Dhemy S Nugraha Biologi'09: EKOLOGI TUMBUHAN

PERTUMBUHAN POPULASI

8 APRIL 2012

A. Pengertian Populasi

Populasi berasal dari bahasa latin yaitu “populous” yang dalam pelajaran ekologi berarti sekelompok individu sejenis. Populasi adalah sehimpunan individu atau kelompok individu suatu jenis makhluk hidup yang tergolong dalam satu spesies (atau kelompok lain yang dapat melangsungkan interaksi genetik dengan jenis yang bersangkutan), dan pada suatu waktu tertentu menghuni suatu wilayah atau tata ruang tertentu. Populasi sering didefinisikan sebagai sekelompok organisme dari spesies yang sama yang secara kolektif menempati suatu ruang atau tempat tertentu dan waktu tertentu. Adapun sifat-sifat khas yang dimiliki oleh suatu populasi adalah kerapatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), sebaran (distribusi) umur, potensi biotik, sifat genetik, perilaku dan pemencaran (dispersi).

Kumpulan individu sejenis yang hidup pada suatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi pohon kelapa dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang. Ukuran populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi. Misalnya, pada tahun 1980 populasi Pinus di Tawangmangu ada 700 batang. Kemudian pada tahun 1990 dihitung lagi dan terdapat 500 batang pohon Pinus. Dari fakta tersebut dapat kita lihat bahwa selama 10 tahun terjadi pengurangan pohon pinus sebanyak 200 batang pohon. Untuk mengetahui kecepatan perubahan maka kita dapat membagi jumlah batang pohon yang berkurang dengan lamanya waktu perubahan yang terjadi :

Dari rumus hitungan di atas kita dapatkan kesimpulan bahwa rata-rata berkurangnya pohon tiap tahun adalah 20 batang.

B. Faktor yang Menentukan Populasi

Jumlah dari suatu populasi tergantung pada pengaruh dua kekuatan dasar. Pertama adalah jumlah yang sesuai bagi populasi untuk hidup dengan kondisi yang ideal. Kedua adalah gabungan berbagai efek kondisi faktor lingkungan yang kurang ideal yang membatasi pertumbuhan. Faktor-faktor yang membatasi diantaranya ketersediaan jumlah makanan yang rendah, pemangsa, persaingan dengan mahkluk hidup sesama spesies atau spesies lainnya, iklim dan penyakit.

Jumlah terbesar dari populasi tertentu yang dapat didukung oleh lingkungan tertentu disebut dengan kapasitas beban lingkungan untuk spesies tersebut. Populasi yang normal biasanya lebih kecil dari kapasitas beban lingkungan bagi mereka disebabkan oleh efek cuaca yang buruk, perburuan oleh predator, dan faktor - faktor lainnya.

C. Faktor-Faktor yang Merubah Populasi (Dinamika Populasi)

Tingkat populasi dari spesies bisa banyak berubah sepanjang waktu. Kadangkala perubahan ini disebabkan oleh bencana alam, kebakaran, dan peristiwa-peristiwa alam lainnya. Misalnya perubahan curah hujan bisa menyebabkan beberapa populasi meningkat sementara populasi lainnya terjadi penurunan. Atau munculnya penyakit-penyakit baru secara tajam dapat menurunkan populasi suatu spesies tanaman atau hewan. Sebagai contoh peralatan berat dan mobil menghasilkan gas asam yang dilepas ke dalam atmosfer, yang bercampur dengan awan dan turun ke bumi sebagai hujan asam. Di beberapa wilayah yang menerima hujan asam dalam jumlah besar populasi ikan menurun secara tajam. Populasi hewan atau tumbuhan dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok. Pertambahan atau penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis dari lingkungannya, misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama.

Pertumbuhan populasi juga dapat pula dibatasi oleh persaingan antarspesies yaitu persaingan diantara dua atau lebih spesies. Selain itu, ada pemangsa (predator) dan parasit dalam suatu komunitas akan membatasi pertumbuhan populasi spesies yang lebih berhasil maupun spesies yang kurang berhasil. Faktor yang menyebabkan populasi turun naik yang disebut juga dengan fluktuasi populasi.

D. Model Pertumbuhan Populasi

1. Model Continous Time

Dengan menggunakan model ini kita dapat menentukan jumlah tumbuhan yang ada dalam beberapa waktu mendatang (Nt), jumlah yang terbentuk dari biji yang dihasilkan oleh tumbuhan yang ada (B), dan yang tersebar pada situs (I), kemudian dikurangi oleh jumlah yang sudah mati (D), dan jumlah biji yang tersebar keluar area (E) selama periode waktu t sampai t+1

Kita dapat menghitung laju kenaikan sesaat (r) per individual (laju intrinsik kenaikan alami) dalam populasi sebagai berikut :

Menghitung populasi dengan persamaan diferensial :

2. Daya Dukung

Lingkungan mempunyai daya dukung yaitu jumlah individual spesies yang dapat ditunjang oleh lingkungan. Plastisitas pertumbuhan membuat sedikit individu besar atau banyak individu kecil memiliki pengaruh sama pada pengangkatan populasi. Model pertumbuhan populasi continuous time yang telah dibahas di atas sangat cocok dengan pertumbuhan continue dan dalam kasus dimana laju kelahiran, laju kematian, dan ukuran berkorelasi dengan umur, seperti dalam banyak tumbuhan annual dan populasi daun.

3. Model Matriks

Model matriks adalah model yang mengijinkan penentuan pertumbuhan populasi dalam tumbuhan dengan perhitungan periode waktu tepat, dan fase dapat ditentukan dari searah hidup tumbuhan. Model matriks sangat menguntungkan bila unit populasi bergerak dari suatu stadia pertumbuhan yang dapat ditentukan ke lainnya.

a. Matriks yang Terdiri Atas Kolom Tunggal Diacu sebagai Matriks Kolom

Matriks kolom dapat memperlihatkan jumlah individu dan tiap stadia perkembangan. Misalnya, jumlah biji (N_ ), jumlah tumbuhan dalam bentuk roset (N_ ) dan jumlah tumbuhan dalam fase berbunga (N+)

b. Matriks Transisi

Suatu matriks transisi untuk tiga stadia pertumbuhan adalah bentuk segi empat dan terdiri atas grup nilai probabilitas yang menyajikan perubahan dimana tumbuhan dalam stadia perkembangan tertentu akan sampai stadia perkembangan berbeda (atau tetap tinggal sama) selama waktu antara tanggal sensus populasi.

4. Peraturan Populasi Dependen Densitas Versus Dependen Lebat

Semua individu dalam suatu populasi tumbuhan akan memerlukan kesamaan, sehingga tiap individu dalam populasi menjadi setara untuk ditempati oleh individu lainnya. Apakah karena perbedaan genetik atau mikrohabitat, beberapa individu mendapatkan lebih banyak dari pada berbagi dalam sumber daya, dan mereka tumbuh lebih cepat dari pada tumbuhan yang sama besarnya.

Hasilnya adalah penjarangan diri secara bertingkat pada populasi sangat lebat, karena tumbuhan individu tertentu akan mati, sedang yang lain mendominer tegak. Kematian tumbuhan disebabkan karena kompetensi dalam tegakan berumur sama dan lebat mengikuti pola yang dapat ditentukan.

5. Populasi Dependen Lebat

Ukuran populasi dalam populasi yang bertambah bergantung pada dependen densitas yang berubah dalam survival atau laju reproduktif, karena jumlah populasi menjadi lebih besar. Dari hukum Yield konstan dimana tumbuhan bertanggap terhadap kelebatan tidak hanya oleh densitas tetapi juga oleh ukuran individu. Pupolasi tumbuhan lebih bersifat dependen lebat daripada dependen densitas.

6. Stadia Versus Umur

Teori demografik klasik memakai umur sebagai dasar untuk perkiraan kesuburan dan survivorship. Namun, umur dapat pula tidak berupa indikator status reproduktif dalam tumbuhan. Ada dua alasan pokok yaitu :

a. Ukuran tidak perlu berkorelasi dengan umur

b. Banyak tumbuhan akan berbunga bila telah mencapai ukuran tertentu tanpa memandang umurnya.

Sebaliknya, dalam lingkungan optimal, ukuran yang diperlukan dan karbohidrat simpanan mungkin akan dikumpulkan secara cepat dan pembungaan dapat terjadi dalam tahun pertumbuhan pertama. Semai pohon tetap kecil untuk beberapa tahun bila tumbuh dalam naungan hutan lebat. Ini merupakan stadia perkembangan yang menentukan status demografi individu, bukan tentang umurnya.

7. Tabel Hidup

Ada dua macam tabel hidup, tergantung pada lamanya hidup individu dalam populasi :

a. Macam tabel hidup diacu sebagai kohort atau tabel hidup dinamis. Suatu tabel kohort digunakan bila pengamat dapat mengikuti semua perkecambahan semai pada waktu tertentu (sebuah kohort) sampai semua individu mati. Tabel ini umumnya dipakai untuk tumbuhan yang hidup dalam periode waktu pendek.

b. Tabel hidup statis, struktur umur suatu populasi terdiri atas kohort berganda untuk memperkirakan pola survival berbagai kelompok umur. Pohon dan semak sering hidup lebih lama oleh karena itu dikaji dengan menggunakan tabel hidup statis.

8. Kurva Survivorship

Dengan plotting log jumlah survivor pada tiap interval umur terhadap waktu akan menghasilkan suatu kurva survivorship. Deewey membedakan tiga kurva survivorship yang menyajikan tanggapan populasi ekstrem :

a. Tipe I kurva survivorship adalah karakteristik organism dengan mortalitas rendah dalam stadia muda dan mortalitas cepat dalam kelas umur tua.

b. Tipe II adalah garis lurus, dimana probabilitas kematian pada pokoknya sama pada sembarang umur.

c. Tipe III adalah tipikal organism yang mempunyai laju mortalitas muda tinggi diikuti dengan mortalitas biji karena adanya pemakan buah dan pemakan biji.

9. Fekunditas

Fekunditas (biasa juga disebut umur spesifik laju kelahiran individu atau natalitas) diukur dengan menghitung jumlah total biji yang dihasilkan oleh kohort selama tiap interval umur dan dibagi dengan jumlah individu yang hidup dalam kohort. Fekunditas dengan demikian adalah jumlah biji rata-rata yang dihasilkan oleh individu dalam populasi pada waktu atau interval umur.

KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Populasi sering didefinisikan sebagai sekelompok organisme dari spesies yang sama yang secara kolektif menempati suatu ruang atau tempat tertentu dan waktu tertentu.

2. Faktor yang menentukan populasi adalah kapasitas beban lingkungan untuk spesies, ketersediaan jumlah makanan, pemangsa, persaingan dengan mahkluk hidup sesama spesies atau spesies lainnya, iklim dan penyakit.

3. Faktor–faktor yang mempengaruhi perubahan populasi (dinamika populasi) yaitu bencana alam, kebakaran, dan peristiwa-peristiwa alam lainnya, munculnya penyakit-penyakit baru, wabah hama, persaingan antarspesies, ada pemangsa (predator) dan parasit dalam suatu komunitas.

4. Model-model pertumbuhan populasi yaitu :

a. Model Continous Time, kita dapat menentukan jumlah tumbuhan yang ada dalam beberapa waktu mendatang (Nt).

b. Daya Dukung, dapat ditentukan tidak hanya oleh jumlah individu dalam populasi tetapi juga oleh ukuran dan laju pertumbuhan individu dalam populasi. Jumlah individual spesies dapat ditunjang oleh lingkungan.

c. Model Matriks, adalah model yang mengijinkan penentuan pertumbuhan populasi dalam tumbuhan dengan perhitungan periode waktu tepat, dan fase dapat ditentukan dari searah hidup tumbuhan.

d. Peraturan Populasi Dependen Densitas Versus Dependen Lebat, penjarangan diri secara bertingkat pada populasi sangat lebat, karena tumbuhan individu tertentu akan mati, sedang yang lain mendominer tegak. Kematian tumbuhan disebabkan karena kompetensi dalam tegakan berumur sama dan lebat mengikuti pola yang dapat ditentukan.

e. Populasi Dependen Lebat, ukuran populasi dalam populasi yang bertambah bergantung pada dependen densitas yang berubah dalam survival atau laju reproduktif, karena jumlah populasi menjadi lebih besar. Pupolasi tumbuhan lebih bersifat dependen lebat daripada dependen densitas.

f. Stadia Versus Umur, umur tidak menjadi syarat berarti dalam demografi tumbuhan bila dormansi memutus daur hidup untuk suatu periode waktu. Banyak tumbuhan mempunyai plastisitas morfologi, sehingga analisis demografi lengkap memerlukan data pada kedua stadia perkembangan dan umur.

g. Tabel Hidup, ada dua macam table hidup, tergantung pada lamanya hidup individu dalam populasi yaitu macam tabel hidup diacu sebagai kohort atau tabel hidup dinamis dan tabel hidup statis.

h. Kurva Survivorship, terdapat tiga tipe kurva yaitu Tipe I kurva survivorship, Tipe II, dan Tipe III.

i. Fekunditas (biasa juga disebut umur spesifik laju kelahiran individu atau natalitas) adalah jumlah biji rata-rata yang dihasilkan oleh individu dalam populasi pada waktu atau interval umur.