prinsip-ekologi-dalam-pengendalian-hayati.ppt

PRINSIP EKOLOGI DALAM PRINSIP EKOLOGI DALAM PENGENDALIAN HAYATIPENGENDALIAN HAYATI

Dr Sugiyarto, M.SiDr Sugiyarto, M.Si

Jurusan Biologi FMIPA UNS SurakartaJurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta

Prinsip Dasar Ekologi PopulasiPrinsip Dasar Ekologi Populasi

1. Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan 1. Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal-balik antara makhluk hidup dan lingkungannya. timbal-balik antara makhluk hidup dan lingkungannya. Dalam definisi tersebut lingkungan dapat dibagi menjadi Dalam definisi tersebut lingkungan dapat dibagi menjadi dua faktor, yaitu faktor fisik (abiotik) dan faktor biologi dua faktor, yaitu faktor fisik (abiotik) dan faktor biologi (biotik). (biotik).

2. Di dalam suatu ekosistem alami atau 2. Di dalam suatu ekosistem alami atau pertanian (agroekosistem), beragam jenis pertanian (agroekosistem), beragam jenis makhluk hidup akan membentuk suatu makhluk hidup akan membentuk suatu komunitas yang terdiri atas populasi-komunitas yang terdiri atas populasi-populasi dari jenis yang berbeda. Setiap populasi dari jenis yang berbeda. Setiap populasi memiliki berbagai karakteristik, populasi memiliki berbagai karakteristik, seperti kepadatan, struktur umur, laju seperti kepadatan, struktur umur, laju kelahiran, dan laju kematian. kelahiran, dan laju kematian.

3. Di alam, populasi makhluk 3. Di alam, populasi makhluk hidup tidaklah statis, tetapi hidup tidaklah statis, tetapi selalu dalam keadaan yang selalu dalam keadaan yang dinamis. Segala perubahan dinamis. Segala perubahan yang terjadi pada jumlah yang terjadi pada jumlah anggota populasi dan faktor-anggota populasi dan faktor-faktor yang mempengaruhi faktor yang mempengaruhi perubahan tersebut perubahan tersebut dipelajari dalam studi dipelajari dalam studi dinamika populasi. dinamika populasi.

4. Ukuran populasi makhluk 4. Ukuran populasi makhluk hidup tergantung pada hidup tergantung pada individu-individu yang lahir, individu-individu yang lahir, mati, datang (imigrasi), dan mati, datang (imigrasi), dan pergi (emigrasi). Ukuran pergi (emigrasi). Ukuran populasi akan bertambah populasi akan bertambah dengan adanya kelahiran dan dengan adanya kelahiran dan imigrasi, serta berkurang imigrasi, serta berkurang dengan adanya kematian dan dengan adanya kematian dan emigrasi. emigrasi.

5. Jika laju imigrasi dan5. Jika laju imigrasi dan emigrasi seimbang, emigrasi seimbang, serta laju kelahiran dan kematian tetap serta laju kelahiran dan kematian tetap maka pertumbuhan populasi akan bersifat maka pertumbuhan populasi akan bersifat eksponensial dengan model pertumbuhan eksponensial dengan model pertumbuhan populasi Nt = No ert dan laju pertumbuhan populasi Nt = No ert dan laju pertumbuhan populasi dN/dt = (b-d) No = rNo. populasi dN/dt = (b-d) No = rNo. Pertumbuhan eksponensial memperlihatkan Pertumbuhan eksponensial memperlihatkan potensi biotik (biotic potential) makhluk potensi biotik (biotic potential) makhluk hidup dengan sumber daya yang tidak hidup dengan sumber daya yang tidak terbatas dan tidak ada musuh alami. Kurva terbatas dan tidak ada musuh alami. Kurva pertumbuhan populasi logistik akan pertumbuhan populasi logistik akan berbentuk huruf J. berbentuk huruf J.

6. Ukuran populasi makhluk hidup di alam 6. Ukuran populasi makhluk hidup di alam dibatasi oleh daya dukung lingkungannya dibatasi oleh daya dukung lingkungannya (K), sehingga populasi makhluk hidup akan (K), sehingga populasi makhluk hidup akan menunjukkan suatu pertumbuhan logistik menunjukkan suatu pertumbuhan logistik dengan persamaan dN/dt = rNo (1-No/K). dengan persamaan dN/dt = rNo (1-No/K). Adapun persamaan model pertumbuhan Adapun persamaan model pertumbuhan populasinya adalah Nt = K / (1 + ea-rt). populasinya adalah Nt = K / (1 + ea-rt). Kurva pertumbuhan populasi logistik akan Kurva pertumbuhan populasi logistik akan

berbentuk huruf S.berbentuk huruf S.

7. Informasi mengenai laju reproduksi 7. Informasi mengenai laju reproduksi bersih (Ro), waktu generasi (T), dan laju bersih (Ro), waktu generasi (T), dan laju pertambahan per kapita (r) sejenis pertambahan per kapita (r) sejenis makhluk hidup akan dapat diketahui makhluk hidup akan dapat diketahui dengan membuat tabel kehidupan (life dengan membuat tabel kehidupan (life

table) nya.table) nya.

8. Makhluk hidup yang memiliki strategi hidup r 8. Makhluk hidup yang memiliki strategi hidup r hidup di habitat sementara, beradaptasi untuk hidup di habitat sementara, beradaptasi untuk memperoleh makanan sebanyak-banyaknya memperoleh makanan sebanyak-banyaknya dalam waktu yang singkat, dan ukuran dalam waktu yang singkat, dan ukuran populasinya berfluktuasi tanpa terkendali. Mereka populasinya berfluktuasi tanpa terkendali. Mereka biasanya berukuran kecil, selalu berpindah-biasanya berukuran kecil, selalu berpindah-pindah, dan memiliki waktu generasi yang pindah, dan memiliki waktu generasi yang pendek. Sebaliknya, makhluk hidup dengan pendek. Sebaliknya, makhluk hidup dengan strategi hidup K hidup di habitat yang stabil dan strategi hidup K hidup di habitat yang stabil dan ukuran populasinya mendekati daya dukung ukuran populasinya mendekati daya dukung habitat. Mereka biasanya berukuran besar, jarang habitat. Mereka biasanya berukuran besar, jarang berpindah-berpindah, dan waktu generasinya berpindah-berpindah, dan waktu generasinya panjang.panjang.

Pengaruh Faktor Lingkungan Pengaruh Faktor Lingkungan terhadap Populasiterhadap Populasi (Hukum minimum Leibig, Teori (Hukum minimum Leibig, Teori Toleransi Shelford, Holocoenotik)Toleransi Shelford, Holocoenotik)

1. Berbagai faktor lingkungan dapat bekerja 1. Berbagai faktor lingkungan dapat bekerja sebagai suatu kekuatan alam yang sebagai suatu kekuatan alam yang mengakibatkan naik turunnya kelimpahan mengakibatkan naik turunnya kelimpahan populasi sejenis makhluk hidup. Faktor-faktor populasi sejenis makhluk hidup. Faktor-faktor lingkungan tersebut dapat membantu atau lingkungan tersebut dapat membantu atau menghambat usaha pengendalian hama. menghambat usaha pengendalian hama.

2. Penyakit merupakan salah satu dari 2. Penyakit merupakan salah satu dari berbagai faktor terkait kepadatan yang berbagai faktor terkait kepadatan yang pengaruhnya semakin besar dengan pengaruhnya semakin besar dengan meningkatmya kepadatan populasi makhluk meningkatmya kepadatan populasi makhluk hidup. Bencana alam seperti letusan hidup. Bencana alam seperti letusan gunung berapi atau hujan badai, meskipun gunung berapi atau hujan badai, meskipun dapat mempengaruhi ukuran populasi dapat mempengaruhi ukuran populasi makhluk hidup, adalah faktor-faktor yang makhluk hidup, adalah faktor-faktor yang tidak terkait dengan kepadatan populasi tidak terkait dengan kepadatan populasi makhluk hidup. Pada kepadatan populasi makhluk hidup. Pada kepadatan populasi

berapa pun pengaruhnya akan tetap sama.berapa pun pengaruhnya akan tetap sama.

3. Hampir semua orang kini menerima 3. Hampir semua orang kini menerima pandangan bahwa populasi makhluk hidup pandangan bahwa populasi makhluk hidup di alam diatur oleh faktor-faktor yang terkait di alam diatur oleh faktor-faktor yang terkait dengan kepadatan. Faktor-faktor yang tidak dengan kepadatan. Faktor-faktor yang tidak terkait dengan kepadatan hanya dapat terkait dengan kepadatan hanya dapat mengubah tetapi tidak mengatur kepadatan mengubah tetapi tidak mengatur kepadatan

populasi makhluk hidup di alam.populasi makhluk hidup di alam.

4. Peranan faktor biotik dan abiotik dalam 4. Peranan faktor biotik dan abiotik dalam menentukan ukuran populasi makhluk hidup di menentukan ukuran populasi makhluk hidup di suatu ekosistem dapat digambarkan melalui suatu ekosistem dapat digambarkan melalui skenario umpan balik lingkungan (environmental skenario umpan balik lingkungan (environmental feedback). Persaingan antarindividu sejenis feedback). Persaingan antarindividu sejenis (intraspesifik) dalam memperebutkan sumber (intraspesifik) dalam memperebutkan sumber daya akan mengurangi ukuran populasi atau daya akan mengurangi ukuran populasi atau terjadi umpan balik negatif (negative feedback). terjadi umpan balik negatif (negative feedback). Pada waktu ukuran populasi cukup rendah, maka Pada waktu ukuran populasi cukup rendah, maka kondisi lingkungan mulai pulih dan siklus yang kondisi lingkungan mulai pulih dan siklus yang

sama akan terjadi lagi.sama akan terjadi lagi.

5. Interaksi antara makhluk hidup tidak 5. Interaksi antara makhluk hidup tidak sejenis dapat mempengaruhi lingkungan sejenis dapat mempengaruhi lingkungan jenis lain secara positif (+), negatif (-), atau jenis lain secara positif (+), negatif (-), atau tidak sama sekali (0). Kategori interaksi tidak sama sekali (0). Kategori interaksi antara jenis-jenis makhluk hidup yang antara jenis-jenis makhluk hidup yang berbeda dapat dibagi menjadi empat, yaitu berbeda dapat dibagi menjadi empat, yaitu persaingan (-/-), eksploitasi (+/-), persaingan (-/-), eksploitasi (+/-), mutualisme (+/+), dan komensalisme (+/0). mutualisme (+/+), dan komensalisme (+/0). Interaksi yang termasuk ke dalam kategori Interaksi yang termasuk ke dalam kategori eksploitasi adalah pemangsaan, eksploitasi adalah pemangsaan,

parasitisme, patogenitas, dan herbivora.parasitisme, patogenitas, dan herbivora.

6. Interaksi yang bersifat eksploitasi dapat 6. Interaksi yang bersifat eksploitasi dapat membatasi ukuran dan penyebaran populasi membatasi ukuran dan penyebaran populasi mangsa atau inang. Aktivitas pemangsa, mangsa atau inang. Aktivitas pemangsa, parasitoid, patogen, atau herbivora akan parasitoid, patogen, atau herbivora akan menurunkan laju kelahiran dan meningkatkan laju menurunkan laju kelahiran dan meningkatkan laju

kematian mangsa atau inang.kematian mangsa atau inang.

7. Faktor-faktor lingkungan yang 7. Faktor-faktor lingkungan yang memiliki pengaruh paling penting memiliki pengaruh paling penting terhadap kematian populasi terhadap kematian populasi makhluk hidup dapat dicari dengan makhluk hidup dapat dicari dengan melakukan analisis faktor kunci (key melakukan analisis faktor kunci (key factor analysis) yang dikembangkan factor analysis) yang dikembangkan oleh Varley and Gradwell (1960). oleh Varley and Gradwell (1960).

8. Informasi yang diperoleh dari analisis 8. Informasi yang diperoleh dari analisis faktor kunci sangat berguna dalam upaya faktor kunci sangat berguna dalam upaya pengelolaan hama. Dari hasil analisis pengelolaan hama. Dari hasil analisis tersebut dapat diperkirakan apakah tersebut dapat diperkirakan apakah perlakuan insektisida diperlukan untuk perlakuan insektisida diperlukan untuk mengendalikan sejenis hama. Kecuali itu mengendalikan sejenis hama. Kecuali itu dapat pula memperkirakan apa yang akan dapat pula memperkirakan apa yang akan terjadi pada populasi hama jika perlakuan terjadi pada populasi hama jika perlakuan

insektisida diberikan.insektisida diberikan.