficus Hutan payau Rhizopora-Bruguiera Hutan Ficus - Macaranga

Hutan payau Avicennia Vegetasi rumput Neyraudia-Saccaharum Vegetasi cryptogamae HYDROSERE PADA LUMPUR PAYAU XEROSERE PADA TUF BATU KEMBANG

Gangguan

Vegetasi terganggu Vegetasi klimaks hutan

Permukaan

“tanah telanjang” Vegetasi cryptogamae Vegetasi rumput-herba

semak kecil Vegetasi semak belukar

Vegetasi perdu pohon

P R I S E R E S U B S E R E

V. KLASIFIKASI VEGETASI HUTAN

A. Beberapa Pengertian yang Harus Dipahami dalam Klasifikasi

1. Vegetasi adalah Masyarakat tumbuh-tumbuhan dalam arti luas.

2. Formasi hutan adalah satuan vegetasi hutan yang terbesar.

Perbedaan formasi hutan di trcpika disebabkan oleh:

- Perbedaan iklim.

- Fisiognom.i (struktur) hutan - Perbedaan habitat

- Suksesinya.

3. Asosiasi adalah satuan-satuan di dalam formasi hutan yang diberi nama menurut pohon jenis dominan. Oleh karena itu, Asosiasi adalah satuan dasar dalam klasifikasi. Asosies adalah istilah lain untuk asosiasi, dimana satuan ini berada dalam hutan yang mengalami suksesi sekunder.

4. Asosiasi konkrit adalah bagian dari asosiasi hutan yang betul-betul diselidiki dan diketahui komposisi jenis pohonnya.

Asosiasi hutan yang berlainan komposisinya tetapi memiliki fisiognomi yang sama, digolongkan menjadi formasi hutan.

5. Subspecies, varietas, ekotype merupakan variasi-variasi dalam species dalam taksonomi tumbuhan.

6. Varian adalah variasi-variasi di dalam asosiasi hutan.

7. Asosiasi segregat adalah varian-varian di dalam hutan campuran yang disebabkan oleh adanya jenis-jenis pohon yang lebih berkuasa (dominan) daripada yang lain.

8. Konsosiasi adalah varian yang dikuasai oleh satu jenis pohon saja. Sedangkan konsosies adalah varian di dalam suatu hutan yang mengalami sub-sere/suksesi sekunder.

9. Fasiasi adalah varian yang disebabkan oleh perbedaan topografi.

10.Losiasi adalah varian yang disebabkan oleh perbedaan edafis.

11.Ekoton adalah daerah peralihan yang sering dijumpai apabila ada dua atau lebih type atau asosiasi vegetasi yang letaknya berbatasan.

3. SISTEM-SISTEM KLASIFIKASI VEGETASI HUTAN TROPIKA

Ada dua cara pendekatan di dalam klasifikasi vegetasi:

1.Menetapkan dahulu satuan yang besar, kemudian mengadakan pemisahan berdasarkan sifat-sifat yang berbeda. Contoh : klasifikasi Schimper(1898) dan Burtt Davy (1938).

2.Dimulai dengan memisahkan satuan yang kecil, kemudian menggolongkan ke dalam satuan yang lebih

besar. Contoh : klasifikasi oleh Beard (1944), dan Richard et. al. (1933) .

Adanya bermacam-macam sistem klasifikasi disebabkan :

karena perbedaan kriteria yang digunakan, antara lain: "Sistem Klasifikasi Fisiognomis, Ekologis, Fisiognomis- Ekologis, Floristis, Fisiognomis-Floristis, Geografis-Ekologis.

Menurut Aichinger, pada klasifikasi vegetasi, kriteria pertama yang digunakan adalah fisiognomi, selanjutnya floristik, geografi tumbuhan, ekologi, syngenesisi, dan pengaruh manusia.

Menurut Fosberg (1958), klasifikasi vegetasi yang rasional harus didasarkan kepada kriteria :

(1) Fisiognomi (rupa vegetasi, bentuk umum vegetasi) . (2) Struktur vegetasi (susunan komponen di dalam

ruang, stratifikasi, jarak, dimcnsi).

(3) Fungsi (sifat-sifat phenothypik yang menyatakan adaptasi terhadap keadaan lingkungan).

(4) Komposisi susunan floristik

(5) Dinamika suksesi atau perubahan dengan perbedaan lingkungan.

C. Berbagai Macam Sistem Klasifikasi Vegetasi Hutan

C.I. Klasifikasi Ekosistem Menurut Van Steenis

Van Steenis (1957) dalam Soerianegara dan Indrawan (1934), telah mengemukakan dan membahas tipe-tipe vegetasi yang dijumpai di Kepulauan Indonesia dan wilayah sekitarnya.

Cara penetapan dan pembagian formasi-formasi hutan di dalam sistem ini, yang disebut sistem alami, didasarkan atas perbedaan iklim basah dan bermusim, perbedaan edafis, dan perbedaan altitudinal.

Forrnasi-formasi hutan yang ditentukan dalam sistem ini adalah :

I. IKLIM BASAH

Kadang-kadang selalu tergenang

Air asin (laut), dipengaruhi pasang surut : ... 1. Mangrove Air tawar (hujan, sungai) , diam :

Eutrofik ... 2. Hutan rawa oligotropik ... 3. Hutan gambut Air tawar (tepi sungai), deras:

... 4.Vegetasi Rheofit Tanah Kering

Pantai

Pedalarnan hingga batas pohon (timber line) Tanah podsol kuarsa, dataran rendah :

... 6 . Vegetasi tanah kuarsa

Tanah kapur, dataran rendah :

... 7 . Vegetasi tanah kapur

Jenis- jenis tanah lain

Elevasi 2 - 1000 m .... 8. Hutan Hujan Tropika Elevasi 1000-2400 m ... 9. Hutan Hujan Pegunungan Elevasi 2400-4150 m .. 10. Hutan Hujan

Sub-alpin

II. IKLIM BERMUSIM

Elevasi di bawah 1000 m

... 11 . Hutan Musim (monsoon) Dataran Rendah

Elevasi di atas 1000 m

... 12 . Hutan Musim Pegunungan .

C.2. Klasifikasi Vegetasi Dunia Menurut Unesco

Unesco (1973), telah melakukan klasifikasi dan pembuatan peta vegetasi secara menyeluruh. Kategori klasifikasi adalah unit-unit vegetasi, termasuk formasi zonal dan azonal serta formasi-formasi yang telah berubah lainnya. Dasar umum klasifikasi vegetasi dunia ini memakai sistem

floristik, klasifikasi selanjutnya didasarkan terutama pada sifat-sifat fisiognomi struktural dan sifat-sifat ekologi yang digabungkan dengan vegetasi natural dan semi natural sebagai tambahan.

Menurut klasifikasi ini, vegetasi dunia dibedakan menjadi enam tingkatan, dari tingkatan tertinggi sampai kelas terendah, yaitu : Kelas Formasi (Formation Class), Sub-kelas Formasi (Formation Subclass), Kelompok Formasi (Group Formation), Formasi (Formation), dan Subdivisi (Subdivisions).

Kelas Formasi sebagai tingkatan tertinggi, membagi vegetasi menjadi lima bagian. Pembagian ini berdasarkan kepada struktur tegakan, dalam hal ini penutupan kanopi tegakan (tajuk-tajuk pohon), tingkatan vegetasi (pohon atau semak belukar); dan habitus veqetasi (berkayu atau herba).

Kelas formasi pertama adalah Closed forest (hutan tertutup) adalah hutan-hutan yang mempunyai kanopi tertutup, dimana tajuk-tajuk pohon saling mengisi. Tinggi pohon paling rendah 5 m, kecuali untuk pohon, yang belum dewasa atau masa reproduksi kurang dari 5 m.

Kelas Formasi Woodland (tegakan terbuka) terdiri dari pohon-pohon dengan ketinggian paling rendah 5 m, penutupan tajuk paling rendah 40%. Penutupan tajuk dikatakan 40% jika jarak antara dua tajuk pohon sama dengan jari-jari sebuah tajuk pohon.

Kelas Formasi Scrub (semak belukar) kebanyakan dari jenis-jenis phanerophytes berkayu, tinggi antara 0.5 m sampai 5 m. Dibedakan atas semak individu-individunya tidak saling

bertautan, misalnya rumput-rumputan, sedangkan belukar saling bertautan.

Kelas Formasi dwart-scrub dan Related Communities (semak-semak kecil dan komunitas kerabat lainnya), sering disebut formasi rumput-rumputan, tinggi jarang yang melebihi 50 cm. Berdasarkan kepadatannya dibedakan atas Dwart Shrub thicket (cabang-cabangnya saling bertautan), Dwart Shrubland (individu-individu saling terpisah atau dalam rumpun-rumpun), dan Formasi Cryptogamic dengan semak-semak kecil.

Kelas Formasi terakhir adalah Herbaceous vegetation (vegetasi herba). Ada dua tipe besar dari vegetasi ini, yaitu graminoid dan forbs. Termasuk graininoid adalah semua rumput herba dan tanaman rumput-rumputan seperti Carex sejenis alang-alang), Juncus (sejenis tebu) dan sebagainya. Forbs adalah tanaman herba daun lebar seperti Helianthus (bunga matahari), Trifolium dan sebagainya.

Dasar pembagian kelas formasi menjadi subkelas formasi adalah keadaan daun (evergreen, decidous, dan xeromorphic), ukuran vegetasi, dan tempat hidup (habitat). Pengertian evergreen adalah kanopi hutan tidak pernah tanpa daun hijau (selalu hijau), walaupun ada pohon-pohon secara individu mungkin menggugurkan daun. Kebalikan dari evergreen, pohon-pohon decidous menggugurkan daun secara simultan apabila berhubungan dengan musim yang tidak menguntungkan. sedangkan xeromorphic adalah vegetasi yang khas daerah kering, seperti phanerophyties, hemicytophties, geophyties. dengan daun atau batang kadang-kadang sukulen.

Selanjutnya, Subkelas Formasi dibagi menjadi kelompok-kelompok formasi (Group Formation) berdasarkan antara lain : tempat atau garis 1intang (tropik, sub-tropik, temperate, subpolar, dan lain-lain), keadaan daun (evergreen, decidous, semi decidous), bentuk daun (daun jarum atau lebar), dan kombinasi sifat-sifat di atas. Sedangkan formasi-formasi hutan dibentuk berdasarkan antara lain : ketinggian tempat (lowland dan montane), jenis tanah (alluvia), keadaan habitat (swamp, bog, desert), bentuk tajuk, bentuk daun, dan sebagainya.

Di bawah ini diberikan bagan klasifikasi vegetasi menurut Unesco (1973) secara global.

I. CLOSED FOREST A. EVERGREEN

1. Tropical Ombrophilous Forest (Tropical Rain Forest)

2. Tropical and Subtropical Evergreen Seasonal Forest

3. Tropical and Subtropical Semi Decidous Purest 4. Subtropical Ombrophilous Forest

5. Mangrove Forest

6. Temperate and Subpolar Evergreen Ombropuilous Forest

7. Temperate Evergreen Seasonal Broad heaved Forest

8. Winter-Rain Evergreen Sclerophykous Forest

9. Tropical and Subtropical Evergreen Needle-Leaved Forest

10.Temperate and Subpolar Evergreen Needle-Leaved Forest

B. DECIDUOUS

1. Tropical and Subtropical Drought-Deciduous Forest

2. Cold-Deciduous Forest with Evergreen Trees (or Shrubs) Admixed

3. Cold-Deciduous Forest without Evergreen Trees

C. XEROMORPHIC

1. Sclerophyllous-Dominated Extremely Xero-morphic Forest

2. Thorn-Forest

3 . Mainly Succulent Forest

II. WOODLAND A. EVERGREEN

1. Evergreen Broad-Leaved Woodland 2. Evergreen Needle-Leaved Woodland

3. Cold-Deciduous Woodland without Evergreen Trees

B. XEROMORPHIC

1. Sclerophyllous-Dominated Extremely Xeromorphic Woodland

3. Mainly Succulent Woodland

III. SCRUB A. EVERGREEN

1. Evergreen Broad-Leaved Shrubland

2. Evergreen Needle-Leaved and Microphylous Shrubland

B. DECIDUOUS

1. Drought-Deciduous Scrub with Evergreen Woody Plants Admixed

2. Drought-Deciduous Scrub eithout Evergreen Woody Plant Admixed

3. Cold-Deciduous Scrub

C. XEROMORPHIC

1. Mainly Evergreen Subdesert Shrubland 2. Deciduous Subdesert Shrubland

IV. DWARF-SCRUB AND RELATED COMMUNITIES A. EVERGREEN

1. Evergreen Dwarf-Shurb Thicket 2. Evergreen Dwarf-Shrubland

3. Mixed Evergreen Dwarf-Shrub and Herbaceous Formation.

B. DECIDUOUS

1. Facultatively Drought-Deciduous Dwarf-Thicket 2. Obligatory, Drought-Deciduous Dwarf-Thicket 3. Cold-Deciduous Dwarf-Thicket

C. XEROMORPHIC

1. Mainly Evergreen Subdesert Dwart-scrub 2. Deciduous Subdesert Dwarf-Scrub

D. TUNDRA

1. Mainly Bryophyte Tundra

2. Mainly Lichen Tundra

E. MOSSY BOG FORMATIONS WITH DWARF-SHRUB 1. Raised Bog

2. Non-Raised Bog

V. HERBACEOUS VEGETATION

A. TAIL GRAMINOID VEGETATION B. MEDIUM TALL GRASSLAND C. SHORT GRASSLAND

D. FORB VEGETATION

E. HYDROMORPHIC FRESH-WATER GRASSLAND

C.3. Klasifikasi Ekosistem Menurut Kartawinata

Kartawinata telah membuat bagan unit-unit ekosistem atau tipe-tipe ekosistem darat dan rawa yang

ada di Indonesia. Tipe ekosistem dianggap unit-unit yang paling kecil dan dibentuk berdasarkan fisiognomi (kenampakan) struktur dan takson (unit taksonomi) yang khas atau dominan dari vegetasi yang dikombinasikan dengan faktor-faktor iklim dan ketinggian dari permukaan laut serta tanah. Faktor-faktor tidak dimasukkan karena datanya kurang, lagipula perincian ekositem dengan ciri-ciri vegetasi dan lingkungan dapat dianggap cukup. Berdasarkan komposisi jenis masing-masing tipe ekosistem dapat saja terdiri dari unit-unit yang lebih kecil. Ekosistem hutan kerangas, misalnya, mungkin tersusun dari unit komunitas Combretocarpus- Dactylocladus dan Tristania-Cratoxylum.

Menurut Klasifikasi Kartawinata (1976) ini, ada tiga tingkatan klasifikasi, yaitu : Bioma, Subbioma, dan Tipe Ekosistem. Bioma dapat pula disebut sebuah ekosistem yang merupakan unit komunitas terbesar yang mudah dikenal dan terdiri atas forrnasi vegetasi dan hewan serta mahluk hidup lainnya, baik yang sudah mencapai fase klimaks maupun yang masin dalam fase perkembangan. Di Indonesia dapat dikenal beberapa bioma, yaitu : (a) Hutan Hujan, (b) Hutan Musim, (c) Savana, (d) Padang Rumput. Unit-unit ekosistem ini masih terlalu besar untuk digunakan dengan maksud-maksud khusus, sehingga memerlukan pembagian yang lebih kecil lagi.

keadaan iklim, misalnya, untuk Hutan Hujan dibedakan antara Hutan Hujan Tanah Kering dan Hutan Hujan Tanah Rawa (permanen atau musiman). Sedangkan pembagian Tipe-tipe Ekosistem sebagai unit yang paling kecil dibentuk berdasarkan struktur fisiognomi, faktor-faktor iklim, ketinggian dari permukaan laut, dan jenis tanah. Klasifikasi Ekosistem menurut Kartawinata tertera dalam Tabel 1, berikut.

Tabel 1. Satuan - satuan Ekosistem di Indonesia

Bioma Subbioma Tipe Ekosistem

Nama Iklim Nama Nama Ketinggian _{dpl (m)}

Suhu

rata-rata (0₎

Q Tanah Takson/khas/umum/dominan

1. Hutan Hujan Selalu basah

sampai kering tengah-tahun Q < 60.0 1. Hutan hujan tanah kering 1. hutan non-Dipterocarp aceae

< 1000 26-21 <33.3 Podsolik merah kuning,Latosol Anacardiaceae, Annonaceae, Burseraceae, Ebenaceae,Euphorbiaceae, Gutiferae, Lauraceae, Leguminosae, Moraceae, Muristicaceae, palmae, Sapindaceae, Sterculiaceae, dsb 2. Hutan Dipterocarp aceae campuran

< 1000 26-21 <33.3 Podsolik merah kuning,latosol Dipeterocarpaceae (Dipterocarpus, Dryobalanops, Hopea, Shorea, Vatica) 3. Hutan Agathis campuran

< 2500 26-13 <60.0 Podsolik merah kuning,latosol,p odsol

Agathis sp

4. Hutan Pantai

< 5 ± 6 <60.0 Regosol Barringtonia asiatica,

Calophylum inophylum, Casuarina equisetifolia, Hernandia peltata, Terminalia catappa, Guettarda speciosa, Pandanus tectorius, dsb

5. Belukar < 1000 26-21 <60.0 Podsolik merah

kuning,latosol,p odsol

Macaranga, Mallotus, Vitex, Trema, Melastoma, enduspermum, dsb

6. Hutan Fagaceae

1000-2000 21-26 <14.3 Andosol, regosol

pada abu gunung

Castanopsis, Lithocarpus, Quercus, Engel hardia, Podocarpus,

Altingia,Magnoliaceae, Phyllociadus,Dacrydium

7. Hutan Casuarina

1000-2000 21-11 <60.0 Andosol,Regosol,

Litosol

Tabel 1. Lanjutan

Bioma Subbioma Tipe Ekosistem

Nama Iklim Nama Nama Ketinggian _{dpl (m)}

Suhu

rata-rata (0₎

Q Tanah Takson/khas/umum/dominan

2. Hutan Hujan tanah rawa (permanen atau musiman) 8. Hutan pinus

700-1000 23-18 <60.0 Andosol, Regosol, Litosol

Pinus merkusii 9.Hutan

Nothofagus

1000-3000 21-11 <14.3 Regosol, Litosol Nothofagus spp. 10. Hutan

Ericaceae

1500-2400 18-23 <14.3 Andosol, regosol Rhodendron, Vaccinium,

Styphella coprosma, Anaphalia, dsb

11.Hutan Araucaria

1500-3000 18-11 <14.3 Regosol, Litosol Araucaria cuninghamii 12. Hutan

konifer

2400-4000 13-6 - Litosol, regosol Podocarpus papuanus, Libocedrus, Dacrydium, Phyllocladus

13. semak 4000 < 6 - Litosol Rhodendron, Vaccinium,

Styphella coprosma, Anaphalia, dsb

14. Hutan rawa

< 100 ± 26 <33.3 Organosol,aluvial Barringtonia

asiatica,Camnosperma,Cocceras, Alstonia,Gluta

rengas,Lophopetalum, Mangifera gedebe,Pentaspadon

metleui,Metroxylon, Pandanus

15.Hutan rawa

gambut

< 100 ± 26 <60.0 Organosol Calophylum,Combretocarpus rotundatus,Cratoxylon glaucum,Durio carinatus,tetramerista glabra,Tristania,Pholidocarpus ,Melanorrhoea,Pandanus,Paraste mon,Agathis,Shorea belangeran,dsb

16.Hutan rawa

gambut

< 1000 26-23 <60.0 Podsol Dactyloccladus,Tristania obovata,Shorea belangeran,Dacridium clatum,Cratoxylum glucum,Combretocarpu rotundus,Calophylum,dsb 17.Hutan Melaleuca

Tabel 1. Lanjutan

Bioma Subioma Tipe Ekosistem

Nama Iklim Nama Nama Ketinggian _{dpl (m)}

Suhu

rata-rata (0₎

Q Tanah Takson/Khas/Umum/Dominan

18. Hutan

Payau (Mangrove)

< 5 ± 26 <60.0 Aluvial Rhizophora, Bruguiera, Avicennia,Sonneratia,dsb II. Hutan Musim Sangat kering

tengah tahun: Q>60.0 (tipe D-F); curah hujan per tahun;700-2900 mm 3. Hutan Musim 19. Hutan musim gugur

< 800 >22 >60.0 Mediteran merah kuning,Renzina Regosol,Litosol

Protium javanicum,Tectona grandis,Swietenia

macrophylla,Pterocarpus Garuga floribunda, Eucalyptus, Acacia cophioea, dsb

20. Hutan

Musim selalu hijau (Dryever-green)

< 1200 >20 >60.0 Mediteran merah kuning,Renzina Regosol,Litosol

Schleicera oleaosa, Schoutenia ovate,Tamarindus

indica,Albizia chinensis, dsb

III. Savana Selalu basah sampaisangat kering tengah tahun; Q=0-300 (tipe A-F);curah hujan per tahun 700-7100 mm

4. Sabana 21.Sabana pohon-pohon dan palma

< 900 >22 >60.0 Mediteran merah kuning,Renzina Regosol,Litosol Borassus,Corypha,Acacia, Eucalyptus,Casuarina, Heterophagon 22.Sabana Casuarina

1500-2400 18-13 <60.0 Andosol,Regosol, Litosol

Casuarina, Pennistum,dsb IV. Padang rumput Selalu basah

samapai sangat kering tengah tahun;Q=0-300 (tipe A-F);curah hujan per tahun 700-7100 mm 5. Padang rumput Iklim basah 23. Padang rumput tanah rendah

< 1000 26-21 <60.0 Podsolik merah kuning,Latosol, Litosol

Imperata cylindrical,

Saccharum spontaneum, Themeda vilosa, dsb

24. Rawa

rumput dan terna tanah rendah

< 100 ± 26 <60.0 Organosol, Aluvial Panicumstangineum,Phragintes karka,Scirpus,Cyperus,Cladium, Fimbristylis,Eguisetum,Monocho ria ischaemum, Eichornia crassipes, dsb

25.Padang

rumput pegunungan

1500-2400 18-23 <60.0 Andosol,Regosol, Litosol

Festuca,Agrostis,Themeda, Cymbopogon,Ischeum, Imperata cylindrica, dsb

Tabel 1. Lanjutan

Bioma Subioma Tipe Ekosistem

Nama Iklim Nama Nama Ketinggian _{dpl (m)}

Suhu

rata-rata (0₎

Q Tanah Takson/Khas/Umum/Dominan

26.Padang

rumput berawa gunung

1500-2400 18-23 <60.0 Regosol, Litosol Pragmites

karka,Panicum,Machelina schipus, Cares, dsb

27. Padang

rumput alpin

4000-4500 (batas salju)

< 6 - Litosol Deschamsia, Pesluca,

Manostachya,Aulacolepis,Oreobo lus,Scirpus,Potentilia,Ranyneo lus,Epilobium,Spagnum, dsb

28.Komunitas

dan lumut kerak

>4500 6 - Litosol Lumut-lumut kerak,Agrastis,dsb

6. Padang

rumput iklim kering

29.Padang rumput iklim kering

< 900 < 22 < 60.0 Mediteran merah kuning,Regosol, Litosol,Rensina

lebih besar dan lebih berat.

Studi-studi di daerah temperate (Salisbury, 1942, di Inggris, Baker, 1972, di California) telah menunjukkan bahwa berat individu-individu benih lebih besar untuk spesies-spesies yang berkecambah; (a), pada naungan berat, (b). dalam keadaan kompetisi antar tanaman yang hebat, dan (c). dalam keadaan dimana kekeringan mungkin berlaku segera setelah perkecambahan. Namun demikian, pasti ada kompromi antara persediaan cadangan makanan yang melimpah pada benih dan jumlah benih yang kurang diharuskan karena batasanpada ketersediaan substansi-substansi makanan tergabung didaiarnnya. Tambahan "penjualan (trade-oil)" dibutuhkan antara ukuran benih dan kemampuan tersebarnya.

Janzen (1977d) telah menyatakan bahwa variasi dalam berat antara benih-benih pada tumbuhan yang sama (dimana rasio dari kecil hingga besar mungkin 100 %, seperti pada kasus Mucuna andreana, tumbuhan perambat dari Fabaceae, Faboideae) mungkin menguntungkan dimana menyebar benih "bayangan" dalam suatu kisaran jarak. Janzen (1970, dkk) telah lebih dulu menyatakan bahwa jumlah dan berat benih yang dihasilkan oleh tumbuhan hutan tropis dapat juga dikendalikan oleh kegiatan-kegiatan predator benih. Dua alternatif "strategi" yang telah disusun rnungkin mengatasi predasi. Benih-benih kecil mungkin dihasilksn pada jumlah yang besar dimana populasi predator benih tidak cukup untuk menghancurkan mereka semua. "Strategi" ini akan efektif jika benih tidak dihasilkan pada interval-interval reguler (banyak pohon-pohon hutan), atau dihasilkan hanya pada interval-interval panjang (contohnya bambu). Kemungkinan lain, tumbuhan dapat mengeluarkan lebih banyak energi dalam pertahanan kimia dari benih (oleh asam amino non protein, seperti pada Mucuna andreana, oleh alkaloid,, cynogenic

glycoside, tanin, dll.}. Pada "strategi" terakhir mungkin terdapat batasan pada jumlah substansi-substansi defensif yang dapat dihasilkan dan, untuk alasan ini, jumlah benih yang dihasilkan mungkin lebih kecit dibandingkan dengan strategi kejenuhan predator. Namun demikian, karena adanya sedikit benih, dan dilindungi secara kimia, maka jumlahnya akan lebih besar dan mengandung lebih banyak cadangan makanan, sehingga akan berbentuk seddling awal yang baik dalarn kehidupan. Meskipun selalu ada kemungkinan bahwa satu atau lebih predator benih mungkin menyusun alat detoxity protektan kimia dan kernudian akan dapat meningkatkan kerusakan benih.

Sifat aktual dari penyadiaan energi dan cadangan pembangunan jaringan dalam benih tumbuhan hutan tropis telah rnenjadi subjek dari beberapa analisis. Untuk hutan basah dan kering di Costa Rica, ada hubungan antara berat benih dengan cadangan simpanan utama; untuk benih-benih besar, mungkin pada zat tepungnya, untuk benih-benih kecil biasanya minyak (yang terakhir menyediakan surnber energi yang febih padat) (Baker dkk., in prep.}. Benih-benih kecil dari Piper spp. (Piperaceae) mengalami penyimpanan zat tepung. Protein selalu tersedia dan akan sangat jelas terlihat pada benih-benih dari tumbuhan Fabaceous (Leguminus).

Proporsi spesies dengan benih yang menyimpan minyak pada sampel-sampel dari tumbuhan hutan Costa Roca adalah 76 % pads pohon dan palma. 85 % pada semak dan 91 % pada herba. Kira-kira 35 % dari semua spesies ini menyimpan zat tepung (dalam banyak kasus sebagai tambahan dari minyak). Hampir semua benih mengandung cukup protein untuk memberi hasil positif dalam pengujian kasartiengan reagen Millon.

Ada juga hubungan antara minyak sebagai cadangan benih dan phanerocotyly (sebaliknya dikenal sebagai perkecambahan epigcal), kemungkinan dihasilkan dari

kenyataan bahwa benih yang berkecamfaah pada phsncrocotylar biasanya kecil dibandingkan dengan benih dengan germinasi (hypogeal).

PENGADAAN SEEDLING

Pada biologi reproduklif, disadari bahwa pengadaan seddling perlu jika genotip baru akan dikenalkan ke dalam suatu struktur hutan (untuk kenyataan bahwa persistensi atau penyebaran melalui propagasi vegetatif tidak akan dilakukan).

Ng (1978) telah membahas "strategi-stratsgi pengadaan" pada pohon-pohon hutan hujan Malaysia. Benih-benih besar dengan perkecambahan yang cepat, seringkali epigeal cocok untuk pengadaan seedling besar dengan taproot yang tebal pada situasi bernaung, ini paling sering ditemukan. Karakteristik dari sebagian besar pohon, bertolak belakang dengan susunan ksrakter dari sebagian kecil "nomad" yang cenderung ditemukan pada pembebasan dan pada margin hutan. Ini secara ekslusif epigeal. Terbentuknya diameter akar yang membuat mereka membentuk seedling pada permukaan yang lebih keras dibandingkan pemanfaatan oleh spesies hutan yang memiliki benih yang besar.

Untuk hutan basah La Selva, Costa Rica, Hartshorn (1978) menduga bahwa rata-rata waktu untuk pergantian pohon kira-kira 118 tahun. Untuk menyediakan pergantian ini harus ada celah gelap pada interval-interval yang cukup karena Hartshorn menemukan bahwa 75 dari 104 spesies pohon kanopi yang diteliti tergantung pada celah terang untuk keberhasilan regenerasinya. Hartshorn (dalam Whitmore, 1978) rnelaporkan bahwa proporsi spesies yang tergantung pada celah untuk regenerasi menurun seperti perpindahan dari emergen dan kanopi lebih atas melalui pohon-pohon tingkat bawah.

sama, Hatheway dan Baker (1970) mengamati bahwa pohon-pohon besar Pithecellobium saman dan Enterolobium cydocarpum (Fabaceae, Mimosoideae) terlihat tidak menjadi seedling sampai sapling dalam naungan hutan, tetapi ini berlaku dalam situasi pencahayaan penuh (yang juga dilindungi dari penggembalaan).

Whitmore (1975, 1978) melaporkan bahws di hutan-hutan Asia Tenggara, celah kecil di hutan-hutan dewasa diisi oleh sapling yang ada atau pohon-pohon "tertekan", sedang dalam celah besar ada flora suksesi dari benih yang dibaws ke dalam atau sudah ada dalam tanah.

Dormansi yang ada dari benih-benih pohon terlihat jarang di pohon-pohon hutan basah di Afrika Barat. Benih-benih yang ada tidak berkecambah daiam tanah di lantai hutan yang hanya membutuhkan stimulus cahaya untuk berkecambah (Longman, 1978). Ini adalah pengalaman dari Frankie, Baker dan Opler (tidak dipublikasikan} di hutan basah di Costa Rica. Dua paper oleh Ng (1973, 1975} membcrilan data mcngenai laju germinasi benih-benih segar dari hampi 200 spesies dsri pohon-pohon yang lumbuh di hutan-hutan Malaysia. Germinasi "cepat" (dalam 12 minggu dari sceciiing), "intermediet" dan "tertunda" secara kasar dalam proporsi 10:3:1 yang selama ini dipercaya bahwa perkecambahan merupakan hal yang biasa ditemukan di hutan-hutan Malaysia, tetapi memberikan dugaan yang tersebar luas bahwa germinasi tertunda jarang atau tidak mungkin (No, 1&73, hoi. 54).

Percoban-percobaan dengan benih-benih dari pohon-pohon yang tumbuh di hutan kering Costa Rica menunjukkan bahwa spesies dari pohon yeng mematangkan benih-benih mereka di musim basah telah menyusun mekanisme dormansi yang mencegah germinasi pada sekurangnya beberapa benih di musim basah yang sama (Frankie dkk., 1974). Dalam kasus Casearia aculata, Eugema salamensis var. hiracifolia dan Spondias

mombin, waktu yang dibuluhkEn untuk 50 % dari benih berkecambah adalah kira-kira 150 hari. Dormansi semacam itu cenderung untuk menjamin bahwa seedling akan muncul pada waktu-waktu itu yang akan memungkinkan perkembangan akar cukup sebelum permulaan dari musim kering pendek (Juli hingga Agustus) dan musim kering yang menggantikannya (akhir November hingga Mei).

RINGKASAN

Perlakuan dari biologi reproduktif tumbuhan di hutan tropis ini bukan pendalaman dari informasi yang dipublikasikan, meskipun diharapkan bahwa suatu cara ke dalarn belukar literatur teiah tersedia. Akan jelas bahwa lebih banyak kerja tetap akan selesai sebelum hubungan-hubungan individu dari tumbuhan dengan penyebar dari polen atau benihnya dapat digabungkan pada apa yang benar-benar disebut studi ekosistem. Namun demikian, kita dapat melihat bahwa, meskipun prinsip-perinsip biologi dasar yang diterapkan pada hutan temperate dan tropis serupa, ada perbedaan-perbedaan nyata dalam detail dan penekanan bahwa hasil dari pernbedaan musiman yang kurang dari iklim di hutan-hutan tropis, dan dari kerapatan tumbuhan dan binatang yang lebih besar (dan kelimpahan lebih besar dari beberapa yang terakhir dihasilkan dalam penyempitan niche dan peningkatan interaksi-inleraksi biotik). Perbaikan-perbaikan dalam pengertian kita dari biologi reproduktif tumbuhan hutan tropis akan terjadi melalui aplikasi teknik-teknik kuantitatif modern dari penyelidikan dan manipulasi mcncukupi dari konstituen ekosistem (sebagai contoh percobaan dalam tambahan pada pengamatan). Pengetahuan yang didapat mungkin penting dalam mengembangkan rencana-rencana manajerial untuk jumlah hutan tropis yang relatif kecil yang sepertinya mungkin untuk mempertahankan

pengaruh yang terus meningkat dari ekspansi populasi manusia.