PRODUKTIVITAS,JEJARING MAKANAN,RANTAI MAKANAN, & TINGKAT TROPIK

Pengertian Produktivitas

Produktivitas merupakan laju pemasukan dan penyimpanan energi di dalam ekosistem.

Produktivitas dapat dibedakan menjadi 2, yaitu: Primer dan Sekunder Produktivitas primer adalah pengubahan

energi cahaya oleh produsen atau autotrof Produktivitas primer dibedakan

Produktivitas primer bersih = produktivitas kasar dikurangi dengan energi yang digunakan untuk respirasi.

produktivitas primer kasar (bruto)==hasil asimilasi totalproduktivitas primer bersih (neto)==penyimpanan energi di dalam jaringan tubuh tumbhan

dengan demikian, produktivitas primer bersih (net primary productivity, npp) sama dengan produktivitas primer kotor (gross primary productivity, gpp) dikurangi energi yang digunakan oleh produsen untuk respirasi (rs):

npp = gpp – rs  karena produktivitas merupakan laju

penambahan materi organik baru, maka satuan yang digunakan:a. satuan energi (kkal) atau satuan biomasa(gram)b. satuan luas (persegi)c. satuan waktu (hari, minggu, bulan, tahun)

contoh satuan produktivitas :gram/m²/hari. dalam kajian ekologi tumbuhan yang dibahas hanya produktivitas primer.

produktivitas sekunder adalah penggunaan energi pada hewan dan mikroba (heterotrof).

laju penambatan energi yang dilakukan oleh konsumen.

tidak dibedakan atas produktivitas kasar dan bersih.

Proses-Proses Dasar Produktivitas

produktivitas primer bersih ditentukan oleh perbedaan relatif dari hasil fotosintesis dengan materi yang dimanfaatkan dalam proses respirasi.

faktor-faktor yang mempengaruhi produksi primer:

a. proses fotosintesismemanfaatkan sebagian kecil energi cahaya yaitu sekitar 1-5% yang diubah menjadi energi kimiasebagian besar dipantulkan kembali atau berubah menjadi panas.

b. proses respirasipada kondisi optimum kecepatan fotosintesis dapat mencapai 30x dari respirasi terutama pada tempat terendah cahaya matahari. umumnya karbohidrat yang digunakan antara 10-75% tergantung jenis dan usia tumbuhan.

c. faktor lingkunganfaktor lingkungan ada 2 yaitu faktor eksternal dan faktor internal. faktor internal meliputi struktur dan komposisi komunitas, jenis dan usia tumbuhan, serta peneduhan. faktor eksternal cahaya, karbohidrat, air, nutrisi, suhu, dan tanah.

Metode untuk Penentuan Produktivitas Primer

beberapa cara penentuan produktivitas primer adalah sebagai berikut :

a. metode penuaianDitentukan berdasarkan berat pertumbuhan dari tumbuhan. dapat dinyatakan secara langsung berat keringnya atau kalori yang terkandung, tetapi keduanya dinyatakan dalam luas dan priode waktu tertentu. metode ini mengukur produktivitas primer bersih. metode penuaian ini sangat cocok dan baik pada ekosistem daratan, dan biasanya untuk vegetasi yang sederhana. Kelemahanmemiliki potensi – potensi kesalahan : sistim akar harus termasuk dalam perhitungan, dan adanya hewan herbivora.

b. metode penentuan oksigen Oksigen merupakan hasil sampingan

dari fotosintesis, sehingga ada hubungan erat antara produktifvitas dengan oksigan yang di hasilkan oleh tumbuhan.

Tetapi harus di ingat sebagian oksigen di manfaatkan oleh tumbuhan tersebut dalam proses respirasi, dan harus di perhitungkan dalam penentuan produktivitas.

kelemahan : hanya dapat di lakukan pada produsen mikro dan asumsi respirasi pada kedua botol tadi sama adalah kurang tepat.

c. metode pengukuran karbondioksidakarbondioksida yang di pakai dalam

fotosintesis oleh tumbuhan dapat di pergunakansebagai indikasi untuk produktivitas primer.

dalam hal ini seperti juga pada metode penentuan oksigen proses respirasi harus di perhitungkan.

ada dua tehnik atau metode utama yaitu :ø  metode ruang tertutup, biasanya di gunakan

untuk sebagian atau seluruh tumbuhan kecil(herba,perdu pendek). dua contoh di pilih dan di usahakan satu sama lainnya relatif sama. satu contoh di simpan dalam kontainer bening dan satunya lagi di simpan dalam kontainer gelap(tertutup lapisan hitam).

ø  metode aerodinamika, metode ini maksudnya menutupi kelemahan – kelemahan pada metode ruang tertutup.karbondiaksida yang diukur diambil dari sensor yang di pasang pada tabung tegak dalam komunitas, dan satunya lagi di pasang lebih tinggi dari tumbuhan.

d. metode radioaktifMateri aktif yang dapat di identifikasi

radiasinya di masukkan dalam sistem. misalnya karbon aktif (c14) dapat di introduksi melalui suplai karbondioksida yang nantinya di asimilasikan oleh tumbuhan dan di pantau untuk mendapatkan perkiraa produktivitas.

tehnik ini sangat mahal dan memerlukan peralatan yang canggih, tetapi memiliki kelebihan dari metode lainya, yaitu dapat di pakai dalam berbagai tipe ekosistem tanpa melakukan penghancuran terhadap ekosistem.

e.  metode penentuan klorofilproduktivitas berhubungan erat dengan

jumlah klorofil yang ada. rasio asimilasi untuk tumbuhan atau ekosistem adalah laju dari produktivitas pergram klorofil.

konsentrasi klorofil dapat ditentukan berdasarkan cara yang sederhana, yaitu dengan cara mengekstraksi pigmen tumbuhan.

Produktivitas Primer dalam Ekosistem Alami dan Gambaran Umum    Produktivitas Ekosistem

1.produktivitas primer dalam ekosistem alamiproduktivitas primer dapat dinyatakan dalam energi per satuan luas per satuan waktu (j/mr/tahun), atau sebagai biomassa (berat) vegetasi yang ditambahkan ke ekosistem per satuan luasan per satuan waktu (g/m2/tahun).secara garis dikelompokkan dalam tiga kategori yaitu:1. relatif tidak produktif, termasuk di dalamnya: lautan

terbuka dan padang pasir. produktivitasnya lebih rendah dari 0,1 gram/m²/hari.

2. produktivitas medium, meliputi: padang rumput semi kering, pantai laut, danau dangkal, dan hutan di tanah kering. harga produktivitasnya berkisar antara 1-10 gram/m²/hari.

3. sangat produktiv, meliputi: estuaria, sistem koral, hutan lembab, paparan aluvial, dan daerah pertanian yang intensif. produktivitasnya antara 10-20 gram/m²/hari.

2. gambaran umum produktivitas ekosistema. sebagian besar prosentase permukaan bumi

berada dalam kategori produktivitas yang rendah, akibat tidak adanya air seperti padang pasir atau kekurangan hara seperti lautan dalam.

b. produktivitas lautan pada kenyataannya lebih rendah daripada produktivitas daratan, diakibatkan oleh tingginya prosentase energi yang dipakai dalam respirasi oleh pitoplangton, dan akibat kekurangan har terutama pada lapisan permukaan air.

c. ekosistem yang paling produktif adalah ekosistem terbuka, memiliki komunikasi yang intensif terhadap ekosisitem lainnya (adanya masukan). misalnya estuaria, rawa dan koral dan kesemuanya, mendapatkan masukan nutrisi dari daerah sekitarnya. sistem setengah tertutup dengan siklus nutrisi yang mandiri umumnya kurang produktif.

Produktivitas dalam pertanian dan Implikasi Bagi Nutrisi Manusia

1. produktivitas dalam pertaniana. pemanfaatan rata-rata energi matahari oleh

ekosistem alami adalah dua sampai tujuh kali rata-rata yang dipakai oleh tananam pertanian.

b. dalam beberapa daerah iklim,sistem petanian yang memanfaatkan energi surya sepenuhnya adalah tanaman yang selama setahun penuh mempunyai penutupan atau kanopi yang rapat. dalam hal ini pertanian tumpang sari adalah gambaran system pertanian yang efisien. jumlah klorofil per unit are tinggi, sehingga energi lebih banyak yang dimanfaatkan.

c. pada kenyataannya semua produktivitas yang diperkirakan untuk pertanian memerlukan subsidi energi. pertanian memerlukan subsidi energi bahan bakar untuk traktor atau untuk mengolah tanah, memberikan pupuk, pestisida dan yang lainnya. apabila kesemuanya diperhitungkan maka efisiensi ekosistem sangat rendah.

2. implikasi bagi nutrisi manusia     jika produktifitas alami rendah maka

haruslah dilakukan usaha untuk meningkatkannya untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.caranya adalah dengan mengurangi faktor pembatas untuk kehidupan tanaman tumbuhan, seperti pembuatan irigasi, penambahan pupuk, meningkatkan teknologi pertanian, pembuatan bibit unggul dan lain-lainnya

Rantai Makanan

Odum (1993) : rantai makanan merupakan transfer atau pemindahan energi dari sumbernya melalui serangkaian organisme yang dimakan dan yang memakan

rantai makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber daya tumbuhan melalui seri organisme atau melalui jeniang makan (tumbuhan-herbivora-carnivora).

ada dua tipe dasar rantai makanan: 1. rantai makanan rerumputan (grazing food

chain).misalnya: tumbuhan-herbivora-carnivore

2. rantai makanan sisa (detrifuz food chain).bahan mati mikroorganisme (detrifora=organisme pemakan sisa) predator.

suatu rantai adalah suatu pola yang kompleks saling terhubung, rantai makanan di dalam suatu komunitas yang kompleks antar komunitas, suatu kelompok organisma yang melibatkan perpindahan energi dari sumber utamanya (yaitu, cahaya matahari, phytoplankton, zooplankton, larval ikan, kecil ikan, ikan besar, binatang menyusui).

tiga bagian terbesar dalam rantai makanan (Johannessen et al,2005)

phytoplankton, zooplankton infauna dan epifauna benthic.

sebab phytoplankton dan zooplankton adalah komponen rantai makanan utama dan penting, bagian ini berisi informasi yang mendukung keberadaan organisme tersebut.

sedangkan, infauna benthic adalah proses yang melengkapi pentingnya rantai makanan di dalam ekosistem pantai berlumpur.

rerumputan atau tumbuhan dimakan oleh organisme tikus.tikus dimangsa oleh sang ular.ular tersebut dimangsa oleh burung elang.elang mati dan kemudian membusuk (diuraikan oleh mikroorganisme seperti bakteri dan kemudian diserap lagi oleh tanah tempat tanaman seperti rerumputan tumbuh)

Jaring- Jaring Makanan

jaring-jaring makanan adalah kumpulan beberapa rantai makanan dalam suatu ekosistem yang saling berhubungan dan menyatu.

dalam jaring-jaring makanan, tidak ada lagi urutan yang runut seperti pada rantai makanan.

dimana konsumen tingkat pertama tidak hanya satu, demikian selanjutnya

hubungan antar-rantai makanan tersebut membentuk susunan yang lebih kompleks, disebut jaring-jaring makanan (food web).

dengan kata lain proses rantai makanan yang saling menjalin dan kompleks tersebut dinamakan jaring makanan.

Tingkat Trofik

dalam rantai makanan dikenal istilah tingkat trofik, yaitu tingkat dalam suatu rantaimakanan yang menunjukkan pengelompokan organisme yang memiliki pola dan cara memperoleh makanan yang sama.

hubungan organisme pada tingkat trofik digambarkan dalam bentuk piramida. semakin ke atas bentuk piramida semakin mengecil.

tingkat trofik tersebut terdiri dari produsen, konsumen primer, konsumen sekunder, konsumen tertier.

organisme yang berada di tingkat trofik atas mengkonsumsi organisme yang berada tepat di tingkat trofik di bawahnya. bagian dasar piramida selalu dihuni oleh produsen, sedangkan konsumen menghuni tingkat trofik di atas produsen hingga puncak piramida. 

SELESAI