Bab 8. DIVERSITAS DAN STABILITAS AGROEKOSISTEM

1. Kurniatun Hairiah Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian 2010 Bab 8. DIVERSITAS DAN STABILITAS AGROEKOSISTEM MK: Ekologi Pertanian

2. BahanBacaan S.R. Gliessman, 2000. AGROECOLOGY. Ecological processes in Sustainable agriculture. Chapter 16: p 227-245

3. Tujuan PengelolaanAgroekosistem, Kegunaannya & Kualitasnya Pengertian DIVERSITAS Dimensidanskaladiversitas Diversitas, stabilitasdan sustainability Manfaatdiversitas Pengembangandiversitas Teknikpeningkatandiversitas Evaluasitingkatdiversitas

4. 1 Pengertian diversitas

5. Diversitas = keanekaragaman • Diversitas ~ konsepmultidimensi yang menggambarkanlebihdari1macamgrup, berkaitandenganperbedaandansusunannya • Perbedaandarisegi: • Jumlah (abundance) danjenis (kategori) • Ukuran, satujenisukurannyalebihkecildaripadajenis yang lain dalamkategori yang sama • PerbedaanJumlah yang menggambarkanstrukturnya

6. Diversity • Diversity is a multi-dimensional concept, not a single scalar. It describes an assemblage with >1 items, and relates to numbers of different kinds of items, their differences and configuration. • Differences: properties and abundances (numbers) of types (categories) • Differences in properties among items within types are smaller than those between them. • Differences in abundances reveal assemblage structure.

7. Diversity

8. Definisi: Keaneka ragaman Hayati (Biological Diversity)‏ “The variability among living organisms from all sources including, terrestrial, marine and other aquatic ecosystems and the ecological complexes of which they are part; this includes diversity within species, between species and of ecosystems.” "Keanekaragaman antar makhluk hidup dari berbagai sumber termasuk diantaranya daratan (terrestrial), perairan (marine) dan ekosistem perairan lainnya; ini termasuk pula keaneka-ragaman dalam spesies, antar spesies dan dalam ekosistem”.

9. Definisi Keanekaragaman Hayati (Biological Diversity) “Keragamaman organisma hidup pada semua kompleks ekosistem (daratan, perairan), termasuk didalamnya adalah: keanekaragaman dalam species yang sama, antar spesies dan ekosistem”. a a g a a b b a a b a a a Scaling up from the plot to the landscape level

10. 2 Dimensi dan skala diversitas

11. Dimensidiversitas 1 2 3 4 5 6 7 Species Genetik Vertikal Horisontal Struktural Fungsional Temporal

12. 1. DimensiSpesies Jumlah spesies yang berbeda dalam suatu sistem

13. 2. DimensiGenetik Tingkat diversitas genetik dalam suatu sistem • Tingkat spesies • Antar spesies

14. Diversity -- functional? If so, for whom? Enjoyable? For whom?

15. 1st step: taxonomy, classification Ada 2 dari 12 ekor burung yang paling berbeda dari yang lain…

16. Burung dengan bentuk sayap sama, apakah satu spesies? Bentuk paruh sama = Sistem pencernaan sama?

17. Diversitas Jamur

18. 3. DimensiVertikal Jumlah level horisontal yang berbeda dalam satu sistem Strata 4 Strata 3 Strata 2 Strata 1=tumbuhan bawah

19. Diversitas Kanopi Pohon ~ multistrata

20. Landscape diversity

21. 4. DimensiHorisontal Pola distribusi spasial organisme-organisme dalam suatu sistem

22. 5. Dimensi Struktural Jumlah lokasi (niches, Trophic roles) dalam suatu sistem 6. Dimensi Fungsional Interaksi dari adanya kompleksitas, Aliran energi, siklus materi diantara komponen penyusun

23. 7. Dimensi Temporal Tingkat heterogenitas perubahan siklus per waktu (harian, musiman dll) dalam satu sistem

24. www.apsnet.org/online/feature/nematodes (a) keragaman nematoda, b) Diversitas nematoda (c) index maturity (d) Indeks struktur (e) bacterivorous nematode, (f) fungivorous nematode, (g) omnivorous nematode inside the sunn hemp bag; (h) percentage of herbivore dalam B, SI and SO. Nilai yang diikuti dengan huruf berbedabaik pada grafik dengan garis tunggal maupun jamak berbeda nyata pada P < 0.05 according to Waller-Duncan k-ratio (k = 100) t-test.

25. SKALA DIVERSITAS

26.              SkalaDiversitas α= Variasi spesies dalam sebagian kecil dari komunitas β= Diversitas spesies pada berbagai habitat atau komunitas δ=Diversitas spesies pada skala lebih besar, mis. Daerah pegunungan atau daerah lembah

27. α Diversitas • Tingkat plot • Area kecil • 1 komunitas

28. β Diversitas Perbedaan ketinggian tempat mempengaruhi Diversitas Vegetasi • Beta – Lamanya hidup berbagai jenis pada berbagai kondisi lingkungan 16.14

29. 1 spesies per box =α diversitas rendah 3 macam box = β diversitas tinggi 3 spesies per box =α diversitas tinggi 1 macam box = β diversitas rendah Skala Biodiversitas 1 1 1 3 3 3

30. βDiversitas : Diversitas Penggunaan Lahan dalam Lansekap (Mosaik lansekap)‏

31. 3 Proses suksesi dan perubahan diversitas

32. Peningkatan diversitas melalui beberapa proses antara lain: • Diversifikasi relung (niche) • Modifikasi habitat • Kompetisi • Pembagian sumber makanan • Perkembangan mutualisme

33. Ecosystem biomass Species Diversity Disturbance Maturity Time Changes in species diversity and biomass during succession

34. Diversity and stability Stabilitas: tidak ada gejolakpopulasi organisma dalam suatu ekosistem atau disebut juga kondisi yang stabil Species diversity Stability

35. 4 Manfaat Diversitas

38. Mengapa biodiversitas penting?

39. ManfaatBiodiversitasdalamAgroekosistem • Keragaman mikrohabitat • Keberlanjutan Produktivitas tanaman, mis. Rizhobium, mikoriza • Mengurangi gulma • Mempertahankan predator/herbivore • Meningkatkan efisiensi serapan hara • Mengurangi resiko gagal panen • Mengrangi resiko kepunahan flora+fauna • Mempertahankan biodiversitas dalam tanah dan layanan lingkungannya

40. 5 Pengembangan Diversitas

41. Diversitas Bentukan Petani • Tumpangsari • Gulma alami • Tumbuhan Pagar • Rotasi Pengembangan Biodiversitas • Peningkatan Diversitas Biotic • Predator herbivore alami • Organisma tanah yg menguntungkan • Allelopathic pencegah gulma • Penambat N • Perbaikan kondisi abiotic • Ketersediaan hara meningkat • Perbedaan mikrohabitat • Peningkatan BOT • Perbaikan Struktur Tanah • Perbaikan Kualitas Sistem • Interaksi sistem yang saling menguntungkan (mutualisme)‏ • Siklus hara internal • Pengendalian hama secara alami • Menghindari kompetisi • Efisiensi penggunaan hara • Stabilitas • Reduksi gagal panen (Gliessman, 2000, p 228)‏

42. Contoh: Rhizobium, Legume & siklus N Rhizobium memperoleh gula dari tanaman inangnya, Tanaman inang memperoleh N dari Rhizobium. Tanah semakin miskin N, fiksasi N semakin banyak

43. Contoh: Rhizobium, Legume & siklus N Nodule akar Nodule batang

44. Symbiotic: bacteria and plants (e.g. legumes + rhizobium Sengon Bacteria require plant for growing; plant gains ‘free’ source of available N

45. Mycorrhiza • Peningkatan serapan P: • memperluas daerah jelajah akar ~ mycellium • P tidak tersedia  P tersedia

46. 120 0.8 100 0.6 BK tajuk, g Index Div. Tanaman 80 R2=0.69 0.4 R2=0.67 0 2 6 10 14 0 2 6 10 14 Jml. Spesies Mikoriza 6 4 Panjang Hypha, m g-1 tanah 2 R2=0.60 0 2 6 10 14 Jml. Spesies Mikoriza Jml. Spesies Mikoriza Pengaruh manipulasi Arbuscular Micorryzal (AM) terhadap diversitas tanaman, biomasa tajuk dan panjang hypha (Bardget, 2005; hal 106)‏

47. 6 Teknik peningkatan diversitas dalam sistem pertanian • Introduksi spesies baru • Re-strukturisasi spesies lama • Menambah spesies ~ Meningkatkan input • Mengendalikan diversitas ~ mengontrol input

48. Contoh pola tanam • Tumpangsari • Budidaya pagar • Penutup tanah • Rotasi tanam • Bera (fallow) • TOT (Tanpa olah tanah) • Organik (masukan organik tinggi, sedikit masukan kimia) • Agroforestri

49. Pembukaan lahan pertanian mudah dan murah tambahan hara bebas hama/penyakit Foto: M van Noordwijk & K Hairiah

50. A B C D Human migration 1 2 3 4 5 6 7 8 9 People Imperata A. Forest margin: slash & burn B. Shorter fallows ==>soil degradation C. Imperata fire climax - people move out D. Imperata rehabilitation via Agroforestry