BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Suatu ekosistem dapat terbentuk oleh adanya interaksi antara makhluk dan

lingkungannya, baik antara makhluk hidup dengan makhluk hidup lainnya dan antara

makhluk hidup dengan lingkungan abiotik (habitat). Interaksi dalam ekosistem didasari

adanya hubungan saling membutuhkan antara sesama makhluk hidup dan adanya

eksploitasi lingkungan abiotik untuk kebutuhan dasar hidup bagi makhluk hidup. Jika

dilihat dari aspek kebutuhannya, sesungguhnya interaksi bagi makhluk hidup umumnya

merupakan upaya mendapatkan energy bagi kelangsungan hidupnya yang meliputi

pertumbuhan, pemeliharaan, reproduksi dan pergerakan. Sumber energy primer bagi

ekosistem adalah cahaya matahari.

Pengalihan energi juga berlangsung melalui sederetan organisme yang memakan

dan yang dimakan di dalam rantai makanan maupun jaring-jaring makanan. Daur energi

dan aliran energi ini berlangsung dalam ekosistem. Aliran energi merupakan rangkaian

urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari

sinar matahari lalu ke produsen, ke konsumen primer (herbivora), ke konsumen tingkat

tinggi (karnivora), sampai ke saproba, aliran energi juga dapat diartikan perpindahan

energi dari satu tingkatan trofik ke tingkatan berikutnya. Pada proses perpindahan selalu

terjadi pengurangan jumlah energi setiap melalui tingkat trofik makan-memakan. Energi

dapat berubah menjadi bentuk lain, seperti energi kimia, energi mekanik, energi listrik,

dan energi panas. Perubahan bentuk energi menjadi bentuk lain ini dinamakan

transformasi energi.

Energi dapat diartikan sebagai kemampuan kerja. Energi diperoleh organisme dari

makanan yang dikonsumsinya. Cahaya matahari merupakan sumber energi utama

kehidupan. Tumbuhan berklorofil memanfaatkan cahaya matahari untuk berfotosintesis.

Organisme yang menggunakan cahaya untuk mengubah zat anorganik menjadi zat

organik disebut organisme fotoautotrof. Organisme yang menggunakan energi yang

didapat dari reaksi kimia untuk membuat makanan disebut organisme kemoautotrof.

Golongan organisme autotrof merupakan makanan penting bagi organisme

heterotrof. Organisme heterotrof adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan

sendiri, misalnya manusia, hewan, dan bakteri tertentu. Makanan organisme heterotrof

berupa organik yang sudah jadi. Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan

bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain. Dimulai dari sinar matahari lalu ke

produsen, ke konsumen primer, ke konsumen tingkat tinggi sampai ke tingkat saproba.

Produksi bagi ekosistem merupakan proses pemasukan dan penyimpanan energi

dalam ekosistem. Pemasukan energy dalam ekosistem yang dimaksud adalah

pemindahan energi cahaya menjadi energy kimia oleh produsen. Sedangkan

penyimpanan energy yang dimaksudkan adalah penggunaan energi oleh konsumen dan

mikroorganisme. Laju produksi makhluk hidup dalam ekosistem disebut sebagai

produktivitas.

Menurut Jordan (1985) dalam Wiharto (2007), Jika produktivitas suatu ekosistem

hanya berubah sedikit dalam jangka waktu yang lama maka hal itu menandakan kondisi

lingkungan yang stabil, tetapi jika perubahan yang dramatis maka menunjukkan telah

terjadi perubahan lingkungan yang nyata atau terjadi perubahan yang penting dalam

interaksi di antara organisme penyusun eksosistem. Menurut Campbell (2002), terjadinya

perbedaan produktivitas pada berbagai ekosistem dalam biosfer disebabkan oleh adanya

faktor pembatas dalam setiap ekosistem. Faktor yang paling penting dalam pembatasan

produktivitas bergantung pada jenis ekosistem dan perubahan musim dalam lingkungan.

Oleh karena itu, dibutuhkan suatu pengetahuan untuk mengkaji lebih dalam mengenai

produktivitas dan cara penghitungannya. Hal ini akan memberikan sisi positif terkait

dengan ekosistem itu sendiri.

1.2 Rumusan masalah

1. Bagaimana model-model piramida ekologi dalam ekosistem?

2. Bagaimana produktivitas primer dan sekunder dalam ekosistem?

1.3 Tujuan

1. Mengetahui model-model piramida ekologi dalam ekosistem

2. Mengetahui produktivitas primer dan sekunder dalam ekosistem

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Piramida Ekologi

Menurut Odum (1993) dalam ekosistem, setiap jenis makhluk hidup menduduki

tingkat tertentu dalam hal sumber makanan atau sumber energi. Interaksi dari fenomena

rantai pangan (kehilangan energi dari tiap pemindahan) dan hubungan metabolisme

ukuran menyebabkan komunitas memilki stuktur tropik tertentu, yang seringkali khas

untuk tipe ekosiisten tertentu (danau, hutan, lapangan penggembalaan, dst). Struktur

trofik dapat diukur dan dilukiskan baik dalam segi standing crop per satuan areal atau

dalam bentuk energi yang diikat per satuan areal per satuan waktu pada tingkat-tingkat

trofik yang berurutan. Struktur trofik dan juga fungsi trofik dapat diperlihatkan secara

grafik dengan menggnakan piramida ekologi dalam mana tingkat tingkat pertama atau

tingkat produsen merupakan dasar dari tingkat-tingkata berikutnya yang membentuk

puncaknya.

Ada tiga macam piramida ekologi, yaitu sebagai berikut :

1. Piramida Jumlah

Tiap-tiap dari piramida ini menyatakan jumlah organisme untuk tingkat trofik

tersebut, misalnya piramida jumlah dari suatu padang rumput di suatu tempat. Luas

padang rumput yang diselidiki adalah satu hektar. Pada tingkat trofik ke-1 adalah

produsen seperti belalang yang terdiri atas 5.842.428 rumpun rumput. Tingkat trofik

ke-2 merupakan konsumen ke-1 (K1), berupa hewan-hewan herbivora seperti belalang,

ulat, dan serangga lainnya sebnayak 708.626 ekor. Tingkat trofik ke-3 adalah

konsumen ke-2 yaitu laba-laba, semut, dan serangga pemakan hewan lainnya sebanyak

354.902 ekor. Tingkat trofik ke-4 merupakan konsumne ketiga (KIII) berupa hewan

karnivora dan omnivora (pemakan hewan dan tumbuhan), seperti ualar dan burung

sebnyak 4 ekor. Dari uraiana diatas dapat kita ketahui bahwa makian tinggi tingkat

trofik makin kecil jumlah individu, sehingga diperoleh piramida jumlah seperti di

bawah ini.

Gambar piramida jumlah (Soemarwoto, 2001)

Tipe ini menunjukkan jumlah relatif organisme pada suatu area dengan melihat

hubungan antara predator dan mangsanya. Pelopor teori ini adalah Charles Elton (ahli

ekologi inggris) pada abad ke 20. Jumlah organisme dihitung dalam satuan luas area

tertentu. Di dalam piramida jumlah semakin tinggi tingkat trofik organisme semakin

sedikit jumlahnya dilingkungan. Produsen mmeilki jumlah paling bnayak di

lingkungan. Produsen berada di tingkat paling bawah. Jumlah produsen lebih banyak

dari konsumen primer. Konsumen primer ditempatkan diatas produsen. Dan konsumen

sekunder ditempatkan siatas konsumen primer karena jumlah konsumen primer lebih

banyak dari konsumen sekunder. Piramida jumlah memiliki kelemahan dan kelebihan

dalam penyusunannya yaitu sebagai berikut.

Kelebihan:

Data pembutaan piramida jumlah individu relatif mudah dikumpulakan . penyusunan

piramida jumlah menjadi lebih cepat selesai.

Kelemahan :

Piramida tipe ini disusun berdasarkan jumlah organismenya tanpa memperhatikan

ukuran tubuhnya. Pada area tertentu terutama di wilayah terestrial (darat) seringkali

bentuk piramida tipe ini menjadi aneh. Contoh kasus, jumlah produsen pada suatu area

tercatat hanya 2 buah pohon besaar. Jumlah pohon tersebut memang sedikit tetapi peran

pohon sebagai produsen memenuhi kebutuhan rantai makanan di lokasi tersebut.

jumlah pohon yang lebih sedikit dari onsumen membuat bagian dasar piramida

mengecil. Seperti yang digambarkan berikut.

Gambar kelemahan bentuk piramida jumlah (tutorvista.com)

2. Piramida Biomassa

Seringkali piramida jumlah yang sederhana kurang membantu dalam

memperagakan aliran energi dalam ekosistem. Penggambaran yang lebih realistik dapat

disajikan dengan piramida biomassa. Biomassa adalah taksiran massa organisme

(biomassa) yang mewakili tiap tingkat trofik pada waktu tertentu. Masa kering tipa

individu dalam suatu ekosistem ditimbnag dan dicatat. Ukuran yang digunakan

biasanay menggunakan gram (massa kering organisme) per satuan luas (g/m2 atau

kg/ha). Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh

organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram. Untuk menghindari kerusakan

habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel dan diukur, kemudian total seluruh

biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti ini akan didapat informasi yang lebih

akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem.

Gambar contoh piramida biomassa (Randa, 2009)

Piramida biomassa juga memliki kekurangan serta kelebihan yaitu sebgai berikut.

Kelebihan :

Mampu menunjukkan hubungan kuantitatif massa organisme (biomassa) dalam suatu

ekosisitem . hubungan ini tidak bisa diamati ketika menggunakan piramida jumlah.

Kekurangan :

Piramida tipe ini disusun dengan memperhatikan ukuran tubuh organisme. Pada area

akuatis (periaran) bentukpiramida biomasaa menjadi terbalik. Produsen di area akuatis

didominasi oleh kelompoak alga dan fitoplankton, jumlah produsen ekosisitem akuatis

memang berlimpah tetapi total biomassanya tidak mamapu melebihi total biomassa

konsumen I yang terdiri dari kelompok ikan-ikan kecil da udang-udangan. Biomassa

konsumen II yang terdiri dari ikan-ikan besar jugamelebihi konsumen I, kondisi ini bla

digambarkan akan membentuk piramida yang terbalik.

Gambar kelemahan bentuk piramida biomassa (tutorvista.com)

3. Piramida Energi

Tiap bagian dari piramida energi ini menyatakan banyaknya aliran energi untuk

tingkat trofik. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang

aliran energi dalam ekosistem. Piramida energi tidak pernah ditemukan dalam keadaan

terbalik. Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yang

tersedia di tiap tingkat trofik. Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi

informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem tertentu. Lain dengan Piramida energi

yang dibuat berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida

energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam

ekosistem. Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yang

tersedia di tiap tingkat trofik. Berkurangnya energi yang terjadi di setiap trofik terjadi

karena hal-hal berikut.

1. Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trofik

selanjutnya.

2. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicemakan dan dikeluarkan sebagai

sampah.

3. Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisms,

sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.

Pada piramida energi penurunan sejumlah energi tiap-tiap tingkatan trofik juga

dicatat. Seperti pada transfer energi ada sejumlah kecil energi (10%) yang dialirkan

ke tingkat trofik berikutnya dan ada sejumlah besar energi (90%) yang dilepas ke

lingkungan. Secara umum konsumen hanya mampu memanfaatkan 10% energi yang

diperoleh dari organisme yang berada pada tingkat trofik di bawahnya. Karena

sebagian besar energi terbuang sebagai panas.

Gambar contoh piramida energi (tutorvista.com)

Piramida energi meiliki kelebihan dan kekurangan dalam penyusunannya sebagai

berikut.

Kelebihan:

Piramida energi adalah piramida ekologi yang paling ideal diantara jenis piramida

ekologi lain. Piramida tipe ini mampu memebri gambaran menyeluruh mnegenai sifat-

sifat fungsional komunitas yang terjadi pada komponen biotik suatu ekosistem.

Piramida energi juga menunjukkan kecepatan arus makanan melalaui rantai makanan.

Bentk piramida energi tidak dipengaruhi oleh ukuransuatu organisme dan kecepatan

metabolisme individu.

Kelemahan :

Tiap organisme yang ditetapkan hanya diperuntukkan untuk satu tingkat trofik. Padahal

untuk beberapa organisme, tingkat trofik dapat bervariasi sesuia dengan apa yang

dimakannya.

Menurut Odum (1993) Ddri ketiga tipe piramida ekologi itu piramida energi

memberikan gambaran keseluruhan yang terbaik mengenai sifat fungsional komunitas-

komunitas karena jumlah dan berat organisme yang daapt didukung pada tingkat

manapun dan dalam keadaan apapun tidak tergantung pada banyaknya energi yang

didikat yang ada pada satu saat tertentu dalam tingkat yang ada dibawahnya tetapi lebih

tergnatung pada laju pada masa pangan itu dihasilkan.berlainan dengan piramida

jumlah dan biomassa yang merupakan keadaan dari gambaran tegakan, yakni

organisme-organisme yang terdapat pada suatu saat tertentu , piramida energi

merupakan laju lalu lintas masa makanan melalui rantai pangan. Bentuknya tidak

dipengaruhi oleh keanekaragaman dalam ukuran dan laju metabolik individu-individu,

dan jika semua sumber diperhatikan bentuknya harus berdiri tegak disebabkan hukum

kedua termodinamika.

2.2 Produktivitas

Manfaat utama dari energi  matahari yang bisa sampai ke permukaan bumi adalah

untuk kepentingan tumbuhan hijau yang dalam proses kehidupan tumbuhan, dikenal

dengan istilah fotesintetis dan repirasi . Dalam proses fotosintesis , organisme autotrof

memanfaatkan 50% dari radiasi matahari yang diterima dan diefesiensi pemanfaatan

energi yang diserap oleh autotrof kurang lebih 1% (Ondum, 1993). Tumbuhan hijau

berfontosintesis selama kurang lebih 10 jam per hari dalam waktu siang hari. Jika

intensitas radiasi matahari dalam kondisi maksimal, maka faktor yang menjadi pembatas

efektivitas proses fotosintesis adalah ketersedian air ,CO2 dan unsur hara lainnya dari

lingkungan.

Di dalam setiap komunitas terdapat organisme yang mampu hidup maupun benda

mati yang menunjang proses kehidupan dimana merupakan kejadian yang mengubah

bentuk energi pada berbagai komponen. Salah satu proses tersebut dalah metabolisme.

Hasil dari kegiatan metabolisme adalah pertumbuhan dan penambahan Biomassa.

Penimbunan Biomassa itu disebut produksi (Odum, 1993). Produksi selama priode waktu

tertentu disebut produktivitas. Menurut Hardjosuwarno (1990), setiap komunitas atau

bagian-bagian lain dalam organisasi mahluk hidup memiliki produktivitas  yang meliputi

produktivitas sekunder dan primer. Menurut Djumara (2007), di dalam suatu ekosistem

dikenal adanya produsen dan konsumen, sehingga juga dikenal adanya produktivitas oleh

produsen dan produktivitas oleh konsumen. Produktivitas pada produsen disebut

produktivitas primer (dasar), sedangkan pada konsumen disebut produktivitas sekunder. 

2.2.1 Produktivitas Primer

Produktivitas primer adalah kecepatan tumbuhan mengubah energi cahaya menjadi

energi kimia dalam bentuk bahan organik yang dapat digunakan sebagai bahan pangan.

Produktivitas primer dapat di golongkan menjadi dua, antara lain.

1) Produktivitas primer kotor

Produktivitas primer kotor dalah kecepatan total fotosintesis atau total jumlah energi

terlambat oleh fotosintesis unit area per unit waktu disebut juga produktivitas primer

kasar (GPP). Tidak semua produktivitas disimpan sebagai bahan organik tetapi

sebagian akan digunakan oleh tumbuhan untuk proses respirasi sellulernya.

2) Produktivitas primer bersih

Produktivitas primer bersih (NPP) adalah kecepatan penyimpanan bahan organik

dalam jaringan tumbuhan sebagai kelebihan bahan organik yang sebagian telah

dipakai untuk respirasi tumbuhan selama proses pertumbuhan. Produktivitas primer

bersih memiliki kegunaan sangat penting untuk memahami sebuah ekosistem karena

hal itu dapat menggambarkan energi yang tersedia bagi seluruh komponen dalam

rantai makanan maupun jarring makanan.

Produktivitas komunitas bersih yaitu kecepatan penyimpanan bahan organik yang

tidak di gunakan oleh heterotrof selama atau musim pertumbuhan. Nilai produktivitas

adalah selalu  berupa laju karbon atau aliran energi dan di nyatakan sebagai gram

biomassa (atau kalori). Berat kering material tumbuhan yang ada pada sembarang titik

dalam waktu disebut biomassa atau fitomassa. Nilai efesiensi adalah ratio energi

output terhadap energi input pada berbagai titik proses pertumbuhan. Terdapat tiga hal

penting dalam nilai efesien, yaitu.

a. Efesien  eksploitasi

Efesien  eksploitasi berkaitan dengan kemampuan tumbuhan untuk memegat cahaya.

b. Efesiensi asimilasi (quantum yield)

Efesiensi asimilasi (quantum yield) berkaitan dengan kemampuan tumbuhan untuk

merubah radiasi yang terserap ke dalam fotosintetat dan di pengaruhi oleh resintensi

hasil asimilasi,CO2 , ketersediaan air dan cahaya, temperature dan lain-lain.

c. Efesiensi produksi

Efesiensi produksi merupakan kapasitas ukuran bersih untuk mengubah fotosintat ke

dalam pertumbuhan dan reproduktif biomassa dan tidak dipakai untuk proses respirasi.

Produktivitas 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). Biomassa umumnya dinyatakan

sebagai berat kering bahan organik, karena molekul air tidak mengandung energi yang

dapat digunakan, dan karena kandungan air tumbuhan bervariasi dalam jangka waktu

yg singkat. Produktivitas primer suatu ekosistem hendaknya tidak dikelirukan dengan

total biomassa dari autotrof fotosintetik yg terdapat pada suatu waktu tertentu, yang

disebut biomassa tanaman tegakan (standing crop biomass). Secara garis besar

produktivitas primer ekosistem alami dapat 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.

2.2.2 Produktivitas Sekunder

Produktivitas sekunder adalah kecepatan organisme heterotrof atau konsumen

mengubah energi kimia menjadi simpanan energi kimia baru. Konsumen dapat

menggunakan bahan organik yang tersimpan pada organisme autotrof (produsen) sebagai

bahan makanan. Dari bahan makanan tersebut konsumen mendapatkan energi yang akan

dimanfaatkan untuk melakukan aktivitas hidup dan disimpan dalam bentuk makanan

cadangan. Misalnya: ayam memakan biji jagung, berarti energi kimia yang tersimpan

dalam biji jagung berpindah ke ayam.

Perpindahan energi biasanya akan melepaskan sedikit energi dalam bentuk panas.

Sebagian energi kimia yang dimakan oleh ayam akan digunakan untuk kegiatan

hidupnya dan sebagian lagi akan disimpan dalam jaringan sebagai energi potensial

berupa bahan makanan cadangan. Kemudian ayam akan dimakan oleh ular dan

selanjutnya ular akan dimakan oleh burung elang. Burung elang akan mati lalu diuraikan

oleh pengurai dan pengurai memperoleh energi kimia terakhir yang terkandung pada

tubuh burung elang yang mati.

Dengan demikian produktivitas sekunder akan menjadi berkurang pada saat terjadi

perpindahan energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya, sehingga energi

kimia yang tersedia bagi konsumen tingkat tertinggi semakin berkurang. Artinya

semakin pendek suatu rantai makanan, semakin sedikit kehilangan energi yang dapat

digunakan, sehingga produktivitas sekunder makin besar.

Tabel. Produktivitas Primer Pada Beberapa Kelompok Komponen Vegetasi

Kelompok komponen Vegetasi Biomass

(g/m2)

Produktivitas

primer bersih

(g/m2,thn)

Pohon (bagian batang dan tajuk) 6.403 796

Perdu (bagian batang dan tajuk) 158 61

Semak dan herba (bagian

batang dan tajuk)

2 2

Pohon (bagian akar) 3.325 260

Perdu (bagian akar) 305 73

Semak dan herba

 (bagian akar)

1 4

Total 10.194 1.196

( Sumber : Odum, 1993)

2.2.3 Metode Pengukuran Produktivitas

Menurut Odum (1993), beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengukur

produktivitas antara lain.

1) Metode panen

Merupakan cara mengukur dengan memanen seluruh organ vegetasi secara pereodik

menurut periode waktu yang di pilih . hasil panen kemudian di ovenkan pada suhu

8000C  sampai pada suatu saat bobotnya konstan , dan bobot ini di nyatakan sebagai

bobot kering oven(g/m2/thn).

2) Mengukur oksigen

Metode di gunakan untuk menentukan produktivitas pada vegetasi perairan  metode

ini menggunakan teknik botol terang dan gelap. Kedua botol tersebut di isi air dan

danau pada kedalaman tertentu, setelah itu di bawah ke laboratorium untuk penentuan

kadar CO2 yang terdapat pada air tersebut. Penurunan O2 pada botol yang gelap di

sebabkan oleh kegiatan respirasi dan peningkatan O2 dalam botol yang terang dengan

penurunan O2 pada botol yang gelap menyatakan produktivita kotor. Sehingga selisi

antara O2 dalam botol terang dengan botol gelap merupakan produktivitas bersih.

3) Metode karbondioksida

Metode ini dilakuna dengan memanfaatkan gas selama fotosintesis atau

pembebenasannya selama respirasi yang di ukur dengan analisa gas infra merah atau

dengan memasukan gas melalui air Ba(OH)2 dan menitrasikannya, dengan melakukan

eksperimen dalam kamar terang dan gelap, kemudian dapat di keluarkan produksi

bersih dan kotor di dalam suatu kamar yang di terangi., fotosintesis dan respirasi

berlangsung bersama dan CO2 yang muncul dari kamar adalah gas atmosfer yang

tisak terpakai di tambah gas yang berasal dari respirasi bagian tumbuhan-tumbuhan di

dalam kamar gelap, selama gas CO2 di sebabkan oleh respiraso dengan demikian ,

produktivitas besih sama dengan produktivitas kolor di kurang respirasi.

4) Metode klorofil

Hubungan antara klorofil total terhadap laju fotosintesis di kenal sebagai rasio

asimilasi atau laju produksi per gram klorofil jadi, rasio asimilasi merupakan

perbandingan antara bobot O2 yang di hasilkan per jam(gram/jam) di bagi dengan

bobot klorofil (g).

Cara pengukuran produktivitas primer bersih adalah dengan pengukuran laju

fotosintesis bersih jaringan fotosintesis di kurangi laju repirasi jaringan 

nonfotosintesis. Produktivitas primer bersih (NPP) di ukur dengan perhitungan

pertubahan-perubahan biomassa melalui waktu.

NPP=(Wt-1 – Wt ) + D + H

Dimana.

Wt-1 : adalah perbedaan biomassa antara dua waktu panen

D : adalah biomassa yang hilang karena dekomposisi

H : adalah Biomassa yang di makan oleh herbivora selama periode antara panenan

Produktivitas dapat di nyatakan sebagai g per m2 per tahun atau jika kandungan kalori

material di ketahui sebagai cal/m2/thn.

Analisis dimensi adalah cara lain perkiraan produktivitas dalam satuan dimana

volume tumbuhan individu sangat besar atau pertumbuhan kembali begitu lambat dan

kerusakan luas terjadi karena proses memanen dalam pot. Teknik ini di dasarkan pada

beberapa parameter yang mudah diukur seperti tinggi tumbuhan diameter setinggi

dada atau volume tumbuhan dapat di korelasi dengan biomassa. Produksi akar dan

serasah sangat penting untuk di perkirakaan dan diukur. Beberapa peneliti membagi

biomassa atau produktivitas menurut letaknya terhadap substrat yaitu biomassa di atas

substrat (meliputi batang, helaian dan pelepah daun) dan biomassa di bawah substrat

meliputi akar, dan rhizome (Dedi, 2009). Tunas-tunas fotosintetik pada tumbuhan

merupakan organ penting untuk berproduksi. Namun banyak hasil fotosintesis

ditranslokasikan ke bawah tanah, di mana hasil fotosintesis tersebut mendukung

pertumbuhan akan dan disimpan. Menurut Mcnaughton dan Wolf (1998), siklus

tahunan biomassa tumbuhan di atas dan di bawah tanah mengarah kepada hubungan

terbalik. Selama musim pertumbuhan, ketika biomassa di atas tanah meningkat cepat,

biomas di bawah tanah umumnya cenderung menurun. Sedangkan pada akhir musim,

biomassa di bawah tanah umumnya meningkat kembali karena kelebihan produksi

yang dihasilkan tunas-tunas kemudian dipindahkan ke bawah.

2.2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Produktivitas

Menurut Jordan (1985) dalam Wiharto (2007), Jika produktivitas suatu

ekosistem hanya berubah sedikit dalam jangka waktu yang lama maka hal itu

menandakan kondisi lingkungan yang stabil, tetapi jika perubahan yang dramatis

maka menunjukkan telah terjadi perubahan lingkungan yang nyata atau terjadi

perubahan yang penting dalam interaksi di antara organisme penyusun eksosistem.

Menurut Campbell (2002), terjadinya perbedaan produktivitas pada berbagai

ekosistem dalam biosfer disebabkan oleh adanya faktor pembatas dalam setiap

ekosistem. Faktor yang paling penting dalam pembatasan produktivitas bergantung

pada jenis ekosistem dan perubahan musim dalam lingkungan. Produktivitas pada

ekosistem dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain faktor internal dan faktor

eksternal. Faktor internal meliputi struktur dan komposisi komunitas, jenis dan usia

tumbuhan, serta peneduhan sedangkan faktor eksternal meliputi cahaya, karbohidrat,

air, nutrisi, suhu, dan tanah, serta herbivora.

1. Faktor Eksternal

a) Suhu

Berdasarkan gradasi suhu rata-rata tahunan, maka produktivitas akan meningkat dari

wilayah kutub ke ekuator. Namun pada hutan hujan tropis, suhu bukanlah menjadi

faktor dominan yang menentukan produktivitas, tapi lamanya musim tumbuh.

Adanya suhu yang tinggi dan konstan hampir sepanjang tahun dapat bermakna

musim tumbuh bagi tumbuhan akan berlangsung lama, yang pada gilirannya

meningkatkan produktivitas. Suhu secara langsung ataupun tidak langsung

berpengaruh pada produktivitas. Secara langsung suhu berperan dalam mengontrol

reaksi enzimatik dalam proses fotosintetis, sehingga tingginya suhu dapat

meningkatkan laju maksimum fotosintesis. Sedangkan secara tidak langsung,

misalnya suhu berperan dalam membentuk stratifikasi kolom perairan yang

akibatnya dapat mempengaruhi distribusi vertikal fitoplankton.

b) Cahaya

Cahaya merupakan sumber energy primer bagi ekosistem. Cahaya memiliki peran

yang sangat vital dalam produktivitas primer, oleh karena hanya dengan energy

cahaya tumbuhan dan fitoplankton dapat menggerakkan mesin fotosintesis dalam

tubuhnya. Hal ini berarti bahwa wilayah yang menerima lebih banyak dan lebih

lama penyinaran cahaya matahari tahunan akan memiliki kesempatan berfotosintesis

yang lebih panjang sehingga mendukung peningkatan produktivitas primer. Panjang

gelombang dan intensitas cahaya sangat berperan terhadap proses fotosintesis. Pada

tumbuhan berklorofil gelombang cahaya merah dan biru diserap , sedangkan

gelombang cahaya hijau dipantulkan. Atau tidak dapat dimanfaatkan dalam proses

fotosintesis. Beda halnya pada tumbuhan yang menyerap energi cahaya oleh pigmen

coklat dan pigmen biru seperti pada ganggang, maka cahaya hijau dapat diserap.

Intensitas cahaya dapat menentukan jumlah energi yang dapat menyerap energi

cahaya dan mengubahnya menjadi gula dengan efisiensi 20% sedangkan pada

cahaya terang hanya 8%. Pada intensitas cahaya yang tinggi dapat merusak klorofil.

Apabila faktor yang diperlukan berada dalam keadan optimal, jumlah cahaya yang

dipakai sebanding dengan jumlah cahaya yang diserap (dengan jumlah klorofil yang

ada). Tumbuhan yang hidup pada habitat dengan intensitas cahaya tinggi akan

teradaptasi dengan mempunyai jaringan aktif untuk fotosintesis dengan proporsi

tinggi. Sebaliknya pada tumbuhan yang teradaptasi dengan cahaya lemah, jumlah

jaringan aktif untuk fotosintesis rendah atau jumlah klorofil rendah. Pengaruh

intensitas cahaya pada tumbuhan jenis C3 dan C4 berbeda, yang mana tanaman C3

merupakan tanaman yang jenuh cahay pada intensitas yang jauh di bawah

penyinaran matahari penuh sedangkan tanaman C4 intensitas cahaya mendekati

penyinaran penuh. Tanman C3 merupakan tanaman yang produk awal yang stabil

berasal dari pengikatan atau fiksasi karbon yaitu 3-karbon asam organik yang

berasal dari proses karboksilasi dan pemecahan dari molekul aseptor 5-karbon.

Contoh tanaman C3 adalah tanaman pada umumnya. Tanaman C4 merupakan

tanaman yang produk awal yang stabil dari fotosintesis adalah 4-karbon asam

organik yang berasal dari proses karbosilaksi molekul aseptor 3-karbon. Contoh

tanaman C4 adalah tanaman berpembuluh seperti rumput-rumputan. Laju

produktivitas neto/bersih pada tanaman C4 biasanya tinggi diatas tanaman C3. Pada

ekosistem terestrial seperti hutan hujan tropis memilik produktivitas primer yang

paling tinggi karena wilayah hutan hujan tropis menerima lebih banyak sinar

matahari tahunan yang tersedia bagi fotosintesis dibanding dengan iklim sedang

(Wiharto, 2007). Sedangkan pada eksosistem perairan, laju pertumbuhan

fitoplankton sangat tergantung pada ketersediaan cahaya dalam perairan. Laju

pertumbuhan maksimum fitoplankton akan mengalami penurunan jika perairan

berada pada kondisi ketersediaan cahaya yang rendah.

c) Air, curah hujan dan kelembaban

Produktivitas pada ekosistem terrestrial berkorelasi dengan ketersediaan air. Air

merupakan bahan dasar dalam proses fotosintesis, sehingga ketersediaan air

merupakan faktor pembatas terhadap aktivitas fotosintetik.  Secara kimiwi air

berperan sebagai pelarut universal, keberadaan air memungkinkan membawa serta

nutrient yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Air memiliki siklus dalam ekosistem.

Keberadaan air dalam ekosistem dalam bentuk air tanah, air sungai/perairan, dan air

di atmosfer dalam bentuk uap. Uap di atmosfer dapat mengalami kondensasi lalu

jatuh sebagai air hujan. Interaksi antara suhu dan air hujan yang banyak yang

berlangsung sepanjang tahun menghasilkan kondisi kelembaban yang sangat ideal

tumbuhan terutama pada hutan hujan tropis untuk meningkatkan produktivitas.

Menurut Jordan (1995) dalam Wiharto (2007), tingginya kelembaban pada

gilirannya akan meningkatkan produktivitas mikroorganisme. Selain itu, proses lain

yang sangat dipengaruhi proses ini adalah pelapukan tanah yang berlangsung cepat

yang menyebabkan lepasnya unsure hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan.

Terjadinya petir dan badai selama hujan menyebabkan banyaknya nitrogen yang

terfiksasi di udara, dan turun ke bumi bersama air hujan. Namun demikian, air yang

jatuh sebagai hujan  akan menyebabkan tanah-tanah yang tidak tertutupi vegetasi

rentan mengalami pencucian yang akan mengurangi kesuburan tanah. Pencucian

adalah penyebab utama hilangnya zat hara dalam ekosistem.

d) Nutrien

Tumbuhan membutuhkan berbagai ragam nutrient anorganik, beberapa dalam

jumlah yang relatif besar dan yang lainnya dalam jumlah sedikit, akan tetapi

semuanya penting. Pada beberapa ekosistem terrestrial, nutrient organic merupakan

faktor pembatas yang penting bagi produktivitas. Produktivitas dapat menurun

bahkan berhenti jika suatu nutrient spesifik atau nutrient tunggal tidak lagi terdapat

dalam jumlah yang mencukupi. Nutrient spesifik yang demikian disebut nutrient

pembatas (limiting nutrient). Pada banyak ekosistem nitrogen dan fosfor merupakan

nutrient pembatas utama, beberapa bukti juga menyatakan bahwa CO2 kadang-

kadang membatasi produktivitas. Produktivitas di laut umumnya terdapat paling

besar diperairan dangkal dekat benua dan disepanjang terumbu karang, di mana

cahaya dan nutrient melimpah. Produktivitas primer persatuan luas laut terbuka

relative rendah karena nutrient anorganic khusunya nitrogen dan fosfor terbatas

ketersediaannya dipermukaan. Di tempat yang dalam di mana nutrient melimpah,

namun cahaya tidak mencukupi untuk fotosintesis. Sehingga fitoplankton, berada

pada kondisi paling produktif ketika arus yang naik ke atas membawa nitrogen dan

fosfor kepermukaan.

e) Tanah 

Potensi ketersedian hidrogen yang tinggi pada tanah-tanah tropis disebabkan oleh

diproduksinya asam organik secara kontinu melalui respirasi yang dilangsungkan

oleh mikroorganisme tanah dan akar (respirasi tanah). Jika tanah dalam keadaan

basah, maka karbon dioksida (CO2) dari respirasi tanah beserta air (H2O) akan

membentuk asam karbonat (H2CO3 ) yang kemudian akan mengalami disosiasi

menjadi bikarbonat (HCO3-) dan sebuah ion hidrogen bermuatan positif (H+). Ion

hidrogen selanjutnya dapat menggantikan kation hara yang ada pada koloid tanah,

kemudian bikarbonat bereaksi dengan kation yang dilepaskan oleh koloid, dan hasil

reaksi ini dapat tercuci ke bawah melalui profil tanah (Wiharto, 2007). Hidrogen

yang dibebaskan ke tanah sebagai hasil aktivitas biologi, akan bereaksi dengan liat

silikat dan membebaskan aluminium. Karena aluminium merupakan unsur yang

terdapat dimana-mana di daerah hutan hujan tropis, maka alminiumlah yang lebih

dominan berasosiasi dengan tanah asam di daerah ini. Sulfat juga dapat menjadi

sumber pembentuk asam di tanah. Sulfat ini dapat masuk ke ekosistem melalui hujan

maupun jatuhan kering, juga melalui aktivitas organisme mikro yang melepaskan

senyawa gas sulfur. Asam organik juga dapat dilepaskan dari aktivitas penguraian

serasah (Jordan, 1985 dalam Wiharto, 2007 ). 

f) Herbivora

Menurut Barbour at al. (1987) dalam Wiharto (2007), sekitar 10 % dari

produktivitas vegetasi darat dunia dikonsumsi oleh herbivora biofag. Persentase ini

bervariasi menurut tipe ekosistem darat. Namun demikian, menurut McNaughton

dan Wolf (1998) bahwa akibat yang ditimbulkan oleh herbivora pada produktivitas

primer sangat sedikit sekali diketahui. Bahkan hubunga antar herbivora dan

produktivitas primer bersih kemungkinan bersifat kompleks, di mana konsumsi

sering menstimulasi produktivitas tumbuhan sehingga meningkat mencapai tingkat

tertentu yang kemudian dapat menurun jika intensitasnya optimum. 

2. Faktor Internal

1) Struktur dan Komposisi Komunitas

Struktur dan komposisi komunitas sangat menentukan produktivitas. Bentuk

pohon, perdu dan herba yang hidup pada habitat yang sama, akan menghasilkan

produktivitas yang berbeda.

2) Jenis dan Umur Tumbuhan

Perbedaan laju pertumbuhan diantara jenis-jenis yang berkompetisi dalam suatu

ekosistem merupakan kejadian yang alami, dengan demikian akan terjadi pula

perbedaan produktivitas pada fase pertumbuhan yang berbeda atau pada umur yang

berbeda dari suatu jenis yang sama. Tumbuhan akan mencapai produktivitas

maksimal pada fase muda. Ketika tubuh tumbuhan meningkat energi yang difiksasi

lebih banyak digunakan untuk mengelola tubuhnya. Produktivitas yang berlebih

digunakan untuk membentuk produktivitas bersih yang secara teratur menurun

dalam masa pemasakan.

3) Peneduhan

Bentuk-bentuk geometri tumbuhan dan kerapatannya sangat berperan dalam

menentukan efisiensi ekosistemnya. Tumbuhan yang memiliki daun yang relatif

lebar dan vertikal dapat menghasilkan area aktif fotosintesis maksimum dan total

peneduhannya rendah. Informasi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi

produktivitas primer pada setiap tanaman terjadi pada tingkatan yang spesifik,

keadaan yang sama juga terjadi pada daun-daun yang terisolasi. Dalam hal ini

hanya memperhatikan salah satu faktor yang kompleks yang mempengaruhi

produktivitas primer yaitu struktur 3 dimensi dari suatu kanopi vegetasi. Faktor

struktural ini mempengaruhi efisiensi kanopi sebagai suatu penangkap cahaya.

Pada kanopi berdaun lebar sebagian cahaya tidak di serapdekat permukaan dan

tingkat kanopi yang lebih rendah terlindungi lebih banyak. Akibatnya fotosintesis

bersih cenderung terkonsentrasi di lapisan atas pada tipe kanopi berdaun lebar dan

terkonsentrasi dilapisan tengah pada tipe kanopi berdaun sempit. Posisi sudut daun

mempengaruhi juga kedalaman penetrasi cahaya ke dalam kanopi. Penetrasi

cahaya akan lebih dalam bila daunnya tegak. Tanaman padi yang memiliki

geometri sudut daun atau kanopi vertikal dan tipe berdaun sempit akan lebih efektif

pada intensitas cahaya yang kuat dan ketika posisi matahari rendah. Kanopi

horizontal dari tipe berdaun lebar akan lebih efektif pada intensitas cahaya rendah

dan ketika matahari berada di atas kepala.

2.2.5 Proses-Proses Dasar Produktivitas

Produktivitas primer bersih ditentukan oleh perbedaan relatif dari hasil

fotosintesis dengan materi yang dimanfaatkan dalam proses respirasi. Berikut

merupakan proses-proses dasar yang terlibat dalam produktivitas,yaitu.

1) Proses Fotosintesis

Proses ini hanya memanfaatkan sebagian kecil energi cahaya yaitu sekitar 1-5% yang

diubah menjadi energi kimia dan sebagian besar dipantulkan kembali atau berubah

menjadi panas. Gula yang dihasilkan dalam fotosintesis dapat dimanfaatkan dalam

proses respirasi untuk menghasilkan ATP dan dapat dikonpersi menjadi senyawa

organik lain seperti lignin, selulosa, lemak, dan protein. Estimasi potensi produktivitas

primer maksimum dapat diperoleh dari efisiensi potensial fotosintetis. Energi cahaya

yang dipancarkan matahari ke bumi ± 7.000 kkal/m2/hari pada musim panas atau

daerah tropis dalam keadaan tidak mendung. Dari jumlah tersebut, sebanyak ± 2.735

kkal dapat dimanfaatkan secara potensial untuk fotosintetis bagi tumbuhan. Sekitar

70% energi yang tersedia berperan dalam perantara pembentukan pemindahan energi

secara fotokhemis ke fotosintesis. Dari total energy tersebut, hanya sekitar 28%

diabsorbsi ke dalam bentuk yang menjadi bagian dari pemasukan energy ke dalam

ekosistem. Prinsipnya dibutuhkan minimum 8 Einstein (mol quanta) cahaya untuk

menggerakkan 1 mol karbohidrat. Secara teoritis produktivitas primer bruto ekosistem

dapat dihasilkan 635 kkal/m2/hari dan sebanyak 165 g/m2/hari berubah ke massa

bahan organik. Untuk keperluan respirasi harian, tumbuhan menggunakan ± 25% dari

produk organik. Dengan demikian produksi netto yang diperoleh ekosistem ± 124

g/m2/hari. Estimasi hasil itu dapat diperoleh jika cahaya maksimal, efisiensi maksimal

dalam perubahan cahaya menjadi karbohidrat dan respirasi minimum. Salah satu bukti

catatan produktivitas bersih harian adalah sebesar 54 g/m2/hari pada

ekosistem padang rumput tropis dengan radiasi cahaya yang tinggi.

2) Proses Respirasi

Pada 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.

2.2.6 Metode untuk Penentuan Produktivitas Primer

Cara–cara untuk menentukan produktivitas primer adalah sangat penting

mengingat proses ini memiliki arti ekologi yang sangat nyata. Sebagian besar

pengukurannya di lakukan secara tidak langsung , berdasarkan pada : jumlah substansi

yang di hasilkan, atau jumlah matrial yang di pakai, atau jumlah hasil sampingannya.

Satu hal yang perlu di ingat bahwa  proses fotosintesis berada dalam keseimbangan

dengan respirasi. Produktivitas harus diukur selama waktu yang tepat , karena terdapat

perbedaan metabolisme selama siang dan malam hari. Perbedaan metabolisme juga

terjadi antar musim, oleh sebab itu disarankan pengukuran energi ini dalam skala

tahunan.  Beberapa cara penentuan produktivitas primer adalah sebagai berikut :

1) Metode penuaian

Cara ini di tentukan 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. Tetapi dapat pula di

gunakan untuk ekosistem lainya dengan syarat tumbuhan tahunan predominan dan

tidak terdapat rerumputan. Untuk ini paling baik mencuplik produktivitas pada satu

seri percontohan(cuplikan)selama satu musim tumbuh. Metode ini merupakan

metode paling awal dalam mengukur produktivitas primer. Caranya adalah dengan

memotong bagian tanaman yang berada diatas permukaan tanah, baik pada

tumbuhan yang tumbuh di tanah maupun yang didalam air. Bagian yang di potong

selanjutnya dipanaskan sampai seluruh airnya hilang atau beratnya konstan. Materi

tersebut ditimbang, dan prodiktivitas primer di nyatakan dalam biomassa per unit

area per unit waktu, misalnya sebagai gram berat kering/ m2 /tahun.metode ini

menunjukkan perubahan berat kering selama priode waktu tertentu. Metode penuian

memeng tidak cocok untuk mengukur produktivitas primer fitoplankton, karena ada

beberapa kesalahan misalnya perubahan biomasa yang terjadi tidak hanya

diakibatkan oleh produktivitas tetapi juga berkurangnya fitoplankton oleh hewan

pada  tropik diatasnya, atau mungkin jumlah fitoplankton berubah karena gerakan air

dan pengadukan.  Metode penuaian ini sangat sederhana, meskipun memiliki potensi

kesalahan yang meliputi sistem akar harus termasuk dalam perhitungan, begitu juga

dengan adanya hewan herbivora. 

2) 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. Metode ini

sangat cocok dalam menentukan produktivitas primer ekosistem perairan, dengan

fitoplankton sebagai produsennya. Dua contoh air yang mengandung ganggang di

ambil pada kedalaman yang relatif sama. Satu contoh di simpan di dalam botol

bening dan satunya lagi pada botol yang di cat hitam. Kandungan oksigen dari kedua

botol tadi sebelumnya ditentukan, kemudian di simpan dalam air yang sesuai dengan

kedalaman dan tempat pengambilan air tadi. Kedua botol tadi di biarkan selama satu

sampai 12 jam. Selama itu akan terjadi perubahan kandungan oksigen di kedua botol

tadi. Pada botol yang hitam terjadi proses respirasi yang menggunakan oksigen,

sedangkan pada botol yang bening akan terjadi baik fotosintesis maupun respirasi.

Diasumsikan respirasi pada kedua botol relatif sama. Dengan demikian produktivitas

pada ganggang dapat di tentukan. Metode ini memiliki kelemahan, yaitu hanya dapat

di lakukan pada produsen mikro dan asumsi respirasi pada kedua botol tadi sama

adalah kurang tepat.

3) Metode pengukuran karbondioksida

Karbondioksida 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. Metode ini

cocok untuk tumbuhan darat dan dapat di pakai pada suatu organ daun, seluruh

bagian tumbuhan dan bahkan satu komunitas tumbuhan. Ada dua tehnik atau metode

utama yaitu.

a. Metode ruang tertutup

Metode ini 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). Udara dibiarkan keluar-

masuk pada keedua kontainer melalui pipa yang sudah di atur sedenikian rupa

dan mempergunakan pengisapan udara dengan kecepatan aliran udara tertentu.

Konsentrasi karbondioksida yang masuk dan keluar kontainer di pantau. Dengan

cara ini karbondioksida yang di pakai dalam fotosintesis dapat dihitung, yaitu

sama dengan jumlah yang di hasilkan dalam kontainerr gelap di tambah dengan

jumlah yang di pakai dalam kontainer bening /terang. Dalam kontainer gelap

terdapat produksi karbondioksida sebagai hasil respirasi,dan pada kontainer

bening karbondioksida di pakai dalam proses fotosintesis daan juga adanya

produksi akibat adanya respirasi. Metode ini juga memiliki kelemahan seperti

pada metode dengan penentuan oksigen dan meningkatnya suhu dalam kontainer

(seperti rumah kaca)sehingga mempengaruhi proses fotosintesis dan respirasi.

b. 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. Perubahan konsentrasi karbondioksida di atas dan

didalam komunitas dapat di pakai sebagai indikasi dari produktivitas. Pada

malam hari konsentrasi karbondioksida akan meningkat akibat terjadi respirasi,

sedangkan pada siang hari konsentrasi akan menurun akibat proses fotosintesis.

Perbandingan konsentrasi ini merupakan indikasi berapa banyak karbon dioksida

yang di manfaatkan dalam fotosintesis.

4) Metode radioaktif

Materi 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.  

5) Metode penentuan klorofil

Produktivitas 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. Mula–mula dilakukan pencuplikan

daun dengan ukuran tertentu. Untuk sampling fitoplankton dilakukan dengan

pengambilan sampel air dalam volume tertentu. Organisme selain fitoplankton

harus di pisahkan dari sampel. Samel selanjutnya di saring dengan menggunakan

filter khusus fitoplankton pada pompa vakum dengan tekanan rendah. Filter yang

mengandung klorofil dilarutkan pada aseton 85% , kemudian dibiarkan semalam,

dan selanjutnya di sentrifuse. Supernatannya dibuang dan pelet yang mengandung

klorofil di keringkan dan di timbang beratnya. Berat klorofil di ukur dalam mg

klorofil/unit area. Pengukuran klorofil juga bisa di lakukan dengan

spektrofotometer dengan panjang gelombang 665 nm. Bila rasio asimilasi, kadar

klorofil, dan jumlah energi cahaya di ketahui, maka produktivitas primer kotor

dapat diketahui. Metode ini dapat di terapkan pada berbagai tipe ekosistem.

Gambar. Skematis Produktivitas (Dedi, 2009).

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

a. Energi yang dilepaskan ke lingkungan dalam setiap tingkat trofik mencapai 90%

dan hanya 10% yang digunakan untuk kehidupan. Dengan demikian terjadi

pemborosan energi. Oleh karena itu, semakin jauh jarak transfer energi dari

matahari, semakin kecil aliran energinya

b. Piramida ekologi menggambarkan perbandingan jumlah makhluk hidup yang

menepati setiap tingkat trofik pada suatu ekosistem, yang terdiri dari piramida

jumlah individu, piramida jumlah biomassa, dan piramida energi

c. Produktivitas dibedakan menjadi dua, yakni produktivitas primer (pada produsen)

dan produktivitas sekunder (pada konsumen).

d. Produktivitas dapat diukur menggunakan beberapa metode diantaranya metode

panen, metode oksigen, metode karbondioksida dan metode klorofil.

e. Faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas secara garis besar terdiri atas

faktor ekternal (Suhu, cahaya, air, curah hujan, kelembaban, nutrien, tanah,

herbivora) dan faktor internal (struktur dan komposisi komunitas, jenis dan umur

tumbuhan, serta peneduhan).

f. Proses-proses dasar produktivitas adalah fotosintesis dan respirasi.

DAFTAR RUJUKAN:

Anonim. 2010. Ekosistem. http://www.google.com/urlFsumberbelajar%2Fbahanajar

%2FEkosistem_1.pdf. (online) diakses 24 januari 2014.

Biosmada. 2012. Piramida Ekologi. https://docs.google.com/viewer?

pid=explorer&srcid=BA1kNyD7fdMgL64&a=v&rel=rar;r1;PIRAMIDA+EKOLO

GI.pdf (online) diakses 25 januari 2013

Campbell, N. A., J. B. Reece, L. G. Mitchell. 2002. Biologi (terjemahan) Edisi kelima

Jilid 3. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Dedi, S. 2009. Pertumbuhan, Produktivitas dan Biomassa, Fungsi dan Peranan.

http://web.ipb.ac.id/Dedi, (Online), diakses tanggal 25 Desember 2014.

Djumara, Noorsyamsa. 2007.Modul 3 Sumber Daya Alam Lingkungan Terbarukan dan

Tidak Terbarukan Diklat Teknis Pengelolaan Lingkungan Hidup di Daerah

(Environmental Assesment and Management). Jakarta.

Hardjosuwarno, S. 1990. Dasar-dasar Ekologi Tumbuhan. Yogyakarta: UGM Press.

Irwan, Zoeraini. 1992. Prinsip-prinsip Ekologi.Jakarta

Mcnaughton, S.J., L. L. Wolf. 1998. Ekologi Umum (terjemahan), Edisi kedua. Gadjah

Mada University Press. Yogyakarta.

Odum, E.P. 1993. Dasar-dasar Ekologi. Yogyakarta: UGM Press.

Wiharto, M. 2007. Produktivitas Vegetasi Hutan Hujan Tropis.

Randa. 2009. Ekosisitem. http://www.google.com/url?sahttp%3A%2F%2Franda.net63.net

%2Fratripdf%2FrrEKOSISTEM.pdf (online) diakses 24 januari 2014.

Rasosoedarmo, S. Dkk. 1986. Pengantar Ekologi. Remaja karya CV: Bandung

Soemarwoto O., 2001. Ekologi, Ligkungan Hidup dan pembangunan . Jakarta. Penerbit

Djambatan.