Lingkungan sebagai Faktor Pembatas.

 Lingkungan sebagai Faktor Pembatas.

Proses kehidupan dan kegiatan makhluk hidup termasuk tumbuh – tumbuhan pada dasarnya akan dipengaruhi dan mempengaruhi faktor-faktor lingkungan, seperti cahaya, suhu atau nutrien dalam jumlah minimum dan maksimum.

1.    Justus von Liebig

Justus von Liebig (1840) adalah seorang pionir yang mempelajari faktor – faktor lingkungan dan menjelaskan bahwa pertumbuhan dari tanaman tergantung pada sejumlah bahan makanan yang berada dalam kuantitas terbatas atau sedikit sekali. Penemuannya kemudian lebih dikenal sebagai "hukum minimum Liebig".

Hukum minimum hanya berperan dalam air untuk materi kimia yang diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi. Liebig tidak mempertimbangkan peranan faktor lainnya, baru kemudian penelitian lainnya mengembangkan pernyataannya yang menyangkut faktor suhu dan cahaya. Sebagai hasil penelitiannya mereka menambahkan dua pernyataan yaitu:

a) Hukum ini berlaku hanya dalam kondisi keseimbangan yang dinamis atau stesdy-state. Apabila masukan dan keluaran energi dan materi dari yang diperlukan akan berubah terus dan hukum minimum tidak berlaku.

b) Hukum minimum harus memperhitungkan juga adanya interaksi di antara faktor – faktor lingkungan. Konsentrasi yang tinnggi atau ketersediaan yang melimpah dari suatu substansi mungkin akann mempengaruhi laju pemakaian dari substansi lain dalam jumlah yang minimum. Sering juga terjadi organisme hidup memanfaatkan unsur kimia tambahan yang mirip dengan yang diperlukan yang ternyata tidak ada di habitatnya. Contoh yang baik adalah tidak adanya kalsium di suatu habitat tetapi stronsium melimpah, beberapa moluska mampu memanfaatkan stronsium ini untuk membentuk cangkangnya.

Dalam ekologi tumbuhan faktor lingkungan sebagai faktor ekologi dapat dianalisis menurut bermacam-macam faktor. Satu atau lebih dari faktor-faktor tersebut dikatakan penting jika dapat mempengaruhi atau dibutuhkan, bila terdapat pada taraf minimum, maksimum atau optimum menurut batas-batas toleransinya.

Sifat toleransi dan penyesuaian diri yang diperlihatkan oleh tumbuh-tumbuhan atau bagian dari anggota tubuhnya terhadap sesuatu perubahan kondisi atau keadaan dari faktor-faktor lingkungan tertentu dinamakan adaptasi, yang dapat diperoleh secara heriditer (dikontrol secara genetis) atau oleh induksi sesuatu factor lingkungan dan habitatnya.

Tumbuhan untuk dapat hidup dan tumbuh dengan baik membutuhkan sejumlah nutrien tertentu (misalnya unsur-unsur nitrat dan fosfat) dalam jumlah minimum. Jika hal tersebut tidak terpenuhi maka pertumbuhan dan perkembangannya akan terganggu. Dalam hal ini unsur-unsur tersebut sebagai faktor ekologi berperan sebagai faktor pembatas.

Faktor-faktor lingkungan sebagai faktor pembatas ternyata tidak saja berperan sebagai faktor pembatas minimum, tetapi terdapat pula faktor pembatas maksimum. Bagi tumbuhan tertentu misalnya factor lingkungan seperti suhu udara atau kadar garam (salinitas) yang terlalu rendah/sedikit atau terlalu tinggi/banyak dapat mempengaruhi berbagai proses fisiologinya. Faktor-faktor lingkungan tersebut dinyatakan penting jika dalam keadaan minimum, maksimum atau optimum sangat berpengaruh terhadap proses kehidupan tumbuh-tumbuhan menurut batas-batas toleransi tumbuhannya.

2.    V.E. Shelford

Faktor-faktor lingkungan penting yang berperan sebagai sifat toleransi faktor pembatas minimum dan faktor pembatas maksimum yang pertama kali dinyatakan oleh V.E. Shelford (1913), kemudian dikenal sebagai "hukum toleransi Shelford". Shelford menyebutkan bahwa tumbuhan dapat mempunyai kisaran toleransi terhadap faktor-faktor lingkungan yang sempit (steno) untuk satu faktor lingkungan dan luas (eury) untuk faktor lingkungan yang lain. Suatu jenis tumbuhan yang mempunyai toleransi yang luas sebagai faktor pembatas cenderung mempunyai sebaran jenis yang luas. Masa reproduksi merupakan masa yang kritis untuk tumbuhan jika faktor lingkungan dan habitatnya dalam keadaan minimum.

Dalam ekologi pernyataan taraf relatif terhadap faktor-faktor lingkungan dinyatakan dengan awalan steno (sempit) atau eury (luas) pada kata yang menjadi faktor lingkungan tersebut. Misalnya toleransi yang sempit terhadap suhu udara disebut stenotermal atau toleransi yang luas terhadap kadar pH tanah, disebut euryionik.

Toleransi Sempit	Toleransi Luas	Faktor Lingkungan
Stenotermal	Iritermal	Suhu
Stenenohidrik	Irihidrik	Air
Stenohalin	Irihalin	Sallinitas
Stenofagik	Irifagik	Makanan
Stenoedafik	Iriedafik	Tanah
Stenoesius	Iriesius	Seleksi habitat

Shelford menyatakan bahwa jenis – jenis dengan kisaran toleransi yang luas untuk berbagai faktor lingkungan akan menyebar secara luas.

Ia juga menambahkan bahwa dalam fase reproduksi dari daur hidupnya faktor – faktor lingkungan lebih membatasinya. Biji, telur dan embrio mempunyai irisan yang sempit jika dibandingkan dengan fase dewasanya.

Hasil dari shelford telah memberikan doronngan dalam kajian berbagai ekologi toleransi. Berbagai percobaan dilakukan di laboratorium untuk mendapatkan atau menentukan kisaran toleransi dari individu suatu jenis terhadap pencemar air yang akan sedikit memberikan gambaran dalam penyebarannya.

Shelford sendiri memberikan penjelasan dalam hukumnya bahwa reaksi suatu organisme terhadap faktor lingkungan tertentu mempunyai hubungan yang erat dengan kondisi lingkkungan lainnya, misalnya apabila Nitrat dalam tanah terbatas jumlahnya, maka resistansi rumput terhadap kekeringan menurun. Dengan demikian kajian laboratorium (kondisi buatan) dari sustu jenis terhadap satu faktor lingkungan akan memberikan gambran yang tidak utuh.

Shelford juga melihat kenyataan bahwa sering organisme hidup, tumbuhan dan atau hewan, hidup berada pada kondisi tempat yang tidak optimum. Karena berada pada kondisi yang tidak optimum ini akibat kompetisi dengan jenis lainnya, sehingga berada pada keadaan yanng lebih efektif dalam hidupnya. Misalnya berbagai tumbuhan di padang pasir sesunggguhnya akan tumbuh lebih baik di tempat yang lembab, tetapi mereka memilih padang pasir karena adanya keuntungan ekologi yang lebih. Demikian juga dengan anggrak sebenarnya kondisi optimumnya berada pada keadaan penyinaran yang langsung, tetapi mereka hidup di bawah naungan karena faktor kelembaban sangat menguntungkan.

Pengaruh faktor-faktor lingkungan dan kisarannya untuk suatu tumbuh-tumbuhan berbeda-beda, karena satu jenis tumbuhan mempunyai kisaran toleransi yang berbeda-beda menurut habitat dan waktu yang berlainan. Tetapi pada dasarnya secara alami kehidupannya dibatasi oleh: jumlah dan variabilitas unsur-unsur faktor lingkungan tertentu (seperti nutrien dan faktor fisik, misalnya suhu udara) sebagai kebutuhan minimum, dan batas toleransi tumbuhan terhadap faktor atau sejumlah faktor lingkungan tersebut.

Pengertian tentang faktor lingkungan sebagai faktor pembatas kemudian dikenal sebagai Hukum faktor pembatas, yang dikemukakan oleh F.F Blackman, yang menyatakan: jika semua proses kebutuhan tumbuhan tergantung pada sejumlah faktor yang berbeda-beda, maka laju kecepatan suatu proses pada suatu waktu akan ditentukan oleh faktor yang pembatas pada suatu saat.

Seorang ahli ekologi Jerman Friedrich (1927), menyatakan bahwa hubungan antara komunitas dan lingkungannya bersifat holocoenotik. Ini berarti bahwa tidak ada dinding pemiah antara lingkungan dengan organisme atau komunitas biologis yang ada. Ekosistem beraksi sebagi keseluruhan, sulit untuk memisahkan satu faktor atau satu organisme di dalam tanpa mengganggu komponen ekosistem lain. Malahan setiap organisme merupakan lingkungan dari organisme lain. Kebutuhan dari sustu populasi akan berubah dengan adanya faktor waktu atau masa atau seleksi alam di dalam siklus kehidupan suatu organisme.(Prof. Dr. Zoer’ain Djamal Irwan,, M.Si: 1996. Prinsip – Prinsip Ekologi)