Bab i

Pendahuluan

A. Latar belakang

Organisme sebagai system terbuka yang berinteraksi dengan lingkungannya

merupakana suatu tema yang telah dikemukakan beberapa ahli dalam beberapa referensi.

Kajian ilmiah mengenai interksi antara organisme dengan linkungannya disebut ekologi (

dari bahasa yunani oikos “ rumah “ dan logos “ilmu”).definisis yang sederhana ini

menyembunyikan bidang biolgi uyang kompleks dan menarik juga mempunyai tingkat

keutamaan dalam praktek yang semakin meningkat. Ilmu ekologi dapat memberikan

pemahaman dasar atas proses-proses alam yang diperlukan ntuk mengelola sumber daya

yang ada di bumi dalam jangka panjang. Kita akan memulai unit ini dengan mengkaji

ekologi secara umum dengan mendalami kata “ilmiah”,interaksi” dan ‘lingkungan”.

Bab ii

Pembahasan

1. Faktor-faktor pembatas

Jika kita amati dengan seksama kehadiran atau sebaran satu jenis tumbuhan tidaklah

sama pada seluruh permukaan bumi ini. Tumbuha yan satu hanya ditemukan pada tempat

atau habitat tertentu, sedangkan tumbuhan yang lain pada habitat berbeda. Demiian

halnya juga dengan kemelimpahannya, antara habitat yang satu dengan habitat yang

lainnya senantiasa berbeda ataupun bervariasi. Menurut konsep ekologi peristiwa itu

terjadi karena adanya faktor-faktor lingkungan baik itu abiotik maupun biotic yang

berperan sebagai pembatas terhadap kehadiran dan kemelimpahan tumbuhan tadi. Tiap

tumbuhan dalam hal ini sesuai dengan ukum toleransi dari shelford di atas membutuhkan

batas atas maksimuum dan batas bawah minimum faktor llingkungan untuk dapat lulus

hidup dan memerlukan kisaran optimum faktor lingkungan untuk dapat berhasil hidup.

Untuk tumbuhan itu sendiri beberapa faktor abiotik berperan sebagai pembatas baik

terhadap kehadiran dan kemelimpahannya pada suatu habitat tertentu.

Beberapa faktor abiotik yang berperan sebagai faktor pembatas adalah sebagai

berikut:

1.1 Suhu

Suhu lingkungan merupakan faktor penting yang dapat berperan baik secara langsung

maupun tidak langsung terhadap persebaran organisme hidup karena pengaruhnya pada

proses biologis dan ketidak mampuan sebagian besar organisme untuk mengatur suhu

tubuh secara tepat. Selain itu sejumlah organisme dapat memepertahankan suatu

metabolisme yang cukup aktif pada suhu yang sangat rendah atau pada suhu yang sangat

tinggi. Suhu akan mempengaruhi laju evaporasi dan menyebabkan tidak saja kefektipan

hujan tetapi juga laju kehilangan air dari organisme hidup. Adaptasi yang luar biasa ini

memungkinkan beberapa organisme hidup dalam kisaran suhu tersebut. Suhu internal

suatu organisme sesungguhnya dipengaruhi oleh pertukaran panas dengan

lingkungannya. Sebagian besar organisme ada yang tidak dapa memepertahankan suhu

tubuhnya lebih tinggi beberapa derajat di bawah atau di atas suhu lingkungan sekitarnya.

Sebagai makhluk endotermis mamalia dan burung merupakan pengecualian utama tetapi

fungsi-fungsi endotermis sekalipun aka bekerja paling baik dalam kisaran suhu

lingkungan tertentu yag bervariasi menurut spesies.

Variasi suhu berkaitan dengan garis lintang dan sejalan dengan ini juga terjadi variasi

local berdasarkan topografi dan jarak dari laut. Terjadi juga variasi dari suhu ini dalam

ekosistem, misalnya dalam hutan dan ekosistem dalam perairan. Perbedaan yang nyata

antara suhu pada permukaan kanopi hutan dengan suhu di bagian dasar hutan berdasarkan

kedalaman air. Jumlah panas yang diterima bumi juga berubah-ubah setiap saat

tergantung pada lintasan awan, bayangan tumbuhan setiap hari, setiap musim setiap tahun

dan gejala geologi.

Berbagai karakteristika muka bumi penyebab variasi suhu :

a. Komposisi dan warna tanah

Semakin terang warna tanah semakin banyak panas yang dipantulkan dan

semakin gelap warna tanah maka semakin banyak panas yang diserap.

b. Kegemburan dan kadar air tanah

Tanah yang gembur lebih cepat memberikan respon pada pancaran panas dari

tanah yang padat terutama erat kaitannya dengan penembusan dan kadar air tanah,

semakin basah tanah semakin lambat suhu dapat berubah.

c. Kerimbunan tumbuhan

Kelembaban udara di bawah rimbunan tumbuhan akan menambah banyaknya

panas yang akan dipakai untuk pemanasan uapa air, akibatnya akan menaikkan suhu

udara. Pada malam hari panas yang dipancarkan kembali oleh tanah akan tertahan oleh

lapisan kanopidengan demikian fluktuasi suhu dalam hutan sering jauh lebih rendah jika

dibandingkan dengan fluktuasi di tempat terbuka.

d. Iklim mikro perkotaan

Perkembangan suatu kota menunjukkan adanya pengaruh terhadap iklim mikro.

Asap dan gas yang terdapat di udara kota sering mereduksi radiasi. Partikel debu yang

melayang di udara merupakan inti dari uap air dalam proses kondensasinya, uap air inilah

yang bersifat aktif dalam mengurangi pengaruh radiasi matahari tadi.

e. Kemiringan lereng dan garis lintang

Kemiringan lereng sebesar 5 derajat dapat mereduksi suhu sebanding dengan 450

km perjalanan arah kekutup. Variasi suhu berdasarkan waktu/temporal terjadi baik

musiman maupun harian, kesemua variasi ini akan mempengaruhi penyebaran dan fungsi

tumbuhan.

Kehidupan di muka bumi berada dalam suatu batas kisaran suhu antara 00c sampai

500c. Dalam kisaran suhu ini individu tumbuhan mempunyai suhu minimum, maksimum

dan optimum yang di perlukan untuk aktifitas metabolismenya. Suhu-suhu tadi yang di

perlukan organisme hidup dikenal dengan suhu cardinal.

Suhu tumbuhan biasanya kurang lebih sama dengan suhu disekitarnya karena adanya

pertukaran suhu yang terus-menerus antara tumbuhan dengan udara disekitarnya.

Kisaran toleransi suhu bagi tumbuhan sangat bervariasi,untuk tanaman ditropika,

semangka, tidak dapat mentoleransi suhu di bawah 150-180-c, sedangkan untuk biji-bijian

tidak bias hidup dengan suhu bi bawah minus 20c hinga minus 50c. Sebaliknya koniter di

daerah temperata masih bisa mentoleransi suhu sampai serendah minus 300. Tumbuhan

air umumnya mempunyai kisaran toleransi suhu yang lebih sempit jika dibandingkan

dengan tumbuhan di daratan. Secara garis besar semua tumbuhan mempunyai kisaran

toleransi terhadap suhu yang berbeda tergantung pada umur, keseimbangan air dan juga

keadaan musim.

Suhu maksimum yang harus di toleransi oleh tumbuhan sering merupakan

masalah yang lebih kritis jika dibandingkan dengan suhu minimumnya. Tumbuhan

biasanya didingankan oleh kehilangan air dari tubuhnya, dengan demikian kerusakan

akibat panas terjadi apabila tidak tersedia sejumlah air dalam tubuhnya untuk proses

pendinginan tadi. Pada beberapa kasus umumnya kerusakan diinduksi oleh yang tinggi

berasosiasi dengan kerusakan akibat kekurangan air, pelayunan. Dalam kejadian seperti

ini enzim menjadi tidak aktip dan metabolisme menjadi rendah.

Tumbuhan yang hidup ditempat-tempat dengan iklim yang panas sering

mempunyai struktur morpologi yang teradaptasi untuk hidup pada kondisi panas ini,

lapisan gabus menjadi tebal berfungsi sebagsi lapisan pelindung, daun kecil-kecil untuk

mereduksi kehilangan air, dan kutikula menebalkan sehingga refleksi cahaya meningkat.

Sementara itu, kebanyakan tumbuhan berhenti pertumbuhannya poada suhu di bawah 60c.

Penurunan suhu dibawah suhu ini mungkin akan menimbulkan kerusakan yang

cukupberat. Protein akan menggumpal pada larutan di luar cairan sel mengakibatkatkan

ketidakan ensima. Bila suhu mencapai titik beku, akan terbenrtuk kristal es diantara ruang

sel dan air akan terisap keluar dari sel maka terjadi dehidrasi. Apabila pembntukan terjadi

secara cepat maka akan terbentuk kristal-kristal es dalam cairan sel yang ternyata

volumenya akan lebih besar dari ukuran sel tersebut, sehingga sel rusak dan mati akibat

kebocoran dinding selnya. Hasilnya akan terjadi daerah yang berwarna coklat pada

tumbuhan sebagai karakteristika dari kerusakan akibat pembentukan atau fost.

Musim pertumbuhan adalah suatu perioda waktu ketika semua kondisi lingkungan

yang diperlukan untuk tumbuh berada dalam keadaan yang cocok.suhu merupakan suatu

faktor yang paling kritis dalam menentukan panjangnya masa pertumbuhan, terutama

untuk tumbuhan yang hidup didaerah pada garis lintang yang tinggi.

1.2 Air

Sifat-sifat air yang unik berengaruh pada organisme dan lingkungannya. Air

sangat penting dalam kehidupan tetapi ketersidiaannya bervariasi secara dramatis di

berbagi habitat. Air merupakan sumber kehidupan yang tidak dapat tergantikan oleh apa

pun juga. Tanpa air seluruh organisme tidak akan dapat hidup. Bagi tumbuhan, air

mempunyai peranan yang penting karena dapat melarutkan dan membawa makanan yang

diperlukan bagi tumbuhan dari dalam tanah. Adanya air tergantung dari curah hujan dan

curah hujan sangat tergantung dari iklim di daerah yang bersangkutan. Organisme air

tawar dan air laut terendam dalam suatu lingkungan akuatik , tetapi organisme tersebut

menghadapi permasalahan keseimbangan air jika tekanan osmosis inra selulernya tidak

sesai dengan tekanan osmosis air di sekitarnya. Organisme di lingkungan darat

menghadapi ancaman kekeringan yang hamper konstan dan evolusinya dibentuk oleh

kebutuhannya untuk mendapatkn dan menyimpan air dalam jjumlah yang mencukupi.

Air menutupi sekitar 70% permukaan bumi, dengan jumlah sekitar 1.368 juta km3.

Air terdapat dalam berbagai bentuk, misalnya uap air, es, cairan dan salju. Air tawar

terutama terdapat di danau, sungai, air tanah (ground water) dan gunung es (glacier).

Semua badan air di daratan dihubungkan dengan laut dan atmosfer melalui siklus

hidrologi yang berlangsung secara kontinu (effendi, 2003).

a. Sifat air

Menurut benyamin lakitan (2001) dan hefni effendi (2003) air memiliki

karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia yang lain, yaitu:

1. Berbentuk cair pada suhu ruang

Semakin besar ukuran molekul suatu senyawa maka pada suhu ruang senyawa

tersebut akan cenderung berbentuk cair. Sebaliknya jika ukurannya kecil maka akan

cenderung berbentuk gas.`air yang berat molekulnya sebesar 18 gr/mol berbentuk cair

dalam suhu ruang karena adanya ikatan hidrogen yang antara molekul-molekul air,

sehingga tiap molekul air akan tidak mudah terlepas dan berubah bentuk menjadi gas.

2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai penyimpan

panas yang baik.

Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi panas ataupun dingin dalam seketika.

Perubahan suhu yang lambat ini mencegah terjadinya stress pada makhluk hidup akibat

perubahan suhu yang mendadak dan juga memelihara suhu bumi agar sesuai dengan

makhuk hidup.

3. Panas laten vaporisasi dan fusi yang tinggi

Panas laten vaporisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 gr

pada suhu 20oc. Sedangkan panas laten fusi adalah energi yang dibutuhkan untuk

mencairkan 1 gr es pada suhu 0oc. Besarnya energi panas laten vaporisasi adalah 586 cal

dan untuk panas laten fusi adalah 80 cal. Tingginya energi yang diperlukan untuk

menguapkan air ini penting artinya bagi tumbuhan dalam upaya menjaga stabilitas suhu

daun melalui proses transpirasi.

4. Viskositas (hambatan untuk pengaliran) rendah

Karena ikatan-ikatan hidrogen harus diputus agar air dapat mengalir, maka ada

anggapan bahwa viskositas air akan tinggi. Tapi pada kenyataannya tidaklah demikian,

karena pada air dalam keadaan cair, setiap ikatan hidrogen dimiliki bersama-sama oleh

dua molekul air lainnya, sehingga ikatan hidrogennya menjadi lemah dan mudah

terputus. Inilah yang menyebabkan viskositas air rendah. Viskositas air yang rendah ini

menyebabkan air menjadi pelarut yang baik, sifat ini memungkinkan unsur hara terlarut

dapat diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan mampu mengangkut bahan-

bahan toksik yang masuk dan mengeluarkannya ke luar tubuh.

5. Adanya gaya adhesi dan kohesi

Air bersifat polar sehingga gaya tarik menarik antara molekul air dengan molekul

lainnya (misalnya dengan protein dan polisakarida penyusun dinding sel) akan mudah

terjadi. Adhesi merupakan daya tarik menarik antara molekul air yang berbeda. Kohesi

adalah daya tarik menarik antara molekul yang sama. Adanya kohesi dan adhesi ini

menyebabkan air dapat diangkut ke seluruh tubuh tumbuhan melalui jaringan xilem.

Selain itu juga menyebabkan adanya tegangan permukaan yang tinggi, ini

memungkinkan air mampu membasahi suatu bahan secara baik.

6. Air merupakan satu-satunya senyawa yang meregang ketika membeku

Ini berarti es memiliki kerapatan atau densitas (massa/volume) yang lebih rendah

dibandingkan air. Dengan demikian es akan mengapung di atas air. Sifat ini

mengakibatkan air permukaan yang berada di daerah beriklim dingin hanya membeku

dipermukaan saja sehingga organisme akuatik masih bisa bertahan hidup.

b. Jenis–jenis air

Secara umum air yang terdapat di bumi ini digolongkan ke dalam dua jenis, yaitu:

1. Air tanah (ground water), adalah air yang terdapat di bawah permukaan tanah dan

tidak dapat dilihat secara langsung. Air tanah ditemukan pada lapisan akifer yaitu

lapisan yang bersifat porous (mampu menahan air) dan permeable (mampu

memindahkan air). Pergerakan air tanah sangat lambat, kecepatan arus berkisar antara

10-10-10-3 m/detik sehingga waktu tinggal air (residence time) berlangsung lama. Air

tanah ini dibagi menjadi dua jenis yaitu air tanah preatis dan air tanah artesis. Air

tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta

berada di atas lapisan kedap air/impermeable. Sedangkan air tanah artesis merupakan

air tanah yang letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan

kedap air.

2. Air permukaan (surface water), adalah air yang terdapat di atas permukaan bumi dan

tidak terinfiltrasi ke dalam bumi. Contoh air permukaan seperti laut, sungai, danau,

kali, rawa, empang, dan lain sebagainya. Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua

jenis yaitu perairan tergenang (lentik) dan perairan mengalir (lotik). Perairan

tergenang meliputi danau, waduk, kolam dan rawa. Pada umumnya perairan lentik ini

dicirikan dengan arus yang lambat (0,001-0,01 m/detik) sehingga waktu tinggal air

(residence time) dapat berlangsung lama. Perairan mengalir salah satunya adalah

sungai, sungai dicirikan oleh arus yang searah dan relatif kencang dengan kecepatan

arus berkisar antara 0,1-1,0 m/detik.

c. Sumber air

Secara umum ada beberapa sumber air yang dapat kita gunakan secara langsung

atau melalui pengolahan sederhana terlebih dahulu yaitu antara lain :

1. Air dari pdam

Air dari pdam adalah termasuk air yang bisa dikonsumsi secara langsung untuk

kebutuhan sehari-hari: masak, mandi, mencuci; air pdam yang akan diminum harus

direbus dahulu. Namun air pdam ini kadang belum tersedia diberbagai tempat.

2. Air hujan

Air hujan adalah air murni yang berasal dari sublimasi uap air di udara yang

ketika turun melarutkan benda-benda diudara yang dapat mengotori dan mencemari air

hujan seperti: gas (O2, CO2, N2, dll), jasat renik, debu, kotoran burung, dll. Air hujan yang

berasal dari cucuran talang/genteng rumah di tampung dalam bak penampungan. Untuk

mengindari bahan-bahan pengotor dan pencemar yang berasal dari talang/genteng dan

udara caranya adalah waktu awal penampungan air hujan 15 menit setelah hujan turun.

Di bawah talang diberi saringan dari ijuk/kerikil/pasir. Dan sebelum diminum air harus

dimasak dahulu.

3. Mata air

Di daerah pegunungan atau perbukitan sering terdapat mata air. Air mata air

berasal dari air hujan yang masuk meresap kedalam tanah dan muncul keluar tanah

kembali karena kondisi batuan geologis didalam tanah. Kondisi geologis mempengaruhi

kualitas air mata air, pada umumnya kualitasnya baik dan bisa digunakan untuk

keperluan sehari-hari, tetapi harus dimasak sebelum diminum.

4. Air tanah

Air tanah berasal dari air hujan yang meresap dan tertahan di dalam bumi. Air

tanah dapat dibagi menjadi air tanah dangkal dan air tanah dalam. Bagaimana

mendapatkan air tanah caranya adalah dengan mengebor atau menggali. Macam sumur

untuk mendapatkan air tanah adalah:

1. Sumur gali, adalah sarana mendapatkan air tanah dengan cara menggali dan

menaikkan airnya dengan ditimba.

2. Sumur pompa tangan adalah sarana mendapatkan air tanah dengan cara mengebor dan

menaikkan airnya dengan pompa dengan tenaga tangan.

3. Sumur pompa listrik adalah sarana mendapatkan air tanah dengan cara mengebor dan

menaikkan airnya dengan dipompa dengan tenaga listrik.

4. Air permukaan. Air permukaan seperti air sungai, air rawa, air danau, air irigasi, air

laut dan sebagainya adalah merupakan sumber air yang dapat dipakai sebagai bahan

air bersih dan air minum tetapi perlu pengolahan. Air permukaan sifatnya sangat

mudah terkotori dan tercemar oleh bahan pengotor dan pencemar yang mengapung,

melayang, mengendap dan melarut di air permukaan. Karena sifatnya yang demikian

maka sebelum diminum air permukaan perlu diolah terlebih dahulu sampai benar-

benar aman dan memenuhi syarat sebagai air bersih atau air minum.

d. Siklus air (water cycle)

Karakteristik air dalam proses siklusnya secara fisik memperlihatkan berbagai

fase, mulai dari bentuk uap air di udara sampai air dalam tanah. Secara meteorologis, air

merupakan unsur pokok paling penting dalam atmosfer bumi. Air terdapat sampai pada

ketinggian 12.000 hingga 14.000 meter. Bila seluruh uap air berkondensasi (atau

mengembun) menjadi cairan, maka seluruh permukaan bumi akan tertutup dengan curah

hujan kira-kira sebanyak 2,5 cm. Air terdapat di atmosfer dalam tiga bentuk yaitu dalam

bentuk uap yang tak kasat mata, dalam bentuk butir cairan dan hablur es. Kedua bentuk

yang terakhir merupakan curahan yang kelihatan, yakni hujan, hujan es, dan salju.

Siklus air adalah mekanisme transformasi (pergerakan) air yang selalu terjadi

setiap saat. Dalam proses transformasi biasanya desertai dengan perubahan wujud, sifat

dan mutu ataupun air tetap dalam kondisi awal (tersiawan, 2005). Secara garis besar

transformasi itu dapat berupa evaporasi, transpirasi, kondensasi, presipitasi dan perkolasi.

Ketika terjadi hujan, airnya akan turun ke permukaan bumi. Air ini sebagian akan

mengalir ke permukaan bumi menuju ke daerah yang lebih rendah dan bermuara di laut

atau di danau. Sebagian lagi akan terserap oleh bumi dan mengalir di dalam tanah atau

tersimpan di dalam tanah sebagai air tanah.

Siklus air ini digerakkan oleh matahari. Panas yang dipancarkan oleh matahari

akan membuat air laut, air permukaan dan daratan menguap, bahkan air dari makhluk

hidup pun ikut mengalaminya (evaporasi dan transpirasi). Ketika uap air mendingin dan

menjadi mampat terbentuklah awan yang kemudian digerakkan oleh angin.

Angin ini akan membawa gumpalan-gumpalan awan ke daerah yang memiliki

tekanan temperatur yang lebih rendah. Jika awan yang dibawa oleh angin ini melalui

daerah pegunungan, maka gerakannya akan terhalang dan didorong untuk naik lebih

tinggi lagi. Karena temperatur akan semakin rendah apabila semakin tinggi dari

permukaan laut, maka awan yang mengandung uap air tadi mencapai titik embunnya dan

terbentuklah butiran-butiran air yang kemudian jatuh kembali ke bumi sebagai air hujan

(presipitasi).

Air hujan ini akan mengalir lagi di permukaan bumi, ke daerah yang lebih rendah,

dan sebagian diserap oleh bumi (perkolasi). Kemudian terus menuju ke laut atau ke danau

dan apabila terkena sinar matahari akan menguap ke udara dan membentuk awan. Awan

akan berkumpul dan kemudian dibawa oleh angin dan mengembun dan berubah menjadi

hujan. Begitulah seterusnya siklus dari air yang berulang secara bergantian.

1.3 Cahaya

Matahari memberikan energi yang menggerakkan hampr seluruh ekosistem,

meskipun hanya tumbuhan dan organisme fotosintetik lain yang menggunakan sumber

energi langsung. Intensitas cahaaya bukan merupakan faktor terpenting yang membatasi

kebutuhan pertumbuhan tumbuhan lingungan darat, tetapi penaungan oleh kanopi hutan

membuat persangan untuk mendapatakan cahaya matahari di bawah kanopi tersebut

menjadi dangat ketat. Dalam lingkungsn skustik intensita dan kuslitas cahaya membatsi

persebaran organisme fototsintetik. Akan tetapi organisme fotosintetik ini menyerap

banyak cahaya yang menembus air, yang selanjutnya akan mengurabn intensiitas dan

kualitas cahaya pada air di bawahnya.

Cahaya juga penting bagi perkembangan dan perilaku banyak tumbuhan dan

hewan yang sensitive terhadap fotoperiode,yaitu panjang relative siang dan malam hari.

Fotperiode merupakan suatu indicator yang lebih dapat dipercaya di bandingkan dengan

suhu,dalam memberi petunjuk mengenai kejadian musiman,seperti perbungaan atau

perpindahan (migrasi). Cahaya merupakan faktor lingkungan yang sangat penting sebagai

sumber energi utama bagi ekosistem. Ada tiga aspek penting yang perlu dikaji dari faktor

cahaya, yang sangat erat kaitannya dengan sistem ekologi, yaitu:

1. Kualitas cahaya

Secara fisika, radiasi matahari merupakan gelombang-gelombang elektromagnetik

dengan berbagai panjang gelombang. Tidak semua gelombang- gelombang tadi dapat

menembus lapisan atas atmosfer untuk mencapai permukaan bumi. Umumnya kualitas

cahaya tidak memperlihatkan perbedaan yang mencolok antara satu tempat dengan

tempat lainnya, sehingga tidak selalu merupakan faktor ekologi yang penting.

Umumnya tumbuhan teradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang

gelombang antara 0,39 – 7,6 mikron. Klorofil yang berwarna hijau mengasorpsi cahaya

merah dan biru, dengan demikian panjang gelombang itulah yang merupakan bagian dari

spectrum cahaya yang sangat bermanfaat bagi fotosintesis.

Pada ekosistem daratan kualitas cahaya tidak mempunyai variasi yang berarti

untuk mempengaruhi fotosintesis. Pada ekosistem perairan, cahaya merah dan biru

diserap fitoplankton yang hidup di permukaan sehingga cahaya hijau akal lewat atau

dipenetrasikan ke lapisan lebih bawah dan sangat sulit untuk diserap oleh fitoplankton.

Pengaruh dari cahaya ultraviolet terhadap tumbuhan masih belum jelas. Yang jelas

cahaya ini dapat merusak atau membunuh bacteria dan mampu mempengaruhi

perkembangan tumbuhan (menjadi terhambat), contohnya yaitu bentuk- bentuk daun

yang roset, terhambatnya batang menjadi panjang.

2. Intensitas cahaya

Intensitas cahaya atau kandungan energi merupakan aspek cahaya terpenting

sebagai faktor lingkungan, karena berperan sebagai tenaga pengendali utama dari

ekosistem. Intensitas cahaya ini sangat bervariasi baik dalam ruang/ spasial maupun

dalam waktu/temporal.

Intensitas cahaya terbesar terjadi di daerah tropika, terutama daerah kering (zona

arid), sedikit cahaya yang direfleksikan oleh awan. Di daerah garis lintang rendah, cahaya

matahari menembus atmosfer dan membentuk sudut yang besar dengan permukaan bumi.

Sehingga lapisan atmosfer yang tembus berada dalam ketebalan minimum.

Intensitas cahaya menurun secara cepat dengan naiknya garis lintang. Pada garis

lintang yang tinggi matahari berada pada sudut yang rendah terhadap permukaan bumi

dan permukaan atmosfer, dengan demikian sinar menembus lapisan atmosfer yang

terpanjang ini akan mengakibatkan lebih banyak cahaya yang direfleksikan dan

dihamburkan oleh lapisan awan dan pencemar di atmosfer.

a. Kepentingan intensitas cahaya

Intensitas cahaya dalam suatu ekosistem adalah bervariasi. Kanopi suatu vegetasi

akan menahan dann mengabsorpsi sejumlah cahaya sehingga ini akan menentukan

jumlah cahaya yang mampu menembus dan merupakan sejumlah energi yang dapat

dimanfaatkan oleh tumbuhan dasar. Intensitas cahaya yang berlebihan dapat berperan

sebagai faktor pembatas. Cahaya yang kuat sekali dapat merusak enzim akibat foto-

oksidasi, ini menganggu metabolisme organisme terutama kemampuan di dalam

mensisntesis protein.

b. Titik kompensasi

Dengan tujuan untuk menghasilkan produktivitas bersih, tumbuhan harus

menerima sejumlah cahaya yang cukup untuk membentuk karbohidrat yang memadai

dalam mengimbangi kehilangan sejumlah karbohidrat akibat respirasi. Apabila semua

faktor- faktor lainnya mempengaruhi laju fotosintesis dan respirasi diasumsikan konstan,

keseimbangan antara kedua proses tadi akan tercapai pada sejumlah intensitas cahaya

tertentu.

Harga intensitas cahaya dengan laju fotosintesis (pembentukan karbohidrat), dapat

mengimbangi kehilangan karbohidrat akibat respirasi dikenal sebagai titik kompensasi.

Harga titik kompensasi ini akan berlainan untuk setiap jenis tumbuhan.

c. Heliofita dan siofita

Tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup pada tempat –tempat

dengan intensitas cahaya yang tinggi disebut tumbuhan heliofita.

Sebaliknya tumbuhan yang hidup baik dalam situasi jumlah cahaya yang

rendah, dengan titik kompensasi yang rendah pula disebut tumbuhan

yang senang teduh (siofita), metabolisme dan respirasinya lambat. Salah

satu yang membedakan tumbuhan heliofita dengan siofita adalah

tumbuhan heliofita memiliki kemampuan tinggi dalam membentuk

klorofil.

d. cahaya optimal bagi tumbuhan

Kebutuhan minimum cahaya untuk proses pertumbuhan terpenuhi

bila cahaya melebihi titik kompensasinya.

e. adaptasi tumbuhan terhadap cahaya kuat

Beberapa tumbuhan mempunyai karakteristika yang dianggap

sebagai adaptasinya dalam mereduksi kerusakan akibat cahaya yang

terlalu kuat atau supraoptimal. Dedaunan yang mendapat cahaya dengan

intensitas yang tinggi, kloroplasnya berbentuk cakram, posisinya

sedemikian rupa sehingga cahaya yang diterima hanya oleh dinding

vertikalnya. Antosianin berperan sebagai pemantul cahaya sehingga

menghambat atau mengurangi penembusan cahaya ke jaringan yang

lebih dalam.

3. Lama penyinaran

Lama penyinaran relative antara siang dan malam dalam 24 jam akan

mempengaruhi fisiologis dari tumbuhan. Fotoperiodisme adalah respon dari suatu

organisme terhadap lamanya penyinaran sinar matahari. Contoh dari fotoperiodisme

adalah perbungaan, jatuhnya daun, dan dormansi.

Di daerah sepanjang khatulistiwa lamanya siang hari atau fotoperiodisme akan konstan

sepanjang tahun, sekitar 12 jam. Di daerah temperata/ bermusim panjang hari lebih dari

12 jam pada musim panas, tetapi akan kurang dari 12 jam pada musim dingin.

Berdasarkan responnya terhadap periode siang dan malam, tumbungan berbunga dibagi

menjadi 3 kelompok, yaitu:

a. Tumbuhan berkala panjang

Tumbuhan yang memerlukan lamanya siang hari lebih dari 12 jam untuk

terjadinya proses perbungaan, seperti gandum, bayam, dll.

b. tumbuhan berkala pendek

Tumbuhan yang memerlukan lamanya siang lebih pendek dari 12 jam

untuk terjadinya proses perbungaan, seperti tembakau dan bunga krisan.

c. Tumbuhan berhari netral

Tumbuhan yang tidak memerlukan periode panjang hari tertentu untuk

proses perbungaannya, misalnya tomat.

Apabila beberapa tumbuhan terpaksa harus hidup di kondisi fotoperiodisme yang

tidak optimal, maka pertumbuhannya akan bergeser ke pertumbuhan vegetatif. Di daerah

khatulistiwa, tingkah laku tumbuhan sehubungan dengan fotoperiodisme ini tidaklah

menunjukkan adanya pengaruh yang mencolok. Tumbuhan akan tetap aktif dan berbunga

sepanjang tahun asalkan faktor- faktor lainnya dalam hal ini suhu, air, dan nutrisi tidak

merupakan faktor pembatas.

1. Angin

Angin memperkuat pengaruh suhu lingkungan pada organisme dengan cara

meningkatkan hilangnya panas melalui penguapan (evaporasi) dan konveksi (faktor

wind-chill) atau pendinginan oleh angina.

Angina juga menyebabkan hilangnya air di organisme dengan cara meningkatkan laju

penguapan pada hewan dan laju transpirasi pada tumbuhan selain itu,angina dapat

menyebabkan pengaruh yang sangat mendasar pada bentuk pertumbuhan tumbuhan, yaitu

dengan cara menghambat pertumbuhan anggota tubuh pohon yang terdapat pada sisi

arah tiupan angina; anggota tubuh pohon yang berada pada arah yang berlawanan dengan

arah tiupan angina akan tumbuh secara normal, yang menghasillkan suatu penampakan

“lambaian bendera”

2. Batu bara dan tanah

Struktur fisik, ph, dan komposisi mineral batuan serta tanah akan membatasi

persebaran tumbuhan dan hewan yang memakannya, sehingga menjadi salah satu

penyebab timbulnya pola mengelompo pada area tertentu yang acak (patchiness) pada

ekosistem terrestrial yang sering kita lihat. Pada aliran sungai, komposisi substrat dapat

mempengaruhi faktor kimiawi dalam air, yang selanjutnya akan mempengaruhi

tumbuhan dan hewan penghuni ekositem akuatik. Pada lingkungan laut struktur subtract

dala zona pasang surut (intertidal zone) dan dasar laut menentukan jenis organisme yang

dapat menempel atau meliang dalam habitat seperti itu.

3. Gangguan periodic

Gangguan yang sangat merusak seperti kebakaran,badai,tornado,dan letusan gunung

berapi dapat menghancurkan komunitas biologis. Setelh adanya ganggauan

yang ,merusak, daerah akan di kolonisasi ulang oleh organisme yang selamat dari

bencana, akan tetapi struktur komunitas akan mengalami suatu suksesi perubahan selama

proses pemulihuhan seperti letusan gunung berapi,merupakan gangguan yang jarang

terjadi dan tidak dapat di prediksi menurut waktu dan ruang, sehingga organisme tidak

memiliki adaptasi evolusioner untuk menghadapinya.

Sebaliknya, gangguan kebakaran meskipun dalam jangka waktu pendek tidak dapat di

prediksi tetapi kejadian berulang serinng kali terjadi pada beberapa komunitas dan

banyak tumbuhan yang telah beradaptasi terhadap gangguan periodic seperti ini. Pada

kenyataannya, beberapa komunitas sesungguhnya bergantung pada kebakaran yang

terjadi secara periodic untuk mempertahankan hidupnya.