NAMA : WINDI ISMAIL

NIM : 432414005

PRODI : S1-BIOLOGI

SEMESTER: TIGA(III)

HABITAT DAN RELUNG EKOLOGI

Habitat, yaitu tempat dimana suatu makhluk hidup biasa diketemukan. Semua makhluk

hidup mempunyai tempat hidup yang biasa disebut habitat. Untuk menemukan suatu organisme

tertentu, perlu diketahui dulu tempat hidupnya (habitat), sehingga ke habitat itulah pergi mencari

atau berjumpa dengan organisme tersebut. Semua organisme atau makhluk hidup mempunyai

habitat atau tempat hidup. Contohnya, habitat paus dan ikan hiu adalah air laut, habitat ikan

mujair adal ah air tawar, habitat buaya muara adalah perairan payau, habitat monyet dan

harimau adalah hutan, habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut, habitat pohon butun dan

kulapang adalah hutan pantai, habitat cemara gunung dan waru gununl; ndalah hutan Dataran

tinggi, habitat manggis adalah hutan dataran rendah dan hutan rawa, habitat ramin adalah hutan

gambut dan daerah dataran rendah lainnya, pohon-pohon anggota famili Dipterocarpaceae pada

umumnya hidup di daerah dataran rendah, pohon aren habitatnya di tanah darat iInfaran rendah

hingga daerah pegunungan, dan pohon durian luibitatnya di tartan darat dataran rendah.

Istilah habitat dapat juga dipakai untuk menunjukkan tempat tumbuh sekelompok

organisme dari berbagai spesies yang membentuk suatu komunitas. Sebagai contoh untuk

menyebut tempat hidup suatu padang rumput dapat menggunakan habitat padang rumput, untuk

hutan mangrove dapat menggunakan isfilah habitat hutan mangrove, untuk hutan pantai dapat

menggunakan habitat hutan pantai, untuk hutan rawa dapat menggunakan habitat hutan rawa,

dan lain sebagainya. Dalam hal seperti ini, maka habitat sekelompok organisme mencakup

organisme lain yang merupakan komponen lingkungan (komponen lingkungan biotik) dan

komponen lingkungan abiotik.

Habitat suatu organisme itu pada umumnya mengandung faktor ekologi yang sesuai

dengan persyaratan hidup organisme yang menghuninya. Persyaratan hidup setiap organisme

merupakan kisaran faktor-faktor ekologi yang ada dalam habitat dan diperlukan oleh setiap

organisme untuk mempertahankan hidupnya. Kisaran faktor-faktor ekologi bagi sefiap

organisme memiliki lebar berbeda yang pada batas bawah disebut titik minimum, batas atas

disebut titik maksimum, di antara titik minimum dan tifik maksimum disebut titik optimum.

Ketiga titik tersebut dinamakan titik kardinal.

Setiap organisme mempunyai habitat yang sesuai dengan kebutuhannya. Apabila ada

gangguan yang menimpa pada habitat akan menyebabkan terjadi perubahan pada komponen

habitat, sehingga ada kemungkinan habitat menjadi tidak cocok bagi organisme yang

menghuninya Jadi, apabila kondisi habitat berubah hingga di titik minimum dan maksimum (di

luar kisaran faktor-faktor ekologi) yang diperlukan oleh setiap organisme di dalamnya, maka

organisme itu dapat mati atau pindah (migrasi) ke tempat lain. Jika perubahan yang terjadi dalam

habitat berjalan lambat, misalnya berjalan selama beberapa generasi, maka organisme yang

menghuninya pada umumnya bisa menyesuaikan diri dengan kondisi yang baru meskipun luas

batas-batas semula. Melalui proses adaptasi (penyesuaian diri) tersebut lama-lama terbentuklah

ras-ras baru yang mempunyai sifat berbeda dengan sebelumnya.

Habitat organisme bisa lebih dari satu tempat. Misalnya burung pipit mempunyai habitat

di sawah untuk aktivitas mencari makan, juga mempunyai habitat di atas pepohonan untuk

bertelur. Habitat ikan salem ketika dewasa adalah di laut, waktu akan bertelur pindah habitatnya

di sungai, bahkan sampai ke hulu sungai. Ikan salem bertelur di hulu sungai dan anak yang telah

ditetaskan akan tinggal bertahun-tahun di sungai, kemudian ketika memasuki fase dewasa ikan

salem itu pindah habitat lagi ke laut.

Contoh lainnya adalah ikan arwana mempunyai habitat di air tawar dan ada pula yang di

air payau. Habitat katak ketika dewasa adalah di darat, sedangkan ketika fase telur dan berudu

berada di air tawar. Pohon ramin (Gonystylus bancanus) mempunyai habitat di hutan gambut

juga di hutan-hutan daratan dengan tanah berpasir, ketinggian tempat 2-100 m dari permukaan

laut. Pohon Matoa (Pometia pinnata) mempunyai habitat di pinggir sungai, juga di daerah yang

bertanah liat, tanah pasir atau lempung di hutan daratan dataran rendah hingga di hutan

pegunungan (ketinggian tempat kurang dari 1.700 m dpl.). Pohon kempas (Koompassia

malaccensis) mempunyai habitat di hutan rawa, juga di hutan daratan dengan tanah liat atau pasir

yang ketinggian tempatnya adalah 0-600 m dpl.

Di dalam habitat, setiap makhluk hidup mempunyai cara tertentu untuk hidup. Misalnya,

burung yang hidup di sawah ada yang makan serangga, ada yang makan buah padi, ada yang

makan katak, ada juga yang makan ikan. Cara hidup organisme seperti itu disebut relung atau

niche.

Relung (niche) menunjukkan peranan fungsional dan posisi suatu organisme dalam

ekosistem. Relung yaitu posisi atau status organisme dalam suatu komunitas atau ekosistem

tertentu. Relung suatu organisme ditentukan oleh tempat hidupnya (habitat) dan oleh berbagai

fungsi yang dikerjakannya, sehingga dikatakan sebagai profesi organisme dalam habitatnya.

Profesi organisme menunjukkan fungsi organisme dalam habitatnya. Berbagai organisme dapat

hidup bersama dalam satu habitat. Akan tetapi, jika dua atau lebih organisme mempunyai relung

yang sama dalam satu habitat, maka akan terjadi persaingan. Makin besar kesamaan relung dari

organisme-organisme yang hidup bersama dalam satu habitat, maka makin intensif

persaingannya.

Relung (niche) dalam ekologi merujuk pada posisi unik yang ditempati oleh suatu

spesies tertentu berdasarkan rentang fisik yang ditempati dan peranan yang dilakukan di dalam

komunitasnya. Konsep ini menjelaskan suatu cara yang tepat dari suatu organisme untuk

menyelaraskan diri dengan lingkungannya. Habitat adalah pemaparan tempat suatu organisme

dapat ditemukan, sedangkan relung adalah pertelaan lengkap bagaimana suatu organisme

berhubungan dengan lingkungan fisik dan biologisnya. Ekologi dari suatu individu mencakup

variabel biotik (makhluk hidup seperti tumbuhan, hewan, manusia, baik yg mikro maupun yg

makro) dan abiotik (benda tidak hidup). Relung menentukan bagaimana spesies memberi

tanggapan terhadap ketersediaan sumberdaya hidup dan keberadaan pesaing dan pemangsa

dalam suatu ekosistem.

Terminologi

Kata "relung" mulai mendapat arti ilmiah pada tahun 1933 oleh tulisan Charles Sutherland Elton,

seorang ahli ekologi yang mempelajari ekologi komunitas dan populasi, lewat pernyataannya,

"relung suatu organisme adalah mode dari kehidupan organisme tersebut dalam hal peran atau

profesinya dalam suatu komunitas manusia." Konsep modern dari relung dicetuskan oleh G.

Evelyn Hutchinson, seorang ahli zoologi, pada tahun 1957, yang berpendapat bahwa relung

adalah cara-cara di mana toleransi dan kebutuhan berinteraksi untuk mendefinisikan kondisi dan

sumber daya alam yang dibutuhkan oleh suatu individu atau suatu spesies untuk menjalankan

kehidupannya.

Dimensi relung

Dimensi relung adalah toleransi terhadap kondisi-kondisi yang bervariasi (kelembapan, pH,

temperatur, kecepatan angin, aliran air, dan sebagainya) dan kebutuhannya akan sumber daya

alam yang bervariasi. Di alam, dimensi relung suatu spesies bersifat multidimensi. Relung dua

dimensi contohnya adalah hubungan temperatur dan salinitas sebagai bagian dari relung kerang

di pasir. Untuk relung tiga dimensi, contohnya adalah hubungan temperatur, pH, dan

ketersediaan makanan sebagai bagian dari relung suatu organisme.

Klasifikasi

Suatu spesies biasanya memiliki relung yang lebih besar pada saat ketidakhadiran predator dan

kompetitor. Dengan kata lain, ada beberapa kombinasi terntentu dari kondisi dan sumber daya

alam yang dapat membuat suatu spesies mempertahankan viabilitas (kehidupan) populasinya,

hanya bila tidak sedang diberi pengaruh merugikan oleh musuh-musuhnya. Atas dasar ini,

Hutchinson membedakan antara relung fundamental dengan relung realitas. Relung

fundamental adalah gambaran dari potensi keseluruhan suatu spesies. Sementara relung

realitas menggambarkan spektrum yang lebih terbatas akan kondisi-kondisi dan sumber daya

alam yang dibutuhkan untuk bertahan, bahkan dengan kehadiran kompetitor dan predator

1. Pengertian Habitat

Setiap populasi mahluk hidup menempati habitat atau biotop tertentu.Habitat suatu populasi hewan

pada dasarnya menunjukkan totalitas dari corak lingkungan yang ditempati populasi itu,termasuk faktor-

faktor abiotik berupa ruang,tipe substratum atau medium yangditempati,cuaca dan iklimnya serta

vegetasinya.

2. Macam-macam Habitat

Secara garis besar dikenal empat tipe habitat utama yakni: daratan,perairantawar,perairan

payau,dan estuaria serta perairan bahari/laut. Masing-masing kategori utamaitu dapat dipilah-

pilahkan lagi tergantung corak kepentingannya,mengenai aspek yang ingindiketahui. Dari sudut

pandang dan kepentingan populasi-populasi hewan yangmenempatinya,pemilihan tipe-tipe

habitat itu terutama didasarkan pada segi variasinyamenurut waktu dan ruang. Berdasarkan variasi

habitat menurut waktu, dapat dikenal 4 macam habitat, yaitu :

1.Habitat yang konstan, yaitu suatu habitat yang kondisinya terus-menerusrelatif baik atau kurang

baik.

2. Habitat yang bersifat memusim,yaitu suatu habitat yang kondisinya secara relatif teratur secara

berganti-ganti antara baik dan kurang baik.

3. Habitat yang tidak menentu,yaitu suatu habitat yang mengalami suatu perioda dengankondisi

baik yang lamanya juga bervariasi sehingga kondisinya tidak dapatdiramalkan.

4. Habitat yang efemeral , yaitu suatu habitat yang mengalami perioda kondisi baik yang berlangsung relatif

singkat,diikuti oleh suatu perioda dengan kondisi yang berlangsung relatif lama sekali.

Berdasarkan variasi kondisi habitat menurut ruang,habitat dapat diklasifikasi menjadi3

macam, yaitu :

1.Habitat yang bersinambung,yaitu apabila suatu habitat mengandung area dengankondisi baik

yang luas sekali,yang melebihi luas area yang dapat dijelajahi populsihewan penghuninya.

Sebagai contoh yang luas sebagai habitat dari populasi rusa yang berjumlah 10 ekor.

2.Habitat yang terputus-putus,merupakan suatu habitat yang mengandung area dengankondisi

baik letaknya berselang-seling dengan area berkondisi kurang baik,danhewan-hewan penghuninya

dengan mudah dapat menyebar dari area berkondisi baik yang satu ke yang lainnya.

3.Habitat yang terisolasi,merupakan suatu habitat yang mengandung area berkondisi baik yang

terbatas luasnya dan letaknya terpisah jauh dan area berkondisi baik yanglain,sehingga hewan-hewan

tidak dapat menyebar untuk mencapainya, kecuali bila didukung oleh faktor kebetulan.Misal suatu pulau

kecil yang dihuni oleh populasirusa. Jika makanan habis rusa tersebut tidak dapat pindah ke

pulau lain. Pulau kecil tersebut bukan merupakan habitat terisolasi bagi suatu populasi burung

yang dapatdengan mudah pindah ke pulau lainnya,tetapi lebih cocok disebut habitat yang terputus. Populasi-

populasi hewan yang mendiami suatu habitat tertentu akan terkonsentrasiditempat-tempat dengan

kondisi yang paling cocok bagi pemenuhan persyaratan hidupnyamasing-masing. Mikrohabitat adalah

bagian dari habitat yang merupakan lingkungan yangkondisinya paling cocok dan paling akrab

berhubungan dengan hewan.

3. Pengertian Relung Ekologi

Istilah relung ekologi diluar bidang ekologi praktis tidak dikenal. Hal ini dikarenakankonsep

relung ekologi relatif baru.

Secara umum dapat dikatakan bahwa relung ekologimerupakan suatu konsep abstrak mengenai keseluruhan

persyaratan hidup dan interaksiorganisme dalam habitatnya. Dalam hal ini habitat merupakan penyedia berbagai

kondisi dansumberdaya yang dapat digunakan oleh organisme sesuai dengan persyaratan hidupnya.Menurut

Keindegh (1980), Relung ekologi suatu populasi atau hewan adalah statusfungsional hewan itu dalam

habitat yang ditempatinya berkaitan dengan adaptasi-adaptasifisiologis, struktur/morfologi, dan pola

perilaku hewan itu

Hutchinson (1957) dalam Begon, et al. (1986) telah mengembangkan konsep relungekologi

multidimensi (dimensi-n atau hipervolume).

Setiap kisaran toleransi hewan terhadapsuatu faktor lingkungan, misalnya suhu, merupakan suatu

dimensi. Dalam kehidupannyahewan dipengaruhi oleh bukan hanya satu faktor lingkungan saja, melainkan

banyak faktor lingkungan secara simultan. Faktor lingkungan yang mempengaruhi atau

membatasikehidupan organisme bukan hanya kondisi lingkungan, seperti suhu, cahaya,

kelembaban,salinitas, tetapi juga ketersediaan sumber daya yang dibutuhkan hewan (makanan

dan tempatuntuk membuat sarang bagi hewan dan nutrien bagi tumbuhan).

Selanjutnya Hutchinson membagi konsep relung menjadi relung fundamental dan relung yang terealisasikan.

relung fundamental menunjukkan potensi secara utuh kisarantoleransi hewan terhadap faktor

lingkungan, yang hanya dapat diamati dalam laboratoriumdengan kondisi lingkungan terkendali.

Relung terealisasi adalah status fungsional yang benar- benar ditempati dalam kondisi

alami,dengan beroperasinya banyak faktor lingkungan, sepertiinteraksi faktor, kehadiran pesaing,

predator dsb. Dibandingkan dengan kisaran relungfundamental, kisaran dari relung yang

terealisasikan itu pada umumnya lebih sempit, karenatidak seluruhnya dari potensi hewan dapat

diwujudkan, tentunya karena pengaruh dari beroperainya berbagai kendala dari lingkungan.Dua

spesies hewan atau lebih yang hidup bersama dalam satu habitat dikatakan berkohabitasi atau

berkoeksistensi. Hewan-hewan yang berkoeksistensi biasanya memilkikeserupaan dalam kisaran

toleransi dan preferendum terhadap faktor lingkungan dalamhabitat, bahkan mungkin juga memiliki

keserupaan dalam jenis sumber daya yangdibutuhkan. Berdasarkan konsep relung ekologi multidimensi, hal ini

berarti antara kedua populasi tersebut memiliki keselingkupan relung atau beberapa dimensi. Jika

dalam suatusaat jumlah sumber daya yang dibututhkan terbatas maka akan terjadi persaingan.

4. Asas Ekslusi Persaingan dan Pemisahan Relung Ekologi

Asas ‘Ekslusi Persaingan´ atau aturan ‘Gause’ menyatakan bahwa suatu relung ekologi tidak

dapat ditempati secara simultan dan sempurna oleh populasi stabil lebih dari satu spesies.

Sehubungan dengan asas tersebut diatas, menurut ³ Asas koeksistensi , beberapaspesies yang dapat hidup

secara langgeng dalam habitata yang sama ialah spesies-spesiesyang relung ekologinya berbeda-

berbeda. Darwin menyatakan bahwa semakin besar  perbedaan-perbedaan yang diperlihatkan oleh

berbagai spesies yang hidup disuatu tempat,   makin besar pula jumlah spesies yang dpat hidup disuatu

tempat itu. pernyataan darwintersebut dikenal sebagai ³ Asas divergensi .Dari uraian tersebut diatas tampak

bahwa aspek relung ekologi yang menyangkutdimensi sumber daya, khususnya yang vital untuk

pertumbuhan dan perkembangbiakan dari beberapa spesies harus berbeda (terpisah) agar dapat

berkoeksisitensi dalam habitat yangsama. Perbedaan atau pemisahan relung itu juga mencakup aspek waktu

aktif.

5. Ekivalen Ekologi

Jika memperhatikan tentang kehidupan berbagai jenis hewan diberbagai tempat seringditemukan

spesies-spesies hewan serupa yang hidup didaerah geografi yang berbeda. Jenis- jenis hewan

yang menempati relung ekologi yang sama (ekivalen) dalam habitat yang serupadidaerah

zoogeografi yang berbeda disebut ekivalen-ekivalen ekologi. Biasanya perkerabatantaksonomi dari

ekivalen-ekivalen ekologi sangat dekat, namun tidak selalu demikian.

Secara umum ekivalen-ekivalen ekologi itu dapat dikenali dari kemiripan-kemiripanyang

diperlihatkan hewan-hewan tersebut dalam adaptasi-adaptasi morfologi (struktural)serta pola

perilakunya. Sebabnya ialah karena berbagai adaptasi itu adalah tiada lain daripada perangkat ³modal

´ kemampuan hewan untuk memanfaatkan sumber daya±sumber dayadidalam lingkungannya atau

habitatnya.

6. Pergeseran Ciri

Spesies-spesies hewan yang berkerabat dekat,suatu marga atau genus misalnya,dapatditemuka

pada habitat atau daerah penyebaran yang sama (simpatrik) atau ditemukan padadaerah

penyebaran yang berbeda (alopatrik). Jika spesies-spesies hewan yang berkerabatdekat

(kogenerik) ditemukan dalam keadaan simpatrik,seleksi alam akan menghasilkan ciri-ciri tubuh

yang semakin mencolok perbedaannya diantara spesies-speies itu atau dikatakanmengalami evolusi

divergen. Sebaliknya,apabila dalam keadaan alopatrik seleksi alami akanmenghasilkan evolusi

konvergen sehingga perbedaan ciri-ciri itu makin kabur. Fenomenatersebut diatas dikenal

sebagai pergeseran ciri.

 Evolusi yang menghasilkan pergeseran ciri pada spesies-spesies hewan dalam keadaan simpatrik mempunyai

dua kepentingan adaptif bagi spesies-spesies yang bersangkutan.Pertama,karena ciri (adaptasi

morfologis,misalnya) yang nyata bedanya akan menyebabkanterjadinya pemisahan relung

ekologi, dengan demikian maka kemungkinan terjadinya  

interaksi berupa persaingan, apabila spesies itu berkohabitasi, akan tereduksi. Kedua berbedanya

ciri morfologi yang menghasilkan berbedanya pola perilaku, misalnya perilaku berbiak, akan lebih

menjamin terjadinya pemisahan genetik diantara spesies-spesies yang berkerabat itu bial

berkohabitasi, atau menghindari terjadinya inbreeding yang tidak menguntungkan.

Setiap populasi mahluk hidup menempati habitat atau biotop tertentu.Habitat suatu populasi

hewan pada dasarnya menunjukkan totalitas dari corak lingkungan yangditempati populasi itu,termasuk

faktor-faktor abiotik berupa ruang,tipe substratumatau medium yang ditempati,cuaca dan iklimnya serta

vegetasinya. Secara garis besar dikenal empat tipe habitat utama yakni:

daratan,perairantawar,perairan payau,dan estuaria serta perairan bahari/laut.

Berdasarkan variasi habitat menurut waktu,dapat dikenal 4 macam habitat.

1.Habitat yang konstan,

2.Habitat yang bersifat memusim,

3.Habitat yang tidak menentu,

4.Habitat yang efemeral 

Berdasarkan variasi kondisi habitat menurut ruang,habitat dapat diklasifikasi menjadi3

macam.

1.Habitat yang bersinambung,

2.Habitat yang terputus-putus,

3.Habitat yang terisolasi

Menurut Keindegh (1980), Relung ekologi suatu populasi atau hewan adalah statusfungsional hewan

itu dalam habitat yang ditempatinya berkaitan dengan adaptasi-adaptasi fisiologis,

struktur/morfologi, dan pola perilaku hewan itu.konsep relungdibagi menjadi relung fundamental

dan relung yang terealisasikan.

Asas ‘Ekslusi Persaingan´ atau aturan ‘Gause´ menyatakan bahwa suatu relungekologi tidak

dapat ditempati secara simultan dan sempurna oleh populasi stabil lebihdari satu spesies. ‘Asas

koeksistensi , beberapa spesies yang dapat hidup secaralanggeng dalam habitata yang sama ialah spesies-

spesies yang relung ekologinya berbeda-berbeda.

Ekivalen-ekivalen ekologi adalah jenis-jenis hewan yang menempati relung ekologi yang sama

(ekivalen) dalam habitat yang serupa di daerah zoogeografi yang berbeda. Evolusi divergen terjadi jika

spesies-spesies hewan yang berkerabat dekat (kogenerik)ditemukan dalam keadaan simpatrik, seleksi

alam akan menghasilkan ciri-ciri tubuhyang semakin mencolok perbedaannya. Evolusi konvergen terjadi jika

spesies-spesieshewan yang berkerabat dekat (kogenerik) dalam keadaan alopatrik seleksi

alami,sehingga perbedaan-perbedaan ciri-ciri itu makin kabur. Kedua fenomena tersebutdikenal

dengan pergeseran ciri.

2.1 Pengertian Produktivitas

Produktivitas merupakan laju pemasukan dan penyimpanan energi di dalam ekosistem.

Produktivitas dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

1. Produktivitas primer adalah pengubahan energi cahaya oleh produsen atau autotrof.

Produktivitas primer merupakan laju penambatan energi yang dilakukan oleh produsen.

Produktivitas primer dibedakan atas produktivitas primer kasar (bruto) yang merupakan

hasil asimilasi total, dan produktivitas primer bersih (neto) yang merupakan penyimpanan

energi di dalam jaringan tubuh tumbuhan. Produktivitas primer bersih ini juga adalah

produktivitas kasar dikurangi dengan energi yang digunakan untuk respirasi.

2. Produktivitas sekunder adalah penggunaan energi pada hewan dan mikroba (heterotrof).

Produktivitas sekunder merupakan laju penambatan energi yang dilakukan oleh

konsumen. Pada produktivitas sekunder ini tidak dibedakan atas produktivitas kasar dan

bersih. Produktivitas sekunder pada dasamya adalah asimilasi pada aras atau tingkatan

konsumen.

Produktivitas primer merupakan laju penambatan energi yang dilakukan oleh produsen. 

Menurut Campbell (2002), Produktivitas primer menunjukkan Jumlah energi cahaya yang

diubah menjadi energi kimia oleh autotrof suatu ekosistem selama suatu periode waktu tertentu.

Total produktivitas primer dikenal sebagai produktivitas primer kotor (gross primary

productivity, GPP). Tidak semua hasil produktivitas ini disimpan sebagai bahan organik pada

tubuh organisme produsen atau pada tumbuhan yang sedang tumbuh, karena organisme tersebut

menggunakan sebagian molekul tersebut sebagai bahan bakar organik dalam respirasinya.

Dengan demikian, Produktivitas primer bersih (net primary productivity, NPP) sama dengan

produktivitas primer kotor dikurangi energi yang digunakan oleh produsen untuk respirasi (Rs):

NPP = GPP – Rs 

Dalam sebuah ekosistem, produktivitas primer menunjukkan simpanan energi kimia yang

tersedia bagi konsumen. Pada sebagian besar produsen primer, produktivitas primer bersih dapat

mencapai 50% – 90% dari produktivitas primer kotor. Menurut Campbell et al (2002), Rasio

NPP terhadap GPP umumnya lebih kecil bagi produsen besar dengan struktur nonfotosintetik

yang rumit, seperti pohon yang mendukung sistem batang dan akar yang besar dan secara

metabolik aktif. Produktivitas primer dapat dinyatakan dalam energi persatuan luas persatuan

waktu (J/m2/tahun), atau sebagai biomassa (berat kering organik) vegetasi yang ditambahkan ke

ekosistem persatuan luasan per satuan waktu (g/m2/tahun). Namun demikian, produktivitas

primer suatu ekosistem hendaknya tidak dikelirukan dengan total biomassa dari autotrof

fotosintetik yang terdapat pada suatu waktu tertentu, yang disebut biomassa tanaman tegakan

(standing crop biomass). Produktivitas primer menunjukkan laju di mana organisme-organisme

mensintesis biomassa baru. Meskipun sebuah hutan memiliki biomassa tanaman tegakan yang

sangat besar, produktivitas primernya mungkin sesungguhnya kurang dari produktivitas primer

beberapa padang rumput yang tidak mengakumulasi vegetasi (Campbell et al., 2002).

Karena produktivitas merupakan laju penambahan materi organik baru, maka satuan yang

digunakan adalah:

a. satuan energi (kkal) atau satuan biomasa(gram)

b. satuan luas (persegi)

c. satuan waktu (hari, minggu, bulan, tahun)

contoh satuan produktivitas : gram/m²/hari. Dalam kajian ekologi tumbuhan yang dibahas hanya

produktivitas primer.

2.2 Proses-Proses Dasar Produktivitas

Produktivitas primer bersih ditentukan oleh perbedaan relatif dari hasil fotosintesis dengan

materi yang dimanfaatkan dalam proses respirasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi

primer:

a.       Proses Fotosintesis

Proses ini hanya memanfaatkan sebagian kecil energi cahaya yaitu sekitar 1-5% yang

diubah menjadi energi kimia dan sebagian besar dipantulkan kembali atau berubah menjadi

panas. Gula yang dihasilkan dalam fotosintesis dapat dimanfaatkan dalam proses respirasi untuk

menghasilkan ATP dan dapat dikonpersi menjadi senyawa organik lain seperti lignin, selulosa,

lemak, dan protein. Estimasi potensi produktivitas primer maksimum dapat diperoleh dari

efisiensi potensial fotosintetis. Energi cahaya yang dipancarkan matahari ke bumi ± 7.000

kkal/m2/hari pada musim panas atau daerah tropis dalam keadaan tidak mendung. Dari jumlah

tersebut, sebanyak ± 2.735 kkal dapat dimanfaatkan secara potensial untuk fotosintetis bagi

tumbuhan. Sekitar 70% energi yang tersedia berperan dalam perantara pembentukan pemindahan

energi secara fotokhemis ke fotosintesis. Dari total energy tersebut, hanya sekitar 28% diabsorbsi

ke dalam bentuk yang menjadi bagian dari pemasukan energy ke dalam ekosistem. Prinsipnya

dibutuhkan minimum 8 Einstein (mol quanta) cahaya untuk menggerakkan 1 mol karbohidrat.

Secara teoritis produktivitas primer bruto ekosistem dapat dihasilkan 635 kkal/m2/hari dan

sebanyak 165 g/m2/hari berubah ke massa bahan organik. Untuk keperluan respirasi harian,

tumbuhan menggunakan ± 25% dari produk organik. Dengan demikian produksi netto yang

diperoleh ekosistem ± 124 g/m2/hari. Estimasi hasil itu dapat diperoleh jika cahaya maksimal,

efisiensi maksimal dalam perubahan cahaya menjadi karbohidrat dan respirasi minimum. Salah

satu bukti catatan produktivitas bersih harian adalah sebesar 54 g/m2/hari pada ekosistem padang

rumput tropis dengan radiasi cahaya yang tinggi.

b.      Proses Respirasi

Pada kondisi optimum kecepatan fotosintesis dapat mencapai 30x dari respirasi terutama

pada tempat terendah cahaya matahari. Umumnya karbohidrat yang digunakan antara 10-75%

tergantung jenis dan usia tumbuhan.

c.       Faktor Lingkungan

Faktor lingkungan ada 2 yaitu faktor eksternal dan faktor internal. Faktor internal meliputi

struktur dan komposisi komunitas, jenis dan usia tumbuhan, serta peneduhan. Faktor eksternal

cahaya, karbohidrat, air, nutrisi, suhu, dan tanah.

1)      Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi primer bagi ekosistem. Cahaya memiliki peran yang

sangat vital dalam produktivitas primer. Oleh karena hanya dengan energi cahaya tumbuhan dan

fitoplankton dapat menggerakkan mesin fotosintesis dalam tubuhnya. Hal ini berarti bahwa

wilayah yang menerima lebih banyak dan lebih lama penyinaran cahaya matahari tahunan akan

memiliki kesempatan berfotosintesis yang lebih panjang sehingga mendukung peningkatan

produktivitas primer.

Panjang gelombang dan intensitas cahaya sangat berperan terhadap proses fotosintesis. Pada

tumbuhan berklorofil gelombang cahaya merah dan biru diserap , sedangkan gelombang cahaya

hijau dipantulkan. Atau tidak dapat dimanfaatkan dalam proses fotosintesis. Beda halnya pada

tumbuhan yang menyerap energi cahaya oleh pigmen coklat dan pigmen biru seperti pada

ganggang, maka cahaya hijau dapat diserap. Intensitas cahaya dapat menentukan jumlah energi

yang dapat menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi gula dengan efisiensi 20%

sedangkan pada cahaya terang hanya 8%. Pada intensitas cahaya yang tinggi dapat merusak

klorofil. Apabila faktor yang diperlukan berada dalam keadan optimal, jumlah cahaya yang

dipakai sebanding dengan jumlah cahaya yang diserap (dengan jumlah klorofil yang ada).

Tumbuhan yang hidup pada habitat dengan intensitas cahaya tinggi akan teradaptasi dengan

mempunyai jaringan aktif untuk fotosintesis dengan proporsi tinggi. Sebaliknya pada tumbuhan

yang teradaptasi dengan cahaya lemah, jumlah jaringan aktif untuk fotosintesis rendah atau

jumlah klorofil rendah. Pengaruh intensitas cahaya pada tumbuhan jenis C3 dan C4 berbeda,

yang mana tanaman C3 merupakan tanaman yang jenuh cahay pada intensitas yang jauh di

bawah penyinaran matahari penuh sedangkan tanaman C4 intensitas cahaya mendekati

penyinaran penuh. Tanman C3 merupakan tanaman yang produk awal yang stabil berasal dari

pengikatan atau fiksasi karbon yaitu 3-karbon asam organik yang berasal dari proses karboksilasi

dan pemecahan dari molekul aseptor 5-karbon. Contoh tanaman C3 adalah tanaman pada

umumnya. Tanaman C4 merupakan tanaman yang produk awal yang stabil dari fotosintesis

adalah 4-karbon asam organik yang berasal dari proses karbosilaksi molekul aseptor 3-karbon.

Contoh tanaman C4 adalah tanaman berpembuluh seperti rumput-rumputan. Laju produktivitas

neto/bersih pada tanaman C4 biasanya tinggi diatas tanaman C3.

Pada ekosistem terestrial seperti hutan hujan tropis memilik produktivitas primer yang paling

tinggi karena wilayah hutan hujan tropis menerima lebih banyak sinar matahari tahunan yang

tersedia bagi fotosintesis dibanding dengan iklim sedang (Wiharto, 2007). Sedangkan pada

eksosistem perairan, laju pertumbuhan fitoplankton sangat tergantung pada ketersediaan cahaya

dalam perairan. Laju pertumbuhan maksimum fitoplankton akan mengalami penurunan jika

perairan berada pada kondisi ketersediaan cahaya yang rendah.

2)      Karbondioksida

Karbondioksida diambil secara pasif dan dipengaruhi terutama oleh kadar karbondioksida yang

ada diluar dan dalam tumbuhan.

3)      Air

Jumlah air yang tidak memadai menghambat semua proses metabolisme termasuk fotosintesis

karena stomata tertutup dan tumbuhan menjadi layu.  Air merupakan bahan dasar dalam proses

fotosintesis, sehingga ketersediaan air merupakan faktor pembatas terhadap aktivitas fotosintetik.

Secara kimiwi air berperan sebagai pelarut universal, keberadaan air memungkinkan membawa

serta nutrien yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Air memiliki siklus dalam ekosistem. Keberadaan

air dalam ekosistem dalam bentuk air tanah, air sungai/perairan, dan air di atmosfer dalam

bentuk uap. Uap di atmosfer dapat mengalami kondensasi lalu jatuh sebagai air hujan. Interaksi

antara suhu dan air hujan yang banyak yang berlangsung sepanjang tahun menghasilkan kondisi

kelembaban yang sangat ideal tumbuhan terutama pada hutan hujan tropis untuk meningkatkan

produktivitas. Menurut Jordan (1995) dalam Wiharto (2007), tingginya kelembaban pada

gilirannya akan meningkatkan produktivitas mikroorganisme. Selain itu, proses lain yang sangat

dipengaruhi proses ini adalah pelapukan tanah yang berlangsung cepat yang menyebabkan

lepasnya unsure hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Terjadinya petir dan badai selama hujan

menyebabkan banyaknya nitrogen yang terfiksasi di udara, dan turun ke bumi bersama air hujan.

Namun demikian, air yang jatuh sebagai hujan  akan menyebabkan tanah-tanah yang tidak

tertutupi vegetasi rentan mengalami pencucian yang akan mengurangi kesuburan tanah.

Pencucian adalah penyebab utama hilangnya zat hara dalam ekosistem.

4)      Nutrisi

Nutrien entuk sejumlah klorofil dan enzim yang berperan aktif dalam proses fotosintesis.

Misalnya magnesium yang merupakan bagian utama dari molekul klorofil. Tumbuhan

membutuhkan berbagai ragam nutrien anorganik, beberapa dalam jumlah yang relatif besar dan

yang lainnya dalam jumlah sedikit, akan tetapi semuanya penting. Pada beberapa ekosistem

terestrial, nutrien organik merupakan faktor pembatas yang penting bagi produktivitas.

Produktivitas dapat menurun bahkan berhenti jika suatu nutrien spesifik atau nutrien tunggal

tidak lagi terdapat dalam jumlah yang mencukupi. Nutrien spesifik yang demikian disebut

nutrien pembatas (limiting nutrient). Pada banyak ekosistem nitrogen dan fosfor merupakan

nutrien pembatas utama, beberapa bukti juga menyatakan bahwa CO2 kadang-kadang membatasi

produktivitas.

5)      Suhu

Laju proses kimia sangat ditentukan oleh keadaan suhu yang mana laju akan maksimal pada

temperature optimum. Suhu secara langsung ataupun tidak langsung berpengaruh pada

produktivitas. Secara langsung suhu berperan dalam mengontrol reaksi enzimatik dalam proses

fotosintetis, sehingga tingginya suhu dapat meningkatkan laju maksimum fotosintesis.

Sedangkan secara tidak langsung, misalnya suhu berperan dalam membentuk stratifikasi kolom

perairan yang akibatnya dapat mempengaruhi distribusi vertikal fitoplankton.

6)      Tanah

Tanah merupakan tempat sebagian besar tumbuhan untuk hidup terutama tumbuhan darat. Di

dalam tanah mengandung berbagai macam zatatau senyawa yang dibutuhkan oleh tumbuhan.

Salah satunya kandungan hidrogen. Potensi ketersedian hidrogen yang tinggi pada tanah-tanah

tropis disebabkan oleh diproduksinya asam organik secara kontinu melalui respirasi yang

dilangsungkan oleh mikroorganisme tanah dan akar (respirasi tanah). Jika tanah dalam keadaan

basah, maka karbon dioksida (CO2) dari respirasi tanah beserta air (H2O) akan membentuk asam

karbonat (H2CO3 ) yang kemudian akan mengalami disosiasi menjadi bikarbonat (HCO3-) dan

sebuah ion hidrogen bermuatan positif (H+). Ion hidrogen selanjutnya dapat menggantikan kation

hara yang ada pada koloid tanah, kemudian bikarbonat bereaksi dengan kation yang dilepaskan

oleh koloid, dan hasil reaksi ini dapat tercuci ke bawah melalui profil tanah (Wiharto, 2007).

Hidrogen yang dibebaskan ke tanah sebagai hasil aktivitas biologi, akan bereaksi dengan liat

silikat dan membebaskan aluminium. Karena aluminium merupakan unsur yang terdapat

dimana-mana di daerah hutan hujan tropis, maka alminiumlah yang lebih dominan berasosiasi

dengan tanah asam di daerah ini. Sulfat juga dapat menjadi sumber pembentuk asam di tanah.

Sulfat ini dapat masuk ke ekosistem melalui hujan maupun jatuhan kering, juga melalui aktivitas

organisme mikro yang melepaskan senyawa gas sulfur. Asam organik juga dapat dilepaskan dari

aktivitas penguraian serasah

7)      Struktur dan Komposisi Komunitas

Struktur dan komposisi komunitas sangat menentukan produktivitas. Bentuk pohon, perdu dan

herba yang hidup pada habitat yang sama, akan menghasilkan produktivitas yang berbeda.

8)      Jenis dan Umur Tumbuhan

Perbedaan laju pertumbuhan diantara jenis-jenis yang berkompetisi dalam suatu ekosistem

merupakan kejadian yang alami, dengan demikian akan terjadi pula perbedaan produktivitas

pada fase pertumbuhan yang berbeda atau pada umur yang berbeda dari suatu jenis yang sama.

Tumbuhan akan mencapai produktivitas maksimal pada fase muda. Ketika tubuh tumbuhan

meningkat energi yang difiksasi lebih banyak digunakan untuk mengelola tubuhnya.

Produktivitas yang berlebih digunakan untuk membentuk produktivitas bersih yang secara teratur

menurun dalam masa pemasakan.

9)      Peneduhan

Bentuk-bentuk geometri tumbuhan dan kerapatannya sangat berperan dalam menentukan

efisiensi ekosistemnya. Tumbuhan yang memiliki daun yang relatif lebar dan vertikal dapat

menghasilkan area aktif fotosintesis maksimum dan total peneduhannya rendah. Informasi

tentang faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas primer pada setiap tanaman terjadi pada

tingkatan yang spesifik, keadaan yang sama juga terjadi pada daun-daun yang terisolasi. Dalam

hal ini hanya memperhatikan salah satu faktor yang kompleks yang mempengaruhi produktivitas

primer yaitu struktur 3 dimensi dari suatu kanopi vegetasi. Faktor struktural ini mempengaruhi

efisiensi kanopi sebagai suatu penangkap cahaya. Pada kanopi berdaun lebar sebagian cahaya

tidak di serapdekat permukaan dan tingkat kanopi yang lebih rendah terlindungi lebih banyak.

Akibatnya fotosintesis bersih cenderung terkonsentrasi di lapisan atas pada tipe kanopi berdaun

lebar dan terkonsentrasi dilapisan tengah pada tipe kanopi berdaun sempit. Posisi sudut daun

mempengaruhi juga kedalaman penetrasi cahaya ke dalam kanopi. Penetrasi cahaya akan lebih

dalam bila daunnya tegak. Tanaman padi yang memiliki geometri sudut daun atau kanopi

vertikal dan tipe berdaun sempit akan lebih efektif pada intensitas cahaya yang kuat dan ketika

posisi matahari rendah. Kanopi horizontal dari tipe berdaun lebar akan lebih efektif pada

intensitas cahaya rendah dan ketika matahari berada di atas kepala.

2.3 Metode untuk Penentuan Produktivitas Primer

Cara–cara untuk menentukan produktivitas primer adalah sangat penting mengingat

proses ini memiliki arti ekologi yang sangat nyata. Sebagian besar pengukurannya di lakukan

secara tidak langsung , berdasarkan pada : jumlah substansi yang di hasilkan, atau jumlah matrial

yang di pakai, atau jumlah hasil sampingannya. Satu hal yang perlu di ingat bahwa  proses

fotosintesis berada dalam keseimbangan dengan respirasi. Produktivitas harus diukur selama

waktu yang tepat , karena terdapat perbedaan metabolisme selama siang dan malam hari.

Perbedaan metabolisme juga terjadi antar musim, oleh sebab itu disarankan pengukuran energi

ini dalam skala tahunan.  Beberapa cara penentuan produktivitas primer adalah sebagai berikut :

a.       Metode penuaian

Cara ini di tentukan berdasarkan berat pertumbuhan dari tumbuhan. Dapat dinyatakan

secara langsung berat keringnya atau kalori yang terkandung, tetapi keduanya dinyatakan dalam

luas dan priode waktu tertentu. Metode ini mengukur produktivitas primer bersih. Metode

penuaian ini sangat cocok dan baik pada ekosistem daratan, dan biasanya untuk vegetasi yang

sederhana. Tetapi dapat pula di gunakan untuk ekosistem lainya dengan syarat tumbuhan

tahunan predominan dan tidak terdapat rerumputan. Untuk ini paling baik mencuplik

produktivitas pada satu seri percontohan(cuplikan)selama satu musim tumbuh. Metode ini

merupakan metode paling awal dalam mengukur produktivitas primer. Caranya adalah dengan

memotong bagian tanaman yang berada diatas permukaan tanah, baik pada tumbuhan yang

tumbuh di tanah maupun yang didalam air. Bagian yang di potong selanjutnya dipanaskan

sampai seluruh airnya hilang atau beratnya konstan. Materi tersebut ditimbang, dan prodiktivitas

primer di nyatakan dalam biomassa per unit area per unit waktu, misalnya sebagai gram berat

kering/ m2 /tahun.metode ini menunjukkan perubahan berat kering selama priode waktu tertentu.

Metode penuian memeng tidak cocok untuk mengukur produktivitas primer fitoplankton, karena

ada beberapa kesalahan misalnya perubahan biomasa yang terjadi tidak hanya diakibatkan oleh

produktivitas tetapi juga berkurangnya fitoplankton oleh hewan – hewan pada  tropik diatasnya,

atau mungkin jumlah fitoplankton berubah karena gerakan air dan pengadukan. Metode penuaian

ini sangat sederhana, meskipun memiliki potensi – potensi kesalahan- kesalahan : sistim akar

harus termasuk dalam perhitungan, dan adanya hewan herbivora. 

b. Metode penentuan oksigen

Oksigen merupakan hasil sampingan dari fotosintesis, sehingga ada hubungan erat antara

produktifvitas dengan oksigan yang di hasilkan oleh tumbuhan. Tetapi harus di ingat sebagian

oksigen di manfaatkan oleh tumbuhan tersebut dalam proses respirasi, dan harus di perhitungkan

dalam penentuan produktivitas.

Metode ini sangat cocok dalam menentukan produktivitas primer ekosistem perairan,

dengan fitoplankton sebagai produsennya. Dua contoh air yang mengandung ganggang di ambil

pada kedalaman yang relatif sama. Satu contoh di simpan di dalam botol bening dan satunya lagi

pada botol yang di cat hitam. Kandungan oksigen dari kedua botol tadi sebelumnya ditentukan,

kemudian di simpan dalam air yang sesuai dengan kedalaman dan tempat pengambilan air tadi.

Kedua botol tadi di biarkan selama satu sampai 12 jam. Selama itu akan terjadi perubahan

kandungan oksigen di kedua botol tadi. Pada botol yang hitam terjadi proses respirasi yang

menggunakan oksigen, sedangkan pada botol yang bening akan terjadi baik fotosintesis maupun

respirasi. Diasumsikan respirasi pada kedua botol relatif sama. Dengan demikian produktivitas

pada ganggang dapat di tentukan. Metode – metode ini memiliki kelemahan – kelemahan, yaitu

hanya dapat di lakukan pada produsen mikro dan asumsi respirasi pada kedua botol tadi sama

adalah kurang tepat.

c. Metode pengukuran karbondioksida

Karbondioksida yang di pakai dalam fotosintesis oleh tumbuhan dapat di

pergunakansebagai indikasi untuk produktivitas primer. Dalam hal ini seperti juga pada metode

penentuan oksigen proses respirasi harus di perhitungkan. Metode ini cocok untuk tumbuhan

darat dan dapat di pakai pada suatu organ daun, seluruh bagian tumbuhan dan bahkan satu

komunitas tumbuhan. Ada dua tehnik atau metode utama yaitu :

Ø  Metode ruang tertutup, biasanya di gunakan untuk sebagian atau seluruh tumbuhan

kecil(herba,perdu pendek). Dua contoh di pilih dan di usahakan satu sama lainnya relatif sama.

Satu contoh di simpan dalam kontainer bening dan satunya lagi di simpan dalam kontainer

gelap(tertutup lapisan hitam). Udara dibiarkan keluar- masuk pada keedua kontainer melalui pipa

yang sudah di atur sedenikian rupa dan mempergunakan pengisapan udara dengan kecepatan

aliran udara tertentu. Konsentrasi karbondioksida yang masuk dan keluar kontainer di pantau.

Dengan cara ini karbondioksida yang di pakai dalam fotosintesis dapat dihitung, yaitu sama

dengan jumlah yang di hasilkan dalam kontainerr gelap di tambah dengan jumlah yang di pakai

dalam kontainer bening /terang. Dalam kontainer gelap terdapat produksi karbondioksida sebagai

hasil respirasi,dan pada kontainer bening karbondioksida di pakai dalam proses fotosintesis daan

juga adanya produksi akibat adanya respirasi. Metode ini juga memiliki kelemahan seperti pada

metode dengan penentuan oksigen dan meningkatnya suhu dalam kontainer (seperti rumah

kaca)sehingga mempengaruhi proses fotosintesis dan respirasi.

Ø  Metode aerodinamika, metode ini maksudnya menutupi kelemahan – kelemahan pada metode

ruang tertutup. Karbondiaksida yang diukur diambil dari sensor yang di pasang pada tabung

tegak dalam komunitas, dan satunya lagi di pasang lebih tinggi dari tumbuhan. Perubahan

konsentrasi karbondioksida di atas dan didalam komunitas dapat di pakai sebagai indikasi dari

produktivitas. Pada malam hari konsentrasi karbondioksida akan meningkat akibat terjadi

respirasi, sedangkan pada siang hari konsentrasi akan menurun akibat proses fotosintesis.

Perbandingan konsentrasi ini merupakan indikasi berapa banyak karbon dioksida yang di

manfaatkan dalam fotosintesis.

d.   Metode radioaktif

Materi aktif yang dapat di identifikasi radiasinya di masukkan dalam sistem. Misalnya

karbon aktif (C14) dapat di introduksi melalui suplai karbondioksida yang nantinya di

asimilasikan oleh tumbuhan dan di pantau untuk mendapatkan perkiraa produktivitas. Tehnik ini

sangat mahal dan memerlukan peralatan yang canggih, tetapi memiliki kelebihan dari metode

lainya, yaitu dapat di pakai dalam berbagai tipe ekosistem tanpa melakukan penghancuran

terhadap ekosistem.  

e.       Metode penentuan klorofil

Produktivitas berhubungan erat dengan jumlah klorofil yang ada. Rasio asimilasi untuk

tumbuhan atau ekosistem adalah laju dari produktivitas pergram klorofil. Konsentrasi klorofil

dapat ditentukan berdasarkan cara yang sederhana, yaitu dengan cara mengekstraksi pigmen

tumbuhan. Mula–mula dilakukan pencuplikan daun dengan ukuran tertentu. Untuk sampling

fitoplankton dilakukan dengan pengambilan sampel air dalam volume tertentu. Organisme selain

fitoplankton harus di pisahkan dari sampel. Samel selanjutnya di saring dengan menggunakan

filter khusus fitoplankton pada pompa vakum dengan tekanan rendah. Filter yang mengandung

klorofil dilarutkan pada aseton 85% , kemudian dibiarkan semalam, dan selanjutnya di

sentrifuse. Supernatannya dibuang dan pelet yang mengandung klorofil di keringkan dan di

timbang beratnya. Berat klorofil di ukur dalam mg klorofil/unit area. Pengukuran klorofil juga

bisa di lakukan dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 665 nm. Bila rasio

asimilasi, kadar klorofil, dan jumlah energi cahaya di ketahui, maka produktivitas primer kotor

dapat diketahui. Metode ini dapat di terapkan pada berbagai tipe ekosistem.

2.4  Produktivitas Primer dalam Ekosistem Alami dan Gambaran Umum Produktivitas

Ekosistem

1. Produktivitas Primer dalam Ekosistem Alami

Produktivitas primer dapat dinyatakan dalam energi per satuan luas per satuan waktu

(J/mr/tahun), atau sebagai biomassa (berat) vegetasi yang ditambahkan ke ekosistem per satuan

luasan per satuan waktu (g/m2/tahun). Biomassa umumnya dinyatakan sebagai berat kering

bahan organik, karena molekul air tidak mengandung energi yang dapat digunakan, dan karena

kandungan air tumbuhan bervariasi dalam jangka waktu yg singkat. Produktivitas primer suatu

ekosistem hendaknya tidak dikelirukan dengan total biomassa dari autotrof fotosintetik yg

terdapat pada suatu waktu tertentu, yang disebut biomassa tanaman tegakan (standing crop

biomass).

Secara garis besar produktivitas primer ekosistem alami dapat dikelompokkan dalam tiga

kategori yaitu:

1. Relatif tidak produktif, termasuk di dalamnya: lautan terbuka dan padang pasir.

Produktivitasnya lebih rendah dari 0,1 gram/m²/hari.

2. Produktivitas medium, meliputi: padang rumput semi kering, pantai laut, danau dangkal, dan

hutan di tanah kering. Harga produktivitasnya berkisar antara 1-10 gram/m²/hari.

3.      Sangat produktiv, meliputi: estuaria, sistem koral, hutan lembab, paparan aluvial, dan

daerah pertanian yang intensif. Produktivitasnya antara 10-20 gram/m²/hari.

Pengukuran produktivitas dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti metode

biomassa, metode penandaan  dan metode metabolisme. Penelitian produktivitas di Indonesia

umumnya menggunakan metode penandaan. Produktivitas yang diperoleh dari hasil pengukuran

ini bisa lebih kecil dari produktivitas yang sebenarnya karena tidak memperhitungkan kehilangan

seresah, pengaruh grazing hewan-hewan herbivore yang memakan tumbuhan. Beberapa peneliti

membagi biomassa atau produktivitas menurut letaknya terhadap substrat yaitu biomassa di atas

substrat (meliputi batang, helaian dan pelepah daun) dan biomassa di bawah substrat meliputi

akar, dan rhizome (Dedi, 2009).

Tunas-tunas fotosintetik pada tumbuhan merupakan organ penting untuk berproduksi.

Namun banyak hasil fotosintesis ditranslokasikan ke bawah tanah, di mana hasil fotosintesis

tersebut mendukung pertumbuhan akan dan disimpan. Menurut Mcnaughton dan Wolf (1998),

siklus tahunan biomassa tumbuhan di atas dan di bawah tanah mengarah kepada hubungan

terbalik. Selama musim pertumbuhan, ketika biomassa di atas tanah meningkat cepat, biomas di

bawah tanah umumnya cenderung menurun. Sedangkan pada akhir musim, biomassa di bawah

tanah umumnya meningkat kembali karena kelebihan produksi yang dihasilkan tunas-tunas

kemudian dipindahkan ke bawah.

2. Gambaran Umum Produktivitas Ekosistem

a.sebagian besar prEsentase permukaan bumi berada dalam kategori produktivitas yang rendah,

akibat tidak adanya air seperti padang pasir atau kekurangan hara seperti lautan dalam.

b. produktivitas lautan pada kenyataannya lebih rendah daripada produktivitas daratan. Hal ini

diakibatkan oleh beberapa penyebab, yang paling tinggi adalah tingginya prosentase energi

yang dipakai dalam respirasi oleh pitoplangton, dan akibat kekurangan har terutama pada

lapisan permukaan air.

c.ekosistem yang paling produktif adalah ekosistem terbuka, memiliki komunikasi yang intensif

terhadap ekosisitem lainnya (adanya masukan). Misalnya estuaria, rawa dan koral dan

kesemuanya, mendapatkan masukan nutrisi dari daerah sekitarnya. Sistem setengah tertutup

dengan siklus nutrisi yang mandiri umumnya kurang produktif.

2.5 Produktivitas dalam pertanian dan Implikasi Bagi Nutrisi Manusia

1. Produktivitas dalam Pertanian

a. Pemanfaatan rata-rata energi matahari oleh ekosistem alami adalah dua sampai tujuh kali

rata-rata yang dipakai oleh tananam pertanian. Hal ini memiliki implikasi yang sangat

luas. Berarti semua atau setengah dari pola produksi makanan kurang efisien. Bila

ekosistem alami ini dikonversi menjadi ekosistem pertanian efisiensinya menurun. Rata-

rata produktivitas biji-bijian dunia sekitar 2 grm/m2/hari, ini merupakan angka rendah

jika dibandingkan dengan ekosistem alami 

b. Dalam beberapa daerah iklim,sistem petanian yang memanfaatkan energi surya

sepenuhnya adalah tanaman yang selama setahun penuh mempunyai penutupan atau

kanopi yang rapat. Dalam hal ini pertanian tumpang sari adalah gambaran system

pertanian yang efisien. Jumlah klorofil per unit are adalah tinggi,sehingga energi lebih

banyak yang dimanfaatkan.

c. Pada kenyataannya semua produktivitas yang diperkirakan untuk pertanian memerlukan

subsidi energi. Pertanian memerlukan subsidi energi bahan bakar untuk traktor atau untuk

mengolah tanah, memberikan pupuk, pestisida dan yang lainnya. Apabila kesemuanya

diperhitungkan maka efisiensi ekosistem sangat rendah.

2. Implikasi bagi  Nutrisi Manusia

            Selama system alami maupun pertanian produktivitasnya rendah maka haruslah

dilakukan usaha untuk meningkatkannya untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Caranya

adalah dengan mengurangi faktor pembatas untuk kehidupan tanaman tumbuhan, seperti

pembuatan irigasi,penambahan pupuk, meningkatkan teknologi pertanian, pembuatan bibit

unggul dan lain-lainnya.

            Pada umumnya hasil kombinasi usaha ini meragukan,apakah dapat meningkatkan

produksi makanan sepuluh kali lipat, sehingga dapat mengimbangi laju pertumbuhan penduduk

manusia dibumi ini. Ketika efisienan produktivitas primer pertanian ini berkaitan dengan

kenyataan bahwa sebagian besar populasi manusia menduduki tingkat tropic di atas herbivora.

Dengan demikian sangat besar energi yang hilang sebelum dimanfaatkn oleh manusia. Dengan

demikian usaha yang dilakukan adalah menanam tanaman yang langsung dapat dimakan oleh

manusia.