Pertemuan 4: SUKSESI EKOLOGI

Ekosistem yang ada sekarang ini adalah hasil perkembangan (dinamik) mahluk hidup dan lingkungannya. Perubahan tersebut adalah bertahap dan berurutan (stadia) dari yang sederhana menuju ekosistem kompleks. Setiap stadia suksesi mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda dengan stadia yang akan terbentuk berikutnya

Perkembangan tersebut terjadi karena adanya interaksi antara mahluk hidup dengan lingkungannya : Pada awalnya lahan adalah kosong tanpa mahluk hidup. Karena adanya faktor lingkungan yang menunjang, maka mulai tumbuhlah mahluk hidup yang adaptif terhadap keadaan lingkungan awal yang relatif ekstrim tersebut (sebagai pionir). Mahluk hidup tersebut kemudian melakukan aktifitas hidupnya sehingga dapat mempengaruhi lingkungan. Demikian juga lingkungan akan terjadi perubahan meskipun hanya sedikit demi sedikit. Lingkungan yang berubah tersebut kemudian akan kembali mempengaruhi mahluk hidup pionir tersebut.

Hasil interaksi antara mahluk pionir dengan lingkungan awal adalah terciptanya keadaan lingkungan yang berbeda dan menunjukkan kemajuan dalam kualitas, sehingga memungkinkan tumbuhnya mahluk hidup pionir level dua. Peristiwa interaksi akan terjadi lagi antara mahluk hidup pioner level kedua dengan faktor lingkungannya, demikian seterusnya hingga sampai pada level klimaks yaitu terbentuknya ekosistem yang komplek yang terdiri atas berbagai jenis mahluk hidup dengan berbagai faktor lingungan penunjangnya.

Sebagai contoh: Lahan kosong jika dibiarkan secara alami akan berkembang dan berubah menjadi ekosistem kompleks. Pada awal perkembangan akan dihuni oleh bakteri dan jamur serta tumbuhan tingkat rendah seperti lichen dan lmut yang tahan terhadap keadaan lahan yang ekstrim (miskin nutrient dan kering). Jika lahan sudah tidak se ekstrim lahan kosong, kemudian tahap berikutnya akan ditumbuhi oleh jenis tumbuhan kriptogamae berkormus seperti paku-pakuan. Pada tahap akhir akan ditumbuhi oleh pepohonan yang beranekaragam membentuk ekosistem kompleks

Pioneer Communities (Lichens and moss)

Proses perkembangan ekosistem tersebut disebut suksesi. Definisi suksesi: Suksesi ialah suatu proses perkembangan (perubahan), meliputi struktur spesies dan komunitasnya, yang terarah sehingga dapat diduga arah perkembangannya Definisi Suksesi menurut Tansley (1920): Suksesi ialah perubahan perlahan dari komunitas vegetasi suatu wilayah tertentu, di mana ada pengalihan populasi satu spesies dengan spesies lain/berbeda secara bertahap, sehingga struktur dan fungsi tiap stadia juga sangat berbeda untuk membentuk komunitas tumbuhan yang lebih kompleks

Proses suksesi ini merupakan hasil modifikasi lingkungan fisik oleh komunitas (Biotis) Dengan demikian dapat dikatakan bahwa suksesi mempelajari perubahan vegetasi pada suatu habitat, dalam perjalanan waktu, hingga tercapai stabilisasi (= Keseimbangan dinamis dengan lingkungan) dalam bentuk vegetasi klimaks-stabil

Komunitas biotis mengalami perkembangan sereal (dari mulai sere pioner menuju sere klimaks) Misal: Dari padang rumput berkembang menjadi: semak/herba pohon rimbun Klimaks Klimaks ialah suatu keadaan seimbang-dinamis dari populasi yang menentukan dalam perjalanan suksesi ekologis yang optimum Klimaks ditandai oleh adanya beberapa jenis tumbuhan yang dominan dan berumur panjang. Secara fisiognomis populasi dominan tersebut merupakan identitas komunitas klimaks Misal: pada Hutan meranti jenis yang dominannya ialah pohon meranti (Dipterocarpaceae)

The area dominated by a few, long-lived plant species.

Pertumbuhan jenis-jenis baru dalam perjalanan sereal akan terjadi kompetisi dan toleransi antar populasi untuk tetap hidup (survive) dalam mendapatkan ruang hidup dan sumberdaya lainnya Interaksi Kompetisi Toleransi Dimensi Populasi Dominan waktu

Tahapan Suksesi Hutan Masyarakat hutan adalah sistem hidup yang selalu tumbuh dan berkembang (dinamis) yang biasanya terbentuk dg tahapan suksesi (sere) sbb: Invasi tumbuhan, adaptasi, agregasi, persaingan-penguasaan, reaksi terhadap habitat, dan stabilisasi komunitas

(Pioner) AWAL VEGETASI KLIMAKS Proses suksesi Pergantian masy. Tumb. homeostasis SELALU ADA PERUBAHAN POHON TUA-MATI

Stages of succession Land – rock  lichen  small shrubs  large shrubs  small trees  large trees

Konsep Klimaks Suksesi ekologi mengarah kepada suatu komunitas akhir yang stabil yaitu klimaks. Fasa klimaks ini mempunyai sifat-sifat tertentu, dan yang terpenting adalah: Fasa klimaks merupakan sistem yang stabil dalam keseimbangan antara lingkungan biologi dengan lingkungan non-biologi. Komposisi jenis pada fasa klimaks relatif tetap atau tidak berubah Pada fasa klimaks tidak ada akumulasi tahunan berlebihan dari materi organik, sehingga tidak ada perubahan yang berarti Fasa klimaks dapat mengelola diri sendiri atau mandiri

Teori Klimaks 1. Monoklimaks Pelopor: Clements (1916) Bahwa komunitas klimaks suatu kawasan semata-mata merupakan fungsi dari iklim. Iklim merupakan faktor yg sangat menentukan batas dari formasi klimaks. Suatu wilayah dg iklim yg sama dalam jangka waktu yg cukup dan bebas gangguan akan membentuk klimaks yg sama pula. Clements tidak melihat kenyataan banyaknya variasi lokal dalam suatu vegetasi yang telah berada dalam suatu bentuk klimaks. Variasi-variasi ini oleh Cliements dianggap fasa seral meskipun berada dalam keadaan yang stabil.

2. Poliklimaks Pelopor: Transley (1939) Bahwa variasi lokal dalam suatu komunitas tumbuhan perlu dipertimbangkan sebagai bentuk dari klimaks, sehingga memungkinkan untuk mendapat mosaik berbagai bentuk klimaks dari setiap daerah/wilayah iklim. Hal tersebut karena komunitas klimaks erat hubungannya dengan berbagai faktor yang mempengaruhinya seperti tanah; drainage; dan berbagai faktor lainnya. Faktor iklim adalah sangat penting, tetapi faktor-faktor lain hendaknya jangan dipandang sebagai fenomena yang bersifat temporal.

Jenis-jenis Suksesi: 1. Suksesi primer Dimulai dr area yg tdk ada mahluk hidupnya dan tidak ada tanah hanya ada batuan (bare rock), kemudian terjadi invasi oleh mahluk hidup pioner sampai terbentuk vegetasi klimaks stabil. Pd habitat air/basah: suksesi hidrakh (hydrosere) Pd habitat berbatu/kering: suksesi xerakh (xerosere) (pioner: alga, lichens, dan bakteri) Idealnya suksesi vegetasi mempunyai tahapan: Crypto – herba/terna-semak – perdu – pohon/klimaks

Primary succesion begins with a lifeless area where there is no soil (ex. bare rock). Soil formation begins with lichens or moss.

2. Suksesi Sekunder Dimulai dari hutan klimaks (hasil suksesi primer) yg mengalami kerusakan (spt kebakaran, peladangan, penebangan, penggembalaan) Rusak ringan kembali ke klimaks semula Rusak berat: tanah-air terganggu sehingga tidak dapat kembali ke keadaan semula (disklimaks). Proses Suksesi sekunder: Klimaks – rusak - rumput/semak (15–20 thn) – hutan sekunder muda (50 thn) – hutan sekunder tua (75 thn) – klimaks (100 thn)

Secondary succesion begins in an area where the natural community has been disturbed, removed, or destroyed, but soil or bottom sediments remain.

Gangguan pada sereal subklimaks cenderung pada “dynamic steady state” tetapi bila pada sereal klimaks (ekosistem mantap) cenderung pada “dynamic Equilibrium state” karena memiliki resistensi/daya lenting lingkungan yang tinggi Bila gangguan melebihi resistensi, maka ada perubahan ekosistem yang cenderung pada kerusakan (renewable atau non renewable)

Ekosistem kompleks dapat mengalami suskesi kembali bila terdapat gangguan yang menimbulkan perubahan struktur dan fungsi ekosistem kompleks tsb. Gangguan tersebut dpt secara alami atau krn antropogenic Contoh: Pohon tua dan besar yg tumbang pada ekosistem hutan hujan akan menyebabkan terbentuknya gaps (rumpang) hutan. Pada rumpang tsb terdapat banyak cahaya mthr sehingga akan merangsang pertumbuhan anakan yang tadinya selalu tertekan pertumbuhannya oleh pohon besar yg menjulang tinggi. Tumbuhnya anakan pohon menjadi dewasa dan mungkin bisa mendominasi tum buhan sebelumnya.

Pendekatan dalam Kajian Suksesi Dalam kajian suksesi harus diperhitungkan segala aspek dari ekosistem untuk menggambarkan perubahan struktur dan fungsi ekosistem selama suksesi. Pola berpikir tsb diringkas dalam diagram di bawah ini:

Contoh Suksesi Danau Gantun di Terusan Panama, Amerika Tengah telah mengalami suksesi menjadi semak belukar dalam proses suksesi Hidrosere dengan tahapan sbb: Komunitas tumbuhan air terapung, terdiri dari Slavia auriculata, Pistiasratioites, Eichorniaazurea, Utricularia mixta, Jussieua Natans Komunitas teratai bercampur dengan jenis-jenis di atas. Komunitas tumbuhan air menjulang, yang terbanyak adalah Tyoha angsutifolia, Acrostychum, danaeifolium, Crinum erubescens, Hibiscus sororius dan Sagitaria lancifolia. Komunitas rawa buluh, terdiri dari Cyperus, giganteus, scirpus, cusbensis dan jenis-jenis Cyperanceae lainnya, bersama-sama dengan rumput-ruput besar seperti Phragmites communis dan Gynerium sagittatum yang juga terdapat Jussieuasuffruticosa. Komunitas rawa belukar, terdiri dari Dalbergia castophylla dan keladi tinggi Montrichardia arborescens.

Contoh Proses Suksesi pada daerah yang baru saja mengalami letusan gunung berapi. Mula-mula daerah tersebut gersang dan tandus. Setelah beberapa saat tanah akan ditumbuhi oleh tumbuhan perintis, misalnya lumut kerak. Tumbuhan perintis ini akan menggemburkan tanah, sehingga tanah dapat ditumbuhi rumput-rumputan yang tahan kekeringan.

Setelah rumput-rumput ini tumbuh dengan suburnya, tanah akan makin gembur karena akar-akar rumput dapat menembus dan melapukan tanah, juga karena rumput yang mati akan mengundang datangnya dekomposer (pengurai) untuk menguraikan sisa tumbuhan yang mati. Dengan semakin subur dan gemburnya tanah maka biji-biji semak yang terbawa dari luar daerah itu akan tumbuh, sehingga proses pelapukkan akan semakin banyak. Dengan makin gemburnya tanah, pohon-pohon akan mulai tumbuh.

Kehadiran pohon-pohon akan mendesak kehidupan rumput dan semak sehingga akhirnya tanah akan didominasi oleh pepohonan. Sejalan dengan perubahan vegetasi, hewan-hewan yang menghuni daerah tersebut juga mengalami perubahan tergantung pada perubahan jenis vegetasi yang ada. Ada hewan yang datang dan ada hewan yang pergi. Komunitas klimaks yang terbentuk dapat berupa komunitas yang homogen, tapi dapat juga komunitas yang heterogen. Contoh : Komunitas klimaks homogen adalah hutan pinus, hutan jati. Komunitas klimaks yang heterogen misalnya hutan hujan tropis.