materi kuliah ekologi tumbuhan – biologi – fmipa

H a l a m a n 198
BAB 10
BIOMA TERESTERIAL
SASARAN BELAJAR
Mahasiswa mampu memahami dan menjelaskan pembagian bioma daratan, faktor
penyebabnya terbentuknya bioma dan karakteristiknya
STRATEGI PEMBELAJARAN
Materi Pokok Bahasan Bab 10 , di sajikan dan bentuk kuliah tatap muka, diskusi,
presentasi tugas individu ataupun kelompok
TEORI
PENDAHULUAN
Bioma teresterial berhubungan dengan kumpulan species tumbuhan yang hidup di tempat tertentu di muka bumi, yang dipengaruhi oleh iklim regionalnya. Jadi
Bioma merupakan kumpulan species vegetasi tertentu yang mendiami tempat tertentu
di bumi yang dicirikan oleh tumbuhan tertentu yang dominan dan langsung terlihat jelas di suatu wilayah. Bioma juga didefinisikan sebagai kesatuan komunitas utama yang
terdapat pada sebuah benua yang dapat dikenal berdasarkan fisiognominya, yang sering juga disebut “formasi biota”. Istilah Formasi dipakai kalau yang kita bahas hanya
komunitas tumbuhannya saja, sedangkan istilah bioma dipakai jika kita mengikutkan
komponen hewan dalam penkajiannya.
Nama dari suatu bioma umumnya diberi nama berdasarkan tumbuhan yang
dominan di daerah tersebut. Bioma adalah kelompok tumbuhan yang hidup di suatu
lokasi geografis tertentu di teresterial yang memiliki vegetasi khas, akibat pengaruh
iklim sehingga tidak ditemukan di daerah lain. Sebuah bioma merupakan sekelompok
ekosistem daratan disebuah benua yang mempunyai struktur dan fisiognomi vegetasi
yang sama, sifat-sifat lingkungan yang sama dan mempunyai karateristik komunitas
hewan yang sama pula. Bioma-bioma yang sama yang terdapat di benua yang berlainan dapat pula dikelompokkan dalam suatu kelompok yang disebut tipe bioma.
Formasi klimaks iklim merupakan formasi vegetasi yang dalam pembentukannya sangat dipengaruhi oleh unsur-unsur iklim, misalnya suhu, kelembapan udara,
intensitas cahaya, dan angin. Formasi klimaks iklim inilah yang menyebabkan terbentuknya bioma. Bioma adalah suatu ekosistem dalam skala besar yang ditandai dengan
tumbuhan (flora) dan hewan yang khas. Bioma dibedakan berdasarkan perbedaan garis lintang di daratan, iklim, intensitas cahaya matahari, dan banyaknya curah hujan. Bioma terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan pada iklim, letak geografis, curah
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 199
hujan dan intensitas cahaya mataharinya. Pada habitat darat dikenal istilah Bioma yaitu
daerah habitat yang meliputi skala yang luas.
Gambar 32. Sebaran tipe-tipe bioma di daratan
Sumber : http://www.worldbiomes.com/biomes_map.htm. The map was based on data compiled from Physical Geography of the
Global Environment, 2nd Edition, by H. J. De Blij, et al; Paperback.
Gambar 33. Pembagian bioma disuatu tempat berdasarkan ketinggian (altitude)
tempat dari permukaan laut (dpl)
Di permukaan bumi ini terdapat beberapa macam tipe bioma, dan yang menjadi pertanyaan mengapa bioma ini hanya disebutkan berada di belahan bumi utara,
karena pada belahan utaralah dimana bisa kita dapatkan daratan dari tropis hingga
kutub, untuk bumi selatan hanya berujung di Australia yang belum berada pada zona
kutub, sedangkan sisanya adalah lautan. Bioma di permukaan bumi secara umum dibagi atas 7 tipe bioma utama, yaitu: tundra, taiga, padang rumput stepa atau prairi hutan
decidous (gugur), padang rumput savana gurun (padang pasir), hutan hujan tropis dan
dan sub trpopis.
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 200
TIPE BIOMA DARATAN (BIOME TERRESTERIAL)
1. BIOMA TUNDRA
Bioma tundra merupakan bioma yang terdapat di daerah lingkar kutub utara
dan sebagian kecil di selatan. Pada bioma ini tidak terdapat pepohonan yang dapat
tumbuh, yang ada hanya tumbuhan kecil sejenis rumput dan lumut. Bioma tundra merupakan bioma yang terdapat di daerah lingkar kutub utara di kawasan selatan es di
Kutub Utara (Artik), Greenland dan Alaska di Amerika Utara, Eropa, dan Siberia, sedangkan di wilayah kutub selatan terdapat di Antartika dan pulau-pulau kecil disekitar
Antartika dan puncak gunung tinggi daerah tropis.
Bioma tundra berdasarkan pembagian iklim terdapat di daerah beriklim es
abadi (EF) dan iklim Tundra (ET). Memiliki musim dingin yang panjang dan gelap serta
musim panas yang panjang dan terang. Peristiwa ini terjadi karena gerak semu matahari hanya sampai di posisi 23,5° LU/LS. Musim dingin yang panjang karena gerak semu matahari hanya sampai di posisi 23,5° LU/LS. Tundra menutupi semua zona di daerah Arktik, yang mencapai mencapai 20 % permukaan tanah Bumi.
Keanekaragaman biotik rendah, struktur vegetasi sederhana, musim partumbuhan dan reproduksinya pendek. Energi dan nutrisi dalam bentuk bahan organik
mati (Nitrogen dan fosfor tersedia dari hasil dekomposisi biologis.
Tipe bioma tundra ini dibedakan atas dua, berdasarkan latitute dan altitutenya,
yaitu tundra arktik dan tundra alpine .
- Tundra Arktik terletak antara kutub utara dan hutan jenis konifera di wilayah Taiga.
Hal ini ditandai dengan suhu yang sangat dingin dan tanah yang tetap beku sepanjang tahun.
- Alpine tundra terjadi di daerah dingin di ketinggian puncak gunung yang tinggi.
Alpine tundra dapat ditemukan di ketinggian tinggi di mana pun di dunia, bahkan
di daerah tropis. Walaupun tanahnya tidak membeku sepanjang tahun seperti di
daerah tundra kutub
Gambar 34. Kondisi habitat, flora dan fauna bioma tundra
Sumber. Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitcheel, 2004, dan http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/02/tundra-011.jpg
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 201
Karakteristik fisik bioma tundra
Hampir semua wilayahnya tertutup oleh salju/es berupa gurun es, sehingga suhu sangat dingin. Kecepatan angin yang tinggi dan suhu yang dingin menciptakan komunitas tumbuhan yang sama, yang disebut tundra alpine. Tundra merupakan daerah
terdingin dari semua bioma, curah hujan sangat sedikit, dan musim partumbuhan vegetasi yang pendek. Musim tumbuh berkisar 50 - 60 hari, suhu rata-rata musim dingin
- 34°C, pada musim panas suhu rata-rata 3 - 12°C yang memungkinkan vegetasi di
bioma ini bisa bertumbuh. Musim dingin sangat panjang dapat berlangsung selama 9
bulan dengan suasana gelap. Musim panas berlangsung selama 3 bulan, pada masa
inilah vegetasi mengalami pertumbuhan selama hanya 60 hari. Suhu yang dingin selama 6 -10 bulan dalam setahun, sehingga ada lapisan tanah yang membeku secara permanen di bawah permukaan, yang disebut permafrost yang merupakan karakteristik
dari bioma tundra. Di musim panas tundra, pada lapisan atas tanah hingga beberapa
centimeter ke bawah tanahnya bisa memberikan pertumbuhan untuk akar tumbuhan.
Curah hujan bervariasi di berbagai daerah di Kutub Utara itu, curah hujan tahunan sekitar 15 - 25 cm (6 -10 inci). Proses pembentukan tanah relatif lambat sekali (perlahanlahan), pada lapisan permafrost (lapisan permanen beku/lapisan tanah es) sebagian
besar terdiri dari kerikil dan material yang lebih halus.
Flora bioma tundra
Vegetasi tundra Arktik mampu melawan iklim dingin, dan sekitar 1.700 jenis
tumbuhan di Arktik dan subarctic, dan ini termasuk semak-semak rendah, liverworts,
dan rumput, sedikit tumbuhan berbunga berukuran kecil, dan lumut yang paling banyak tumbuh berupa hamparan adalah Lumut kerak (Lichenes) dan vegetasi lainnya
adalah rumput-rumputan. Tumbuhan tundra dapat melakukan fotosintesis pada suhu
dan intensitas cahaya yang rendah, pohon-pohon yang berhasil tumbuh menempati
daerah yang terisolasi oleh salju selama musim dingin dan tanah tempat tumbuhnya tidak begitu tertutup oleh es. Musim tumbuh relatif pendek, tumbuhan berkembang biak dengan tunas, jika muncul bunga akan segera membentuk biji untuk mengalami
dormansi. Tumbuhan mendapat sedikit energi radiasi matahari, pada daerah yang berawa jenis vegetasi yang ada misalnya rumput teki, rumput kapas dan gundukan gambut (hillock tundra). Sedangkan di cekungan yang basah seperti di Greenland terdapat
semak salik dan bentula. Di tempat yang agak kering ditumbuhi lumut, teki-tekian,
ericaceae, dan beberapa tumbuhan yang berdaun agak lebar. Di lereng-lereng batu
terdapat kerak, lumut, dan alga. Contoh tumbuhan yang dominan adalah sphagnum,
likenes, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput.
Secara altitude (bentang alam secara vertikal berdasarkan ketinggian) sebenarnya kita bisa juga dapatkan tundra meskipun di daerah tropis, caranya mudah kita
cari tempat/pegunungan yang sangat tinggi pada semua garis lintang. Pada area ini,
mayoritas tumbuhan yang hidup biasanya berupa lumut leral, lumut rerumputan, dan
pohon dari bangsa conifer, kemudian diakhiri dengan hamparan lichenes yang tertuMATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 202
tup padang, yang disebut Bioma Tundra Pengunungan (seperti di Pegunungan Jaya
Wijaya Irian Jaya Indonesia ). Jenis-jenis vegetasi yang dapat hidup di bioma tundra
misalnya lumut kerak, lumut sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek lainnya yang
biasanya hanya berumur 4 bulan, mengingat interval matahari muncul hanya 4 bulan
selebihnya 8 bulan dingin
Gambar 35. Beberapa jenis tumbuhan musiman berumur pendek bioma tundra
Sumber. http://3.bp.blogspot.com/tundra+vegetasi+lichenes.bmp
Fauna tundra
Karena memiliki iklim es abadi dan iklim tundra, maka wilayah bioma tundra
selalu bersuhu dingin sehingga fauna yang terdapat di wilayah ini memiliki bulu dan
lapisan lemak yang tebal untuk tetap membuat tubuhnya hangat. Hewan yang hidup di
daerah ini ada yang menetap dan ada yang dating pada musim panas, semuanya berdarah panas. Hewan yang menetap memiliki rambut atau bulu yang tebal.
 Mamalia karnivora : rubah arktik, serigala, dan beruang kutub kutub,beruang kutub
 Herbivora mamalia : vole, karibou, kelinci, tupai Arktik, muscox, dan rusa kutub
 Hewan pengerat : kelinci salju
 Burung migrasi: gagak, bunting salju, burung elang, burung-burung, trinil, sendi,
burung salju, dan berbagai jenis burung camar
 Serangga : nyamuk kutub, lalat hitam, ngengat, belalang, blackflies dan lebah arktik
 Ikan : cod, flatfish, salmon, dan ikan trout.
Sifat fauna di bioma tundra menyesuaikan diri untuk merespon panjang musim
dingin dan untuk berkembang biak dan membesarkan anak dengan cepat di musim
panas. Binatang seperti mamalia dan burung juga memiliki insulasi panas tubuh tambahan dari lemak. Mamalia darat berkaki empat pada umumnya berbulu tebal dan besar contohnya Muskox. Banyak hewan melakukan hibernate selama musim dingin karena makanan tidak melimpah. Umumnya burung bermigrasi di musim dingin ke daerah lintang yang lebih hangat, contohnya : itik, angsa, burung elang dan burung hantu.
Reptil dan amfibi hanya sedikit atau tidak ada, karena suhu yang sangat dingin.
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 203
Gambar 36. Beberapa jenis hewan di bioma Tundra
http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/02/narwhal-penguin-beluga1.jpg dan muskox1.jpg
Selain beberapa jenis di atas, di utara bioma tundra juga mempunyai fauna khas
yang lain misalnya penguin, walrus. Fauna khas yang hidup di air misalnya paus Beluga
(paus putih) dan paus Narwhal (paus bertanduk). Karakter yang bisa digunakan sebagai penanda tundra pada burung yang ada di tundra adalah kulitnya berwarna putih
dan hitam. Warna putih untuk menahan panas dari tubuh ketika musim dingin dan hitam untuk meneruskan panas ketika musim panas.
2. BIOMA TAIGA (BIOMA HUTAN KONIFER / BOREAL)
Bioma taiga kebanyakan terdapat di daerah antara subtropika dan daerah
kutub di belahan bumi utara, seperti di daerah Skandinavia, Rusia, Siberia, Alaska,
Kanada. Taiga yang terletak di selatan tundra, di antara daerah beriklim sedang dan
kutub, di-sebut bioma taiga hutan berawa atau hutan boreal. Bioma Taiga merupakan
bioma ter-luas dari bioma lain. Taiga adalah bioma teresterial terbesar di atas bumi
yang meluas dalam suatu daerah yang lebar melintasi Amerika Utara bagian utara dan
Eurasia hingga perbatasan selatan tundra arktik. Taiga juga dijumpai pada beberapa
daerah beriklim subtropis serta di pegunungan-pegunungan tinggi yang beriklim
dingin.
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 204
Karakteristk fisik bioma taiga :
Hutan boreal ini tumbuh di region dingin atau sejuk, beriklim lembab dari pedalaman continental. Curah hujan antara (375 – 500) mm/th, umumnya turun sebagai
salju. Evaporasi potensial rendah sehingga hujan sangat efektif. Suhu udara lebih tinggi
daripada di tundra. Suhu rata-rata dari bulan-bulan terpanas adalah 100C. Masa pertumbuhan berjalan sekitar 3 – 4 bulan. Meskipun pada musim panas total cahaya besar
namun masih terjadi ”frost” pada sebagain tanah. Kecepatan angin menurun akibat kehadiran pepohonan, di bawah kanopi kelembapan relatif tinggi sehingga kekeringan
fisiologi tidak mungkin terjadi. Perbedaan antara suhu musim panas dan musim dingin
cukup tinggi, pada musim panas suhu tinggi, pada musim dingin suhu sangat rendah.
Musim dingin cukup panjang dan musim kemarau yang panas yang sangat singkat, selama musim dingin, air tanah berubah menjadi es yang mencapai dua meter di bawah
permukaan tanah. Taiga mengalami hujan salju yang lebat selama musim dingin. Pertumbuhan tumbuhan terjadi pada musim panas yang berlangsung antara 3 - 6 bulan.
Produktivitas rendah, sekitar 3000 kcal/m /thn, dibandingkan dengan bentuk
hutan lainnya, akibat dari musim pertumbuhan yang pendek dan rendahnya masukan
energi. Namun demikian karenam penutupan vegetasi yang menerus yang rapat, bentuk pohon yang lonjong sehingga mencegah saling penutupan/peneduhan, dan warna
yang gelap mampu menyerap cahaya. Hal ini menghasilkan laju produktivitas yang
relatip tinggi untuk iklim seperti itu, karena mempunyai permukaan yang efektif dalam
fotosintesis. Rantai makanan pendek, karena sedikitnya tingkat trofik. Keanekaragaman fauna rendah dan mempunyai biomasa yang kecil akibat terbatasnya aliran energi.
Produktivitas primer erat kaitannya dengan musim, mengakibatkan terjadinya naikturunnya populasi berbagai hewan.
Siklus hara pendek sehingga kurang subur, pohon conifer tidak terlalu mensyaratkan nutrisi tinggi. Serasah memiliki kandungan nutrisi yang rendah. Penguraian di
daerah iklim sejuk dan lembab utamanya dilakukan oleh jamur yang berlangsung lambat dan menghasilkan humus ”mor”. Tegakan yang besar dan berumur panjang menahan nutrisi dalam materi organik yang cukup lama. Tetapi pohon conifer menjatuhkan daunnya secara menerus sehingga secara tetap mengembalikan nutrisi ke sistem.
Hutan boreal diasosiasikan dengan tanah podsol dengan perkembangan horison yang
baik. Nutrisi kurang, keadaan asam dan pergerakan air menembus tanah menyebabkan tercucinya lapisan permukaan tanah. Redeposisi memungkinkan untuk terbentuknya lapisan keras. Sampah daun menumpuk di permukaan. Fauna tanah terdiri organisme kecil umumnya sedikit seperti cacing, laba-laba dan siput.
Flora bioma Taiga
Komunitasnya homogen dengan keanekaragamandan rendah, beberapa jenis
pepohonan dominan, tumbuh menyebar secara yang luas, contohnya cemara, pinus,
spruce, dan fir diketemukan secara luas, membentuk kanopi yang jarang dengan pertumbuhan vegetasi bawah yang terbatas dan jarang. Perdu yang biasa tumbuh berupa
laurel, dogwood, dan willow. Sedikit sekali tumbuhan herba, seperti cornel yang kerdil
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 205
dan buttercup. Semakin ke utara hutan boreal dengan cepat berubah menjadi pendek,
sehingga memberikan kemungkinan untuk hidupnya birch dan larch yang membentuk ekosistem peralihan atau ekoton dengan tundra. Adaptasi tumbuhan untuk menahan musim dingin dan pendeknya masa pertumbuhan, yaitu meningkatnya konsentrasi cairan sel untuk mereduksi titik beku. Bentuk selalu hijau untuk menjamin daun-daun
selalu siap berfungsi secepatnya apabila suhu memungkinkan. Daun berbentuk jarum
yang memberikan ketahanan terhadap serangan dingin dan kekeringan, pohon berstruktur fleksibel tidak mudah patah bila dibebani oleh salju.
Jenis tumbuhan yang hidup di taiga sangat sedikit, dan vegetasinya nyaris seragam, biasanya hanya terdiri dari dua atau tiga jenis berupa pohon utama. Dominan dari
pohon konifer yang hampir seragam, makanya disebut hutan konifer homogen, yang
memiliki daun berbentuk jarum dan berzat lilin dibagian luarnya sehingga tahan terhadap kekeringan. Jenis-jenis tumbuhan konifer tersebut adalah alder, birch, juniper
dan spruce. Tumbuhan hijau sepanjang tahun (Evergreen), meskipun dalam musim dingin yang bersuhu sangat renah. Bentuk konikal (kerucut) dari banyak pohon conifer
mencegah terkumpulnya salju pada cabang pohon yang dapat mematahkan pohon
tersebut. Eksploitasi hutan conifer dengan laju yang sangat cepat menyebabkan pohon
yang ada sekarang semakin berkurang.
Gambar 37. Beberapa jenis tumbuhan conifer dari bioma taiga
Sumber. http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/02//taiga-01.jpg and alder-juniper-spruce.jpg
Fauna bioma Taiga
Kondisi tersebut menyebabkan hanya sedikit hewan yang dapat hidup di daerah bioma Taiga, misalnya beruang hitam, rubah dan serigala atau ajax, dan burungburung yang bermigrasi kedaerah tropis bila musim dingin tiba. Beberapa jenis
hewan seperti tupai dan mammalia kecil lainnya maupun berhibernasi pada saat
musim dingin
Gambar 37. Fauna di bioma taiga yaitu beruang, rubah dan serigala
Sumber. http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/02//beruang-rubah-srigala.jpg
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 206
3. BIOMA PADANG RUMPUT
Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropic, subtropik, dan
temperate. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang
keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, serigala, zebra,
singa, anjing liar, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular.
Padang rumput alami tumbuh di daerah setengah lembab/sub humid atau setengah kering/semi-arid, dengan karakterisasi rendahnya curah hujan. Hujan umumnya turun di musim semi dan awal musim panas, dengan laju evapotranspirasi tinggi.
Besarnya air larian yang akan mengurangi keefek-tifan hujan. Vegetasinya bentuk tumbuh yang pendek sehingga struktur pelapisannya sedikit.
Produktivitas primer dari padang rumput adalah lebih kecil jika dibandingkan
dengan hutan pada iklim yang sama. Tegakan atau standing crop kecil, namun prosentase biomasa di bawah tanah besar. Produktivitas berkaitan dengan musim, meningkat
selama musim basah. Daerah savanna mengalami musim panas yang kering dengan
produktivitas rendah sekali, sehingga aliran energi rendah. Rantai makanan pendek
tapi kompleks, berkaitan dengan banyaknya jenis makhluk hidup yang irifagik. Sebagian besar total energi yang mengalir melalui rantai makanan berada dalam tanah.
Rumput tidak menahan materi organik dalam tegakan untuk waktu yang lama.
Penguraian terjadi dengan cepat sehingga nutrisi bersiklus dalam sistem dengan cepat. Kebanyakan rumput tidak menyenangi akan nutrisi, mengandung sedikit kalium,
magnesium, posfor dan nitrogen untuk setiap gram berat keringnya. Laju pertukaran
nutrisi cepat, tetapi jumlah yang tersirkulasikan relatip rendah.
Bioma padang rumput ada dua jenis berdasarkan letak geografis yaitu sabana
dan stepa.
- Steppe atau Prairi Daerah Temperate
Bioma stepa / prairie (Padang Rumput) terbentang dari daerah subtropika sampai temperate yang curah hujannya tidak cukup untuk perkembangan hutan. Bioma
stepa memiliki padang rumput tanpa diselingi kumpulan pepohonan. Bioma padang
rumput membentang mulai seperti Afrika bagian selatan, Hongaria, Rusia Selatan, Asia
Tengah, Amerika Selatan, Amerika Serikat bagian barat, Argentina dan Australia.
Rerumputan di stepa dan perairi bersifat parenial/tahunan dan mempunyai daun melintir atau menggulung. Genera yang umum adalah stipa (Needle grasses) dan
grama (Bouteloua grasses). Komposisi komunitas berlainan sesuai dengan iklim, terutama hujan. Terdapat tiga bentuk padang rumput yang didasarkan pada tinggi dan kekayaan vegetasinya. Di Amerika Utara perubahan terjadi dengan menurunnya curah
hujan dari timur ke barat.
a. Prairi sebenarnya, tumbuh dengan tinggi sekitar 2 - 3 meter. Membentuk suatu
hamparan rumput yang menerus dan dikuasai oleh ”tussock grasses” tumbuh berasosiasi dengan herba-herba seperti ”goldenrod” dan bunga matahari. Kebanyakan komunitas ini telah hilang menjadi lahan pertanian.
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 207
b. Perairi campuran, komunitas mengandung rerumputan yang tingginya medium
tumbuh mencapai tinggi 1 meter, dan rerumputan yang kerdil dengan tinggi hanya
beberapa sentimeter.
c. Perairi rumput pendek, tumbuh pada daerah yang sangat kering di bagian barat
AS. Semua rumput kerdil dan xerofit. Terbukanya komunitas rerumputan memudahkan diinvasi oleh semak-semak dari padang pasir.
Gambar 38. Bioma padang rumput Stepa
Famili rumput Poaceae atau Graminae merupakan kelompok tumbuhan yang
dominan, mereka mampu bertahan terhadap perumputan dan pembakaran karena
titik partumbuhannya bersifat basal tidak bersifat apikal. Sistim akar mampu mengisap
nutrisi secara luar biasa, juga efisiensi dalam penyerapan air dan stabilisasi tanah. Poaceae mempunyai kemampuan reproduksi yang tinggi dengan biji-bijinya yang banyak sehingga mampu disebarkan secara luas. Sekali rumput berada di suatu tempat
maka sulit untuk jenis lainnya untuk melakukan invasi. Jenis flora yang lainnya adalah
akasia dan semak belukar. Bioma ini banyak dihuni oleh beberapa herbivora dan karnivora, contohnya antara lain: rusa, kangguru, kerbau, harimau, dan singa.
Karakteristik fisik bioma stepe atau prairi :
Curah hujan tidak teratur, antara 250 – 500 mm/tahun, namun di beberapa daerah padang rumput curah hujannya dapat mencapai 1000 mm/tahun, curah hujan tidak
teratur. Suhu harian relatif sejuk di musim panas sampai dingin di musim dingin. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air) cepat, tanah pada umumnya tidak
mampu menyimpan air, yang disebabkan oleh rendahnya tingkat porositas tanah, sehingga sistem penyaluran air yang cepat yang kurang baik untuk pertumbuhan pohon
atau tumbuhan berkayu. Pada bioma padang rumput memiliki cukup curah hujan, tetapi tidak cukup untuk menumbuhkan vegetasi hutan
Flora bioma stepa
Tumbuhan yang mampu beradaptasi dengan daerah dengan porositas dan
drainase kurang baik adalah rumput, meskipun ada pula tumbuhan lain yang hidup
selain rumput, tetapi karena mereka merupakan vegetasi yang dominan maka disebut
padang rumput. Tumbuhan dominannya herba berupa rumput, sedangkan pohon dan
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 208
semak terdapat di sepanjang sungai di daerah tersebut. Beberapa jenis rumput mempunyai ketinggian hingga 3,5 m. Padang rumput yang tersebar di bentang bumi, dijumpai dengan nama yang berbeda, veldt di Afrika Selatan, puszta di Hungaria, pampas
di Argentina, steppe di Rusia Selatan, dan prairie di Amerika Utara bagian tengah. Yang
penting bagi padang rumput pada musim kemarau adalah kebakaran yang kadang
terjadi, yang berfungsi mempercepat daur ulang materi sehingga mempercepat tumbuhnya rumput-rumput muda yang menjadi makanan mamalia besar, disamping itu itu
akan mencegah pembentukan semak berkayu dan pohon-pohon. Padang praire dengan rumput yang tinggi dijumpai di Kansas (AS), yang sekali waktu menutupi sebagian besar bagian tengah Amerika Utara. Tanah padang rumput sangat kaya akan nutrient, habitat ini menyediakan lahan subur bagi pertanian. Jenis praire adalah prairi
rumput pendek, prairi rumput tinggi dan padang rumput tropis. Padang rumput abadi
adalah salah satu faktor lingkungan yang mencegah partumbuhan tumbuhan berkayu,
hal ini cukup jelas alasannya karena situasi ekstremlah yang membantu daratan itu
hanya bisa ditumbuhi oleh rumput.
Gambar 39. Vegetasi bioma padang rumput
Sumber. http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/01/akasia-semak-belukar.jpg dan /stepa-03,jpg
Fauna bioma steppe / prairi
Keragaman hewan relatif rendah, dan yang paling dominan adalah hewan-hewan herbivora antara lain: bison, kuda liar (Amerika). Sedangkan yang bersifat karnivora adalah puma, panther, anjing liar, serigala, dan ular. Hewan lainnya yang juga relatif banyak adalah serangga, tikus dan ular
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 209
Gambar 40 Hewan-hewan bioma padang rumput
Sumber. http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/01/rusa-antelop-kerbau.jpg dan /kanguru-harimau-singa-ular.jpg
- Savana (Sabana)
Savana merupakan padang rumput yang diselingi dengan sebaran gerombolan pohon yang tumbuh jarang. Berdasarkan jenis tumbuhan yang menyusunnya, maka
padang savana dibedakan menjadi dua, yaitu :
 Savana murni : bila pohon-pohon yang menyusunnya hanya terdiri atas satu jenis
tum-buhan saja.
 Savana campuran : bila pohon-pohon penyusunnya terdiri dari campuran berjenisjenis tumbuhan pohon.
Karakteristik fisik savana
Savana dari daerah tropika terdapat di wilayah dengan curah hujan 40 – 60 inci
per tahun, pada waktu musim kering yang berkepanjangan, faktor lingkungan terutama api akan menjadi bagian penting dari lingkungan. Savana yang terluas di dunia terdapat di Afrika, dan di Australia terutama bagian tengah terdapat savana yang luas. Perbedaan antara Steppe dengan Savana adalah savana merupakan padang rumput yang
diselingi oleh kumpulan pepohonan besar yang tumbuhnya menyebar, biasanya pohon palem dan akasia, sedangkan pada stepa merupakan padang rumput yang tidak
di selingi oleh pepohonan, kalaupun ada hanya sedikit saja pepohonan yang ada. Bersuhu panas sepanjang tahun, dengan hujan terjadi secara musiman, menjadi faktor
penting terbentuknya savana. Kebakaran merupakan faktor abiotik penting, dan spesies tumbuhan yang dominan adalah spesies yang sudah beradaptasi dengan kebakaran. Pertum-buhan rerumputan dan forb (tumbuhan kecil berdaun lebar) yang sangat cepat selama musim hujan menyediakan banyak sumber makanan yang banyak
bagi hewan.
Flora savanna
Rumput dan pohon yang terpencar-pencar menjadi tumbuhan yang dominan.
Rerumputan savana terbentuk kokoh, perennial, berdaun pipih, kasar dan tumbuh cepat. Pepohonan dan semak belukar yang berasosiasi dengan savanna tahan terhadap
api, yang dikarakterisasi dengan kulit batang tebal dan bergabus. Berhubung dalam
ekosistem savana ini, rerumputan dan pohon-pohon yang hidup harus tahan terhadap
musim kering dan api, maka jumlah jenis tumbuh-tumbuhan yang hidup di savana ini
tidak banyak, tidak seperti yang hidup di hutan hujan tropik. Rumput-rumput dari
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 210
marga Panicum, Pennisetum, Andropogon dan Imperata mendominasi lingkungan ini,
sedangkan pepohonan yang hidup di sana sama sekali berada dengan jenis pohon
yang hidup di hutan hujan tropik. Di Afrika diantaranya terdapat pohon Acacia yang
terbesar di savana. Di Indonesia padang savana ini dapat ditemukan di Taman Nasional
(TN) Baluran dan TN Alas Purwo di Banyuwangi, Jawa Timur. Savana merupakan salah
satu sistem biotik terbesar di bumi yang menempati daerah luas di Benua Afrika,
Amerika Selatan dan Australia. Sabana pada umumnya terbentuk di daerah tropik
sampai subtropik.
Tumbuhan herba dalam komunitas ini berkencenderungan menjadi xerofitik
dan mempunyai organ penimbun dalam tanah. Savana ini dapat dikelompokan dalam
empat bentuk :
- Rumput tinggi dengan pohon pendek.
Bentuk ini merupakan komunitas yang paling kaya dan terdapat secara luas hanya
di Afrika berbatasan dengan hutan hujan tropika. Rumputnya seperti rumput gajah
(Pennisetum sp.) tinggi lebih dari 2 meter. Pohon dengan ketinggian 10 meter bersifat luruh dan berpencaran.
- Rumput tinggi dengan akasia
Bentuk ini juga mempunyai nama khusus yaitu ”campos” dan ”laanos”. Komunitasnya mengandung berbagai macam rumput yang kokoh dengan ketinggian 1,5 meter. Pohon akasia yang luruh sering merupakan tumbuhan berkayu yang umum
diketemukan, kecuali di Australia pohon kayu putih adalah pradominan.
Fauna savana
Mamalia pemakan rumput besar harus bermigrasi ke padang rumput yang lebih hijau dan menyebar mencari sumber air selama periode musim kemarau. Hewan
yang hidup pada bioma padang rumput dan savana adalah gajah, singa, badak, kuda
nil, jerapah, zebra, harimau, cheetah, serigala dan ular (Afrika), kangguru, wallaby, sapi, kerbau, dan domba (Australia). Kelompok herbivore yang dominan di sini sesungguhnya di savana adalah serangga, khususnya semut dan rayap.
Rumput xerofil tidak merata ini berada didaerah yang paling kering, mengandung semak/perdu berduri yang tumbuh terpencar dan mempunyai tempat-tempat
yang tidak bervegetasi/terbuka yang cukup luas. Bentuk ini terdapat pada perbatasan
dengan padang pasir. Sedangkan savana bersifat woodland terjadi pada tempat yang
tidak atau sedikit diganggu manusia. Beberapa pakar berpendapat bahwa bentuk ini
merupakan bentuk vegetasi klimaks iklim (paling kompleks, paling beranekaragam
dan paling stabil diantara komunitas savanna).
Woodland dapat berdegradasi ke padang rumput diperjelas dengan hadirnya
pepohonan yang tahan api, apabila ekosistem secara periodic terbakar. Berdasarkan
hal yang penting inilah diperkirakan asal mulanya padang rumput. Api merupakan
faktor lingkungan penting di savanna karena adanya serasah daun yang menumpuk di
musim kering, pepohonan yang terdiri dari jenis-jenis tahan api. Manusia telah meMATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 211
manfaatkan api dalam perburuan dan pertanian di daerah savanna lebih dari 10.000
tahun yang lalu. Jika daerah savana dilindungi dari pengaruh api, persentase tumbuhan
berkayu dalam komunitas meningkat nyata. Api sering mempengaruhi tanah, terutama populasi cacing tanah dan mikroba. Menurunnya fauna tanah mengakibatkan perubahan siklus nutrisi dan menurunnya fertilitas. Di daerah savanna silika berkecenderungan tercuci dari tanah dan yang tinggal adalah alumunium dan besi. Situasi ini menyebabkan terbentuknya kerak laterit pada tanah yang akan menghambat partumbuhan tumbuhan. Daerah padang rumput berasosiasi dengan relief yang rendah, sehingga sedikit terjadinya erosi permukaan pada daerah datar sehingga pencucian
tidak sempurna.
Gambar 41. Ekosistem sabana di benua Afrika
Sumber. Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitcheel, 2004
4. HUTAN DECIDUOUS (HUTAN GUGUR)
Hutan merupakan vegetasi alami dominan yang menutupi sekitar duapertiga
dari luas permukaan bumi. Pepohonan mempunyai toleransi ekologi yang sangat bervariasi dan menempati atau hidup di berbagai iklim. Kanopi dari pohon menentukan
kondisi iklim mikro dari vegetasi di bawah naungannya dan menentukan pola siklus
nutrisinya. Kondisi ini membebani atau menentukan organisme-organisme lainnya sepanjang hidupnya, selama pohon berumur lebih panjang daripada bentuk hidup lainnya. Hutan merupakan ekosistem yang kompleks dengan potensi untuk membentuk
stratifikasi yang tinggi. Umumnya mempunyai laju produktivitas yang tinggi dan besaran biomasa yang tinggi dalam bentuk tegakan. Formasi-formasi dari hutan memperlihatkan korelasi yang luas dengan zona dari iklim.
Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang / temperate yang memiliki 4 musim (musim semi, panas, gugur dan dingin). Dijumpai di daerah beriklim
temperata dengan garis lintang menengah di Amerika Serikat bagian barat, Amerika
Utara dan Selatan, Eropa Barat, dan Chili. Asia Timur dan Asia Barat dan Australia.
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 212
Karakteristik fisik bioma hutan gugur
Bioma hutan gugur memiliki pohon-pohon yang relative tidak padat dan tegak
berdiri dan menggugurkan daun dimusim tertentu sehingga disebut hutan gugur, contohnya hutan di Great Smoky Mountains National Park di North Carolina. Hutan gugur
ditemukan di seluruh garis lintang pertengahan di mana terdapat cukup air untuk menyokong pertumbuhan pohon-pohon besar. Curah hujan merata moderat, sepanjang
tahun berkisara antara 760 – 1500 mm per tahun dan jenis pohon sedikit berkisar 10 20 jenis dan tidak terlalu rapat. Hutan gugur temperate menempati daerah tanpa suhu
yang ekstrim, tetapi masih tetap memperlihatkan musim. Musim pertumbuhan berada
sekitar 6 bulan dan penyinaran lebih besar daripada di daerah boreal. Hutan gugur lebih terbuka dibandingkan hutan hujan, memiliki lapisan vertical yang jelas, yang meliputi satu atau dua strata pohon, di bawah terdapat semak, dan di bagian dasar terdapat
tumbuhan herba. Pohon-pohon hutan gugur menggugurkan daunnya sebelum musim
gugur menjelang musim dingin tiba, ketika suhu terlalu rendah untuk terjadinya fotosintesis yang efektif dan kehilangan air melalui transpirasi tidak dengan mudah digantikan dari tanah yang beku. Pohon di hutan menghijau pada musim panas, dan menggugurkan daun di musim gugur, pada musim dingin daunnya ‘habis’, dan memasuki
musim semi pohon-pohon tersebut mulai menumbuhkan daunnya. Hutan gugur ini
cenderung pulih setelah gangguan.
Gambar 42. Perbedaan kenampakan vegetasi berdasarkan musim di hutan gugur
Sumber. Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitcheel, 2004, http://1.bp.blogspot.com/s1600-h/hutan+gugur.bmp
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 213
Produktivitas lebih tinggi daripada hutan conifer tapi lebih rendah dari hutan
tropika. Produktivitas primer sekitar 8000 kcal/m2/th. Rantai makanan mempunyai
banyak tingkat akibat tingginya produktivitas primer. Jaring makanan adalah kompleks dan meliputi berbagai pemakan yang terkhususkan. Jalur detritus biasanya lebih
penting daripada perumputan. Siklus materi bervariasi dengan adanya berbagai jenis
pohon. Pepohonan yang memerlukan nutrisi dan menghasilkan sampah yang kaya
akan nutrisi. Iklim memberikan kemungkinan bakteria mengurai dengan cepat dan
menghasilkan humus yang disebut ”mul”. Tanah umumnya kaya akan nutrisi dengan
perkembangan yang baik dari horisonnya. Hutan gugur temperate tumbuh pada tanah
coklat atau rensina. Tidak adanya pencucian dan bereaksi netral atau basa.
Flora bioma hutan gugur
Tumbuhan yang dominan adalah tumbuhan berdaun lebar, contohnya pohon
oak, elm, maple dan beech. Komunitas tumbuhan jauh lebih beragam daripada hutan
boreal. Daerah hutan yang terisolasi memperlihatkan dominasi jenis yang berbedabeda. Hutan di Eropa mempunyai sekitar12 jenis yang dominan, termasuk Quercus,
Faqus, Acer, dan Castanea. Di Amerika Utara hutannya lebih kaya dan mempunyai sekitar 60 jenis pohon yang dominan. Distribusi jenis dominan bervariasi secara lokal.
Umumnya hutannya berasosiasi dengan vegetasi dasar yang kaya ragamnya, dengan
struktur vegetasi beberapa lapisan. Komposisinya tergantung dari kemampu-an penetrasi cahaya melalui kanopi. Perdu-perdu seperti willow, hezel dan hawthorn membentuk vegetasi bawah yang tidak menerus, sedangkan berbagai ragam herba seperti
wood anemon, violet dan bluebell membentuk vegetasi dasar. Adaptasi terhadap bentuk ekosistem didapatkan baik pada jenis dominan maupun jenis pendampingnya. Semua jenis harus tahan terhadap dinginnya musim dingin. Tumbuhan dasar umumnya
melengkapi siklus hidupnya pada awal dari musim pertumbuhan, sebelum daun-daun
pada kanopi pohon terbentuk dan menahan cahaya.
Fauna bioma hutan gugur
Banyak hewan mamalia hutan gugur juga memasuki keadaan dorman musim
dingin yang disebut hibernasi, dan beberapa spesies burung melakukan migrasi ke
wilayah dengan iklim yang lebih hangat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah,
bajing, burung pelatuk, rakoon (sebangsa luwak), dan serangga. Fauna tanah bersifat
”prolifik” atau banyak ragamnya.
Musim panas pada bioma hutan gugur, energi radiasi matahari yang diterima
cukup tinggi, demikian pula dengan presipitasi (curah hujan) dan kelembaban. Kondisi ini menyebabkan pohon-pohon tinggi tumbuh dengan baik, tetapi cahaya masih
dapat menembus ke dasar, karena dedaunan tidak begitu lebat tumbuhnya. Pada saat
menjelang musim dingin, radiasi sinar matahari mulai berkurang, suhu mulai turun.
Tumbuhan mulai sulit mendapatkan air sehingga daun menjadi merah, coklat akhirnya
gugur, sehingga musim itu disebut musim gugur, di saat musim dingin tumbuhan gundul dan tidak melakukan kegiatan fotosentesis. Beberapa jenis hewan melakukan
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 214
hibernasi (tidur pada musim dingin). Menjelang musim panas, suhu naik, salju mencair, tumbuhan mulai berdaun kembali (bersemi) sehingga disebut musim semi
5. BIOMA GURUN (PADANG PASIR)
Bioma gurun merupakan bioma yang di dominasi oleh batu/pasir dengan tumbuhan sangat jarang. Bioma ini paling luas terpusat di sekitar 200 LU, mulai dari Pantai
Atlantik di Afrika hingga ke Asia Tengah dan Barat, dan Australia. Sepanjang daerah itu
terdapat kompleks gurun Sahara, gurun Arab dan gurun Gobi dengan luas mencapai
10 juta km persegi. Hanya sedikit terdapat dibelahan bumi selatan ter-utama Afrika dan
Amerika bagian selatan. Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang
garis balik) yang berbatasan dengan padang rumput.
Gambar 43. Bioma gurun
Sumber. Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitcheel, 2004
Kondisi lingkungan di padang pasir merupakan hasil dari kekurangan satu atau
lebih faktor-faktor penting yang diperlukan untuk hidup. Faktor pembatas yang memungkinkan untuk menunjang kondisi ini adalah kekeringan, suhu yang ekstrim, adanya substansi toksil, atau kecepatan angin yang tinggi. Contoh padang pasir yang luas
adalah padang pasir panas dan sejuk di zona arid/kering dan padang pasir dingin atau
tundra di daerah dengan garis lintang tinggi di belahan bumi utara.
Kondisi lingkungan di padang pasir merupakan hasil dari kekurangan satu atau
lebih faktor-faktor penting yang diperlukan untuk hidup. Faktor pembatas yang memungkinkan untuk menunjang kondisi ini adalah kekeringan, suhu yang ekstrim, adanya substansi toksil, atau kecepatan angin yang tinggi. Contoh padang pasir yang luas
adalah padang pasir panas dan sejuk di zona arid/kering dan padang pasir dingin atau
tundra di daerah dengan garis lintang tinggi di belahan bumi utara
Iklim yang keras merupakan faktor pembatas dan penentu terhadap masa pertumbuhan. Organisme harus benar-benar teradaptasi untuk kondisi yang ekstrim. Kekhususan dalam morfologi dan fisiologi lebih banyak dijumpai jika dibandingkan dengan kondisi yang lebih baik.
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 215
Karakteristik fisk bioma gurun
Kurang lebih sepertiga dari wilayah daratan di bumi berbentuk gurun. Ditinjau
dari faktor iklim (panas dan dingin), secara mendasar didapatkan persamaan diantara
ekosistem-ekosistem padang pasir. Iklim panas, curah hujan sangat rendah kurang
dari 25 cm / tahun, menjadi faktor pembatas. Interval suhu siang dan malam tinggi, perbedaan suhu siang hari dengan malam hari sangat tinggi (siang dapat mencapai 450C,
malam dapat turun sampai 00C), suhu permukaan tanah di atas 60°C selama siang hari.
Kecepatan penguapan air (evaporasi) lebih cepat dari curah hujan (presipitasi), dan kelembaban udara sangat rendah. Air tanah cenderung asin karena larutan garam dalam
tanah tidak cenderung berpindah baik karena pencucian oleh air maupun drainase,
dan tanah sangat tandus karena tidak mampu menyimpan air. Tanah dari pasir dan
batu yang tandus, bukit pasir yang disebut erg, karenanya tidak mampu menyimpan
air, tanah kurang matang sangat miskin bahan organik dan horizon tanah tidak berkembang. Produktivitas primer adalah rendah sehingga rantai makanan pendek dan
biomasa total juga rendah. Ekosistem padang pasir tidak stabil, laju produktifitas sangat bervariasi. Gurun kadang memiliki kandungan cadangan mineral berharga yang
terbentuk di lingkungan kering (Inggris: 'arid') atau terpapar oleh erosi. Keringnya wilayah gurun menjadikannya tempat yang ideal untuk pengawetan benda-benda peninggalan sejarah serta fosil.
Flora bioma gurun
Komunitas tumbuhan mempunyai struktur yang sederhana, tidak ada tumbuhan yang menjulang tinggi dalam pelapisan yang tidak kompleks. Komunitas umumnya
terbuka, mempunyai penutupan yang terputus atau tidak menerus. Komposisi komunitas bervariasi dan erat hubungannya dengan habitat setempat sehingga akan menghasilkan mosaik dari unit-unit vegetasi yang berbeda-beda. Tumbuhan yang hidup di
daerah gurun umumnya tumbuhan yang mempunyai daun yang kecil seperti duri dan
berakar panjang dan mempunyai jaringan untuk menyimpan air, tumbuhan menahun
berdaun contohnya kaktus. Tumbuhan semusim di gurun berukuran kecil. Tumbuhan
yang tumbuh adalah tumbuhan yang dapat beradaptasi dengan daerah kering (tumbuhan serofit). Flora bersifat xerophit, daun ditutupi oleh kutikula yang tebal, dengan
akar yang panjang. Sukulen yang menyimpan banyak air pada batangnya dengan daun menyempit menjadi duri, memiliki kemampuan menyerap air selama periode basah, dan mengandalkan fotosintesis CAM yaitu suatu adaptasi metabolik untuk menghemat air dalam lingkungan kering. Adaptasi protektif yang menghalangi pemakanan
oleh mamalia dan serangga, seperti duri pada kaktus dan racun pada daun semak.
Tumbuhan padang pasir mempunyai dua cara adaptasi metabolisma utama.
a. Metabolisme Asam Crasulaceae (CAM)
Jenis metabolisme ini diketemukan pertama kali pada tumbuhan Crasulaceae,
yang mampu menyimpan CO2 dalam asam malat sampai tersedianya energi cahaya
yang memungkinkan terjadinya fotosintesis. Stomata terbuka pada malam hari sehingMATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 216
ga terjadi pertukaran gas ketika situasi dingin dan tidak terjadi transpirasi. Karbon dioksida yang diambil tumbuhan akan terakumulasi dalam jaringan daun. Jika kondisi
menjadi ekstrim maka metabolisme mengeliminasi pembukaan stomata meskipun
pada malam hari, dan CO2 hasil respirasi disimpan dan diresiklus. Metabolisme Asam
Crasulaceae (MAC) ini merupakan mekanisme yang efisien untuk bertahan hidup,
namun sangat kurang produktif.
b. Fotosintesis C4
Proses ini merupakan modifikasi dari metabolisme fotosintesis normal, yang
memerlukan konsentrasi CO2 yang tinggi. Dalam metabolisma C4 penyerapan CO2
dan diikat oleh Phosfoenolpirufat karboksilase yang dikonversikan menjadi asam 4 karbon. Dalam fotosintesis yang normal (fotosintesis C3) CO2 langsung dialirkan ke klorofil, yang diikat oleh ribulosa di fosfat (RuDP) yang kemudian dikonversikan menjadi
asam 3 karbon. Hal ini memberi kemungkinan fotosintesis berjalan dengan stomata
membuka setengahnya, sehingga transpirasi berkurang.
Fauna bioma gurun
Hewan besar yang hidup di gurun umumnya yang mampu menyimpan air, misalnya unta, sedang hewan-hewan kecil misalnya kadal, ular, tikus, kalajengking, semut, umumnya aktifitas malam hari dan siang membuat lubang pagi hari, pada siang
hari yang terik mereka hidup pada lubang-lubang, beberapa mempunyai cadangan
penyimpan air. Beberapa tikus dan mencit gurun tidak pernah minum, tetapi mendapatkan kebutuhan airnya dari perombakan metabolik biji-bijian yang dimakannya.
Gambar 43. Beberapa spesies hewan dan tumbuhan khas bioma gurun
Sumber. http://1.bp.blogspot.com/s1600-h/gurun.bmp
Zona Kering Gurun (Arid)
Zona arid gurun, merupakan Daerah dengan kekeringan yang ekstrim biasanya berada di pedalaman continental ataupun dekat pantai barat pada garis lintang
300C dari katulistiwa. Daerah seperti ini meliputi sekitar sepertiga dari permukaan lahan di dunia dan meliputi tidak saja padang pasir panas tetapi juga padang pasir sejuk
dan dingin di Amerika Utara dan Eurasia.
Zona arid menerirna curah hujan tahunan kurang dari 100 mm, dan mempunyai
laju evapotranspirasi tahunan sekitar ll40 mm. Hujan tidak teratur, beberapa bulan bahkan sampai bertahun-tahun berlalu tanpa hujan, jika terjadi hujan maka sejumlah besar
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 217
air hujan akan hilang sebagai air larian dan evapotranspirasi. Pembentukan embun
menambah masukan air di beberapa padang pasir. Daerah arid ini terkenal dengan
perbedaan suhu harian yang tinggi akibat dari udara yang kering dan praktis tidak ada
awan. Suhu malam dan siang hari bisa berbeda 56OC. Di padang pasir panas suhu maksimum siang hari bisa mencapai 60OC, situasi suhu ekstrim ini akan dipertegas lagi oleh
perbedaan musim. Situasi yang terbuka dan tidak adanya penghalang akan mempertinggi kecepatan angin. Tenaga hembusan angin yang tinggi menyebabkan kerusakan pada tumbuhan akibat luka yang bersifat mekanis dan abrasi. Drainase air hanya
terjadi di kedalam tanah pasir, dan evaporasi dari permukaan meninggalkan residu
garam yang terakumulasi, sehingga salinitas di padang pasir relatif ekstrim untuk daerah yang sangat luas. Pengaruh faktor iklim yang ekstrim memberikan sedikit peluang
untuk termodifikasinya lingkungan oleh organisme hidup, seperti terciptanya peneduhan oleh pohon tinggi, dalam situasi seperti ini sangat kecil variasi dari suhu dan kelembaban, sebagai faktor penting dalam menentukan distribusi dari organisme. Banyak jenis-jenis tumbuhan yang hidup di bawah batu, bongkahan batu atau retakan tanah yang memberikan iklim mikro yang cocok.
Produktivitas yang sangat rendah untuk ekosistem padang pasir ini, yaitu lebih
kecil dari 0,5 gr/m /th. Pada kenyataannya besarnya produktivitas merupakan fungsi
linier terhadap curah hujan. Pertumbuhan terbatas pada perioda basah sehingga ekositem berperan sangat pendek dengan produktivitas yang tidak teratur. Jumlah biomasa dari standing crop permanen adalah kecil (pada tingkat ototrofi dan heterotrof ).
Selama produktivitas primer kecil maka aliran energi melalui ekosistem akan terbatas.
Tingkat trofik dan komponen dari sistem sederhana, karenanya hewan-hewan padang
pasir tidak terspesialisasikan dalam hal makanan, tidak berusaha untuk dapat tergantung pada satu jenis makanan. kebiasaan irifagik merupakan daya tahan terhadap lingkungan, hewan-hewan bertoleransi luas terhadap makanan, sehingga mampu mengeksplotasi berbagai sumber energi yang memungkinkan.
Produktivitas primer akan cepat melalui rantai makanan, sehingga menyebabkan populasi heterotrof berubah-ubah dengan cepat, hal ini menunjukkan gambaran
dari ketidakstabilan dari ekosistem. Ekosistem padang pasir berada dalam kekurangan nutrisi karena siklus energinya rendah. Di tempat yang sedikit kaya nutrisi hanya
berada sekitar 10 cm dari permukaan tanah. Laju siklus materi relatif rendah karena
banyak tumbuhan bersifat tumbuhan tahunan dan hewan-hewan berumur panjang,
akibatnya nutrisi tertahan dalam waktu yang lama. Berbagai flora teradaptasi untuk mengatasi kekurangan nutrisi, diantaranya dari Leguminosae yang mampu mengikat nitrogen dari udara dalarn nodules akarnya, sedang jenis lain seperti Podocarpus, mampu mengikat simbiosis dengan bakteri. Jenis-jenis yang melepaskan daunnya dengan
cepat nutrisi dikembalikan ke batang sebelum daun lepas jatuh.
Ekosistem padang pasir berasal dari zaman tertier akhir, mengikuti perubahan
iklim yang diinduksikan secara orogenesis, mengakibatkan terseleksinya adaptasi
yang bersamaan dalam morfologi dan fisiologi yang tidak ada hubungannya atau berMATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 218
beda dengan tempat lainnya. Tidak adanya kompetisi dan bebas dari predator mernberikan kemungkinan banyaknya kelompok-kelompok tua dari organisme untuk bertahan. Sedikit sekali familia yang bersifat endemik. Kebanyakan tumbuhan dan hewannya merupakan kelompok terspesialisasi yang didapatkan juga pada tempat-tempat
yang sedikit lebih baik habitatnya.
6. HUTAN HUJAN TROPIS
Menempati region dengan garis lintang rendah sekitar garis ekuator atau khatulistiwa. Bioma hutan tropis merupakan bioma yang memiliki keanekaragaman jenis
tumbuhan dan hewan yang paling tinggi. Hutan basah terdapat di daerah tropika meliputi semenanjung Amerika Tengah, Amerika Selatan, Afrika, Madagaskar, Australia
Bagian Utara, Indonesia dan Malaysia. Meliputi daerah aliran sungai Amazon-Orinaco,
Amerika Tengah, sebagian besar daerah Asia Tenggara dan Papua Nugini, dan lembah Kongo di Afrika.
Curah hujan tahunan melebihi 2000 mm, yang jatuh sepanjang tahun, dengan
satu bulan atau lebih dengan perioda relatif kering. Suhu dan laju penyinaran tinggi,
kelembaban udara relatif sepanjang waktu tinggi, dengan variasi musim sangat kecil.
Di hutan ini terdapat beraneka jenis tumbuhan yang dapat hidup karena mendapat
sinar matahari dan curah hujan yang cukup.
Gambar 44. Bioma Hutan Hujan Tropika
Sumber : Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitcheel, 2004, dan http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/01/hutan-tropis-01.jpg
Karakteristik fisik bioma hutan hujan tropis
Potensi pertumbuhan yang menerus di daerah beriklim tropika yang lembab
membuat hutan hujan tropika adalah satu-satunya ekosistem yang paling produktif di
dunia ini. Produktivitas primer sekitar 20.000 kcal/m2/th dan mampu menunjang sejumlah besar biomasa hewan. Rantai makanan panjang dan sangat kompleks. Organisme terspesialisasi adalah pradominan karena tingginya laju aliran energi dan adanya kompetisi diantara jenis yang kuat. Siklus nutrisi berjalan cepat dan meliputi sejumlah besar nutrisi. Penguraian terjadi cepat oleh kegiatan bakteria sehingga sangat
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 219
sedikit yang tersimpan dalam bentuk sampah dalam system. Pephonan hijau berdaun
lebar memberikan pengembalian nutrisi secara menerus ke tanah. Tanah adalah subur
pada hutan yang tidak terganggu. Hujan yang lebih dapat mengakibatkan pencucian,
tetapi ini dapat diimbangi dengan tingginya evaporasi. Sekali kanopi hutan hilang maka materi organik dioksidasi dengan cepat sehingga kesuburan tanah hilang.
Curah hujan sangat tinggi, lebih dari 2.000 mm/tahun, variasi perubahan suhu
relative kecil dan kelembapan relative tinggi, suhu sepanjang hari sekitar 25°C. Species tumbuhan banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung
letak geografisnya, Mendapat sinar matahari yang cukup sepanjang tahun, tetapi sinar
mata-hari tersebut tidak mampu menembus dasar hutan
Pohon-pohon utama memiliki stratifikasi ketinggian antara 20 – 40 m, cabangcabang pohon tinggi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Cabang
pohon berdaun lebat dan lebar serta selalu hijau sepanjang tahun. Dalam hutan basah
terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme) di
sekitar permukaan tanah/di bawah kanopi (daun pada pohon-pohon besar yang membentuk tudung), daerah kanopi teratas akan cukup mendapat sinar matahari.
Flora bioma hutan tropis
Daerah utama hutan hujan tropis secara fisik yang terisolasi mengandung beragam genera yang berlainan. Pada umumnya didominasi oleh pepohonan yang selalu hijau dan berdaun lebar, serta secara ekstrim terdiri dari bermacam-macam jenis
terspesialisasi. Dalam hutan basah tropis banyak terdapat tumbuhan khas yang memanjat di pohon lain (liana) contohnya rotan, dan tumbuhan yang menempel pada batang-batang pohon lainnya (epifit), namun tidak merugikan pohon tersebut, contoh
anggrek, paku sarang burung. Hutan hujan tropika memiliki pelapisan tajuk yang banyak, dan adanya tiga pelapisan pohon merupakan karakteristikanya. Pepohonan sangat tinggi, terpencar, yang tumbuh melebihi lapisan kanopi umumnya, lapisan kanopi
yang menerus tumbuh sekitar 30 meter tingginya. Lapisan dasar yang tumbuh tidak
menerus. Gabungan ketebalan pelapisan ini menahan cahaya, sehingga hanya sedikit
energi yang sampai ke lapisan dasar. Epifit dan liana melimpah karena strateginya
yang memungkinkan tumbuhan mencapai cahaya pada lapisan kanopi.
Hutan hujan tropis selalu hijau memungkinkan terjadinya produktivitas primer
yang maksimum pertahun. Dedaunan berkecenderungan berwarna hijau tua, sehingga mampu menangkap sejumlah cahaya secara maksimum. Pohon berkulit kayu tebal
yang mampu melindunginya dari suhu tinggi dan juga penyinaran yang berlebihan.
Daun-daun berujung runcing untuk memudahkan terjadinya kehilangan air dari permukaan. Banyak jenis pohon yang mempunyai penunjang berbentuk papan di antara
tanah dan batang. Bunga dan buah berkencenderungan tumbuh langsung dari cabang
dan ranting. Anakan pohon atau teradaptasi untuk tumbuh lambat sebagai siofita sampai terjadi celah pada kanopi hingga sinar terang masuk, maka anakan pohon berfungsi sebagai heliofita dan tumbuh dengan cepat.
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 220
Vegetasinya tumbuh sangat rapat, dengan jenis tumbuhan sangat beraneka
ragam, mulai dari tumbuhan pendek yang hidup di dasar hutan hingga tumbuhan yang
berukuran tinggi. Pohon-pohon pada kanopi (bagian dedaunan paling atas yang saling
bersambungan) membentuk lapisan yang paling atas. Kanopi itu sering kali rapat, sehingga hanya sedikit sekali cahaya yang dapat mencapai tanah di bawahnya. Ketika
suatu pembukaan terjadi pada kanopi, barangkali karena pohon tumbang, pohon lain
dan tanaman merambat yang berkayu akan tumbuh secara cepat untuk bersaing
mendapatkan cahaya dan ruang ketika mengisis celah ter-sebut.
Pada daerah dataran rendah yang memiliki musim kering yang lama atau curah
hujannya jarang, hutan kering tropis akan dominan. Tumbuhan yang ditemukan disini
merupakan campuran pohon dan semak berduri banyak serta tumbuhan berair banyak (sukulen). Pada wilayah dengan musim kemarau dan musim hujan yang luas,
pohon gugur tropis menjadi dominan.
Gambar 45. Beberapa jenis tumbuhan khas daerah hutan tropis
Sumber. http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/01/pencekik-pohon-dan-jelutung.jpg dan /ramin-rengas-rotan-manau.jpg
Fauna bioma hutan tropis
Di daerah kanopi yang cukup sinar matahari pada siang hari hidup dijumpai hewan yang bersifat diurnal yaitu hewan yang aktif pada siang hari, di daerah bawah kanopi dan daerah dasar hidup hewan-hewan yang bersifat nokfurnal yaitu hewan yang
aktif pada malam hari, contohnya burung hantu, babi hutan, kucing hutan, macan tutul.
Hewan-hewan yang hidup pada hutan ini antara lain monyet, kera, harimau,
macan kumbang, tapir, gajah, badak, babi hutan, beragam jenis burung dan serangga.
Karena pohon-pohon yang terdapat di hutan tropis rata-rata tinggi dan permukaan taMATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK
H a l a m a n 221
nahnya relatif sering tergenang oleh air, maka hewan yang banyak hidup di daerah
hutan basah ini adalah hewan-hewan pemanjat sejenis primata, seperti :
Gambar 46. Beberapa jenis kelompok primate hutan hujan tropis
Sumber. http://andimanwno.files.wordpress.com/2009/01/gorilla-monyet-dan-simpanse.jpg, dan //orang-utan-gibbon-siamang.jpg
SOAL - SOAL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Jelaskan apa yang dimaksud bioma...?
Jelaskan pembagian bioma /teresterial berdasarkan klimatik…?
Sebutkan tipe-tipe bioma daerah iklim sedang…?
Jelaskan ciri-ciri bioma gurun…?
Jelaskan ciri-ciri bioma padang rumput…?
Jelaskan ciri-ciri hutan hujan tropis…?
Jelaskan ciri-ciri bioma taiga…?
Jelaskan ciri-ciri bioma tundra…?
Jelaskan ciri-ciri bioma hutan gugur…?
Jelaskan ciri-ciri hutan musim di Indonesia…?
TUGAS BAHAN PRESENTASI DAN DISKUSI
Mahasiswa diharuskan membuat makalah tentang Ekosistem/Bioma Teresterial
dengan membaca dari sumber-sumber buku literatur, materi bahan ajar atau penelusuran melalui internet. Makalah tersebut dibuatkan power point kemudian dipersentasikan di kelas, dilakukan tanya jawab antara kelompok peserta mata kuliah dan hasil
presentasi dibuatkan rangkuman/kesimpulan.
Catatan :
Daftar Pustaka Dapat Dilihat Setelah BAB 11, Pada Halaman 265
MATERI KULIAH EKOLOGI TUMBUHAN – BIOLOGI – FMIPA - UNHAS
MUHAMMAD RUSLAN UMAR, DKK