ekologi hewan PERTUMBUHAN POPULASI

PERTUMBUHAN POPULASI
(Eksponensial dan logistik), Neraca Kehidupan, Strategi Pertumbuhan Populasi dan
Interaksi Populasi
MAKALAH
Disusun Untuk Memenuhi Tugas
Mata Kuliah Ekologi Hewan
Yang Dibina Oleh Ika Priantari, S.Si
Oleh
Kelompok 8
Aini Maskuro
( 0910211107 )
PROGRRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
MARET, 2012
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 1
PEMBAHASAN
Setiap populasi makhluk hidup mengalami proses yang sama. Antara lain dia mengemukakan
tingkat fertilitas suatu organisme mungkin sangat tinggi, tetapi bahaya yang mengancam
populasinya juga besar.
Tarumingkeng (1994), Populasi adalah sehimpunan individu atau kelompok individu dalam
satu spesies (atau kelompok lain yang dapat melangsungkan interaksi genetik dengan jenis
yang bersangkutan), dan pada waktu tertentu menghuni suatu wilayah atau tata ruang
tertentu. Smith (1990) mendefinisikan populasi sebagai kelompok organisme spesies yang
sama yang mengalami interbreeding . Krebs (2001) populasi adalah sekelompok organisme
sejenis yang menempati ruang tertentu pada waktu tertentu.
Populasi memiliki karakterisitik kelompok – statistical measure – yang tidak dapat diterapkan
pada individu. Karakteristik dasar populasi yang banyak didiskusikan adalah kepadatan
(density). Empat parameter populasi yang mengubah kepadatan populasi adalah natalitas (
telur, biji, produksi spora, kelahiran), mortalitas (kematian), imigrasi dan emigrasi
1 Pertumbuhan Populasi
Pertumbuhan Populasi
Populasi adalah unit biologis yang menunjukkan perubahan dalam ukurannya.
Setiap populasi mengalami tiga fase sepanjang siklus hidupnya yaitu:
1) Tumbuh
2) Stabil
3) Menurun
Perubahan itu dipengaruhi oleh :
1) Natalitas (kelahiran)
2) Mortalitas (kematian)
3) Migrasi (perpindahan populasi)
4) Imigrasi
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 2
5) Emigrasi
Pertumbuhan populasi berarti perubahan ukuran populasi pada periode waktu tertentu. Grafik
yang menggambarkan secara aritmatik laju pertumbuhan populasi dN/dt = rN, dikenal
sebagai kurva bentuk J atau kurva laju pertumbuhan eksponensial
Hubungan antara potensi biotik, pertumbuhan logistik dan resistensi lingkungan.
Penambahan jumlah individa ke dalam populasi secara tiba-tiba melebihi daya dukung
menyebabkan kurva bentuk J pada kurva potensi biotik menjadi terputus secara tiba-tiba
(overshoot). Jika kemampuan daya dukung hanya dibatasi oleh persediaan makanan. Pada
kenyataannya populasi organisme berosilasi disekitar daya dukung (K). Sedangkan pada
keadaan lingkungan yang terbatas, dimana populasi dibatasi oleh daya dukung lingkungan,
sehingga ukuran populasi mempengaruhi laju pertumbuhan, dan laju pertumbuhan
membentuk kurva sigmoid (S).
Pertumbuhan populasi hewan di alam dibedakan atas golongan yang mempunyai sifat satu
kali berkembang biak dan beberapa kali berkembang biak. Untuk itu maka pertumbuhan
populasi organisme dibedakan atas dua golongan yaitu (a) Organisme dengan satu generasi
(discret generation), dan (b) Organisme dengan generasi lebih dari satu (continous
generation).
Kondisi lingkungan terbatas
Tingginya angka kepadatan menyebabkan angka kelahiran berkurang atau akan kematian
akan meningkat dengan berbagai sebab (persaingan, penyakit etc). Model matematika
sederhana turunnya laju pertumbuhan tersebut berbentuk linier, dengan asumsi bahwa adanya
satu garis lurus yang menyatakan hubungan antara kepadatan dan angka perkembangbiakan.
Dalam hal ini dengan bertambahnya kepadatan maka angka perkembangbiakannya akan
semakin rendah. Laju reproduksi bersih (R0) sebagai fungsi linier dari kepadatan populasi
(N) pada waktu (t).
Populasi dibandingkan oleh ruang dan waktu, hal ini berkaitan dengan perubahan
yang terjadi ukuran besar dan komposisi populasi karena perubahan faktor-faktor yang
bekerja baik internal maupun eksternal dari populasi. Populasi tidak selalu statis namun
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 3
dinamis sepanjang perubahan waktu. Misalnya populasi walang sangit berhubungan dengan
areal pertanaman dan musim tanam padi. Dengan demikian yang menarik perhatian dalam
kajian populasi tidak hanya besarnya populasi pada suatu waktu, namun bagaimana
perubahan besarnya populasi serta faktor yang bekerja dalam perubahan tersebut.
Ukuran besarnya populasi dapat dilakukan dengan menggunakan kerapatan, yang
biasa dinotasikan dengan N, dan waktu dinotasikan dengan t. Karena N selalu beruabah
menurut waktu, maka N disebut variabel tak bebas, yang terpaut waktu.Sedangkan t berubah
tidak tergantung N, sehingga t adalah variabel bebas tak terpaut N.
Proses perubahan suatu populasi dapat digambarkan sebagai trayek tori perubahan
suatu titik ke titik berikutnya, yang bekerja mengikuti kaidah- kaidah berkaitan dengan
perubahan alamiah menurut dimensi waktu.
Jika populasi dianggap sebagai suatu sistem, maka perubahan kerapatan dari wktu ke
waktu berikutnya, maka kecepatan perubahan tersebut disebut sebagai laju (percepatan), yang
disimbolkan sebagai r.
Dari ketentuan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Dalam suatu sistem waktu t terkandung aspek- aspek tertentu yang mempengaruhi
sistem itu selang atau periode (t-1), t.
2. Pengaruh terhadap sistem saat t tidak berakibat pada saat t tetapi pada arah dan laju
perubahan selanjutnya setelah saat t.
Apabila perubahan populasi tersebut terjadi pada lingkungan tidak terbatas
(sumberdaya tidak terbatas) maka laju pertumbuhan spesifik (laju pertumbuhan per
individu) populasi tersebut konstan untuk saat itu. Asumsi kondisi tidak terbatas ini
memang kurang tepat. Keadaan di alam sumberdaya (ruang dan makanan) tersedia
terbatas , disamping itu bekerja pula faktor lain misalnya kopetisi, baik diantara
individu anggota populasi itu sendiri maupun antar populasi.
Dalam keadaan senyatanya, perubahan kerapatan populasi diakibatkan oleh:
1) Natalitas (penambahan jumlah individu karena kelahiran),
2) Masukan individu baru dari luar ke dalam populasi tersebut (imigrasi),
3) Mortalitas (penurunan jumlah individu karena kematian),
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 4
4) Keluarnya individu anggota populasi tersebut (emigrasi).
NATALITAS
MORTALITAS
POPULASI
EMIGRASI
IMIGRASI
Gambar 1: faktor- faktor yang mempengaruhi perubahan kerapatan populasi.
1.1 Model Pertumbuhan Eksponensial
Dalam kajian model pertumbuhan, biasanya dilakukan terhadap satu spesies tertentu
dengan menggunakan asumsi bahwa kondisi lingkungan populasi tersebut tak terbatas.
Pada kondisi yang ideal pertumbuhan bakteriyang berasal dari satu sel diasumsikan
sebagai populasi awal (No= 1), yang diamati perkembangannya selama 10 jam (t= 10).
Setiap jam masing- masing individu membelah menjadi 2 individu baru, sehingga
perkembangan cacah individu anggota populasinya menjadi 4, 8, 16, 32, 64, .... dan
seterusnya.
Kurva pertumbuhan populasi pada lingkungan yang terbatas disebut kurva bentuk S
(sigmoid).
Pada kurva ini dikenal laju pertumbuhan pada (a) fase tersendat (lag phase), (b) fase
menanjak naik (accelerating growth phase), (c) fase pertumbuhan melambat (decelerating
growth phase) dan (d) periode keseimbangan (equilibrium period).
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 5
Kurva Sigmoid berbeda dengan kurva geometrik (bentuk J) dalam dua hal yaitu: (1) kurva ini
memiliki asimptot atas (kurva tidak melebihi titik maksimal tertentu), (2) kurva ini mendekati
asimptot secara perlahan, tidak secara mendadak atau tajam. Laju pertumbuhan dapat
dikurangi dengan penambaan individu baru dalam populasi, yang mengakibatkan
pertambahan menjadi berkurang.
Dari contoh tersebut di atas terlihat bahwa ada hubungan antara kepadatan populasi dengan
laju pertambahan populasi sampai mencapai daya dukungnya. Semakin besar ukuran populasi
(makin mendekati daya dukung) maka laju pertambahan populasinya semakin kecil walaupun
laju pertambahan intirinsiknya tetap. Jadi laju pertumbuhan populasi pada linkungan yang
terbatas dipengaruhi oleh ukuran populasi.
Tabel perkembangan cacah individu populasi setiap jam dari No= 1
Waktu
0
1
2
3
...
10
...
Generasi 1
2
3
4
...
11
...
N1
N2
N3
...
N10
...
t
(+)
Populasi
No
(20)N0= (21)N0= (22)N0= (23)N0= ....
(210)N0= ....
1
1024
2
4
8
Nt
(2t)N0
Secara matematis, model pertumbuhan ini dapat dituliskan
Dn/ dt = rN; maka r = Dn /(N dt)....................................................(1)
Simbol r disebut sebagai koefisien pertumbuhan sesaat, yang dengan manipulasi kalkulus
dapat dituliskan persamaan sebagai
Nt= (2t)N0...............................................................................................(2)
Model pertumbuhan di atas didasarkan pada asumsi:
1) Makanan bagi bakteri tersedia dalam jumlah yang cukup
2) Ruang hidup selalu mencukupi untuk perkembangbiakan
3) Keadaan lingkungan seperti suhu dan kelembaban dalam keadaan konstan
4) Bakteri berkembangbiak secara teratur setiap jam sehingga tidak terjadi senjang
waktu
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 6
5) Kematian individu anggotapopulasi tidak terjadi , sehingga cacah individu
anggota populasi dari waktu ke waktu terus meningkat.
Perkembangan bakteri setiap jam dinyatakan dengan ᵧ, yaitu pembelahan setiap
individu pada setiap generasi yaitu menjadi 2 individu , ᵧ= 2 persatuan waktu
(jam).Sehingga secara matematis ditulis sebagai:
Nt = ᵧ tN0................................................................................................................................................(3)
Persamaan (3)di atas merupakan persamaan differen yang dimunculkan secara
urut:
Nt = ᵧt N0
Nt+1 = ᵧt+1N0
Nt-2 = ᵧt-3 N1= ᵧ t-3N1= ᵧt-2 N0= ᵧt-4 N2
Penulisan ᵧ = 2 dapat pula dinyatakan sebagai
ᵧ = 21 atau 40.5
Bila digunakan bilangan alami(Euler, e= 2.71828...) maka dapat ditulis persamaan
sebagai:
ᵧ = er r=ln ᵧ
Jika ᵧ = er = 2 maka ln ᵧ= 0,683 sehingga persamaan (3) dapat diruskan sebagai:
Nt =(er)N0 atau Nt= N0ert..........................................................(4)
ln Nt = ln N0 + rt ; maka r= ln Nt - ln N0......................................................(5)
Jika diplotkan maka kurva eksponensial pertumbuhan sesaat adalah:
20.0000
Nt
0
t
10
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 7
Jika laju imigrasi dan emigrasi seimbang, serta laju kelahiran dan kematian tetap maka
pertumbuhan populasi akan bersifat eksponensial dengan model pertumbuhan populasi Nt
= No ert dan laju pertumbuhan populasi dN/dt = (b-d) No = rNo. Pertumbuhan
eksponensial memperlihatkan potensi biotik (biotic potential) makhluk hidup dengan
sumber daya yang tidak terbatas dan tidak ada musuh alami. Kurva pertumbuhan populasi
logistik akan berbentuk huruf J.
Laju pertumbuhan instrinsik (pertumbuhan spesifik) merupakan interaksi fungsi
kerapatan (n), sifat genetik (g) dan kondisi lingkungan (E), yang secara matematis ditulis
sebagai:
R=ᵩ (N, G, E)
R= Laju instrinsik
ᵩ= fungsi
dalam alam, faktor lingkungan (E) akan mengalami perubahan sepanjang waktu, baik
langsung maupun tak langsung akan berpengaruh terhadap perubahan populasi.Apabila faktor
G dan E pada satu saat tidak berubah, maka pertumbuhan populasi instrinsik dapat dituliskan:
Nt + ∆t = Nt (b-d) Nt ∆t
Nt + ∆t = populasi pada saat t + ∆t
Nt= populasi pada saat t
∆t = selang waktu pengamatan
B= laju kelahiran persatuan waktu
D= laju kematian persatuan waktu
R = b-d = laju reproduksi persatuan waktu
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 8
Ukuran populasi makhluk hidup di alam dibatasi oleh daya dukung lingkungannya (K),
sehingga populasi makhluk hidup akan menunjukkan suatu pertumbuhan logistik dengan
persamaan dN/dt = rNo (1-No/K). Adapun persamaan model pertumbuhan populasinya
adalah Nt = K / (1 + ea-rt). Kurva pertumbuhan populasi logistik akan berbentuk huruf S.
1.2 Model Pertumbuhan Logistik
Model pertumbuhan populasi dan sejarah kehidupan
Model logistik memperkirakan laju pertumbuhan yang berbeda untuk populasi dengan
kondisi kepadatan tinggi dan rendah relatif terhadap daya tampung lingkungan. Pada
populasi dengan kepadatan itnggi, masing-masing individu memiliki sedikit sumberdaya
yang tersedia dan populasi tersebut tumbuh secara lambat, atau bahkan berhenti sama
sekali. Pada populasi dengan kepadatan rendah, keadaan yang berlawanan akan berlaku
dimana sumberdaya berlimpah dan populasi tumbuh secara cepat. Selama akhir tahun
1960-an, ahli ekologi populasi Martin Cody memperkenalkan konsep bahwa adaptasi
sejarah kehidupan yang berbeda akan lebih disukai pada kondisi-kondisi yang berbeda
tersebut. Ia berpendapat bahwa pada kepadatan populasi yang tinggi, seleksi akan lebih
menyukai adaptasi yang organismenya dapat bertahan hidup dan bereproduksi dengan
sedikit sumberdaya.
Dengan demikian, kemampuan bersaing dan efisiensi maksimum penggunaan
sumberdaya lebih disukai pada populasi yang cenderung tetap berada pada atau di dekat
daya tampungnya. Pada kepadatan populasi yang rendah, adaptasi yang meningkatkan
reproduksi yang cepat, seperti peningkatan fekunditas dan kematangan lebih dini menjadi
terseleksi. Laju reproduksi yang tingg, tanpa memperhitungkan efisiensi, lebih disukai
pada kasus ini. Karakteristik Populasi Ideal Terseleksi oleh-r (oportunistik) dan
Terseleksi oleh-K (Kesetimbangan).
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 9
N
K
DN/dt = Rn (K-N)/N
MODEL PERTUMBUHAN LOGISTIK
Bila N kecil maka (K-N)/K akan mendekati 1, sehingga pertumbuhan mendekati
eksponensial. Bila N mendekati K, maka (K-N)/K mendekati 0, berarti pertumbuhan populasi
kecil,mendekati 0.
DN/NDt
R
K
N
Grafik penentu parameter pertumbuhan populasi r dan K
Persamaan logistik ini pertama kali ditemukan oleh Verhuls pada tahun 1839, yang dikenal
dengan nama kurva logistik atau kurva S karena bentuknya seperti huruf S.Asumsi yang
berlaku:
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 10
 Populasi akan mencapai keseimbangan dengan lingkungan, dengan sebaran umur
yang stabil
 Pertumbuhan akan mengalami pertumbuhan yang berangsur-angsur menurun secara
tetap dengan konstanta r
 Pengaruh r bersifat seketika tanpa penundaan (time tag)
 Sepanjang pertumbuhan lingkungan tidak mengalami perubahan
 Pengaruh kerapatan adalah sama terhadap semua tingkatan umur populasi
 Perkembangan tidak dipengaruhi oleh kerapatan dan rasio jenis kelamin.
Dalam kondisi alami, pertumbuhan populasi dikendalikan baik oleh faktor internal
maupun faktor eksternal yang dominan adalah kerapat populasi itu sendiri.Dalam
pertumbuhan populasi akan terjadi kompetisi antara anggota populasi itu
sendiri.Semakin dekat nilai N terhadap K, maka tekanan (stres) dalam bentuk
kompetisi akan semakin kuat.Bekerjanya faktor pengendali karena peningkatan
kerapatan populasi itu sendiri disebut faktor pengendali bergayut (dependent
factor).Sedangkan faktor pengendali eksternal merupakan faktor yang bekerjanya
tanpa ada hubungan dengan peningkatan kerapatan populasi, yang disebut faktor
pengendali tak bergayut (independent factor), misalnya kebakaran, banjir, kebakaran,
pencemaran, dan bencana alam lainnya.
Faktor bergayut dapat merupakan kompetisi intra maupun inter spesies,
predasi, dan sumberdaya yang dibutuhkan untuk kelangsungan hhidup populasi.
N
Tekanan karena kerapatan populasi
Biotik potensial
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 11
Grafik pertumbuhan logistiklogistik dan keseimbangan populasi
Grafik a
Grafik B
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 12
a.Plot kurva eksponensial populasi untuk fungsi b-d= r N, Nt= N0epangkat n
b.kurva eksponensial yang ditransformasikan ke sumbu semi logaritma
Populasi burung pheasant yang telah dimasukkan ke lokasi yang belum dihuni
Densitas umum memperlihatkan densitas optimal untuk pertumbuhan populasi
neto(kelahiran- kematian)
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 13
Perubahan jumlah sel ragi dalam suatu kultur laboratorium yang baru (data dari pearl 1925,
menurut Kormondy) ket: grafik dari: SJ Mc Naughton 1990:292-295
2.Neraca Kehidupan (Life Tabel)
Populasi di aalam tidaklah tersusun atas umur yang seragam, demikian pula dengan ukuran
badannya, dan kemampuan makan. Contoh paling nyata adalah pada hewan yang mengalami
metamorfosis , baik yang sempurna maupun yang tidak sempurna. Dalam hdupnya
mempunyai fase perkembangan (telur, larva, pupa, imago), yang dalam masing-masing fase
perkembangan masih pula dapat dibedakan pada kelompok umur tertentu, misalnya: larva
instar I, II dan sebagainya.
Untuk memberikan gambaran tentang neraca kehidupan, diberikan contoh kohort/ chohort
nyamuk, yang datanya secara hipotetik menggambarkan pertumbuhan populasi nyamuk pada
kolom percobaan dengan populasi awal 500 telur nyamuk.Terhadap telur tersebut dilakukan
pegamatan setiap hari untuk mengetahui perkembangan populasinya ke 500 telur nyamuk
tersebut merupakan populasi yang terdiri dari suatu gugus individu yang dianggap berasal
dari kelas umur yang sama (chocort).
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 14
X (1)
ax
1x
dx
qx
(Hari
(2)
(3)
(4)
(5)
pengamatan
= Jumlah individu Proporsi
kelas umur)
yang hidup
individu
Jumlah individu Proporsi
ysng yang mati
hidup
individu
yang
mati
0
500
1.00
20
0.04
1
480
0.96
30
0.006
2
450
0.90
0
0.07
3
450
0.90
30
0.06
4
420
0.84
110
0.26
5
310
0.62
110
0.35
6
200
0.40
20
0.10
7
180
0.36
30
0.17
8
150
0.30
125
0.83
9
25
0.05
25
1.00
10
0
0
0
0
Angka pada masing-masing kolom tersebut diperoleh dari: jumlah individu yaang hidup di
Kutub Utara.
1x
: jumlah individu setelah distandarkan untuk masing-masing umur (10 dapat
dibuat 1, 10, 100, dsb)
Dx = 1x -1x+1 : jumlah individu yang mati (mortalitas ) pada KU (data pengamatan)qx =
dx/ax atau qx= 1x -1x+1 / 1x proporsi individu yang mati pada KUx terhadap jumlah individu
yang hidup pada KUx
Selanjutnya neraca kehidupan chohort nyamuk akan dilengkapi dengan kolom- kolom
berikut:
Lx = (1x +1x+1)/ 2
: jumlah rata-rata individu pada KUx dan KU berikutnya x+1
kolom 7 : jumlah individu yang hidup pada Kux= 0...w (X= W adalah
kelas umur terakhir)
Cx = Tx/1x
:Harapan hidup individu pada setiap Kux (kolom 8 dan 9)
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 15
Mx
: Keprediksian spesifik individu pada Kux adalah banyaknya anak
betina per kapita yang lahir pada Kux (kolom 9)
1xmx
; Perkalian 1x dengan mx untuk setiap Kux adalah banyaknya anak
yang lahir pada Kux (kolom 10)
A
ax
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1x
500 1
480 0,96
450
450
420
310
200
180
150
25
0
dx
20
qx
0,04
30
0,9
Lx
Tx
ex
mx
1xmx
X1xm
x
Px
0,98
5,13
5,83
0
0
0
0,95
0,06
0,93
4,85
5,05
0
0
0
0,97
0
0,07
0,9
3,92
4,37
0
0
0
0,97
0,9
30
0,06
0,87
3,02
3,36
0
0
0
0,84
0,84
110
0.26
0,73
2,15
2,56
0
0
0
0,7
0,62
110
0.35
0,51
1,42
2,29
0
0
0
0,5
0,4
20
0.10
0,38
0,91
2,27
8
3,2
19,2
0,87
0,36
30
0.17
0,33
0,53
1,47
2
0,72
5,04
0,53
0,3
125
0.83
0,17
0,2
0,67
2
0,6
4,8
0,14
0,05
25
1.00
0,02
0,02
0,5
1
0,05
0,45
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
∑
5,82
4,57
29,49
Jumlah pada kolom 10 merupakan proporsi banyaknya anak betina dilahirkan oleh
semua individu betina sepanjang generasi chohort nyamuk dan disebut laju reproduksi
netto (Ro)
1xmx : perkaliana Xx1x dan mx untuk setiap KUX (KOLOM 11) digunakan untuk
mengaprokmasikan lamanya generasi (To)
Px: peluang survival : proporsi individu yang hidup pada Kux dan dapat mencapai
KU (X+1) Parameter ini digunakan dalam metric proyeksi Lestie untuk
memprediksi pertumbuhan populasi secara diskrit.
3. Strategi Pertumbuhan Populasi
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 16
Strategi sejarah kehidupan yang berbeda tersebut kadang masing-masing disebut
sebagai sifat-sifat yang terseleksi oleh K dan terseleksi oleh r. Populasi terseleksi ole
K (K-selected population) yang disebut juga populasi kesetimbangan (equilibrial
population), adalah populasi yang cenderung akan hidup pada kepadatan populasi
yang mendekati batas sumberdayanya (K atau daya tampung). Populasi terseleksi
oleh-r (r-selected population), yang juga disebut populasi oportunistik (opportunistic
population), kemungkinan besar akan ditemukan dalam lingkungan yang bervariasi,
di mana kepadatan populasi berubah-ubah, atau dalam habitat terbuka di mana
individu kemungkinan besar menghadapi sedikit persaingan.
Kemampuan berkembang suatu populasi hingga ini merupakan hasil proses adaptasi
yang panjang (ababtasi).Populasi selalu merespon perubahan lingkungan untuk
mempertahankan keturunannya dengan berbagai cara.Oleh karenanya seringkali kita
temukan di dalam spesies yang telah mengalami spesifikasi (spesies lokal), dan sub
spesies lainnya.
Mengacu pada model pertumbuhan populasi yaitu dn/ Ndt = r (K-N)/ K dapat
memberikan gambaran secara teoritis strategi pertumbuhan suatu yang dikembangkan
oleh Mac Arthur (1972), yaitu strategi r dan K.
Pertumbuhan
suatu populasi pada kondisi tertentu berada didekat daya dukung
lingkungan (K), Maka strategi yang dikembangkan adalah strategi K. Sebaliknya jika
populasi mempunyai laju yang optimal pada kondisi dibawah daya dukung
lingkunngan, maka stategi yang dikembangkan adalah strategi r.Hal ini mempunyai
pengertian bahwa strategi r akan dikembangkan oleh suatu populasi jika kondisi
lingkugannya ideal, sedangkan strategi Kakan dikembangkan pada saat populasi
mendapatkan stress lingkungan (kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan) .
Baik strategi K maupun r bukan merupakan sesuatu yang mutlak, sehingga keduanya
dapat terjadi dalam proses perkembangan populasi.Demikian pula dengan pembagian
kedua strategi tersebut, hanya merupakan alternatif, yang tidak menutup kemungkinan
melakukan klasifikasi atau pengelompokan bentuk strategi yang lain berdasarkan
karakter populasi yang dominan.Yang perlu diperhatikan, bahwa strategi r mapun K
bukan merupakan kkarakter spesies, namun spesifik karakter populasi. Didaerah
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 17
tropik pada umumnya cenderung mengembangkan strategi K, sedangkan di daerah
kutub cenderung pada stategi r.
Beberapa karakter strategi r dan K yang telah dikembangkan oleh Pianka(1970 dalam
Krebs, 1978) adalah sbb:
Kondisi
Strategi r
Strategi K
Iklim
Beragam dan menentu
Konstan dapat diprediksi
Kurva Kehidupan
Bentuk III
Bentuk II
Kerapatan Populasi
Berfluktuasi dibawah K, Konstan
tidak seimbang
Persaingan
intra
dalam
keseimbangan , dekat K
dan Umunya kurang kuat
Umumnya sangat ketat
Perkembangan
r Perkembangan lambat, r
interspesies
Arah seleksi
cepat,
tinggi, daya saing lemah, rendah, daya saing kuat,
ukuran
reproduksi
tubuh
per
kecil, ukuran tubuh lebih besar,
generasi reproduksi berulang.
satu kali
Jangkauan hidup
Pendek
Panjang lebih dari 1 tahun
Strategi
Produksi
Efisiensi
4.Interaksi populasi
Di dalam organisme tidak hidup sendirian , melainkan berdampingan dengan organism
lainnya. Bila suatu populasi hidup bersama dengan populasi yang lain, maka boleh jadi
keduanya saling mempengaruhi atau bisa jadi keduanya saling mempengaruhi atau bisa jadi
tidak sama sekali.
Interaksi biasa terjadi diantara sesama individu dalam suatu populasi, yang dikenal
dengan istilah interaksi intra spesifik. Biasanya interaksi ini terjadi dalam memperebutkan
sumberdaya sejenis yang keberadaannya terbatas. Kompetisi ini sangat ketat dikareanakan
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 18
kebutuhan sumberdaya yang diperebutkan diantara individu tersebut sama, dan tidak dapat
digantikan dengan yang lainnya.
Interaksi yang terjadi antara dua populasi yang berbeda disebut sebagai interaksi intra
spesifik. Secara teoritik dapat dikatakan bahwa populasi dua spesies dapat berinteraksi yang
pengaruhnya dapat menguntungkan (+), merugikan (-) atau populasi tersebut tidak
berpengaruh (0). Ketiga efek interaksi tersebut dapat saling berkombinasi satu sama lain,
sehingga efek dari interaksi tersebut dapat menimbulkan berabagai tipe interaksi. Dengan
berpedoman pada efek yang muncul, maka tipe interaksi dialam dapat dikenali, bahkan dalam
suatu komunitas yang majemuk (kompleks). Berbagai tipe interaksi dialam tersebut adalah :
no
Tipe
Spesies
1
2
Sifat umum
1
Neuralisme
0
0
Keduanya saling tidak mempengaruhi
2
Kompetisi
-
-
Hambatan yang saling merugikan
3
Parasitisme
-
+
Populasi 1 dirugikan, populasi 2 untung
4
Predasi
-
+
Populasi 1 dirugikan, populasi 2 untung
5
Komensalisme
0
+
Populasi 1 tidak terpengaruh, populasi 2 untung
6
Amensalisme
0
-
Populasi 1 tidak terpengaruh populasi 2
7
Protokoperasi
+
+
Populasi 1 dan 2 untung, tetapi tidak obligat
8
Mutualisme
+
+
Populasi 2 dan 2 untung, tetapi obligat
Tabel 4.1 tipe interaksi – interaksi yang ada di alam.

Tipe interaksi-interaksi tersebut diatas menunujukkan bahwa komensalisme,
protokoperasi dan mutualisme digolongkan pada tipe interaksi “ positif ”.
sedangkankompetisi, parasitisme, predasi, danamensalismeadalahtipeinteraksi “
negative “. Menurut piankaj (1983), bahwaneutralisme yang benar – benar jarang
dijumpai di alam, halinimungkinadainteraksitidaklangsungantarsemuapopulasi yang
terdapat didalam suatu ekosistem. Dua spesies dapat menunjukkan parasitisme pada
suawaktu dan dapat pula merupakan komensalisme pada waktu yang lain. Dapat pula
merupakan neutralisme pada suatu waktu dan berubah pada waktu yang lain.
Fenomena tumpang tindih sering kali kita dijumpai dialam. (Syafei,edhensurasa.
1990. Pengantar ekologi tumbuhan. Bandung: ITB)
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 19
Interaksi antarkomponen ekologi dapatmerupakan interaksi antarorganisme,antarpopulasi,
dan antarkomunitas.
A. Interaksi antar organisme
Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu
akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu
dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak
kita lihat di sekitar kita.
Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat.
Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut.
a. Netral
Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat
tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral. Contohnya :
antara capung dan sapi.
b. Predasi
Termasuk interaksi populasi yang antagonis yaitu interaksi antara 2 organisme dimana jenis
populasi yang stu memakan yang lain.Populasi pemangsa disebut pemangsa (predator),
populasi yang dimangsa disebut mangsa (Prey)
Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat
sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai
pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan
burung hantu dengan tikus.
Peranan predasi dalam ekosistem
1. pemangsaan berperan penting pada aliran energidalam rangkaian rantai makanan
dalam komunitas
2. pemangsaan menyebabkan terjadinya evolusi populasi pemangsa dan mangsa
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 20
3. pemangsaan mengakibatkan kepunahan beberapa jenis hewan dan tumbuhan. (Setiadi,
1989:91)
c. Parasitisme
Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme
hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat
merugikan inangnya.
contoh : Plasmodium dengan manusia, Taenia saginata dengan sapi, dan benalu dengan
pohon inang.
d. Komensalisme
Komensalisme merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam
bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan
dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya.
Asosiasi binatang sessil dan organisme karang di laut.
e. Prorokoperasi (+ +)
Kedua jenis individu populasi yang berinteraksi mendapatkan keuntungan tetapi bukan
merupakan keharusan bagi kedua populasi untuk selalu saling berhubungan agar dapat hidup.
Contoh: assosiasi lumut dengan keong air tawar (lumut menggunakan zat hara dari keong).
Keong ditumbuhi lumut menjadi perlindungan terhadap musuh-musuhnya.
Burung pemakan kutu dengan kerbau
f. Mutualisme
Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling
menguntungkan kedua belah pihak.Keberadaan kedua spesies merupakan keharusan. Contoh,
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 21
bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan.
B. Interaksi Antarpopulasi
Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau
tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antarpopulasi adalah sebagai berikut.
Amansalisme/ Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu
menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar
pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan
zat yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai
anabiosa.Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat
menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.(ektumb)
Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang
sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh,
persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput.
C. Interaksi Antar Komunitas
Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling
berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas sawah
disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma.
Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer.
Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air
sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut.
Interaksi antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga
aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur
karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat.
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 22
D. Interaksi Antarkomponen Biotik dengan Abiotik
Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubunganantara
organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu.
Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik,
keanekaragaman biotik, serta siklus materi.
Dengan adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat mempertahankan
keseimbangannya. Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini merupakan ciri
khas suatu ekosistem. Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh maka akan mendorong
terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai keseimbangan baru.
Dalam sistem interaksi populasi antar spesies dikenal 3 tipe perubahan kerapatan terhadap
perubahan waktu yang dialami oleh spesies- spesies yang berinteraksi seperti predator dan
mangsa, atau parasitoid dan inang, yaitu:
 interaksi yang menyebabkan pertumbuhan tak stabil, yaitu jika salah satu populasi
menunjukkan osilasi divergen.
 interaksi yang menyebabkan pertumbuhan stabil, yaitu osilasi kerapatan populasi
cenderung semakin kecil amplitudonya(konvergen)
 interaksi yang menuju kepada pertumbuhan stabil netral, jika kurva kerapatan
populasi menjadi tidak berubah (osilasi dengan amplitude yang tak berubah)
DAFTAR PUSTAKA
Syafei,edhensurasa. 1990. Pengantar ekologi tumbuhan. Bandung: ITB
Setiadi, dede.dkk. 1989. Dasar- dasar Ekologi.Bogor : ITB
Darmawan, agus, dkk. 2005.Ekologi Hewan.Malang: Universitas Negeri Malang
Press.
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 23
S. J Mc Naughton, dkk. Alih bahasa Sunaryo dkk.1990. Ekologi Umum Edisi ke
2.Yogyakarta: UGM Press.
http://elfisuir.blogspot.com/2010/03/ekologi-populasi.html diacces tanggal 19 Maret
2012
http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0031%20Bio%201-7b.htm diacces tanggal 19 Maret
2012
Pertumbuhan populasi by Aini Maskuro (0910211107) 24