FAKTOR PEMBATASFAKTOR PEMBATAS

Azas Faktor PembatasAzas Faktor Pembatas

Hukum MinimumHukum Minimum Hukum ToleransiHukum Toleransi Konsep Gabungan Faktor PembatasKonsep Gabungan Faktor Pembatas Syarat Sebagai Faktor PengaturSyarat Sebagai Faktor Pengatur Faktor Fisik Sebagai Faktor PembatasFaktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas Indikator EkologiIndikator Ekologi

Minimum LiebigMinimum Liebig

Pada keadaan yang kritis, bahan bahan pendukung Pada keadaan yang kritis, bahan bahan pendukung kehidupan suatu organisme yang tersedia dalam kehidupan suatu organisme yang tersedia dalam jumlah minimum bertindak sebagai faktor pembatas. jumlah minimum bertindak sebagai faktor pembatas.

Justus Liebig (1840) menemukan hasil tanaman tidak Justus Liebig (1840) menemukan hasil tanaman tidak ditentukan oleh unsur hara N,P, K yang diperlukan ditentukan oleh unsur hara N,P, K yang diperlukan dalam jumlah banyak tetapi oleh mineral seperti dalam jumlah banyak tetapi oleh mineral seperti magnesium yang diperlukan dalam jumlah sedikit magnesium yang diperlukan dalam jumlah sedikit oleh tanamanoleh tanaman. .

Temuan ini dikenal sebagai Hukum Minimum Liebig.Temuan ini dikenal sebagai Hukum Minimum Liebig. Bukan hanya unsur hara N,P,K yang dapat bertindak Bukan hanya unsur hara N,P,K yang dapat bertindak

sebagai faktor pembatas, tetapi materi kimiawi sebagai faktor pembatas, tetapi materi kimiawi lainnya seperti oksigen, fosfor untuk proses lainnya seperti oksigen, fosfor untuk proses pertumbuhan dan reproduksi.pertumbuhan dan reproduksi.

Hukum minimum Liebig telah diterapkan pada Hukum minimum Liebig telah diterapkan pada program pengendalian lingkungan terhadap program pengendalian lingkungan terhadap organisme. organisme.

Namun, hukum minimun Liebig hanya dapat Namun, hukum minimun Liebig hanya dapat diterapkan pada habitat atau ekosistem dengan arus diterapkan pada habitat atau ekosistem dengan arus energi dan materi yang masuk seimbang dengan yang energi dan materi yang masuk seimbang dengan yang keluar.keluar.

Fosfor merupakan faktor pembatas bagi organisme Fosfor merupakan faktor pembatas bagi organisme perairan. Meningkatnya nutrien seperti nitrogen dan perairan. Meningkatnya nutrien seperti nitrogen dan fosfor diperairan disebut proses eutropikasi. fosfor diperairan disebut proses eutropikasi.

Pencegahan eutropikasi dapat dengan mengurangi Pencegahan eutropikasi dapat dengan mengurangi kandungan bahan organik dan unsur hara di perairan kandungan bahan organik dan unsur hara di perairan sehingga pertumbuhan organisme seperti sehingga pertumbuhan organisme seperti phytoplankton dan makrophyta terhambat.phytoplankton dan makrophyta terhambat.

Hukum Toleransi ShelfordHukum Toleransi Shelford

Kegagalan suatu organisme dalam mempertahankan Kegagalan suatu organisme dalam mempertahankan hidupnya dapat ditentukan oleh kekurangan atau hidupnya dapat ditentukan oleh kekurangan atau kelebihan (kuantitatif dan kualitatif) beberapa faktor kelebihan (kuantitatif dan kualitatif) beberapa faktor yang mendekati batas toleransinya.yang mendekati batas toleransinya.

Bukan hanya dalam jumlah sedikit atau rendah yang Bukan hanya dalam jumlah sedikit atau rendah yang bersifat membatasi tetapi juga dalam jumlah yang bersifat membatasi tetapi juga dalam jumlah yang berlebihan atau tinggi. berlebihan atau tinggi.

Kisaran minimum merupakan batas toleransi Kisaran minimum merupakan batas toleransi digambarkan sebagai Hukum Toleransi Shelford digambarkan sebagai Hukum Toleransi Shelford (1913). (1913).

Dengan mengetahui kisaran toleransi suatu organisme Dengan mengetahui kisaran toleransi suatu organisme dapat diketahui keberadaan dan penyebaran dapat diketahui keberadaan dan penyebaran (distribusi) organisme tersebut.(distribusi) organisme tersebut.

Istilah yang digunakan dalam menggambarkan Istilah yang digunakan dalam menggambarkan kisaran toleransi :kisaran toleransi : steno : sempit dan eury : lebarsteno : sempit dan eury : lebar stenothermal – eurythermal (temperatur)stenothermal – eurythermal (temperatur)

Telur ikan stenothermal trout /salvelinus (0 – 12Telur ikan stenothermal trout /salvelinus (0 – 12 o oC), optimum 4%C), optimum 4% Telur katak eurythermal (0 - 30 Telur katak eurythermal (0 - 30 ooC).C).

stenohaline – euryhaline (salinitas)stenohaline – euryhaline (salinitas) Ikan salmon euryhaline (tawar – laut), Ikan salmon euryhaline (tawar – laut), ikan mas stenohaline (tawar)ikan mas stenohaline (tawar)

stenophagik – euryphagik (makanan)stenophagik – euryphagik (makanan) Kelinci stenophagik (rumput), Kelinci stenophagik (rumput), kambing euryphagik (rumput, perdu, semak dll).kambing euryphagik (rumput, perdu, semak dll).

Batas toleransi steno-euriBatas toleransi steno-euri

Konsep Gabungan Faktor Konsep Gabungan Faktor PembatasPembatas

Dengan menggabungkan konsep hukum minimum dan konsep Dengan menggabungkan konsep hukum minimum dan konsep toleransi, maka dapat dipahami konsep toleransi, maka dapat dipahami konsep faktor pembatas faktor pembatas (limiting factor)(limiting factor). .

Faktor pembatasFaktor pembatas ((limiting factorlimiting factor) dapat diartikan sebagai ) dapat diartikan sebagai keadaan yang mendekati atau melampaui ambang batas keadaan yang mendekati atau melampaui ambang batas toleransi suatu kondisi. toleransi suatu kondisi.

Faktor pembatas suatu organisme mencakup kisaran minimum Faktor pembatas suatu organisme mencakup kisaran minimum atau maksimum dari faktor-faktor abiotik suatu ekosistem. atau maksimum dari faktor-faktor abiotik suatu ekosistem. Misal : Suhu, cahaya, pH yang terlalu rendah (minimum) atau Misal : Suhu, cahaya, pH yang terlalu rendah (minimum) atau terlalu tinggi (maksimum).terlalu tinggi (maksimum).

Bagi organisme dengan kisaran toleransi yang lebar Bagi organisme dengan kisaran toleransi yang lebar (eury) terhadap faktor abiotik X yang relatif (eury) terhadap faktor abiotik X yang relatif konstant bukan merupakan faktor pembatas, konstant bukan merupakan faktor pembatas, sehingga organisme tersebut dapat hadir dalam sehingga organisme tersebut dapat hadir dalam jumlah banyak. jumlah banyak.

Sebaliknya, bagi organisme dengan toleransi yang Sebaliknya, bagi organisme dengan toleransi yang sempit (steno) terhadap faktor abiotik (Y) yang sempit (steno) terhadap faktor abiotik (Y) yang selalu berubah akan menjadi “selalu berubah akan menjadi “faktor pembatas” faktor pembatas” sehingga akan hadir dalam jumlah sedikit.sehingga akan hadir dalam jumlah sedikit.

Contoh : oksigenContoh : oksigen

Contohnya Kandungan OContohnya Kandungan O22 di udara dalam jumlah di udara dalam jumlah

banyak dan konstan bukan merupakan faktor banyak dan konstan bukan merupakan faktor pembatas organisme darat. pembatas organisme darat.

Sebaliknya, kandungan OSebaliknya, kandungan O2 2 terlarut di perairan, terlarut di perairan,

terdapat dalam jumlah sedikit dan jumlahnya selalu terdapat dalam jumlah sedikit dan jumlahnya selalu berubah-ubah, menjadi faktor pembatas bagi berubah-ubah, menjadi faktor pembatas bagi organisme yang hidup di perairan.organisme yang hidup di perairan.

5.4. Syarat sebagai Faktor Pengatur5.4. Syarat sebagai Faktor Pengatur

Faktor lingkungan yang penting dalam setiap Faktor lingkungan yang penting dalam setiap ekosistem berbeda beda seperti ekosistem berbeda beda seperti di darat: sinar, suhu dan air; di darat: sinar, suhu dan air; di laut: sinar, suhu dan salinitas; di laut: sinar, suhu dan salinitas; di perairan tawar: kandungan oksigen. di perairan tawar: kandungan oksigen.

Faktor lingkungan tidak hanya sebagai faktor Faktor lingkungan tidak hanya sebagai faktor pembatas (negatif) tetapi juga menjadi faktor pembatas (negatif) tetapi juga menjadi faktor menguntungkan (positif) bagi organisme yang menguntungkan (positif) bagi organisme yang mampu menyesuaikan diri. mampu menyesuaikan diri.

Faktor Fisik Sebagai Faktor PembatasFaktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas

1. Suhu1. Suhu Organisme dapat hidup pada Organisme dapat hidup pada suhusuhu sampai sampai

300300ooCC dengandengan k kisaran suhu isaran suhu – – 200 200 sampai sampai 100100 ooC. C.

Akan tetapiAkan tetapi kebanyakakebanyakan on organisme hanya rganisme hanya dapat hidup pada kisaran suhdapat hidup pada kisaran suhu yu yang lebih ang lebih sempit. sempit.

Pada umumnya batas atas (maksimum) lebih Pada umumnya batas atas (maksimum) lebih kritis atau lebikritis atau lebih mh membahayakan kehidupan embahayakan kehidupan organisme daripada batas bawahorganisme daripada batas bawah (minimum).(minimum).

Pada ekosistem perairan, variasi suhu lebih Pada ekosistem perairan, variasi suhu lebih sempit daripada ekosistem darat. Oleh karena sempit daripada ekosistem darat. Oleh karena itu, biasanya organisme perairan mempunyai itu, biasanya organisme perairan mempunyai kisaran toleransi terhadap suhu lebih sempit kisaran toleransi terhadap suhu lebih sempit daripada organisme darat.daripada organisme darat.

Misal: Misal: algae air danalgae air dan algae darat, invertebrata airalgae darat, invertebrata air dan darat seperti seranggadan darat seperti serangga

Suhu air bepengaruh terhadap kelangsungan Suhu air bepengaruh terhadap kelangsungan hidup,pertumbuhan morfologi, hidup,pertumbuhan morfologi, reproduksi,tingkah laku,laju pergantian kulit reproduksi,tingkah laku,laju pergantian kulit dan metobolisme udang.dan metobolisme udang.

Udang hidup pada suhu air 21-32Udang hidup pada suhu air 21-32o o

Suhu untuk ikan berkisar 25-30Suhu untuk ikan berkisar 25-30oo

2. Radiasi cahaya matahari2. Radiasi cahaya matahari Cahaya matahari mempunyai dua fungsi yang Cahaya matahari mempunyai dua fungsi yang

saling berlawanan, di satu pihak radiasi cahaya saling berlawanan, di satu pihak radiasi cahaya matahari menguntungkan karena sebagai sumber matahari menguntungkan karena sebagai sumber energi bagi proses fotosintesa. Dilain pihak, energi bagi proses fotosintesa. Dilain pihak, radiasi cahaya matahari merugikan karena radiasi cahaya matahari merugikan karena cahaya matahari langsung akan merusak atau cahaya matahari langsung akan merusak atau membunuh protoplasmamembunuh protoplasma..

Dari segi ekologi, bagi kehidupan organisme yang Dari segi ekologi, bagi kehidupan organisme yang penting radiasi adalah kualitas sinar (panjang penting radiasi adalah kualitas sinar (panjang gelombang dan warna) dan intensitas cahaya (lama gelombang dan warna) dan intensitas cahaya (lama penyinaran), karena laju fotosintesa akan bervariasi penyinaran), karena laju fotosintesa akan bervariasi sesuai dengan perbedaan panjang gelombang yang sesuai dengan perbedaan panjang gelombang yang ada. ada.

Sinar merah dan biru disaring oleh komponen air dan Sinar merah dan biru disaring oleh komponen air dan menghasilkan sinar hijau yang sukar sekali diabsorbsi menghasilkan sinar hijau yang sukar sekali diabsorbsi oleh klorofil. oleh klorofil.

Intensitas cahaya matahari berpengaruh langsung Intensitas cahaya matahari berpengaruh langsung terhadap laju fotosintesis. terhadap laju fotosintesis.

Penurunan tingkat kejenuhan sinar akan diikuti Penurunan tingkat kejenuhan sinar akan diikuti dengan penurunan intensitas cahaya. dengan penurunan intensitas cahaya.

3. Kekeruhan,warna dan bau3. Kekeruhan,warna dan bauKekeruhan disebabkan oleh partikel-partikel tanah, Kekeruhan disebabkan oleh partikel-partikel tanah,

partikel bahan organik dan biota renikpartikel bahan organik dan biota renik maka kecerahan air menjadi rendahmaka kecerahan air menjadi rendahWarna air ditentukan warna senyawa atau bahan Warna air ditentukan warna senyawa atau bahan

terlarut dan melayang di dalam air misal warna terlarut dan melayang di dalam air misal warna coklat dan kekeruhan tinggi,kecerahan rendah coklat dan kekeruhan tinggi,kecerahan rendah maka banyak terdapat partikel tanahmaka banyak terdapat partikel tanah

Warna hijau sampai hijau tua atau hijau abu-abu Warna hijau sampai hijau tua atau hijau abu-abu maka banyak mengandungmaka banyak mengandung planktonplankton

Bau disebabkan oleh bau dari senyawa atau materi Bau disebabkan oleh bau dari senyawa atau materi dan gas-gas. Misal air tambak yang mengandung dan gas-gas. Misal air tambak yang mengandung bahan organik spt sisa pakan, pupuk organik dsb bahan organik spt sisa pakan, pupuk organik dsb akan berbau busuk dari gas sulfida, gas resin serta akan berbau busuk dari gas sulfida, gas resin serta amonia.amonia.

Kekurangan partikel tanah dapat mengakibatkan Kekurangan partikel tanah dapat mengakibatkan insang udang terselaputi partikel tanah shgga insang udang terselaputi partikel tanah shgga udang dapat mati lemas atau anoxia, nafsu makan udang dapat mati lemas atau anoxia, nafsu makan udang berkurang sehingga laju pertumbuhan udang berkurang sehingga laju pertumbuhan terhambat. terhambat.

Udang terganggu. Kadar partikel tanah 80mg/l Udang terganggu. Kadar partikel tanah 80mg/l atau lebih kurang mendukung dan kadar atau lebih kurang mendukung dan kadar sampai 800mg/l tidak dignkan untuk budi daya sampai 800mg/l tidak dignkan untuk budi daya udang. udang.

Air hijau dan kecerahan sangat rendah kurang Air hijau dan kecerahan sangat rendah kurang 40mg/l terjadi blooming plankton maka 40mg/l terjadi blooming plankton maka kehidupan udang terganggu.kehidupan udang terganggu.

4. 4. Arus dan tekanan air. Arus dan tekanan air. Arus air tidak hanya mempengaruhi konsentrasi Arus air tidak hanya mempengaruhi konsentrasi

gas dalam air, tetapi juga secara langsung gas dalam air, tetapi juga secara langsung sebagai faktor pembatas. sebagai faktor pembatas.

Misal perbedaan organisme sungai dan danau Misal perbedaan organisme sungai dan danau sering disebabkan oleh arus yang deras pada sering disebabkan oleh arus yang deras pada sungai. sungai.

Tumbuhan dan binatang di sungai harus mampu Tumbuhan dan binatang di sungai harus mampu menyesuaikan diri terhadap arus baik secara menyesuaikan diri terhadap arus baik secara morfologis dan fisiologis.morfologis dan fisiologis.

Di laut, tekanan air akan bertambah 1 atmosfer pada Di laut, tekanan air akan bertambah 1 atmosfer pada setiap penurunan kedalaman 10 meter. setiap penurunan kedalaman 10 meter. Pada bagian Pada bagian laut yang paling dalam, tekanan ini dapat mencapai laut yang paling dalam, tekanan ini dapat mencapai 1000 atmosfer.1000 atmosfer.

5. Oksigen terlarut5. Oksigen terlarut

Sumber oksigen dalam airSumber oksigen dalam air

- Difusi oksigen dr udara ke dlm air melalui - Difusi oksigen dr udara ke dlm air melalui permkaan ,kmd disebarkan keslrh bdan permkaan ,kmd disebarkan keslrh bdan perairan oleh angin,ombak dan proses perairan oleh angin,ombak dan proses pengadukanpengadukan

- Fotosintesa yang dipengaruhi densitas Fotosintesa yang dipengaruhi densitas tanaman,cahaya dan laju penyimpanantanaman,cahaya dan laju penyimpanan

Pengurangan oksigen dapat dipengaruhiPengurangan oksigen dapat dipengaruhi- Respirasi organismeRespirasi organisme- Penguraian zat organik oleh mikroorganismePenguraian zat organik oleh mikroorganisme- Pelepasan oks terlarut scr otomatis yang Pelepasan oks terlarut scr otomatis yang

dipengaruhi temperaturdipengaruhi temperatur- adanya zat besi maka oksigen akan dipakai untuk adanya zat besi maka oksigen akan dipakai untuk

oksidasi.oksidasi.

Perairan dgn suhu 20-30Perairan dgn suhu 20-30ooC,kadar oksigen 5mg/l baik C,kadar oksigen 5mg/l baik untuk ikanuntuk ikan

7.Karbon dioksida7.Karbon dioksida Udara,air tanah, dekomposisi zat organik, Udara,air tanah, dekomposisi zat organik,

respirasi organisme air,senyawa kimia Ca(HCorespirasi organisme air,senyawa kimia Ca(HCo33))22, ,

Mg(HCOMg(HCO33))22

Karbon dioksida 20 mg/l ikan stressKarbon dioksida 20 mg/l ikan stress

8. pH8. pH

Yaitu log negt dan kepekaan ion H yang terlepas Yaitu log negt dan kepekaan ion H yang terlepas dalam larutan mempunyai pengauh besar thp dalam larutan mempunyai pengauh besar thp kehidupan tumbuh2an dan hewan air.kehidupan tumbuh2an dan hewan air.

10. Nitrat10. Nitrat

Hasil pembongkaran /penguraian bahan organik Hasil pembongkaran /penguraian bahan organik yang berkadar protein, kotoran udang ,ikan, yang berkadar protein, kotoran udang ,ikan, sisa pakan, pupuk organik dan anorganik.sisa pakan, pupuk organik dan anorganik.

Kadar 0,5mg/l batas maks, apbl >5mg/l kritisKadar 0,5mg/l batas maks, apbl >5mg/l kritis

Budi daya udang tdk boleh > 0,5mg/lBudi daya udang tdk boleh > 0,5mg/l

11. H2S , gas berbau busuk biasanya bercampur 11. H2S , gas berbau busuk biasanya bercampur fosfin(PH3). Uadng mati 4,0mg/lfosfin(PH3). Uadng mati 4,0mg/l

12. Pospat 12. Pospat

-merupakan unsur utama bg pembentukan -merupakan unsur utama bg pembentukan protein dan metabolisme sel suatu organisme protein dan metabolisme sel suatu organisme untuk transfer energi dalam seluntuk transfer energi dalam sel

- bahan penimbun energi dlm bentk ATP unt bahan penimbun energi dlm bentk ATP unt reproduksi,peumbuhan danperkembangan, reproduksi,peumbuhan danperkembangan, gerak dll.gerak dll.

- Sumber fosfor, pelapukan mineral pospat.Sumber fosfor, pelapukan mineral pospat.

< 0,02 kesuburan rendah< 0,02 kesuburan rendah 0,021 -0,050 cukup0,021 -0,050 cukup 0,051-0,100 tinggi0,051-0,100 tinggi 0,101-0,200 tinggi sekali0,101-0,200 tinggi sekali 0,201 sangat baik 0,201 sangat baik

33

Indikator EkologiIndikator Ekologi

Seringkali faktor-faktor tertentu dapat dengan tepat Seringkali faktor-faktor tertentu dapat dengan tepat menentukan organisme yang ditemukan di suatu menentukan organisme yang ditemukan di suatu daerahdaerah

Atau sebaliknya kita dapat menentukan keadaan Atau sebaliknya kita dapat menentukan keadaan lingkungan fisik dengan menggunakan organisme lingkungan fisik dengan menggunakan organisme yang ditemukan pada suatu daerah. yang ditemukan pada suatu daerah.

Hal ini disebut dengan Hal ini disebut dengan indikator ekologi/ indikator indikator ekologi/ indikator biologi.biologi.

34

Hal yang harus diingat jika kita memakai indikator Hal yang harus diingat jika kita memakai indikator ekologi adalah :ekologi adalah :

Umumnya organisme steno merupakan indikator Umumnya organisme steno merupakan indikator yang lebih baik dari pada organisme eury.yang lebih baik dari pada organisme eury.

Species yang besar merupakan indikator yang Species yang besar merupakan indikator yang lebih baik daripada species yang lebih kecil, lebih baik daripada species yang lebih kecil, karena organisme yang besar mempunyai karena organisme yang besar mempunyai biomass lebih stabil. biomass lebih stabil.

35

Dan organisme kecil mempunyai Dan organisme kecil mempunyai turn over rateturn over rate yang pendek. Sekarang banyak, mungkin besok yang pendek. Sekarang banyak, mungkin besok sudah mati, maka algae tidak pernah dipakai sudah mati, maka algae tidak pernah dipakai sebagai indikator ekologi.sebagai indikator ekologi.

Sebelum species dipercaya sebagai indikator Sebelum species dipercaya sebagai indikator ekologi, harus ada bukti-bukti di lapangan dan ekologi, harus ada bukti-bukti di lapangan dan uji laboratorium, untuk mengetahui persyaratan uji laboratorium, untuk mengetahui persyaratan hidup species organisme tersebut.hidup species organisme tersebut.

36

Hubungan antar spesies, populasi atau komunitas Hubungan antar spesies, populasi atau komunitas seringkali menjadi indikator yang lebih baik seringkali menjadi indikator yang lebih baik daripada hanya satu spesies saja, daripada hanya satu spesies saja, karena hal ini karena hal ini akan lebih menggambarkan keadaan yang akan lebih menggambarkan keadaan yang terintegrasiterintegrasi..