TUGAS EKOLOGI TUMBUHAN

RESUME BAB 9Dosen Pembimbing: Dr. Abdul Syukur, M.Si

SITI KHUSNUL KHOTIMAHE1A012050SEMESTER VI KELAS APROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MATARAM

2015

BAB 9

PEMANASAN GLOBAL DAN KEANEKARAGAMAN HAYATIA. Pendahuluan

Energi dari matahari diterima dalam bentuk radiasi gelombang pendek, yaitu berupa spektrum dan radiasi ultraviolet. Rata-rata, sepertiga dari radiasi matahari yang mengenai Bumi dipantulkan kembali ke angkasa. Sisanya, sebagian diserap oleh atmosfer, tetapi kebanyakan diserap oleh tanah dan lautan. Gas rumah kaca menangkap dan memancarkan beberapa radiasi gelombang panjang ini, dan menghangatkan suhu. Untuk mempelajari tentang iklim dengan cara membandingkan dengan planet lain. Iklim A planet ditentukan oleh beberapa faktor: massa, jarak dari matahari, dan tentu saja komposisi atmosfer dan khususnya jumlah gas rumah kaca. Atmosfer bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% gas lainnya. Ini adalah gas-gas yang termasuk dalam sebutan gas rumah kaca. Dua gas rumah kaca yang paling penting adalah karbon dioksida dan uap air. Saat ini, karbon dioksida menyumbang hanya 0,03-0,04% dari tmosphere, sementara uap air bervariasi dari 0 sampai 2%. Tanpa efek rumah kaca alami, kedua gas ini menghasilkan, suhu rata-rata bumi sekitar -20 C.

B. Iklim dan siklus karbondioksidaSalah satu cara mengetahui bahwa karbon dioksida penting dalam mengendalikan iklim global adalah melalui studi iklim masa lalu. Selama dua setengah juta tahun terakhir iklim bumi telah berubah antara zaman es besar, dengan tebal lapisan es lebih dari 3 km, dengan kondisi yang bahkan lebih ringan dari sekarang. Pengukuran pertama konsentrasi CO2 di atmosfer mulai tahun 1958 pada ketinggian sekitar 4.000 meter di puncak gunung Mauna Loa di Hawaii. Pengukuran dilakukan karena jauh dari sumber-sumber lokal polusi. Variasi tahunan di observatorium Mauna Loa sebagian besar karena penyerapan CO2 oleh tanaman yang tumbuh. Serapan tertinggi di belahan bumi utara musim semi; maka setiap musim semi ada penurunan karbon dioksida di atmosfer. Menurut bukti dari inti es, tingkat CO2 di atmosfer selama zaman es sekitar 200 ppmv dibandingkan dengan tingkat pra-industri 280 ppmv - meningkat lebih dari 160 miliar. Peningkatan karbon dioksida ini disertai dengan pemanasan global 6C. C. Peningkatan Efek rumah kaca

Karbon dioksida merupakan sumber utama dari pembakaran bahan bakar fosil, bagian signifikan dari emisi karbon dioksida berasal dari produksi energi, proses industri, dan transportasi. Namun ini tidak merata karena distribusi yang tidak merata didunia. Sumber utama kedua dari emisi karbon dioksida adalah hasil dari perubahan penggunaan lahan. Emisi ini berasal dari penebangan hutan untuk keperluan pertanian, urbanisasi, atau jalan. Ketika daerah besar hutan hujan ditebang, tanah sering berubah menjadi padang rumput yang kurang produktif dengan kapasitas lebih sedikit untuk menyimpan CO2. Dalam hal jumlah karbon dioksida yang dilepaskan, proses industri masih secara signifikan lebih besar daripada perubahan penggunaan lahan. E. Perubahan IklimBanyak ilmuwan percaya bahwa efek rumah kaca meningkat yang disebabkan oleh manusia atau anthropogenic yang akan menyebabkan perubahan iklim di masa depan. Perubahan iklim dapat memanifestasikan dirinya dalam berbagai cara, misalnya perubahan suhu regional dan global, perubahan pola curah hujan, ekspansi dan kontraksi es, dan variasi permukaan laut. Jadi dalam hal mencari bukti pemanasan global dan memprediksi masa depan, kita perlu mempertimbangkan semua mekanisme eksternal dan internal alam. Ada empat kemungkinan hubungan dan ini adalah pertanyaan sentral dalam perdebatan pemanasan global, yang paling berlaku untuk masa depan.

a. Linear dan respon sinkron, Dalam hal ini memaksa menghasilkan respon langsung dalam sistem iklim yang besarnya adalah sebanding. b. Mute atau respon terbatas. Banyak skeptis pemanasan global dan politisi berpendapat bahwa sistem iklim sangat sensitif terhadap perubahan karbon dioksida di atmosfer sehingga sangat sedikit yang akan terjadi di masa depan. c. Tertunda atau respon non-linear. Dalam hal ini, sistem iklim mungkin memiliki respons yang lambat terhadap berkat memaksa untuk menjadi buffered dalam beberapa cara. F. hubungan pemanasan global dengan perubahan iklim

Perubahan iklim yang kompleks meliputi banyak faktor yang berbeda, yang merespon secara berbeda ketika suasana hangat, termasuk perubahan daerah suhu, mencairnya gletser dan lapisan es, relatif perubahan permukaan laut, perubahan curah hujan, intensitas badai dan sirkulasi laut. Kaitan antara pemanasan global dan perubahan iklim lebih rumit oleh fakta bahwa setiap bagian dari sistem iklim global memiliki waktu respon yang berbeda. Kemudian, kemungkinan alam memaksa yang mungkin siklik; misalnya, ada bukti yang baik bahwa siklus bintik matahari dapat mempengaruhi iklim pada kedua dekade dan skala waktu abad. Jadi kita perlu menguraikan variabilitas iklim alami dari pemanasan global. Kita perlu memahami bagaimana bagian-bagian yang berbeda dari sistem iklim berinteraksi, mengingat bahwa mereka semua memiliki waktu respon yang berbeda. G. Keanekaragaman

Keanekaragaman merupakan subjek yang penting dalam pembelajaran ekologi. Dalam vegetasi, hubungan ekologi antara ukuran suatu daerah dan jumlah spesies tanaman hidup yang dicari. Jumlah spesies ditentukan oleh ukuran pulau dan jarak dari sumber diaspores potensi koloni, serta keragaman habitat yang menentukan kelangsungan hidup. Teori pulau biogeografi digunakan di daratan "pulau" biogeografi. Ini adalah dasar organisasi biotope dan digunakan dalam determination dari ukuran minimum untuk maintenance habitat di konservasi alam. Pengaruh antropogenik yang hadir hamper di semua habitat, dan disturbance akibat dari lingkungan, membuat increasingly sulit untuk menentukan aturan karakteristik daerah. Jumlah spesies yang tidak dianggap cukup untuk memahami komunitas di habitat mereka. Tumbuhan dan hewan tidak hanya dianggap sebagai sumber daya, tetapi pengaruh yang menentukan pada proses dalam ekosistem. Jelas keanekaragaman hayati dikembangkan melalui proses evolusi oleh adaptasi dengan kondisi abiotik di daerah dengan pesaing yang sudah mapan. 1. Keanekaragaman spesies dan Bentuk lain dari Keanekaragaman biotik

Rekaman jumlah spesies di literature yang luas. Diperkirakan bahwa hampir 2 juta tanaman telah dijelaskan, ini sekitar 270, 000 tanaman vaskular. Mungkin sebagian besar tanaman berbunga yang dikenal diperkirakan jumlahnya adalah 320, 000 - tetapi diasumsikan bahwa kurang dari 5% dari mikroorganisme dijelaskan. Vertebrata yang lebih baik diteliti dari invertebrata, meskipun hampir 1 juta spesies serangga telah dicatat. Perkiraan jumlah total semua spesies di bumi sangat bervariasi. Sebuah perkiraan yang realistis adalah 10 juta. Salah satu asumsi adalah bahwa pertumbuhan jumlah spesies (untuk kelompok individu organisme) digambarkan dari waktu ke waktu dapat diekstrapolasi. Jumlah spesies endemik atau spesies kunci tertentu dapat diproyeksikan. Tidak hanya jumlah mutlak spesies, tetapi juga distribusi spasial mereka adalah kepentingan. Spesies yang dikenal tidak merata di seluruh bumi. Ada daerah yang bermusuhan, misalnya es permanen atau gurun yang ekstrim, tetapi juga daerah yang menguntungkan seperti terumbu karang dan hutan hujan tropis. Keragaman yang tinggi di daerah tropis yang dijelaskan oleh kondisi iklim yang menguntungkan evolusi panjang dan tak terganggu dan spekulasi serta ceruk perbedaan substansi yang merupakan prasyarat penting bagi evolusi spesies. Kondisi iklim menjelaskan keanekaragaman hayati untuk sebagian besar. Curah hujan pada saat perkecambahan dan perkembangan tanaman muda ditentukan oleh faktor yang muncul. Semakin kecil jumlah hari dengan kondisi yang menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman, semakin besar stres untuk pertumbuhan dan keragaman spesies rendah. Keanekaragaman hayati tidak hanya terdiri dari jumlah spesies. Saat itu juga diasumsikan bahwa structures dan fungsi di tingkat integrational dan organisasi yang berbeda perlu dipertimbangkan dan dimasukkan ke dalam konteks ruang dan waktu. Kekayaan spesies dapat dengan mudah dilihat dalam perbandingan komunitas tumbuhan. 2. Interpretasi klasik Keanekaragaman Hayati

Keanekaragaman hayati dianggap jumlah berdimensi spesies per unit area (kekayaan spesies). Kemudian, kelimpahan dan /atau dominasi nilai-nilai yang ditambahkan dan distribusi dalam ruang (mengelompok, individu, dll) tercatat. Hubungan antara jumlah spesies per satuan luas segera dinyatakan dalam aturan dan indeks. Dua "hukum dasar biocenotic" yang dikemukakan oleh Thienemann (1920) dan dimodifikasi oleh Remmert (1998) menyatakan:

Semakin beragam kondisi lingkungan, dan semakin dekat mereka sesuai dengan optimal biologis, semakin besar jumlah spesies;

Semakin ekstrim kondisi lingkungan dan jauh dari dasar biological optimal, spesies yang lebih sedikit terjadi dan spesies individu menjadi lebih dominan Penggunaan indeks dan proses statistik yang disediakan penelitian keanekaragaman hayati dengan metode quantitative dan analisis deskriptif. Sebuah konsep awal yang inklusif untuk menganalisis keberagaman diberikan oleh Whittaker (1962, 1972, 1977). Dia berusaha untuk memperhitungkan semua diskusi sebelumnya mengenai keanekaragaman spesies dan khususnya aspek spasial:

keragaman alpha (jumlah diskrit spesies dalam habitat);

keragaman beta (jumlah perbandingan berdimensi spesies dalam unit yang berbeda dari vegetation atau antara habitat);

keragaman gamma (sejumlah diskrit spesies dalam ruang yang terbatas);

keragaman delta (jumlah perbandingan berdimensi spesies diterapkan untuk perubahan dari skala besar, setara fungsional keragaman beta pada tingkat organisasi yang lebih tinggi dari lanskap).

Keanekaragaman hayati tidak dapat dijelaskan cukup tanpa mempertimbangkan skala spasial dan temporal. Karakteristik spasial dari keanekaragaman hayati patterns distribusi individu, spesies, genera, komunitas dan ekosistem. Recognition dari pola-pola ini tergantung pada ruang lingkup penelitian. Tentu saja, untuk mengidentifikasi keragaman spesies di bantalan lumut hidup epifit pada batang pohon di hutan hujan melibatkan skala spasial yang berbeda daripada rekaman komunitas dalam lanskap di mana pola spasial tergantung pada keragaman ditentukan secara alami dari area, serta seperti pada keanekaragaman karena pengaruh manusia. Pertimbangan yang sama berlaku untuk keragaman struktur. Karakteristik struktural penting dari tanaman adalah bentuk daun dan bercabang. Beberapa upaya dilakukan oleh ahli geografi tanaman, serta dengan ahli botani ekologis berorientasi, untuk membedakan antara bentuk kehidupan berdasarkan fitur structural yang mendominasi. Menurut Leser dan Nagel (1998), Dalam ekologi lansekap, di mana pentingnya skala digarisbawahi, keanekaragaman hayati dianggap sama dengan geodiversity dan diringkas sebagai keragaman lanskap. Geodiversity didefinisikan sebagai keragaman sistem non-biotik. fitur abiotik dari lanskap yang sangat penting bagi keanekaragaman hayati. Bagi komunitas dan ecosystems, keberadaan mereka ini sulit diterima karena definisi terbatas. Hal yang sama berlaku untuk atribut geodiversity, seperti klasifikasi lereng dan mengukur pasokan air atau kandungan garam tanah. Variabel tersebut dapat dibagi dalam banyak cara.

3. Keanekaragaman tidak hanya kekayaan spesies- tetapi juga keragaman struktural.

Diversity lokal dan regional ditentukan, untuk sebagian besar, oleh kondisi abiotic dan evolusi. Skala waktu untuk yang kedua juga harus diterapkan untuk perubahan iklim (periode dingin dan hangat) dan dinamika diversity terkait dengan hal itu. Fase regenerasi setelah gangguan, tumbuh musim dan phenophases adalah skala lebih lanjut untuk penelitian tentang dinamika keanekaragaman hayati. Beierkuhnlein (1999) merumuskan definisi comprehensive baru keanekaragaman hayati dengan mempertimbangkan hubungan spasial dan temporal di berbagai tingkatan organisasi dan perbedaan mereka ke hal-hal yang sebenarnya dan konsep abstrak (misalnya pada satu individu sisi, berdiri pabrik, lanskap dan spesies lain, asosiasi, jenis landscape). Dalam definisi ini keragaman utama adalah kesamaan atau (timbal balik nya) perbedaan antara unit biotik dan sesuai dengan keragaman beta atau sekarang ditafsirkan sebagai omset. Penentuan jumlah unit tersebut, yang akan sesuai dengan keragaman alpha dan gamma, disebut di sini keragaman sekunder. Keragaman tersier adalah keragaman hubunganantara unit dan sangat sulit untuk merekam yang berhubungan dengan kompleksitas ekologi lengkap, dan kekhawatiran semua koneksi fungsional dan interactions yang ada antara kualitatif dan kuantitatif unit ditentukan.

4. Keanekaragaman Hayati dan Stabilitas

Pimm (1993), Tilman dan Downing (1994) dan Rejmanek (1996) menganggap keragaman yang lebih tinggi sebagai kompleksitas yang lebih besar dari fungsi dan menyimpulkan bahwa ini mewakili lebih tahan (misalnya imigrasi neophytes) dan ketahanan terhadap influences eksternal. Hilangnya keragaman sehingga menyebabkan integritas ekologi dan untuk lebih labil. Sekarang diketahui bahwa kekayaan spesies tidak menjamin stabilitas ekologi, tetapi ini tidak berarti bahwa sistem spesies miskin. Fakta yang berlaku untuk daerah beriklim tidak perlu berlaku untuk habitat tropis. Di sini, juga, aspek dan skala spasial dan temporal perlu dipertimbangkan. Jelas, tidak semua spesies memiliki fungsi yang sama dalam sebuah ekosistem dan bahkan jika ini terjadi, kelimpahan mereka atau bahkan dominansi harus tertimbang sebanyak terjadinya temporal mereka (misalnya semusim di ceruk) .K6rner (1999) ekosistem tanaman dikelompokkan alpine menurut bentuk pertumbuhan (semak kerdil, tanaman herba roset pembentuk, rumput cluster, tanaman bantal). Sebuah klasifikasi umum applicable, bagaimanapun, tampaknya tidak mungkin. Klasifikasi spesies dalam komunitas tumbuhan menurut kelompok fungsional sangat sulit dengan pengetahuan kita sekarang kelompok dan peran mereka dalam ekosistem (Schulze dan Mooney 1993). Sebagai peran keanekaragaman hayati dalam ekosistem hanya diketahui dari beberapa penelitian experimental, dan dapat dianggap sebagai uncertain, dan aktual (empiris). Sebuah hipotesis yang berlaku umum adalah gangguan hipotesis intermediate dari Connell dan Slatyer (1977) dan Huston (1994), di mana gangguan medium ekosistem menyebabkan diversity tinggi spesies. Sementara hipotesis ini menggambarkan keragaman ekosistem umumnya, berikut ini adalah ditargetkan pada pentingnya keanekaragaman untuk fungsi ecosystem. Secara teoritis, salah satu bisa memikirkan beberapa hubungan antara fungsi ekosistem dan biodiversity (Vitousek dan Hooper 1993; Tilman et al 1997.):

Proses diamati meningkat secara linear dengan jumlah spesies;

Proses diamati mencapai kejenuhan dengan sejumlah spesies;

Salah satu spesies yang cukup untuk mempertahankan process tersebut.

Sebaliknya, berbagai konsekuensi dari hilangnya spesies dapat hipotesis:

Dengan penurunan jumlah spesies threshold tercapai di mana sistem runtuh (keling popper hipotesis; Ehrlich 1994). Dengan penurunan jumlah spesies ada kemungkinan meningkat spesies kunci yang hilang dengan consequences proporsional (Obligasi 1993). Setiap hilangnya spesies kontribusi untuk penurunan fungsi ekosistem (keanekaragaman stabilitas hipotesis; Johnson et al 1996.).

Beberapa spesies yang penting; Namun, sebagian besar spesies tidak penting untuk pemeliharaan proses. Dalam kondisi normal atau rata-rata hanya beberapa spesies yang diperlukan untuk membuat fungsi sistem. Dengan perubahan mendadak, namun, previously spesies penting dapat "melompat" dan terus sistem bawah berubah conditions. Spesies ini berfungsi sebagai "asuransi" (hipotesis asuransi; Schulze 1995).

Ada hubungan antara keanekaragaman hayati dan fungsi ekosistem, tetapi direction dan efek serta intensitas tidak dapat diprediksi, karena bergantung pada conditions dan spesies yang berpartisipasi (respon hipotesis istimewa; Lawton 1994).

hipotesis nol (Vitousek dan Hooper 1993) menyatakan bahwa keragaman tidak memiliki pengaruh pada fungsi ekosistem.

Dengan meningkatnya jumlah kejenuhan spesies tercapai.

Hipotesis ini bertentangan satu sama lain dalam aspek important, dan penulis memberikan bukti

dan kontra-bukti. 5. Ancaman dan Melindungi Keanekaragaman Hayati

Spesies yang tidak menemukan ceruk mereka mati atau tersingkir oleh bencana alam. Menurut Mei (1988), sekitar setengah dari species dikembangkan di 50-100 juta tahun terakhir akan diberantas dalam 10-50 tahun ke depan, jika skala saat kerusakan hutan di daerah tropis dipertahankan. Tidak ada hubungan linear antara tingkat spesies dan daerah. Pimm dan Raven (2000) memprediksi bahwa dengan hilangnya setengah dari semua hutan lembab "hanya" 15% dari spesies yang hidup di sana akan hilang. Namun, jika hanya 5% dari hutan tetaptidak didistribusikan, hanya setengah dari spesies hutan akan mampu bertahan. Pada tahun-tahun awal tumbuh kesadaran lingkungan, pencemaran biosfer dengan pestisida dan zat beracun lainnya dianggap sebagai penyebab utama hilangnya spesies. Hari ini, peningkatan pertanian intensif dan industrialisasi dipandang sebagai penyebab. Ini terkait dengan fragmentasi daerah hampir tersisa alami, dengan drainase, eutrofikasi, hilangnya metode rotasi tradisional di bidang pertanian dan penggembalaan, dan penggantian dengan monokultur, perkembangan yang dijelaskan oleh Krebs et al. (1999) sebagai "Kedua Silent musim semi". Konsekuensinya adalah tidak hanya kerugian spesies, tetapi juga hilangnya habitat langka. Perubahan yang dihasilkan dari perubahan global ini belum dapat diperkirakan. Menjaga dan melindungi keanekaragaman hayati di semua tingkatan organisasi memerlukan langkah khusus selain berbagai argumen dari etika, agama, ekonomi dan ekologi. Karena kita mengharapkan penurunan spesies tidak hanya mempengaruhi stabilitas dan fungsi ekosistem kita, tetapi juga untuk membatasi perkembangan masa depan, kita harus menerapkan kontrol dan tindakan perlindungan. Spasial dan perencanaan lingkungan membutuhkan petunjuk, untuk melindungi spesies, komunitas dan habitat mereka, yang dapat dimengerti dan dapat dengan cepat dan praktis diterapkan. Biomonitoring sederhana, dengan spesies individu akurat terdaftar dan teratur ditelusuri selama periode tertentu di daerah controlled, akan menjadi langkah pertama dalam asumsi yang mendukung dan memperkirakan dengan data real. Reduksi di pencemaran lingkungan dan upaya untuk mempertahankan sisa-sisa habitat alam di semua bioma jelas diperlukan. Para ilmuwan telah mengembangkan beberapa instrumen untuk perlindungan lingkungan dan beberapa telah berhasil digunakan dalam praktek. Jelas bahwa:

1. perlindungan spesies saja tidak cukup; habitat dan proses alami occurring ada juga harus dilindungi;

2. meningkatkan fragmentasi harus dilawan dengan integrasi habitat (jaringan biotope);

Keanekaragaman dipahami sebagai jumlah spesies (kekayaan). Ini dikembangkan, melalui proses evolusi, dari waktu ke waktu dan dengan diferensiasi spasial niche spesifik di habitat. Kemudian, itu menunjukkan bahwa keragaman dapat dijelaskan dengan cara lain. Dengan demikian, konsep-konsep seperti jenis kunci yang digunakan untuk mengungkapkan fakta bahwa tidak semua species memiliki fungsi yang sama dalam suatu ekosistem. Diskusi sekarang terutama pada jenis tanaman fungsional, terutama mereka yang memiliki tempat penting dalam ekosistem dan interaksi mereka dan fungsi. Kemudian, itu dihargai bahwa keanekaragaman hayati tidak hanya jumlah spesies.