Spesies dalam Lingkungan Kompleks

 A. Spesies sebagai unit ekologi
Pakar ekologi tumbuh-tumbuhan ingin menggunakan spesies sebagai alat alternatif untuk memahami ekosistem. Bilamana kebutuhan spesies dapat dipahami, sumber dayanya diketahui, maka keberadaan spesies tersebut dengan sifat-sifatnya dapat dipergunakan untuk memperkirakan kondisi lingkungan, seperti kondisi tanah, nutrisi, intensitas sinar, adanya gangguan, adanya tanaman atau hewan lain yang berinteraksi dengan spesies tersebut.
Spesies taksonomi tersusun oleh individu dan populasi yang kemungkinan secara genetis bersifat heterogen. Sedangkan spesies ekologis secara genetis merupakan berbagai tumbuhan yang lebih bersifat homogeny yang beradaptasi terhadap berbagai kondisi lingkungan mikro khusus.
Interaksi merupakan bagian lingkungan organisme tersusun atas tumbuhan dan hewan yang hidup bersama dengan baik yang sejenis maupun yang tidah sejenis. Oleh karena itu, interaksi sepasang organisme dapat terjadi disetiap bagian kontinum vegetasi.
Autekologi, yaitu ekologi yang mempelajari suatu spesies organisme atau organisme secara individu yang berinteraksi dengan lingkungannya.Contoh autekologi misalnya mempelajari sejarah hidup suatu spesies organisme, perilaku, dan adaptasinya terhadap lingkungan. Jadi, jika kita mempelajari hubungan antara pohon Pinus merkusii dengan lingkungannya, maka itu termasuk autekologi. Contoh lain adalah mempelajari kemampuan adaptasi pohon merbau (Intsia palembanica) di padang alang-alang, dan lain sebagainya.
B. Faktor dan Distribusi Tumbuhan

1. Faktor Lingkungan

Semua faktor lingkungan dapat bertindak sebagai faktor pembatas bagi suatu organisme, baik secara bersamaan ataupun sendiri-sendiri. Beberapa faktor lingkungan yang sering menjadi faktor pembatas bagi organisme secara umum adalah :
a. Cahaya Matahari
Cahaya Matahari merupakan faktor lingkungan yang sangat penting, karena sebagai sumber energi utama bagi seluruh ekosistem. Struktur dan fungsi dari suatu ekosistem sangat ditentukan oleh radiasi matahariyang sampai pada ekosistem tersebut. Cahaya matahari, baik dalam jumlah sedikit maupun banyak dapat menjadi faktor pembatas bagi organisme tertentu.
b. Suhu Udara
Suhu merupakan faktor lingkungan yang dapat berperan langsung maupun tidak langsung terhadap suatu organisme. Suhu berperan dalam mengontrol proses-proses metabolisme dalam tubuh serta berpengaruh terhadap faktor-faktor lainnya terutama suplai air.
c. Air
Air merupakan faktor lingkungan yang sangat penting, karena semua organisme hidup memerlukan air. Air dalam biosfer ini jumlahnya terbatas dan dapat berubah-ubah karena proses sirkulasinya. Siklus air dibumi sangat berpengaruh terhadap ketersediaan air tawar pada setiap ekosistem pada akhirnya akan menentukan jumlah keragaman organisme yang dapat hidup dalam ekosistem tersebut.
d. Ketinggian Tempat
Ketinggian suatu tempat diukur mulai dari permukaan air laut. Semakin tinggi suatu tempat, keragaman gas-gas udara semakin rendah sehingga suhu suhu udara semakin rendah.
e. Kuat arus
Kuat arus dalam suatu perairan sungai sangat menentukan kondisi substrat dasar sungai, suhu air, kadar oksigen, dan kemampuan organisme untuk mempertahankan posisinya diperairan tersebut. Semakin kuat arus air, semakin berat organisme dalam mempertahankan posisinya.
     (http://fp.uns.ac.id/~hamasains/ekotan%205.htm)
2. Distribusi Makanan
Tumbuhan di dunia ini sangat beraneka distribusinya. Ada tiga kategori persebaran tumbuhan yang ada, yaitu kosmopolit, endemik, dan diskontinyu (terputus-putus).
a. Tumbuhan Kosmopolit
Tumbuhan kosmopolit merupakan tumbuhan yang memiliki area persebaran hampir seluruh daerah di dunia. Salah satu contoh adalah distribusi dari famili tumbuhan Zingiberaceae yang hampir terdapat pad seluruh daerah beriklim tropis.
b. Tumbuhan Endemik
Endemik merujuk pada individu dengan persebaran yang sangat terbatas pada suatu kawasan geografi yang unik, misal suatu pulau, danau, negara atau suatu habitat tertentu di suatu daerah. Tumbuhan yang memiliki endemisitas tinggi rawan mengalami kepunahan kalau keberadaannya terkena gangguan baik dari alam atau manusia. Salah satu contoh tumbuhan endemik adalah bunga Rafflesia arnoldi yang secara alami hanya ditemukan di daerah pegunungan dari Provinsi Bengkulu.
c. Tumbuhan diskontinyu
Kelompok tumbuhan yang memiliki persebaran diskontinyu adalah tumbuhan-tumbuhan yang sebenarnya berhubungan secara kerabat akan tetapi terpisah pada lokasi yang sangat jauh secara geografik. Penyebab tumbuhan memiliki distribusi yang diskontinyu adalah adanya fragmentasi area dan habitat serta adanya mekanisme dispersal. Salah satu contoh tumbuhan diskontinyu adalah Notofagus, yang terdapat di Afrika Selatan dan Australia-Papua-Selandia Baru.
Distribusi tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain iklim, tanah dan nutrien, dan kompetisi. Konsep persebaran tumbuhan lebih muda dipahami dengan konsep kemampuan adaptasi tumbuhan. Salah satu teori terkait kebutuhan tumbuhan terkait nutrisi adalah Hukum Minimum Liebig, yang menyatakan bahwa kemampuan hidup tumbuhan sangat dibatasi oleh faktor lingkungan yang kadarnya paling kecil.
(http://science-query.com/tag/distribusi/)

C. Hukum Minimum Liebig
Untuk dapat bertahan dan hidup dalam keadaan tertentu, suatu organisme harus memiliki bahan-bahan yang penting yang diperlukan untuk pertumbuhan dan berkembang biak. Keperluan-keperluan dasar ini bervariasi antara jenis dan keadaan. Di bawah keadaan – keadaan mantap, bahan yang penting yang tersedia dalam jumlah paling dekat mendekati minimum yang diperlukan adalah merupakan pembatas. Hukum ini dikembangkan oleh Justus Van Leibig (1840).
Hukum minimum menunjukkan bahwa suatu panenan tanaman sering dibatasi oleh tersedianya nutrisi dalam jumlah yang sedikit. Kemudian setelah faktor- faktor yang mempengaruhinya diperluas, definisi hukum ini menjadi : pertumbuhan dan tatanan distribusi suatu spesis bergantung pada suatu faktor lingkungan yang diperlukan dalam jumlah mininmum.
Validasi hukum ini telah dilakukan di mana-mana. Sebagai contoh, rumput-rumputan yang kurus di Australia sebagai akibat defisiensi mikronutrisi tembaga, seng, atau molibdenum. Dengan ditambahkan 6-8 kg/Ha tembaga sulfat atau seng sulfat setiap 4-10 tahun, pertumbuhan rumput akan menjadi 300% dan pada gilirannya, diproduksi wool dari biri-biri yang memakan rumput meningkat pula. Dengan penambahan hanya 140 g/Ha sodium molibdenum tiap 5 sampai 10 tahun pertumbuhan rumput meningkat 6 -7 kali (Moore, 1970).
Hukum ini sebenarnya memiliki keterbatasan. Pertama, hukum ini hanya berlaku dalam kondisi keseimbangan yang dinamis. Apabila masukan dan pengeluaran energi serta materi dari ekosistem tidak berada dalam keseimbangan, jumlah berbagai substansi yang diperlukan akan berubah terus. Kedua, hukum ini harus memperhitungkan pula adanya interaksi di antara faktor- faktor lingkungan. Ketersediaan substansi yang melimpah mungkin akan mempengaruhi laju pemakaian substansi lain dalam jumlah yang minimum. Sering terjadi makhluk hidup  memanfaatkan unsur kimia tambahan yang mirip dengan yang diperlukan tetapi unsur kimia itu tidak ada di habitatnya. Contoh : tidak adanya kalsium di suatu habitat tetapi stronsium melimpah, beberapa moluska mampu memanfaatkan stronsium ini untuk membentuk cangkangnya.
D. Hukum Toleransi Shelford
Salah satu perkembangan yang penting dalam kajian faktor lingkungan terjadi pada tahun 1913, ketika Victor Shelford mengemukakan hukum toleransi. Hukum ini mengemukakan pentingnya toleransi dalam menerangkan distribusi makhluk hidup. Hukum toleransi menyatakan bahwa untuk setiap faktor lingkungan suatu spesies mempunyai suatu kondisi minimum dan maksimum yang dapat dipikulnya, di antara kedua harga ekstrim ini merupakan rentangan toleransi, termasuk di dalamnya kondisi optimum. Beberapa prinsip yang lebih rendah yang mendukung hukum toleransi  adalah:

1. Makhluk hidup mungkin memiliki rentangan toleransi yang lebar terhadap suatu faktor dan sempit untuk faktor lain.
2. Makhluk hidup dengan rentangan toleransi yang lebar untuk semua faktor tampaknya akan tersebar secara meluas.
3. Bilamana suatu kondisi lingkungan sangat minimum, maka akan berpengaruh terhadap kondisi lingkungan lainnya. Misalnya, apabila nitrat dalam tanah terbatas jumlahnya, maka resistensi rumput terhadap kekeringan akan menurun.
4. Seringkali terjadi bahwa makhluk hidup di alam tidak selalu berada dalam kondisi optimum. Dalam hal ini faktor yang lain menjadi sangat penting. Contoh : anggrek dapat tumbuh dengan baik apabila terkena sinar langsung daripada di dalam tempat teduh, namun kelembapan lebih menguntungkan mereka.
5. Pada waktu reproduksi, faktor lingkungan sangat penting. Batas –batas toleransi pada biji-bijian, telur, embrio, kecambah dan larva hewan umumnya lebih pendek.

E. Konsep Holocoenotic Lingkungan
Konsep Holocoenotic adalah suatu klimaks alami terhadap modifikasi pada hukum minimum Liebig. Telah diketahui bila suatu faktor pembatas dapat diatasi, maka akan timbul faktor pembatas lain. Bila salah satu dari faktor lingkungan kita ubah, perubahan ini akan mempengaruhi atau mengubah komponen-komponen lain. Contohnya, bila suhu udara dalam rumah kca dinaikkan 100^o C maka udara didalam rumah kaca akan mengandung lebih banyak uap air. Tekanan uap air dari permukaan cairan dalam ruangan akan bertambah, akibatnya  laju penguapan meningkat.
F. Ekotipe Tanaman
Kata “Ekotipe” pertama kali diusulkan oleh seorang ahli ekolog bangsa Swedia bersama Turesson (1922). Beliau mengadakan percobaan terhadap beberapa spesies tanaman yang ditanam pada berbagai keadaan lingkungan yang berbeda. Ternyata masing-masing spesies yang sama akan memperlihatkan sifat-sifat morfologis yang berbeda sehubungan dengan adanya perbedaan  lingkungan.
Ekotipe merupakan salah satu respon geneti tumbuhan terhadap suatu habitat tertentu. Ekotipe dapat digunakan untuk menjelaskan spesies yang bervariasi jelas dari segi geografi, populasi yang jarang, yang teradaptasi terhadap suatu kondisi lingkungan spesifik. Ekotipe biasanya akan memunculkan perbedaan fenotip dalam suatu spesies atau taksa tumbuhan.
Sifat Karakteristik Ekotipe
Keistimewaan sifat ekotipe antara lain:

1. Ekotipe spesies selalu interfertil
2. Dapat mempertahankan keistimewaan asalnya bila ditanam dalam habitat lain
3. Ekotipe didasarkan sifat-sifat genetis
4. Suatu spesies dengan ekologi yang luas dibedakan atas dasar sifat-sifat morfologis, fisio-logis dalam habitat yang berbeda
5. Dapat terjadi dalam tipe habitat yang jelas
6. Ekotipe benar-benar mempunyai ciri khas dengan perbedaan sebagian ekotipe yang lain