Selamat Datang

Belajar Pengendalian Hayati merupakan blog baru untuk mendukung pembelajaran blended learning mata kuliah Pengendalian Hayati bagi mahasiswa Faperta Undana. Blog sedang dalam pembuatan sehingga belum dapat menyediakan layanan secara penuh. Silahkan berkunjung kembali untuk memperoleh informasi mengenai fitur layanan dukungan pembelajaran yang diberikan melalui blog ini. Mohon berkenan menyampaikan komentar dengan mengklik tautan Post a Comment di bawah setiap tulisan.

Jumat, 15 September 2023

2.1. Dasar-dasar Ekologis Pengendalian Hayati: Pertumbuhan Populasi dan Faktor-faktor yang Mempengaruhi

Sebagaimana sudah kita pelajari pada materi kuliah sebelumnya, pengendalian hayati berkaitan dengan tiga hal yang saling berinteraksi. Hal pertama adalah musuh alami yang kita gunakan untuk mengendalikan OPT, hal kedua adalah OPT sasaran pengendalian hayati, dan hal ketiga adalah keterlibatan manusia dalam melaksanakan pengendalian. OPT merupakan organisme herbivora yang menjadi berstatus sebagai OPT pada umumnya bukan sebagai individu, melainkan sebagai kelompok individu, bahkan kelompok besar individu. Demikian juga dengan organisme yang memanfaatkan OPT sebagai makanannya, berstatus sebagai musuh alami yang efektif bukan sebagai individu, melainkan sebagai kelompok individu. Manusia juga melakukan pengendalian hayati bukan sebagai individu, melainkan bersama dengan petani lain dalam satu hamparan. Kelompok agen hayati dan kelompok OPT sasaran perlu berada dalam ruang dan waktu yang sama agar pengendalian hayati dapat terjadi. Oleh karena itu, pada materi ini kita mempelajari keduanya dalam konteks kelompok yang berinteraksi dalam ruang dan waktu yang sama. 


2.1.1. MATERI KULIAH

2.1.1.1. Membaca Materi Kuliah
OPT dan Musuh Alami sebagai Populasi dan Interksinya dalam Komunitas Ekologis
Ketika mempelajari mata kuliah dasar-dasar perlindungan maupun ilmu hama dan penyakit tumbuhan, kita sudah berlajar bahwa suatu jenis organisme memperoleh status sebagai organisme pengganggu tumbuhan (OPT) bukan sejak lahir, melainkan sejak jumlahnya meningkat dengan cepat sehingga mampu menimbulkan kerusakan yang merugikan. Jumlah individu organisme dalam spesies (jenis, species) yang sama yang terdapat pada satu lokasi pada waktu yang sama dikenal sebagai populasi (population). Populasi organisme dalam statusnya sebagai spesies OPT atau sebagai spesies musuh alami dipelajari dalam bidang ilmu ekologi populasi (population ecology) dan dalam kaitan dengan pewarisan sifat-sifat genetik spesies yang bersangkutan dipelajari dalam bidang ilmu genetika populasi (population genetics). Jumlah organisme dalam suatu popolasi pada umumnya disebut ukuran populasi (population size), sedangkan khusus untuk populasi manusia disebut jumlah penduduk. Ukuran populasi dibagi dengan luas lokasi yang ditempati oleh populasi secara umum dikenal sebagai kepadatan populasi atau padat populasi (population density), sedangkan khusus untuk populasi manusia dikenal sebagai kepadatan penduduk. Tempat dalam ruang yang menyediakan sumberdaya bagi suatu spesies organisme atau populasi spesies organisme melangsungkan hidupnya dikenal sebagai habitat (habitat),

Kita mempelajari spesies OPT dan spesies musuh alami sebagai ekologi populasi dalam pengendalian hayati karena:
  • Untuk berstatus sebagai OPT, suatu spesies organisme herbivora pada umumnya harus dalam jumlah banyak pada individu spesies tanaman yang juga dalam jumlah banyak;
  • Untuk berstatus sebagai musuh alami, suatu organisme pemakan OPT pada umumnya harus dalam jumlah banyak pada individu spesies OPT yang juga dalam jumlah banyak;
  • Jenis OPT dan jenis musuh alami harus berinteraksi satu sama lain dalam ruang dan waktu yang sama.
Populasi terdiri atas sejumlah individu, tetapi populasi mempunyai ciri-ciri sendiri yang berbeda dengan ciri-ciri individu-individunya, baik dalam kaitan dengan keadaan maupun proses. Ciri-ciri keadaan individu mencakup antara lain umur, fase, ukuran, jenis kelamin, dan perilaku, sedangkan ciri-ciri proses individu mencakup antara lain kelahiran, pertumbuhan, perkembangan, makan, perkembangbiakan, dan kematian. Ciri-ciri keadaan populasi mencakup antara lain padat populasi, sebaran  menurut umur, fase, atau ukuran, nisbah jenis kelamin, dan sebaran dalam ruang, sedangkan ciri-coro proses populasi mencakup antara lain pertumbuhan populasi, perubahan nisbah (rasio) umur, fase, dan ukuran dalam populasi, persaingan antar indiviu sejenis dalam memperoleh ruang dan makanan (kompetisi, competition), dan kanibalisme (cannibalism). Persaingan antar individu sejenis dikenal sebagai kompetisi dalam jenis (intra-specific competition).

Jika dalam satu ruang dan waktu terdapat lebih dari satu populasi, misalnya populasi tanaman, populasi OPT, dan populasi musuh alami maka terbentuk susatu komunitas ekologis (ecological community). Sebagaimana halnya populasi yang mempunyai ciri-ciri populasi maka komunitas ekologis juga mempunyai ciri-ciri yang berbeda dari ciri-ciri populasi. Ciri-ciri keadaan komunitas misalnya adalah kelimpahan spesies (species bundance), rantai makanan (food chain), jejaring makanan (food web), relung ekologis (ecological niche), dan gilda ekologis (ecological guild), sedangkan ciri-ciri proses komunitas antara lain adalah proses persaingan antar jenis (inter-specific competition), herbivori (herbivory), karnivori (carnivory), predasi (predation), parasitisme (parasitism), dan infeksi (infection). Kumpulan populasi-populasi yang saling berinteraksi membentuk komunitas ekologis dikenal senagai sistem populasi (population system). Dalam konteks komunitas ekologis, pengendalian hayati pada dasarnya merupakan pemanfaatan proses komunitas ekologis seperti persaingan antar spepsies, karnivori, predasi, parasitasi, dan infeksi oleh musuh alami yang dilakukan oleh manusia secara sengaja maupun tidak sengaja untuk mengendalikan OPT. Uraian lebih lanjut mengenai proses komunitas ekologis ini akan kita pelajari dalam materi kuliah 2.2.

Pertumbuhan Populasi dan Faktor-faktor yang Mempengaruhi
Pertumbuhan populasi (population growth) merupakan proses perubahan jumlah individu dalam populasi suatu spesies. Jumlah individu dapat dinyatakan sebagai jumlah keseluruhan atau jumlah per satuan luas, yang sebagaimana sudah disebutkan di atas, dikenal sebagai kepadatatan atau padat populasi. Perubahan jumlah individu dalam populasi terjadi karena kelahiran (birthnatality), kematian (deathmortality), perpindahan masuk (immigration), dan perpindahan keluar (emigration). Jika populasi pada waktu t dinyatakan sebagai Nt dan pada satu satuan waktu setelah t dinyatakan sebagai N(t+1) maka N(t+1) = Nt + (B-D) + (I-E), di manata  B=kelahiran, D=kematian, I=imigrasi, dan E=emigrasi. Persamaan ini dapat dituliskan sebagai N(t+1) = Nt + (B+I) - (D+E). Jika kelahiran B dan kematian D dinyatakan per individu sebagai b dan d, dan imigrasi dan emigrasi diabaikan maka persamaan pertumbuhan populasi menjadi N(t+1) = Nt(b-d). Jika b-d dinyatakan sebagai R maka persamaan pertumbuhan populasi menjadi N(t+1) = Nt(R), di mana R dikenal sebagai pertumbuhan bersih per generasi (nett growth rate per generation) atau laju reproduktif bersih (net reporoduktive rate). Selain sebagai R, b-d juga dapat dinyatakan per satuan waktu sebagai λ (lambda), merupakan laju perubahan populasi finit (finire rate of increase). 

Kelahiran dan kematian yang menentukan pertumbuhan populasi dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain cara suatu spesies mengalokasikan sumberdaya yang dapat digunakannya untuk pertumbuhan, pemeliharaan diri, dan perkembangbiakan. Berbagai kejadian yang menyebabkan suatu spesies menggunakan pola tertentu dalam mengalokasikan sumberdaya dikenal sebagai sejarah kehidupan (life history) spesies yang bersangkutan, misalnya berkembang biak cepat atau lambat, berkembang biak sekali atau berkali-kali, mengurangi kesuburan individu, memmelihara anak atau melepas anak untuk langsung mandiri, dan sebagainya. Kesuburan (fertility) merrupakan jumlah individu anak yang dapat dilahirkan oleh satu individu induk dalam kondisi lingkungan tertentu, sedangkan keperidian (fecundity) merupakan potensi genetik satu individu induk untuk menghasilkan anak dalam jumlah tertentu. Sejarah kehidupan suatu spesies sebagai faktor penting dalam menentukan pertumbuhan populasi suatu spesies dapat dipelajari dengan menggunakan tabel kehidupan (life table). Tabel kehidupan suatu spesies dapat diperlajari berdasarkan umur (age-dependent life-table) atau berdasarkan fase pertumbuhan (stage-dependent life-table). Dari mempelajari tabel kehidupan berdasarkan umur dapat dibuat kurva sintasan (survivorship curve) untuk menggambarkan sintasan (survival) populasi suatu spesies seiring dengan bertambahnya umur, sedangkan dari mempelajari tabel kehidupan berdasarkan fase dapat diperoleh nilai k (k-value) untuk menentukan faktor apa yang paling menentukan spesies yang bersangkutan untuk menyintas dari satu fase ke fase berikutnya, yang lazim disebut faktor kunci (key faktor).

Berbagai faktor yang menentukan sejarah kehidupan suatu spesies dapat dikelompokkan menjadi faktor yang bebas kepadatan populasi (density independent) dan faktor yang bergantung pada kepadatan populasi (density dependent):
  • Faktor bebas kepadatan populasi: faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan populasi tanpa membedakan kepadatan populasi. Dengan kata lain, pengaruh faktor terhadap individu dalam populasi berukuran kecil atau berkepadatan rendah sama dengan pengaruh faktor terhadap individu dalam populasi berukuran besar atau berkepadatan populasi tinggi. Faktor bebas kepadatan populasi umumnya merupakan faktor fisik-kimia, misalnya iklim, bencana alam, pencemaran, dan sebagainya.
  • Faktor bergantung kepadatan populasi: faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan populasi dengan membedakan kepadatan populasi. Dengan kata lain, pengaruh faktor terhadap individu dalam populasi berukuran kecil atau berkepadatan rendah berbeda dengan pengaruh faktor terhadap individu dalam populasi berukuran besar atau berkepadatan populasi tinggi. Faktor bebas kepadatan populasi umumnya merupakan faktor hayati, misalnya persaingan dalam spesies, persaingan antar spesies, predasi, parasitasi, infeksi, dan sebagainya.
Faktor-faktor bebas kepadatan dan bergantung kepadatan yang mempengaruhi pertumbuhan populasi juga dikenal sebagai faktor pengaturan populasi (population regulation). Perkembangan suatu spesies herbivora menjadi berstatus sebagai OPT dan perkembangan populasi musuh alami menjadi dapat mengendalikan OPT ditentukan oleh faktor-faktor pengaturan populasi tersebut. Pengaturan oleh kedua faktor memungkinkan ukuran populasi atau kepadatan populasi meningkat dan menurun dalam waktu dan ruang sehingga populasi tidak konstan, melainkan selalu berubah. Perubahan ukuran populasi atau kepadatan populasi dalam waktu dan ruang dikenal sebagai dinamika populasi (population dynamics) yang dipelajari dengan melakukan pemodelan pertumbuhan populasi.

Gambar 2.1.1.
Perbedaan antara faktor bergantung kepadatan dan tidak bergantung kepadatan. Sumber: Samanthi (2020)

Pemodelan Pertumbuhan Populasi
Pemodelan merupakan cara menyatakan sesuatu dengan menggunakan model, sedangkan model merupakan penyederhanaan dari suatu realitas. Karena merupakan penyederhanaan, model bukan merupakan realitas, melainkan hanya gambaran realitas untuk memudahkan pemahanan. Pemodelan pertumbuhan populasi merupakan penggunaan model untuk memudahkan memahami pertumbuhan populasi. Populasi berubah seiring dengan perubahan waktu sehingga perubahan populasi dimodelkan terhadap waktu. Untuk memodelkan pertumbuhan populasi terhadap waktu, dapat digunakan beberapa cara, di antaranya adalah pemodelan secara matematik (mathematical modeling). Dalam pemodelan matematik pertumbuhan populasi terhadap waktu, waktu dapat dinyatakan secara diskret atau secara kontinyu:
  • Waktu dinyatakan secara diskret, jika populasi berkembang dengan generasi yang tidak saling tumpang tindih, yaitu tidak ada dewasa yang bertahan hidup sampai pada generasi berikutnya, misalnya tanaman semusim, serangga musiman, dsb., dalam hal ini kelahiran dan kematian digabungkan sebagai laju pertumbuhan bersih per generasi R atau laju pertumbuhan finit λ menghasilkan model pertumbuhan populasi diskret (discrete model, Rockwood (2006) halaman 12)
  • Waktu dinyatakan secara kontinyu, jika populasi berkembang dengan generasi yang saling tumpang tindih, yaitu dewasa dari satu generasi bertahan hidup sampai pada generasi berikutnya, misalnya sebagian besar jenis organisme, dalam hal ini populasi tidak mengalami pertumbuhan per generasi melainkan terus menerus setiap saat dengan laju pertumbuhan seketika (instantaneous growth rate) atau laju pertumbuhan intrinsik (intrinsic growth rate) r, menghasilkan model pertumbuhan populasi kontinyu (continuous model, Rockwood (2006) halaman 15). 
Jika dalam pertumbuhan populasi, laju pertumbuhan populasi (R atau λ maupun r) bernilai:
  • Lebih besar dari 0 maka ukuran populasi akan terus meningkat
  • Sama dengan 0 maka ukuran populasi akan tidak berubah
  • Lebih kecil dari 0 maka ukuran populasi akan menurun
Perhatikan bahwa dalam uraian di atas R atau λ maupun r diasumsikan bernilai sama (tetap) sepanjang waktu. Dalam hal R atau λ maupun r bernilai lebih besar dari 1 maka ukuran populasi mula-mula meningkat lambat, tetapi pada waktu-waktu selanjutnya ukuran populasi akan menjadi bertambah besar secara drastis. Pertumbuhan populasi dengan pola seperti ini dikenal sebagai pertumbuhan eksponensial (exponential growth) yang dapat dimodelkan secara matematik dalam bentuk persamaan:
  • Eksponential diskret (discrete exponential): N(t+1) = N1*Rxp(t) atau N(t+1) = Nt*λxp(t), xp menyatakan pangkat terhadap;
  • Eksponensial kontinyu (continuous exponential): Nt = N0exp(rt), exp menyatakan pangkat berbasis bilangan asli e terhadap
Jika digambarkan dalam bentuk kurva, akan diperoleh kurva sebagaimana disajikan pada Gambar 2.1.2.
Gambar 2.1.2.
Kurva pertumbuhan populasi model eksponensial, A: eksponensial diskret dan B: eksponensial kontinyu. Untuk mempelajari perbedaan antara perumbuhan tipe diskret dan tipe kontinyu, silahkan buka aplikasi EcoEvoApps: Discrete Population Growth dan Continuous Population Growth, lalu ubah nilai parameter dengan cara menggeser tombol atau mengetikkan angka.

Pertumbuhan populasi secara eksponensial sebenarnya tidak realistik karena R atau λ maupun r tidak mungkin bernilai tetap sepanjang waktu. Semakin besar ukuran populasi maka R atau λ maupun r akan meningkat. Namun semakin besar ukuran populasi maka persaingan antar individu untuk memperoleh kebutuhan hidup akan semakin ketat sehingga akan berpengaruh terhadap R atau λ maupun r. Namun demikian, model pertumbuhan populasi eksponensial bisa digunakan pada waktu awal pertumbuhan populasi atau pada pertumbuhan populasi yang menginvasi lokasi baru sebagaimana misalnya OPT yang menyerang areal tanaman sasaran yang luas. Dalam realitas pertumbuhan populasi pada umumnya, R atau λ maupun r meningkat pada awal pertumbuhan populasi sampai pada waktu tertentu dan setelah itu akan menurun sehingga ukuran populasi bertambah sangat lambat mendekati batas yang disebut daya dukung (carrting capacity) K. Pertumbuhan populasi dengan pola seperti ini dikenal sebagai pertumbuhan logistik (logistic growth) yang dapat dimodelkan secara matematik dalam bentuk persamaan:
  • Logistik diskret (discrete logistic): N(t+1) = Nt + r*Nt(1 - (Nt/K)) atau Nt + r(Nt - (Ntxp2)/K), xp menyatakan pangkat terhadap;
  • Logistik kontinyu (continuous logistic): antara lain Nt= K/[1 + {(K - N0)/N0}{exp(-rt)}], dapat juga dinyatakan dalam persamaan lain dan persamaan lain lagi, exp menyatakan pangkat berbasis bilangan asli e terhadap. 
Jika digambarkan dalam bentuk kurva, akan diperoleh kurva sebagaimana disajikan pada Gambar 2.1.3.

Gambar 2.1.3.
Kurva pertumbuhan populasi model logistik, A: logistik diskret dan B:logistik kontinyu. Perhatikan bahwa bentuk tangga pada kurva diskret dinyatakan sebagai lingkaran kecil. Untuk mempelajari perilaku kurva logistik, silahkan kunjungi Geogebra Discrete Logistic Growth Model dan Geogebra Logistic Growth Funtion, lalu ubah nilai parameter dengan cara menggeser tombol.

Setelah membaca uraian singkat mengenai pemodelan pertumbuhan populasi ini,  Anda yang tidak familiar dengan persamaan matematik yang rumit, apalagi dengan kalkulus, mungkin akan mengatakan bahwa pemodelan bukannya menyederhanakan realitas, justeru menjadikannya lebih rumit. Perlu Anda pahami bahwa sesuatu itu bisa menjadi sederhana atau rumit bergantung pada pengetahuan Anda, bukan pada apa yang Anda hadapi. Jika Anda memahami matematika dan kalkulus, Anda akan mengatakan pemodelan matematik itu sederhana. Namun jika tidak paham, jangankan persamaan model eksponensial dan model logistik, persamaan sesederhana exp(rt) saja mungkin sudah sangat rumit. Namun jangan berkecil hati, memahami model pertumbuhan populasi eksponensial dan model pertumbuhan populasi logistik dapat dilakukan dengan mengakses aplikasi daring EcoEvoApps atau mengunjungi situs Geogebra Growth Model. Tautan untuk setiap model dan tipe pertumbuhan populasi dapat Anda klik pada Gambar 2.1.2 dan Gambar 2.1.3. Di sebelah kurva disediakan kotak untuk diisi nilainya atau tombol untuk digeser guna mengubah suatu nilai. Dalam pemodelan matematik, N(t+1) dan Nt dalam persamaan diskret atau Nt dan N0 dalam persamaan kontinyu serta waktu t disebut peubah model (model variable), sedangkan sesuatu yang dapat diubah nilainya di luar peubah model disebut parameter model (model parameter). Mengubah nilai parameter model akan mengubah perilaku model sebagaimana ditunjukkan sebagai perubahan bentuk kurva. 

Laju pertumbuhan populasi intrinsik r dan daya dukung lingkungan K dalam model pertumbuhan populasi logistik melahirkan teori seleksi r/K (r/K selection theory). Teori yang dikembangkan oleh Robert MacArthur dan E. O. Wilson pada 1967 ini menyatakan bahwa tekanan lingkungan memaksa organisme untuk memilih bertahan menggunakan strategi r atau strategi K. Strategi r memprioritaskan laju pertumbuhan populasi tinggi, mengeksplotasi relung ekologis yang kurang sesak, dan menghasilkan keturunan dalam jumlah banyak yang masing-masing berpeluang rendah untuk tumbuh sampai dewasa, Sebaliknya strategi K beradaptasi dengan populasi mendekati daya dukung lingkungan, mampu bersaing dalam relung yang padat, dan memproduksi anakan dalam jumlah sedikit yang masing-masing berpeluang tinggi untuk tumbuh sampai dewasa. Namun seiring dengan meningkat pesatnya penggunaannya pada 1970-an, teori ini juga semakin banyak menuai kritik dan penggunaannya semakin berkurang karena digantikan oleh pendekatan lain, antara lain tabel kehidupan dan matriks Leslie untuk populasi dengan umur terstruktur.

Pengaturan Pertumbuhan Populasi
Konsep penting yang perlu dipahami dalam kaitan dengan pertumbuhan populasi OPT dan pertumbuhan populasi musuh alami dalam mengendalikan OPT adalah stabilitas ekologis (ecological stability), variasi berkala (oscillation), dan kekacauan (chaos). Dalam ekologi, stabilitas tidak berarti tidak berubah, melainkan kemampuan untuk kembali ke keadaan keseimbangan (equilibrium) setelah mengalami gangguan (disturbance). Jika gangguan terjadi berulang dan setiap terjadi gangguan dapat kembali ke keadaan keseimbangan maka akan terjadi variasi berkala. Kemampuan untuk kembali ke keadaan keseimbangan dalam ekologi dikenal sebagai kelentingan ekologis (ecological resilience). Jika sebaliknya maka dapat terjadi ketidakberaturan (disorder) dan ketidakbiasaan (irregularity) sehingga menimbulkan kekacauan. Dalam model logistik, keseimbangan dapat ditentukan dengan menderivasi persamaan Nt terhadap waktu t (dN/dt) sama dengan 0 (dN/dt = 0) yang menghasilkan dua titik keseimbangan, yaitu N=0 dan N=K. Jika dN/dt diplot terhadap N maka diperoleh kurva sebagaimana pada Gambar 2.1.4.

Gambar 2.1.4.
Kurva dN/dt terhadap N, A: model pertumbuhan populasi logistik dan B: model pertumbuhan kumbang kulit kayu. Sumber: Sharov ()

Penggambaran kurva derivatif dN/dt persamaan pertumbuhan populasi terhadap ukuran populasi N sebagaimana pada Gambar 2.1.4 dikenal sebagai kurva-fase dinamika populasi, yang menunjukkan bahwa titik keseimbangan dapat bersifat stabil dan tidak stabil. Pada Gambar 2.1.4A, jika 0 < N < K maka dN/dt > 0 sehingga populasi bertambah (titik pada kurva bergerak ke kanan). Jika N < 0 atau N > K (tentu saja, N < 0 tidak mempunyai arti biologis) maka populasi akan menurun (titik pada kurva bergerak ke kiri). Secara biologis, hal ini berarti bahwa jika populasi menyimpang sedikit dari N=0 (misalnya, imigrasi sejumlah kecil organisme), populasi tidak akan pernah kembali ke keadaan keseimbangan, melainkan populasi bertambah sampai mencapai keseimbangan stabil N=K. Dalam posisi keseimbangan stabil, jika terjadi penyimpangan, ukuran populasi kembali ke titik keseimbangan. Perbedaan keseimbangan stabil dari tidak stabil terletak pada kemiringan garis pada kurva-fase di dekat titik keseimbangan, jika kemiringan negatif maka titik ekuilibrium stabil (umpan balik negatif, negative feedback) sedangkan jika kemiringan positif maka titik keseimbangan tidak stabil (umpan balik positif, positive feedback). Ganbar 2.1.4B menunjukkan model pertumbuhan populasi kumbang kulit kayu dengan dua titik keseimbangan stabil dan dua titik keseimbangan tidak stabil. Titik keseimbangan stabil berhubungan dengan populasi biasa (endemik) dan populasi meledak (epidemik), setelah populasi biasa meningkat sampai pada titik keseimbangan kedua yang tidak stabil yang memungkinkan populasi meningkat sampai pada titik keseimbangan stabil baru yang sangat merusak. Untuk mempelajari perkembangan populasi sehingga populasi suatu spesies organisme dapat meledak (outbreak), silahkan unduh file dan kemudian coba ganti nilai parameter pada sel berwarna hijau sambil memperhatikan perubahan yang terjadi pada kurva.

2.1.1.2. Membaca Pustaka
Materi kuliah yang Anda baca ini hanyalah semacam panduan mengenai bagaimana seharusnya Anda mempelajari materi kuliah ini. Untuk mempelajari materi kuliah ini lebih lanjut, Anda perlu membaca pustaka sebagai berikut:
Buku Teks:
Websites:
Silahkan mengklik halaman Pustaka Kuliah untuk mengakses dan mengunduh buku teks, mengakses perpustakaan daring dan mengunduh buku teks gratis, mengakses websites, dan mengakses artikel jurnal ilmiah.

2.1.2. TUGAS/PROJEK KULIAH

2.1.2.1. Mendiskusikan dengan Cara Membagikan Blog dan Materi Kuliah
Setelah membaca materi kuliah, silahkan bagikan materi kuliah melalui media sosial yang dimiliki disertai dengan mencantumkan status tertentu, misalnya "Saya sekarang baru tahu ternyata statistika terapan itu menyenangkan  ... dst." Untuk membagikan lauar klik tombol Beranda dan kemudian klik tombol pembagian memalui media sosial dengan mengklik tombol media sosial yang tertera di sebelah kanan judul materi kuliah. Jika media sosial yang dimiliki tidak tersedia dalam ikon yang ditampilkan, klik ikon paling kanan untuk membuka ikon media sosial lainnya. Materi kuliah dibagikan paling lambat pada Minggu, 22 September 2024 pukul 24.00 WITA dengan cara menjawab pertanyaan pada laporan melaksanakan kuliah.

2.1.2.2. Mendiskusikan dengan Cara Menyampaikan dan Menanggapi Komentar
Setelah membaca materi kuliah, silahkan buat minimal satu pertanyaan dan atau komentar mengenai materi kuliah. Buat pertanyaan secara langsung tanpa perlu didahului dengan selamat pagi, selamat siang, dsb., sebab belum tentu akan dibaca pada jam sesuai dengan ucapan selamat yang diberikan. Ketik pertanyaan atau komentar secara singkat tetapi jelas, misalnya "Mohon menjelaskan apa manfaat mempelajari statistika terapan". Pertanyaan dan/atau komentar diharapkan ditanggapi oleh mahasiswa lainnya dan setiap mahasiswa wajib menanggapi minimal satu pertanyaan dan/atau komentar yang disampaikan oleh mahasiswa lainnya. Pertanyaan dan/atau komentar maupun tanggapannya disampaikan paling lambat pada Minggu, 22 September 2024 pukul 24.00 WITA dengan cara menjawab pertanyaan pada laporan melaksanakan kuliah.

2.1.2.3. Mengerjakan Tugas/Projek Kuliah
Silahkan mengerjakan tugas projek kuliah dengan melakukan pengamatan sebagai berikut:
  1. Mengakses aplikasi EcoEvoApps: Discrete Population Growth, lakukan perubahan terhadap kurva Discrete exponential growth lalu sebutkan apa yang terjadi jika nilai λ diubah menjadi <1, =1, atau >1
  2. Mengakses aplikasi EcoEvoApps: Discrete Population Growth, lakukan perubahan terhadap kurva Discrete logistic growth lalu sebutkan apa yang terjadi jika nilai rd diubah menjadi =1, =1.5, =2.0, dan =2.5
  3. Mengakses aplikasi Geogebra: Logistic Growth Funtion, apa yang terjadi jika nilai Y0 (=N0) diubah menjadi =1000, <1000, atau >1000? Geser tombol ke arah mendekati nilai yang ditentukan lalu klik bulatan di tengah tombol berulang kali sampai diperoleh nilai yang ditentukan.
  4. Mengakses aplikasi Geogebra: Logistic Growth Funtion, apa yang terjadi jika nilai Y0 (=N0) diubah menjadi =1 dan nilai r diubah menjadi =0.5, =1.0, 1.5, 2.0. dan 2.5? Geser tombol ke arah mendekati nilai yang ditentukan lalu klik bulatan di tengah tombol berulang kali sampai diperoleh nilai yang ditentukan.
  5. Kesimpulan apa yang dapat Anda ambil dari mempelajari perkembangan populasi dengan menggunakan aplikasi EcoEvoApps dan Geogebra?
Catat hasil wawancara dan pengamatan untuk disampaikan sebagai bagian dari Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Tugas selambat-lambatnya pada Minggu, 24 September 2023 pukul 24.00 WITA .

2.1.3. ADMINISTRASI KULIAH

Untuk membuktikan telah melaksanakan kuliahi, Anda wajib mengakses, menandatangani presensi, dan mengumpulkan tugas di situs SIADIKNONA. Sebagai cadangan, silahkan juga mengerjakan quiz, menandatangani daftar hadir, dan memasukkan laporan melaksanakan kuliah dan mengerjakan tugas dengan mengklik tautan di bawah ini.
  1. Menandatangani Daftar Hadir Melaksanakan Kuliah selambat-lambatnya pada Selasa, 17 September 2024 pukul 24.00 WITA dan setelah menandatangani, silahkan periksa daftar hadir yang telah ditandatangani;
  2. Menyampaikan Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Projek selambat-lambatnya pada Minggu, 22 September 2024 pukul 24.00 WITA dan setelah menyampaikan, silahkan periksa untuk memastikan bahwa laporan sudah masuk.
Mahasiswa yang tidak mengisi dan memasukkan Daftar Hadir Melaksanakan Kuliah dan Laporan Melaksanakan Kuliah akan ditetapkan sebagai tidak melaksanakan kuliah.

**********
Hak cipta blog dan isi blog pada: I Wayan Mudita
Dipublikasikan pertama kali: 8 September 2023.

Creative Commons License
Hak cipta selurun tulisan pada blog ini dilindungi berdasarkan Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License. Silahkan mengutip tulisan dengan merujuk sesuai dengan ketentuan perujukan akademik.

23 komentar:

  1. Selamat sore , saya ijin bertanya sebutkan contoh kejadian yang menyebabkan suatu spesies menggunakan pola tertentu dalam mengalokasikan sumber daya, terima kasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Contoh kejadian yang menyebabkan suatu spesies menggunakan pola tertentu dalam mengalokasikan sumber daya biasanya terkait dengan tekanan lingContoh kejadian yang menyebabkan suatu spesies menggunakan pola tertentu dalam mengalokasikan sumber daya biasanya terkait dengan tekanan lingkungan dan faktor-faktor ekologi, seperti persaingan, predasi, dan kondisi iklim. Berikut beberapa contohnya:

      1. Keterbatasan Sumber Makanan
      Ketika sumber makanan terbatas, spesies akan mengalokasikan sumber dayanya untuk bertahan hidup, sering kali dengan mengurangi pertumbuhan atau reproduksi. Misalnya, tumbuhan di lingkungan dengan nutrisi rendah akan mengalokasikan lebih banyak sumber daya untuk akar daripada daun guna meningkatkan penyerapan nutrisi dari tanah.

      2. Kehadiran Predator
      Spesies mangsa seperti kelinci atau rusa akan mengalokasikan lebih banyak energi untuk mengembangkan kemampuan melarikan diri (seperti peningkatan kewaspadaan atau kecepatan) ketika ada tekanan dari predator. Dalam kasus ini, sumber daya dialokasikan untuk bertahan hidup daripada pertumbuhan atau reproduksi.

      3. Persaingan dengan Spesies Lain
      Ketika ada persaingan yang intens antara spesies untuk sumber daya yang sama (misalnya makanan atau ruang), spesies dapat mengubah pola alokasi sumber dayanya. Misalnya, beberapa tumbuhan dapat mengalokasikan lebih banyak energi untuk tumbuh lebih tinggi guna bersaing memperebutkan cahaya di hutan yang padat.

      4. Perubahan Musiman
      Banyak spesies hewan, seperti beruang atau tupai, mengalokasikan sumber dayanya ke penimbunan lemak selama musim panas dan gugur untuk menghadapi kelangkaan makanan di musim dingin. Ini adalah bentuk strategi untuk menghadapi kondisi lingkungan yang berubah secara musiman.

      5. Pola Reproduksi Opportunistik
      Beberapa spesies, seperti tikus atau serangga, akan mengalokasikan sumber daya mereka secara besar-besaran untuk reproduksi ketika kondisi lingkungan mendukung (misalnya ketersediaan makanan yang melimpah). Sebaliknya, saat kondisi tidak mendukung, mereka akan mengurangi laju reproduksi dan mengalokasikan sumber daya untuk bertahan hidup.

      6. Stress Lingkungan Ekstrem
      Dalam kondisi lingkungan yang sangat keras, seperti di gurun, tanaman seperti kaktus mengalokasikan sumber daya untuk penyimpanan air dan perlindungan dari penguapan, bukannya untuk pertumbuhan yang cepat. Sumber daya ini diarahkan untuk struktur seperti batang tebal dan duri.

      Hapus
  2. Selamat malam pak saya atas
    nama : Kalista Murniyati Damur izin bertanya Apa dampak dari fluktuasi populasi musuh alami terhadap kestabilan pengendalian hama melalui OPT?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Fluktuasi populasi musuh alami dapat memberikan dampak signifikan terhadap kestabilan pengendalian hama melalui Organisme Pengendali Hayati (OPT). Beberapa dampaknya adalah sebagai berikut:

      Efektivitas Pengendalian Hama Menurun: Jika populasi musuh alami seperti predator, parasitoid, atau patogen berkurang, kemampuan mereka untuk menekan populasi hama juga menurun. Ini dapat menyebabkan peningkatan populasi hama yang tidak terkendali, meningkatkan risiko kerusakan tanaman.

      Resistensi Hama: Saat populasi musuh alami rendah, petani mungkin lebih bergantung pada penggunaan pestisida kimia untuk mengendalikan hama. Penggunaan pestisida yang berlebihan dapat menyebabkan hama menjadi resisten, yang pada akhirnya memperburuk masalah pengendalian hama.

      Keseimbangan Ekosistem Terganggu: Fluktuasi musuh alami dapat mengganggu keseimbangan alami ekosistem pertanian. Ketika predator atau parasitoid yang berperan penting dalam mengontrol hama menghilang atau populasinya menurun, ekosistem mungkin tidak dapat menjaga keseimbangan populasi spesies lain, termasuk hama sekunder.

      Hapus
  3. Selamat malam bapak, saya atas nama Maharany Rihipaty (2104060083) izin bertanya Bagaimana musuh alami membantu mengontrol populasi OPT dalam komunitas ekologis?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Musuh alami membantu mengontrol populasi Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dalam komunitas ekologis melalui mekanisme **predasi, parasitisme, dan patogenisitas**. Predator seperti serangga pemangsa (contohnya kepik dan laba-laba) memakan hama secara langsung. Parasit, seperti tawon parasit, bertelur di tubuh hama dan menginfeksi mereka, menyebabkan kematian hama. Sementara itu, patogen seperti jamur, bakteri, dan virus menginfeksi dan menyebabkan penyakit pada OPT. Kehadiran musuh alami ini menjaga keseimbangan populasi hama secara alami, sehingga mengurangi ledakan populasi hama yang merusak tanaman.

      Hapus
  4. bagaimana interaksi antara hama dan agen pengendali hayati dapat dikendalikan untuk mencapai keseimbangan ekosistem yang berkelanjutan?

    BalasHapus
    Balasan
    1. saya atas nama Maria Virentika Uba Masan (2104060087) ingin menjawab pertanyaan dari teman Ruomius Babu
      Interaksi antara hama dan agen pengendali hayati dapat dikendalikan untuk mencapai keseimbangan ekosistem yang berkelanjutan dengan pendekatan yang memperhatikan dinamika populasi kedua pihak, serta kondisi lingkungan yang mendukung. Beberapa cara untuk mengendalikan interaksi tersebut:
      Pemantauan dan Pengelolaan Populasi, Pemilihan Agen Pengendali yang Tepat , Pengurangan Penggunaan Pestisida Kimia, Penyesuaian Terhadap Perubahan Lingkungan, dan Pengaturan Daya Dukung Lingkungan.
      Dengan pendekatan-pendekatan di atas, interaksi antara hama dan agen pengendali hayati dapat dikelola dengan baik, sehingga tercipta keseimbangan ekosistem yang berkelanjutan, dimana populasi hama dikendalikan secara alami tanpa merusak komponen lain dalam ekosistem.

      Terimakasih 🙏

      Hapus
  5. Apa saja faktor biotik dan abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan populasi dalam sistem pengendalian hayati?

    BalasHapus
    Balasan
    1. faktor biotik dan abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan populasi dalam sistem pengendalian hayati yaitu: Faktor biotik seperti ketersediaan mangsa, kompetisi, dan reproduksi, serta faktor abiotik seperti suhu, kelembaban, dan kondisi habitat. Faktor biotik dan abiotik memiliki peran penting dalam keberhasilan pengendalian hayati. Kombinasi yang baik antara faktor-faktor ini akan menentukan efektivitas pengendalian hayati dalam sistem pengendalian hama terpadu.

      Hapus
  6. Apa dampak dari perubahan iklim terhadap dinamika populasi OPT dan musuh alami?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Perubahan iklim berdampak signifikan terhadap dinamika populasi organisme pengganggu tumbuhan (OPT) dan musuh alaminya. Peningkatan suhu dan perubahan pola cuaca dapat mempercepat siklus hidup OPT, memperluas distribusi geografis mereka, serta mengurangi efektivitas musuh alami. Ketidaksinkronan waktu berkembang biak antara OPT dan musuh alami juga dapat terjadi, mengganggu keseimbangan ekosistem. Selain itu, stres lingkungan akibat perubahan iklim, seperti kekeringan atau banjir, bisa memengaruhi kelangsungan hidup keduanya, sehingga diperlukan strategi pengendalian baru.

      Hapus
  7. Bagaimana pengaruh padat populasi terhadap interaksi antar individu dalam populasi?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Pengaruh kepadatan populasi terhadap interaksi antar individu dalam suatu populasi sangat signifikan dan dapat dilihat dari berbagai aspek ekologis. Berikut adalah beberapa poin penting yang menjelaskan pengaruh tersebut:
      1. Persaingan Antar Individu
      Kepadatan populasi yang tinggi sering kali menyebabkan persaingan antar individu untuk sumber daya seperti makanan, ruang, dan pasangan. Dalam kondisi ini, individu yang lebih kuat atau lebih efisien dalam menggunakan sumber daya akan lebih mungkin untuk bertahan hidup dan berkembang biak, sedangkan individu yang kurang mampu mungkin mengalami penurunan jumlah atau bahkan punah.
      2. Dinamika Populasi
      Kepadatan populasi mempengaruhi dinamika pertumbuhan populasi. Ketika populasi berada pada tingkat kepadatan tinggi, laju pertumbuhan biasanya akan melambat karena sumber daya menjadi terbatas. Sebaliknya, pada kepadatan rendah, individu memiliki akses lebih baik terhadap sumber daya, yang dapat meningkatkan laju pertumbuhan.
      3. Interaksi Sosial
      Interaksi sosial antar individu dalam populasi juga dipengaruhi oleh kepadatan. Dalam populasi yang padat, individu mungkin terlibat dalam perilaku sosial yang lebih kompleks, seperti pembentukan kelompok atau koloni. Ini dapat meningkatkan peluang bertahan hidup melalui kerja sama dalam mencari makanan atau perlindungan dari predator.
      4. Penyebaran Penyakit
      Kepadatan populasi yang tinggi dapat memfasilitasi penyebaran penyakit. Ketika banyak individu berkumpul dalam satu area, risiko penularan penyakit meningkat, yang dapat mengurangi ukuran populasi secara keseluruhan.
      5. Adaptasi dan Evolusi
      Kepadatan populasi juga dapat mendorong adaptasi dan proses evolusi. Individu dalam populasi yang padat mungkin mengembangkan karakteristik tertentu untuk bersaing lebih baik atau bertahan hidup dalam kondisi yang ketat, seperti perubahan dalam pola reproduksi atau perilaku makan.
      Secara keseluruhan, kepadatan populasi memiliki dampak luas terhadap interaksi antar individu dalam suatu komunitas ekologis, mempengaruhi segala hal mulai dari kompetisi hingga dinamika sosial dan kesehatan populasi.

      Hapus
    2. Padat populasi mempengaruhi interaksi antar individu dengan cara sebagai berikut:

      Persaingan Sumber Daya: Individu bersaing untuk makanan, air, dan ruang, yang dapat menyebabkan konflik.

      Interaksi Sosial: Meningkatnya interaksi sosial, baik positif (kerja sama) maupun negatif (konflik).

      Penyebaran Penyakit: Risiko penularan penyakit meningkat karena kontak yang lebih dekat antar individu.

      Stres dan Kesehatan: Tingkat stres yang lebih tinggi dapat mempengaruhi perilaku dan kesehatan mental individu.

      Adaptasi: Populasi yang padat dapat mendorong individu untuk mengembangkan strategi baru untuk bertahan hidup.

      Hapus
  8. Jelaskan perbedaan antara faktor pengaturan populasi yang bergantung pada kepadatan dan yang tidak bergantung pada kepadatan, serta memberikan contoh masing-masing dari kedua jenis faktor tersebut!

    BalasHapus
    Balasan
    1. Faktor pengaturan populasi yang bergantung pada kepadatan (density-dependent) merupakan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan populasi berdasarkan ukuran populasi saat itu. Contohnya termasuk persaingan antar individu , predasi , dan parasitisme . Sebaliknya, faktor yang tidak bergantung pada kepadatan (density-independent) adalah faktor yang mempengaruhi populasi tanpa memperhatikan ukuran populasi, seperti iklim , bencana alam , atau kontaminasi .

      Hapus

  9. Bagaimana dinamika pertumbuhan populasi organisme dalam sistem pengendalian hayati?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Berikut adalah gambaran umum dinamika ini:

      Populasi Hama Menurun: Ketika agen pengendalian hayati diperkenalkan atau sudah ada secara alami, populasi hama cenderung menurun karena predasi, parasitisme, atau infeksi. Ini terjadi karena hama menjadi sumber makanan atau inang bagi organisme pengendali.

      Penurunan Populasi Agen Pengendali: Setelah populasi hama menurun, agen pengendali juga mengalami penurunan karena berkurangnya sumber makanan atau inang. Hal ini dapat menyebabkan stabilisasi pada tingkat yang lebih rendah, karena keseimbangan baru tercapai.

      Pemulihan Sementara Populasi Hama: Ketika populasi agen pengendali menurun, populasi hama dapat pulih sebagian, terutama jika ada kondisi lingkungan yang mendukung. Namun, agen pengendali yang tersisa biasanya cukup untuk menjaga agar hama tetap di bawah ambang batas kerusakan.

      Keseimbangan Dinamis: Dalam jangka panjang, populasi hama dan agen pengendali hayati cenderung berfluktuasi dalam pola yang stabil. Populasi hama tetap cukup rendah untuk mencegah kerusakan signifikan, sementara populasi pengendali tetap cukup tinggi untuk menjaga kontrol yang efektif.

      Faktor Lingkungan: Kondisi lingkungan seperti cuaca, ketersediaan sumber daya, dan gangguan ekosistem (seperti penggunaan pestisida) juga mempengaruhi dinamika ini, mengubah keseimbangan antara populasi hama dan pengendali.

      Hapus
  10. Dinamika pertumbuhan populasi organisme dalam pengendalian hayati melibatkan interaksi kompleks antara musuh alami (seperti predator atau parasitoid) dan OPT (Organisme Pengganggu Tumbuhan). Populasi predator meningkat seiring bertambahnya OPT, namun menurun saat OPT berkurang. Tujuan pengendalian hayati adalah menjaga keseimbangan populasi agar OPT tetap di bawah ambang batas kerusakan. Faktor lingkungan, seperti cuaca dan ketersediaan makanan, mempengaruhi siklus populasi dan efektivitas pengendalian. Adaptasi baik pada musuh alami maupun OPT juga terjadi, yang dapat mempengaruhi keberhasilan pengendalian hayati.

    BalasHapus
  11. Apa perbedaan antara faktor yang bergantung pada kepadatan populasi dan faktor yang bebas kepadatan populasi, serta bagaimana kedua faktor tersebut mempengaruhi pertumbuhan populasi organisme?

    BalasHapus
  12. Bagaimana perubahan lingkungan, seperti perubahan iklim, mempengaruhi hubungan antara OPT dan musuh alaminya?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Perubahan lingkungan, terutama perubahan iklim, memiliki dampak signifikan terhadap hubungan antara organisme pengganggu tanaman (OPT) dan musuh alaminya. Berikut adalah beberapa poin penting yang mencerminkan pengaruh tersebut berdasarkan hasil pencarian:
      1. Perubahan Suhu dan Kelembaban
      Peningkatan suhu global dan fluktuasi kelembaban udara dapat mempercepat siklus hidup hama. Hama yang sebelumnya tidak menjadi masalah utama dapat berkembang menjadi hama utama karena perubahan kondisi lingkungan yang mendukung pertumbuhannya, seperti yang dijelaskan oleh Kepala Pusat Riset Tanaman Pangan BRIN, Yudhistira Nugraha4.
      2. Ledakan Populasi Hama
      Perubahan iklim dapat menyebabkan ledakan populasi hama dan penyakit tanaman. Misalnya, peningkatan kejadian cuaca ekstrem seperti banjir dan kekeringan dapat merangsang pertumbuhan dan perkembangan OPT, sehingga meningkatkan risiko serangan hama di lapangan12.
      3. Pengaruh terhadap Musuh Alami
      Perubahan iklim tidak hanya mempengaruhi OPT, tetapi juga musuh alami mereka. Penurunan populasi musuh alami akibat perubahan lingkungan dapat menyebabkan populasi hama meningkat. Ini terjadi karena adanya kompetisi untuk sumber daya yang semakin ketat, sehingga musuh alami tidak dapat mengendalikan populasi hama secara efektif23.
      4. Kemunculan Hama Baru
      Perubahan iklim berpotensi memicu kemunculan spesies hama baru yang sebelumnya tidak ada di suatu daerah. Hama baru seperti Spodoptera frugiperda telah muncul sebagai dampak dari perubahan iklim, menunjukkan bahwa kondisi lingkungan baru dapat mendukung keberadaan spesies invasif2.
      5. Strategi Pengendalian
      Dalam menghadapi tantangan ini, diperlukan strategi pengendalian yang adaptif dan terintegrasi. Membangun sistem peringatan dini, meningkatkan kelembagaan yang tepat, serta mengembangkan model prediksi iklim dan OPT menjadi langkah-langkah penting untuk meminimalisir kerugian akibat serangan OP

      Hapus