LINGKUNGAN BIOTIK DAN ABIOTIK ( ATMOSFER DAN AIR )

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Ekologi merupakan salah satu ilmu dasar bagi ilmu lingkungan. Kata ekologi berasal dari Bahasa Yunani, yaitu oikos yang berarti habitat atau tempat tinggal, dan logos yang berarti ilmu atau kajian. Secara umum ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi anatara makhluk hidup dengan lingkungannya.

Pembahasan ekologi tidak lepas dari Komponen-komponen yang ada di dalam lingkungan hidup. Ekosistem merupakan satuan fungsional dasar dalam ekologi, mengingat bahwa di dalamnya tercakup organisme dan lingkungan abiotik yang satu terhadap yang lain saling mempengaruhi. Berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

Satu kelompok penting dari faktor-faktor lingkungan abiotik membentuk cuaca. Benda hidup dan mati dipengaruhi oleh hujan, salju, suhu yang panas atau dingin, penguapan air, kelembapan, angin, dan sejumlah kondisi-kondisi cuaca lainnya. Setiap tahun banyak tumbuhan dan tanaman yang mati yang disebabkan oleh kondisi cuaca. Manusia membangun rumah dan menggunakan pakaian untuk melindungi tubuh mereka dari iklim yang keras. Mereka mempelajari cuaca dengan tujuan untuk mengetahui cara mengaturnya.

Atmosfer adalah lapisan gas yang mengelilingi bumi yang tertahan oleh gravitasi bumi. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi ultraviolet, menghangatkan bumi, dan mereduksi suhu ekstrim antara siang dan malam. Atmosfer juga merupakan faktor abiotik yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Karena tanpa udara, maka manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup. Udara untuk kehidupan sehari-hari terdapat di atmosfer. Atmosfer juga berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Atmosfer juga merupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

Air juga tidak kalah penting dengan atmosfer. Air merupakan salah satu faktor abiotik yang sangat berguna bagi kehidupan makhluk hidup yang ada di bumi. Tanpa air semua makhluk hidup yang ada dibumi ini tidak bisa hidup. Dari sudut pandang biologi, air memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya kehidupan. Air dapat memunculkan reaksi yang dapat membuat senyawa organic untuk melakukan replikasi. Semua makhluk hidup yang diketahui memiliki ketergantungan terhadap air. Air juga merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup dan penting dalam proses metabolisme. Air juga dibutuhkan dalam fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis menggunakan cahaya matahari untuk memisahkan atom hidroden dengan oksigen. Hidrogen akan digunakan untuk membentuk glukosa dan oksigen akan dilepas ke udara.

1.2              Rumusan Masalah

1.      Apasaja  komposisi udara pada atmosfer ?

2.      Bagaimana stratifikasi atmosfer?

3.      Apakah dampak dari efek rumah kaca?

4.      Bagaimana pengaruh angin terhadap tumbuhan ?

5.      Bagaimana proses penyerbukan dan penyebaran tumbuhan dengan bantuan angin?

6.      Bagaimana bentuk air di alam dan siklus air ?

7.      Bagaimana peranan air bagi tumbuhan ?

8.      Bagaimana karakter dan penyebaran tumbuhan dengan bantuan air ?

1.3              Tujuan

1.    Untuk mengetahui komposisi udara pada atmosfer

2.    Untuk mengetahui stratifikasi atmosfer

3.    Untuk mengatahui dampak dari efek rumah kaca

4.    Untuk mengetahui pengaruh angin terhadap tumbuhan

5.    Untuk mengetahui proses penyerbukan dan penyebaran tumbuhan dengan bantuan angin

6.    Untuk mengetahui bentyuk air di alam dan siklus air

7.    Untuk mengetahui peranan air terhadap tumbuhan

8.    Untuk mengetahui karakter dan penyebaran tumbuhan dengan bantuan air

BAB II

PEMBAHASAN

2.1              Atmosfer

2.1.1        Udara dan komposisi udara

          Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.

            Atmosfer bertindak sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas keruang angkasa pada malam hari. Sebagian meteor-meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi. Atmosfer dapat bersifat kompresibel (dapat dimampatkan), sehingga lapisan atmosfer lebih padat dari pada lapisan diatasnya, akibatnya tekanan udara berkurang dengan ketinggian. Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas-gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas yaitu oksigen, nitrogen, argon dan karbon dioksida meliputi hampir 100% dari volume udara kering. Gas lain seperti neon, helium, methane, Krypton, Hydrogen, Xenon dan kurang stabil termasuk Ozone dan Radon juga terdapat didalam atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil. Tanpa udara, maka manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup. Udara untuk kehidupan sehari-hari terdapat di atmosfer.

2.1.2        Stratifikasi Atmosfer

Stratifikasi Atmosfer merupakan penggambaran  struktur atmosfer, yang dibagi kedalam lapisan yang berbeda-beda, tiap lapisan dibedakan dengan karakteristik yang spesifik seperti suhu atau komposisi. Atmosfer mempunyai massa sekitar 5×10¹⁸ kg, 3/4 darinya sekitar 11 km (6.8 mi; 36,000 ft) dari permukaan. Atmosfer menjadi ringan dan lebih ringan dengan meningkatnya ketinggian, dengan tidak adanya batas yang pasti antara atmosfer dan luar angkasa. Kármán line, pada ketinggian 100 km (62 mi), juga sering disebut sebagai batas antara atmosfer dan luar angkasa.

Udara adalah nama yang digunakan untuk bernafas dan fotosintesis. Udara kering mengandung 78.09 % nitrogen, 20.95 % oxygen, 0.93 % argon, 0.039 % karbon dioksida, dan gas lainnya dalam jumlah yang sedikit. Udara juga mengandung uap air, rata-rata sekitar 1%. Ketika kandungan udara dan tekanan atmosfer berbeda pada masing-masing lapisan , udara cocok untuk kehidupan tanaman dan hewan bumi yang sekarang hanya diketahui di temukan di Troposfer bumi.

 

Gambar lapisan atmosfer (sumber: http://www.srh.noaa.gov)

Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa lapisan atmosfer terdiri dari:

a.                  Troposfer, berada diporsi paling bawah dari Atmosfer Bumi. Troposfer mengandung kira-kira 80% massa atmosfer dan 99% uap air dan aerosol. Rata-rata kedalaman dari atmosfer kira-kira 17 km (11 mi) pada lintang tengah. Lebih dalam lagi pada wilayah tropis, yaitu diatas 20 km (12 mi), dan lebih rendah di dekat kutub, pada 7 km (4,3 mi) pada musim panas, dan tidak tentu pada saat musim dingin. Bagian terbawah dari troposfer, yang bersentuhan dengan permukaan bumi dan mempengaruhi aliran udara, adalah planetary boundary layer. Batas antara troposfer dan stratosfer disebut tropopause.

           

Troposfer (Sumber : http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/ )

b.      Stratosfer, merupakan  lapisan kedua dari atmosfer bumi, dibawah troposfer, dan diatas mesosfer. Batas dari Troposfer dan Stratosfer adalah Tropopause. Stratosfer terletak diantara ketinggian 10 km (6 mi) dan 50 km (30 mi) diatas permukaan pada lintang tengah, ketika di kutub berada pada ketinggian  sekitar 8 km (5 mi).

Gambar Ozon pada Stratosfer

(sumber : http://disc.sci.gsfc.nasa.go

dengan lapisan ini, suhu meningkat sesuai dengan meningkatnya ketinggian, puncak stratosfer dengan suhu sekitar 270 K (-3^o C atau 29,6^o F). Hanya sedikit dibawah titik beku air. Lapisan stratosfer sesuai dengan suhu karena ozon (O₃) disini menyerap energi yang besar dari gelombang energi UVB dan UVC dari matahari dan pecah menjadi atom oksigen (O) dan diatom oksigen (O₂). Atom oksigen di temukan dengan merata di stratosfer bagian atas karena terjadi pancaran sinar UV dan dan perusakan ozon dan oksigen diatom. Bagian tengah stratosfer mempunyai sedikit sinar UV yang melewatinya, O dan O₂ dapat di kombinasikan, dan ini adalah saat dimana mayoritas ozon alami diproduksi. Ini adalah saat ketika 2 bentuk oksigen menyatu kembali untuk membentuk ozon. Stratosfer bagian bawah menerima UVC dalam jumlah yang  sangat sedikit, jadi atom oksigen tidak ditemukan disini dan ozon tidak dibentuk. Stratifikasi vertical ini, dengan lapisan hangat diatas dan lapisan dingin dibawah, membuat stratosfer stabil. Tidak ada konveksi dan turbulen pada bagian atmosfer ini. Puncak stratosfer disebut starstopause yaitu dimana suhu menurun sesuai dengan ketinggian.

c.                   Mesosfer  merupakan lapisan atmosfer bumi yang jauh diatas stratosfer dan jauh dibawah termosfer. Di mesosfer suhu menurun sesuai dengan kenaikan tinggi. Batas atas mesosfer adalah mesopause, yang mana dapat menjadi sangat dingin secara alami terjadi di bumi dengan suhu dibawah 130 K. Batas atas dan bawah dari mesosfer berubah-ubah sesuai dengan ketinggian dan musim, tetapi batas bawah dari mesosfer biasanya berlokasi pada ketinggian antara 50 km diatas permukaan bumi dan mesopause biasanya mempunyai tinggi sekitar 100 km, kecuali lintang tengah dan atas pada musim panas dimana terjadi penurunan ketinggian sekitar 85 km.

Gambar Mesosfer (sumber : http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/)

Stratosfer, mesosfer dan bagian terendah termosfer sering disebut “atmosfer tengah”, yang mempunyai rentang ketinggian kira-kira 10 hingga 100 km. Mesopause, terletak pada ketinggian 80-90 km (50-56 mi), memisahkan mesosfer dari thermosfer.

Pada mesosfer, temperatur menurun sesuai dengan kenaikan ketinggian. Penurunan temperature berlangsung karena penurunan pemanasan matahari dan kenaikan pendinginan oleh emisi radiative CO₂. Puncak mesosfer, disebut mesopause, adalah tempat terdingin di planet Bumi. Temperatur di mesosfer bagian atas turun serendah -100 ^oC (173 K; -148 ^oF), bervariasi menurut ketinggian dan musim.

d.                  Thermosfer merupakan lapisan terbesar dari atmosfer bumi, jauh diatas mesosfer dan jauh dibawah exosfer. Pada lapisan ini, radiasi ultraviolet menyebabkan ionisasi. International Space Station telah stabil mengorbit pada bagian tengah thermosfer, diantara 320 hingga 380 kilometer (200 hingga 240 mi). Fenomena Aurora juga terjadi di thermosfer.

Gambar Thermosfer (sumber : http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/)

Kata Thermosfer diambil dari Bahasa Yunani θερμός (thermos) yang berarti panas, Thermosfer dimulai sekitar 80 kilometer (50 mi) di atas bumi. Pada ketinggian ini, gas residu disortir kedalam strata yang mengacu pada massa molekul. Temperatur Thermosfer meningkat sesuai dengan kenaikan ketingggian karena penyerapan energi radiasi matahari yang tinggi dengan jumlah kecil residual oxygen yang masih ada. Temperatur sangat bergantung pada aktivitas matahari, dan dapat meningkat hingga 1,500 ^oC (2,730 ^oF). Radiasi menyebabkan partikel atmosfer pada lapisan ini menjadi terisi dengan listrik (lihat ionosphere), memungkinkan gelombang radio untuk memancarkan dan menerima gelombang. Pada eksosfer, dimulai dari 500 hingga 1.000 kilometer (310 hingga 620 mi) diatas muka bumi, atmosfer masuk kedalam luar angkasa. Gas yang sangat tipis pada lapisan ini dapat mencapai 2.500 ^oC (4.530 ^oF) selama siang hari. Walaupun temperaturnya sangat tinggi, tidak akan terasa panas, karena sangat mendekati vakum, jadi tidak cukup untuk terjadi kontak dengan atom gas untuk mentransfer panas. Termometer akan menunjukan angka dibawah 0 ^oC (32 ^oF), dikarenakan energi hilang oleh radiasi yang mengambil alih energi yang diperoleh dari gas atmosfer. Sekitar 160 kilometer (99 mi), anacoustic zone mencegah transmisi bunyi.

e.                         Eksosfer merupakan lapisan paling atas dari atmosfer bumi. Pada eksosfer, molekul naik cukup cepat untuk mencapai kecepatan lepas (escape velocity) dapat lepas ke luar angkasa dengan sedikit peluang untuk tubrukan; jika molekul itu bergerak dengan kecepatan dibawah kecepatan lepas, maka tidak akan bisa keluar karenagaya gravitasi. Pada kasus lain, seperti molekul yang tidak mungkin untuk bertubrukan dengan molekul lain dikarenakan densitas yang rendah pada eksosfer.

2.1.3        Efek Rumah Kaca

(sumber:http://ridwanaz.com/teknologi/efek-rumah-kaca-dan pengertiannya/)

Efek rumah kaca, pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourier pada 1824, pengertian efek rumah kaca merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit (terutama planet atau satelit) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya. Istilah efek rumah kaca atau dalam bahasa inggris disebut dengan green house effect ini dulu berasal dari pengalaman para petani yang tinggal di daerah beriklim sedang yang memanfaatkan rumah kaca untuk menanam sayur mayur dan juga bunga bungaan. Mengapa para petani menanam sayuran di dalam rumah kaca ? Karena di dalam rumah kaca suhunya lebih tinggi dari pada di luar rumah kaca. Suhu di dalam rumah kaca bisa lebih tinggi dari pada di luar, karena Cahaya matahari yang menembus kaca akan dipantulkan kembali oleh benda benda di dalam ruangan rumah kaca sebagai gelombang panas yang berupa sinar infra merah, tapi gelombang panas tersebut terperangkap di dalam ruangan rumah kaca dan tidak bercampur dengan udara dingin di luar ruangan rumah kaca tersebut. itulah gambaran sederhana mengenai terjadinya efek rumah kaca atau disingkat dengan ERL.

Kemudian dari pengalaman para petani di atas dikaitkan dengan apa yang terjadi pada bumi dan atmosfir. Lapisan atmosfir yang terdiri dari, berturut-turut : troposfir, stratosfir, mesosfir dan termosfer: Lapisan terbawah (troposfir) adalah bagian yang terpenting dalam kasus efek rumah kaca atau ERK. Sekitar 35% dari radiasi matahari tidak sampai ke permukaan bumi. Hampir seluruh radiasi yang bergelombang pendek (sinar alpha, beta dan ultraviolet) diserap oleh tiga lapisan teratas. Yang lainnya dihamburkan dan dipantulkan kembali ke ruang angkasa oleh molekul gas, awan dan partikel. Sisanya yang 65% masuk ke dalam troposfir. Di dalam troposfir ini, 14 % diserap oleh uap air, debu, dan gas-gas tertentu sehingga hanya sekitar 51% yang sampai ke permukaan bumi. Dari 51% ini, 37% merupakan radiasi langsung dan 14% radiasi difus yang telah mengalami penghamburan dalam lapisan troposfir oleh molekul gas dan partikel debu. Radiasi yang diterima bumi, sebagian diserap sebagian dipantulkan. Radiasi yang diserap dipancarkan kembali dalam bentuk sinar inframerah.

Sinar inframerah yang dipantulkan bumi kemudian diserap oleh molekul gas yang antara lain berupa uap air atau H20, CO2, metan (CH4), dan ozon (O3). Sinar panas inframerah ini terperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhu udara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik. Terjadilah Efek Rumah Kaca. Gas yang menyerap sinar inframerah disebut Gas Rumah Kaca disingkat dengan GRK. Seandainya tidak ada ERK, suhu rata-rata bumi akan sekitar minus 180 ⁰C — terlalu dingin untuk kehidupan manusia. Dengan adanya ERK, suhu rata-rata bumi 330 derajat C lebih tinggi, yaitu 150 derajat C. jadi dengan adanya efek rumah kaca menjadikan suhu bumi layak untuk kehidupan manusia. Namun, ketika pancaran kembali sinar inframerah terperangkap oleh CO2 dan gas lainnya, maka sinar inframerah akan kembali memantul ke bumi dan suhu bumi menjadi naik. Dibandingkan dengan pada tahun 50-an misalnya, saat ini suhu bumi telah naik sekitar 0,20 derajat C lebih.

Hal tersebut bisa terjadi karena berubahnya komposisi GRK (gas rumah kaca), yaitu meningkatnya konsentrasi GRK secara global akibat kegiatan manusia terutama yang berhubungan dengan pembakaran bahan bakar fosil (minyak, gas, dan batubara) seperti pada pembangkitan tenaga listrik, kendaraan bermotor, AC, komputer, memasak. Selain itu GRK juga dihasilkan dari pembakaran dan penggundulan hutan serta aktivitas pertanian dan peternakan, GRK yang dihasilkan dari kegiatan tersebut, seperti karbondioksida, metana, dan nitroksida. hal tersebut di atas juga merupakan salah satu penyebab pemanasan global yang terjadi saat ini.

Gambar di bawah ini merupakan contoh dari efek rumah kaca yang sudah berubah komposisi gas rumah kaca nya,

referensi ; bennysyah.edublogs.org, mbojo.wordpress.com

Efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan suhu rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59 °F) dari suhunya semula, jika tidak ada efek rumah kaca suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan menutupi seluruh permukaan Bumi. Akan tetapi sebaliknya, apabila gas-gas tersebut telah berlebihan di atmosfer, akan mengakibatkan pemanasan global dan tumbuhan-tumbuhan tak akan mampu untuk menyerapnya.

2.1.4        Angin

Angin merupakan gerakan atau perpindahan dari suatu massa udara dari satu tempat ke lain secara horizontal. Yang dimaksud dengan massa udara yaitu udara dalam ukuran yang sangat besar yang mempunyai sifat pisik ( temperatur dan kelembaban ) yang seragam dalam arah horizontal. Gerakan dari angin biasanya berasal dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Angin juga mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin biasa dinyatakan dengan dari mana arah angin itu datang, misalnya dari barat disebut angin barat. Tentang macam – macamnya angin kita kenal adanya angin laut dan angin darat.

Secara umum angin berfungsi dalam mengangkut udara dingin atau hangat, menggerakkan awan dan kabut, mencampurkan udara sehingga perubahan suhu tidak terlalu mencolok, dan mempengaruhi tumbuhan secara langsung maupun tidak langsung. Faktor Terjadinya Angin, yaitu : Gradien Barometris, letak tempat tersebut, ketinggian tempat tersebut, dan waktu. Gradien Barometris merupakan Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya angin semakin cepat, Letak Tempat dapat dilihat pada Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari lainnya. Sebaliknya yang jauh dari garis khatulistiwa lebih lambat, Tinggi Tempat dapat dilihat juga dari Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, Waktu  pada  siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari.

2.1.5        Pengaruh angin pada tumbuhan

Angin merupakan unsur penting bagi tanaman, karena angin dapat mengatur penguapan / temperatur, membantu penyerbukan, membawa uap air, membawa gas – gas yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Hal – hal tersebut ditinjau dari segi keuntungannya, tetapi dari segi kerugiannya adalah tanaman bisa terbakar karena angin ( bijinya tidak bisa menjadi murni sehingga tanaman perlu diisolasi ), dapat menyebarluaskan gulma, membawa serangga tertentu kemana – mana, angin yang kencang dapat merebahkan tanaman. Salah satu jalan untuk mengatasi pengaruh buruk angin, ialah dengan jalan menanam pohon penahan angin yang dapat menjamin perlindungan  sejauh 15 – 20 kali tinggi pohon pelindung. Angin juga berfungsi untuk mengangkut udara dingin dan hangat, menggerakkan awan dan kabut, mencampurkan udara sehingga perubahan suhu tidak terlalu mencolok, mempengaruhi tumbuhan secara langsung maupun tidak langsung.

a.      Pengaruh angin secara langsung pada tumbuhan

Angin yang kuat mungkin membatasi pertumbuhan tanaman dan mengakibatkan kerusakan fisik. Bentuk yang tidak normal dari struktur tumbuhan akibat angin sering terjadi pada tempat – tempat terbuka diperbukitan,  pegunungan pada daerah gegernya dan juga dipedataran.

Di daerah garis lintang menengah dan tinggi, kombinasi angin dengan kebekuan akan menyebabkan penumpukan es pada tumbuhan yang akan mengakibatkan rusak sampai runtuhnya tumbuhan tadi. Di daerah pantai, kombinasi angin dan partikel garam akan membatasi pertumbuhan berbagai jenis tumbuhan yang tidak tahan terhadap silinitas yang tinggi.

b.      Pengaruh angin secara tidak langsung pada tumbuhan

    Angin mempengaruhi transpirasi dengan bergeraknya uap air dari sekitar tumbuhan, sehingga memberikan kesempatan terjadinya penguapan lebih lanjut. Situasi ini merupakan tekanan yang kuat bagi keseimbangan air, meskipun jumlah air dalam tanah cukup banyak. Pertumbuhan vertical akan terbatas sesuai dengan kemampuan mengisap dan mentransformasi air ke atas untuk mengimbangi transpirasi yang cepat, hasilnya mungkin akan membentuk tumbuhan yang kerdil.

c.       Penyerbukan dan Penyebaran Tumbuhan dengan Bantuan Angin

Angin sangat membantu dalam proses penyebaran tumbuhan dan juga membantu dalam proses penyerbukan atau pembuahan beberapa jenis tumbuhan, sehingga proses regenerasi tumbuhan dapat berlangsung. Bahkan ada pula tumbuhan tertentu yang penyebaran benihnya di lakukan oleh angin. Tumbuhan yang penyebarannya di bantu oleh angin secara biologis disebut enemikor.

          Ciri-ciri morfologi tumbuhan yang teradaptasi untuk penyerbukan angin, misalnya:

1.      Bunga yang kecil dengan perhiasan bunga kurang baik pertumbuhannya.

2.      Stamen panjang dan stigma berbulu serta terbuka letaknya.

3.      Bunga biasanya uniseksual dan sering terletak pada bagian atas dari    tumbuhan sehingga tidak terhalang.

4.      Tepung sari kering dan ringan serta jumlahnya yang banyak sekali dan kadang-kadang mengandung semacam zat perekat pada bagian eksinnya.

Ciri-ciri tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh angin ialah:

• bunganya tidak bermahkota
• serbuk sarinya bergantungan kedudukannya
• serbuk sarinya banyak dan ringan
• kepala putiknya besar.

Contohnya: rumput, tebu, dan alang-alang.

Sumber : http://belajar.kemdiknas.go.id/

2.2 Air

Air merupakan sumber kehidupan yang tidak dapat tergantikan oleh apa pun juga. Tanpa air seluruh organisme tidak akan dapat hidup. Didalam sel, air diperlukan sebagai pelarut unsur hara sehingga dapat digunakan untuk mengangkutnya, selain itu air diperlukan juga sebagai substrat atau reaktan untuk berbagai reaksi biokimia misalnya proses fotosintesis. Air juga dapat menyebabkan terbentuknya enzim dalam tiga dimensi sehingga dapat digunakan untuk aktivitas katalisnya. Bagi tumbuhan, air mempunyai peranan yang penting karena dapat melarutkan dan membawa makanan yang diperlukan bagi tumbuhan dari dalam tanah. Air terdapat dalam berbagai bentuk, misalnya uap air, es, cairan dan salju (Effendi, 2003).

Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut.

2.2.1 Bentuk air di alam dan siklus air

a.                  Uap air

Uap air adalah gas yang terjadi dari proses penguapan air (H₂O). Uap air mempunyai potensi kekuatan yang luar biasa, yang bisa digunakan untuk menggerakkan turbin listrik, kereta uap atau mesin uap. Uap air di alam bisa berupa awan atau kabut.

·         Kabut

Kabut dan awan mempunyai kesamaan, yaitu terdiri atas tetes air yang mengapung di udara, tetapi secara fisis terdapat perbedaan antara kabut dan awan. Kabut terbentuk di dalam udara dekat permukaan bumi, sedangkan awan terbentuk pada paras yang lebih tinggi. Karena itu beda yang mendasar antara kabut dan awan lebih ditekankan pada metode dan tempat pembentukannya ketimbang pada strukturnya. Awan terbentuk jika udara menjadi dingin secara adiabatic melalui udara yang naik dan mengembang. Kabut terbentuk melalui pendinginan udara oleh sentuhan dan percampuran atau melalui penjenuhan udara oleh penambahan kadar air.

Jika udara dekat permukaan bumi mencapai titik embun, maka kabut diperkirakan akan terjadi. Jika suhu naik setelah kabut terjadi, maka diperkirakan kabut akan buyar. Ketebalan kabut bergantung pada berbagai factor, seperti kelembapan, suhu, angin, inti kondensasi, dan sebagainya. Penggolongan kabut didasarkan pada efek jarak pandangnya sesuai tabel berikut: 

Tabel penggolongan kabut berdasarkan jarak pandang.

Golongan	Benda tidak terlihat pada jarak
Kabut padat	45 m
Kabut tebal	180 m
Kabut	450 m
Kabut sedang	900 m
Kabut tipis	1.800 m

·         Awan

adalah merupakan titik-titik air yang melayang-layang tinggi di angkasa. Terjadinya awan ini dapat disebabkan oleh:

1.      Adanya inti-inti kondensasi banyak sekali pada ruang yang basah.

2.      Adanya kenaikan tingkatan kelembaban relative dengan disertai banyak inti-inti kondensasi atau sublimasi.

3.      Adanya pendinginan.

 Adanya pendinginan inilah yang merupakan sebab utama terjadinya awan. Pendinginan ini disebabkan oleh adanya penurunan tekanan, karena udara naik secara teratur. Atau kenaikan udara ini disebabkan oleh adanya paksaan oleh pegunungan atau gunung.

Pengukuran adanya awan pada tiap-tiap hari (siang) dilakukan bersama-sama dengan pengukuran lamanya penyinaran matahari. Kalau tidak ada sinar matahari berarti hari itu berawan.

Awan bentuknya bermacam-macam. Ini disebabkan oleh:

·         Tinggi letak awan

·         Kecepatan bergeraknya awan

·         Sifat awan.

Menurut Prof. W.E. Boerman dan Dr.J. Visscher, awan dibagi sebagai berikut:

Pembagian awan

Family	Jenis	Singkatan
Awan tinggi (6000 m)	1.      Cirrus 2.      Cirrocu mulus 3.      Cirrostratus	Ci Cc Cs
Awan tengahan (6000-2000 m)	4.      Alto cumulus 5.      Altostratus 6.      Stratocumulus	Ac As Sc
Awan rendah	7.      Stratus 8.      Nimbostratus	St Ns
Awan yang tumbuh kearah vertikal (500-6000 m)	9.      Cumulus 10.  Cumulonimbu	Cu Cb

b.                  Hujan 

Hujan adalah uap air di atmosfir yang mengembun menjadi butir-butir air dan jatuh di tanah. Satuan ukuran hujan adalah mm. untuk Negara-negara berbahasa inggris sebagai bahasa pengantar, mempergunakan inci (inch) seperti Inggris, Amerika Serikat, dll. Yang dimaksud dengan banyaknya hujan, adalah tinggi air hujan bila tidak ada yang merembes ke dalam tanah. Sebagai patokannya adalah 100 cc air hujan = 10 mm curah hujan. Alat pengukuran hujan disebut ombrometer. Alat pengukuran hujan ini ada beberapa macam diantaranya obrometer tipe observatorium (biasa) ada yang tipe otomatis. Curah hujan ini diukur setiap hari, pada tiap-tiap jam 7.00 pagi dan dicatat pada hari itu pula. Dari pencatatan curah hujan harian ini nanti menjadi bulanan akhirnya tahunan. Untuk selanjutnya curah hujan ini akan diuraikan lagi  di bagian pengairan sebagai salah satu sumber air.

Curah hujan (endapan) yang sering disebut juga presipitasi didefinisikan sebagai bentuk air cair dan padat (es) yang jatuh ke permukaan bumi. Meskipun kabut, embun, dan embun beku (frost) dapat berperan dalam alih kebasahan (moisture) dari atmosfer ke permukaan bumi, unsure tersebut tidak ditinjau sebagai endapan. Bentuk endapan adalah hujan, gerimis, salju, dan batu es hujan (hail). Hujan adalah bentuk endapan yang sering di jumpai, dan di Indonesia yang di maksud endapan adalah curah hujan. Table yang menggambarkan unsur hidrometeor

Curah hujan dan suhu merupakan unsure iklim yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Jumlah curah hujan dicatat dalam inci atau millimeter (1 inci =25,4 mm). jumlah curah hujan 1mm, menunjukkan tinggi air hujan yang menutupi permukaan 1 mm, jika air tersebut tidak meresap ke dalam tanah atau merasap ke atmosfer.

Di daerah tropis hujannya lebih lebat daripada di daerah lintang tinggi. Garis yang menghubungkan titik-titik dengan curah hujan sama selama periode tertentu disebut isohyet.  

Ada tiga jenis hujan yaitu:

1.      Hujan konvektif

Akibat pemanasan radiasi matahari udara permukaan akan memuai dan naik ke atas, kemudian udara yang naik ini akan mengembun. Gerakan udara vertical lembab yang mengalami pendinginan dengan cepat akan mengakibatkan hujan deras. Awan cumulonimbus (Cb) yang terjadi, pada umumnya mencakup daerah yang nisbi kecil sehinggga hujan deras berlangsung dalam waktu tidak lama. Hujan konvektif biasanya tidak efektif untuk pertumbuhan tanaman karena air hujan sebagian besar akan hilang dalam bentuk arus permukaan.  

2.      Hujan orografik

Jika gerakan udara melalui pegunungan atau bukit yang tinggi, maka udara akan dipaksa naik. Setelah terjadi kondensasi, tumbuh awan pada lereng di atas angin (windward side) dan hujannya disebut hujan orografik, sedangkan lereng di bawah angin (leeward side), udara yang turun akan mengalami pemanasan dengan sifat kering, dan daerah ini disebut daerah bayangan hujan.

3.      Hujan konvergensi dan frontal

Jika ada konvergensi pada arus udara horizontal dari massa udara yang besar dan tebal, maka akan terjadi gerakan ke atas. Kenaikan udara di daerah konvergensi dapat menyebabkan pertumbuhan awan dan hujan.

Jika dua massa udara yang konvergen horizontal mempunyai suhu dan massa jenis berbeda, maka massa udara yang lebih panas akan dipaksa naik di atas massa udara dingin. Bidang batas antara ke dua massa udara yang berbeda sifat fisisnya disebut front.

Daerah hujan berkaitan dengan sabuk (belts) konvergensi yang cenderung  selatan jika belahan bumi selatan musim panas. Di daerah ekuator yang secara tetap di bawah pengaruh konvergensi ekuator, jumlah curah hujan berlimpah sepanjang tahun, tetapi pada daerah beberapa derajat di utara atau di selatan ekuator, secara bergantian dikuasai oleh konvergensi ekuator, yaitu basah pada musim panas dan kering pada musim dingin.

Sirkulasi monsoon mempengaruhi jumlah curah hujan musiman secara tegas yang meanghasilkan periode hujan jika angin berhembus menuju ke pantai pada waktu musim panas dan periode kering jika angin berhembus menuju ke lepas pantai pada waktu musim dingin. Ragam curah hujan musiman akibat monsoon sangat jelas di daerah Asia Tenggara seperti di Indonesia.

Ada tiga pola curah hujan di Indonesia, yaitu

1.      Pola curah hujan jenis monsun

Karakteristik dari jenis ini adalah distribusi curah hujan bulanan berbentuk “V” dengan jumlah curah hujan minimum pada bulan Juni, Juli, atau Agustus. Saat monsun barat jumlah curah hujan berlimpah, sebaliknya saat monsoon timur jumlah curah hujan jenis monsoon sangat luas terdapat di Indonesia.  

2.      Pola curah hujan jenis ekuator

Distribusi jumlah curah hujan bulanan mempunyai dua maksimum terjadi setelah ekinoks. Tempat di daerah ekuator seperti Pontianak dan Padang mempunyai pola curah hujan jenis ekuator. Pengaruh monsoon di daerah ekuator kurang tegas di bandingkan pengaruh isolasi pada waktu ekinoks. Ekinoks adalah kedudukan matahari tepat di atas ekuator terjadi pada 21 Maret dan 23 September.

3.      Pola curah hujan jenis lokal

Distribusi curah hujan bulanannya kebalikan dari jenis monsoon. Pola curah hujan jenis lokal lebih dipengaruhi oleh sifat local. Daerah yang mempunyai jenis lokal sangat sedikit, misalnya daerah Ambon. 

Proses terjadinya hujan :

Hujan adalah peristiwa turunnya air dari langit ke bumi. Awalnya air hujan berasal dari air dari bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk, air rumpon, air sawah, air comberan, air susu, air jamban, air kolam, air ludah, dan lain sebagainya. Selain air yang berbentuk fisik, air yang menguap ke udara juga bisa berasal dari tubuh manusia, binatang, tumbuh-tumbuhan, serta benda-benda lain yang mengandung air.

Air-air tersebut umumnya mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat adanya bantuan panas matahari. Air yang menguap / menjadi uap melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak menuju langit yang tinggi bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi uap tersebut mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga membentuk awan. Dengan bantuan angin awan-awan tersebut dapat bergerak kesana-kemari baik vertikal, horizontal dan diagonal.

Akibat angin atau udara yang bergerak pula awan-awah saling bertemu dan membesar menuju langit / atmosfir bumi yang suhunya rendah atau dingin dan akhirnya membentuk butiran es dan air. Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses presipitasi). Karena semakin rendah suhu udara semakin tinggi maka es atau salju yang terbentuk mencair menjadi air, namun jika suhunya sangat rendah maka akan turun tetap sebagai salju.

            Hujan tidak hanya turun berbentuk air dan es saja, namun juga bisa berbentuk embun dan kabut. Hujan yang jatuh ke permukaan bumi jika bertemu dengan udara yang kering, sebagian ujan dapat menguap kembali ke udara. Bentuk air hujan kecil adalah hampir bulat, sedangkan yang besar lebih ceper seperti burger, dan yang lebih besar lagi berbentuk payung terjun. Hujan besar memiliki kecepatan jatuhnya air yang tinggi sehingga terkadang terasa sakit jika mengenai anggota badan kita.

Sumber : www.rucitoys.com 

c.                   Air tanah (ground water)

merupakan air yang terdapat di bawah permukaan tanah dan tidak dapat dilihat secara langsung. Air tanah ditemukan pada lapisan akifer yaitu lapisan yang bersifat porous (mampu menahan air) dan permeable (mampu memindahkan air). Pergerakan air tanah sangat lambat, kecepatan arus berkisar antara 10^-10-10^-3 m/detik sehingga waktu tinggal air (residence time) berlangsung lama. Air tanah ini dibagi menjadi dua jenis yaitu air tanah preatis dan air tanah artesis. Air tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air/impermeable. Sedangkan air tanah artesis merupakan air tanah yang letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan kedap air.

Lapisan tanah kaitannya dengan kemampuan menyimpan dan meloloskan air dibedakan atas empat lapisan yaitu :

1.      Aquifer, adalah lapisan yag dapat menyipan dan mengalirkan air dalam jumlah besar. Lapisan batuan ini bersifat permeable seperti kerikil, pasir dll.

2.      Aquiclude, adalah lapisan yang dapat menyimpan air tetapi tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah besar, seperti lempung, tuff halus dan silt.

3.      Aquifuge, adalah lapisan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air, contohnya batuan granit dan batuan yang kompak.

4.      Aquifard, adalah lapisan atau ormasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat melooskan air dalam jumlah yang terbatas.

Untuk menjaga agar kelestraian air tanah tetap terjamin, maka perlu dilakukan upaya sebagai berikut :

1.      Mencegah penggunaan air yang tidak berlebihan oleh pengusaha untuk keperluan industri,agar tidak mempercepat penurunan air tanah.

2.      Mencegah pertambahan penduduk dan pemukiman yang berlebihan, hal ini berkaitan dengan bertambahnya penggunaan air tanah.

3.      Penetapan peraturan pemerintah dalam pemanfaatan air tanah di sekitar pantai, agar tidak terjadi perluasan daerah peresapan air laut.

4.      Mencegah kerusakan hutan dan daerah penghijauan agar tidak menimbulkan ketimpangan tata air.

5.      Memperhitungkan dampak dan manfaat konversi penggunaan lahan dalam suatu daerah aliran sungai secara lebih matang.

6.      Pelaksanaan Analisis Mengenai Dampak Lingungan (AMDAL) harus lebih diperketat terutama terhadap penggunaan air tanah dan rencana pembangunan.

7.      Menghindari pembuangan ataukontaminasi limbah terhadap air tanah, baik limbah domestik maupun limbah industri.

(Sumber:http://hasyimmah.wordpress.com/2010/08/10/kembalikan-air-tanah-ke-tanah/)

Siklus air

Karakteristik air dalam proses siklusnya secara fisik memperlihatkan berbagai fase, mulai dari bentuk uap air di udara sampai air dalam tanah. Secara meteorologis, air merupakan unsur pokok paling penting dalam atmosfer bumi. Air terdapat sampai pada ketinggian 12.000 hingga 14.000 meter. Bila seluruh uap air berkondensasi (atau mengembun) menjadi cairan, maka seluruh permukaan bumi akan tertutup dengan curah hujan kira-kira sebanyak 2,5 cm. Air terdapat di atmosfer dalam tiga bentuk yaitu dalam bentuk uap yang tak kasat mata, dalam bentuk butir cairan dan hablur es. Kedua bentuk yang terakhir merupakan curahan yang kelihatan, yakni hujan, hujan es, dan salju.

Siklus air adalah mekanisme transformasi (pergerakan) air yang selalu terjadi setiap saat. Dalam proses transformasi biasanya disertai dengan perubahan wujud, sifat dan mutu ataupun air tetap dalam kondisi awal (Tersiawan, 2005). Secara garis besar transformasi itu dapat berupa evaporasi, transpirasi, kondensasi, presipitasi dan perkolasi. Ketika terjadi hujan, airnya akan turun ke permukaan bumi. Air ini sebagian akan mengalir ke permukaan bumi menuju ke daerah yang lebih rendah dan bermuara di laut atau di danau. Sebagian lagi akan terserap oleh bumi dan mengalir di dalam tanah atau tersimpan di dalam tanah sebagai air tanah.

Siklus air ini digerakkan oleh matahari. Panas yang dipancarkan oleh matahari akan membuat air laut, air permukaan dan daratan menguap, bahkan air dari makhluk hidup pun ikut mengalaminya (evaporasi dan transpirasi). Ketika uap air mendingin dan menjadi mampat terbentuklah awan yang kemudian digerakkan oleh angin. Angin ini akan membawa gumpalan-gumpalan awan ke daerah yang memiliki tekanan temperatur yang lebih rendah. Jika awan yang dibawa oleh angin ini melalui daerah pegunungan, maka gerakannya akan terhalang dan didorong untuk naik lebih tinggi lagi. Karena temperatur akan semakin rendah apabila semakin tinggi dari permukaan laut, maka awan yang mengandung uap air tadi mencapai titik embunnya dan terbentuklah butiran-butiran air yang kemudian jatuh kembali ke bumi sebagai air hujan (presipitasi). Air hujan ini akan mengalir lagi di permukaan bumi, ke daerah yang lebih rendah, dan sebagian diserap oleh bumi (perkolasi). Kemudian terus menuju ke laut atau ke danau dan apabila terkena sinar matahari akan menguap ke udara dan membentuk awan. Awan akan berkumpul dan kemudian dibawa oleh angin dan mengembun dan berubah menjadi hujan. Begitulah seterusnya siklus dari air yang berulang secara bergantian.

Gambar. Siklus Air (Sumber : http://ecology 07.blogspot.com)

2.3  Peranan Air Bagi Tumbuhan

Bagi tumbuhan air di perlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji, oleh karena itu air sangat penting bagi tanaman, karena berfungsi sebagai:

·         Bahan baku ( sumber hydrogen dalam proses fotosintesis)

·         Penyususn protoplasma yang sekaligus memelihara turgor sel

·         Bahan atau media dalam proses transpirasi

·         Pelarut unsur hara dalam tanah dan dalam tubuh tanaman serta sebagai media translokasi unsur hara dari dalam tanah ke akar untuk selanjutnya dikirim ke daun.

Terkait dengan bahan baku dalam proses fotosintasis, air berfungsi sebagai sumber hydrogen (H2) dalam proses fotolisa air yang selanjutnya H2 inilah yang berfungsi sebagai sumber energy dalam proses fotosintesis untuk mereduksi CO2 menjadi karbohidrat.

Sebagai penyusun protoplasma, air lebih banya berperan untuk menjaga turgor sel agar sel dapat berfungsi secara normal. Bila sel kekurangan air dalam waktu cukup lama, isi sel akan terlepas dari dindingnya yang mengakibatkan rusaknya sel dan akhirnya tanaman mati. Kadar air setiap organ tanaman ternyata besar variasinya. Sebagai contoh, pada biji hanya sekitar 5-10 persen, batang 40 persen sedangkan pada buah 90 persen.

Fungsi air dalam proses taranspirasi sudah jelas, karena transpirasi merupakan proses penguapan air dari permukaan tanaman. Pertanyaannya adalah mengapa proses ini perlu terjadi pada tanaman? Pada dasarnya proses transpirasi terjadi karena adanya akumulasi energy matahari pada permukaan daun. Setiap organism hidup, termasuk tanaman mempunyai mekanisme mempertahankan diri agar tetap hidup bila tumbuh pada kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan. Demikian pula bila tanaman menerima tepaan energy begitu tinggi sehingga dapat merusak daun. Daun dikatakan terbakar. Untuk menghindari hal ini, tanaman menggunakan energy yang terakumulasi pada permukaan daun tersebut untuk menguapkan air (transpirasi) sehingga dengan demikian suhu daun tetap terjaga.

Dengan adanya penguapan air di daun, berakibat sel-sel daun kekurangan air dan seperti telah di jelaskan di atas bila kekurangan air pada sel berlangsung terus-menerus akan berakibat terjadinya plasmolosis (terlepesnya isi sel dari dinding sel) dan tanaman akan mati. Maka untuk menghindarinya plasmolisis, melalui proses difusi dan osmoses sel-sel didaun lalu menarik air yang ada di cabang, batang, dan kemudian di akar untuk selanjutnya akan menyerap air yang ada dalam tanah. Mengingat air dalam tanah terkandung garam-garam/unsure hara yang bermanfaat bagi tanaman, maka dengan adanya proses transpirasi ini memungkinkan akar tanaman lebih cepat menyerap unsur hara.       

2.3.1        Medium Reaksi Metabolisme                              

Air adalah salah satu komponen fisik yang sangat vital dan dibutuhkandalam jumlah besar untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Sebanyak 85-90 % dari bobot segar sel-sel dan jaringan tanaman tinggi adalah air (Maynarddan Orcott, 1987). Noggle dan Frizt (1983) menjelaskan fungsi air bagi tanamanyaitu :

1. Sebagai senyawa utama pembentuk protoplasma

2. Sebagai senyawa pelarut bagi masuknya mineral-mineral dari larutan tanahke tanaman dan sebagai pelarut mineral nutrisi yang akan diangkut dari satu bagian sel ke bagian sel lain

3. Sebagai media terjadinya reaksi-reaksi metabolic

4. Sebagai rektan pada sejumlah reaksi metabolisme seperti siklus asam trikarboksilat

5. Sebagai penghasil hidrogen pada proses fotosintesis

6. Menjaga turgiditas sel dan berperan sebagai tenaga mekanik dalam pembesaran sel

7. Mengatur mekanisme gerakan tanaman seperti membuka dan menutupnya stomata, membuka dan menutupnya bunga serta melipatnya daun-daun tanaman tertentu

8. Berperan dalam perpanjangan sel

9. Sebagai bahan metabolisme dan produk akhir respirasi, serta digunakandalam proses respirasi. Kehilangan air pada jaringan tanaman akan menurunkan turgor sel,meningkatkan konsentrasi makro molekul serta senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah, mempengaruhi membran sel dan potensi aktivitas kimia air dalam tanaman (Mubiyanto, 1997).

Peran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan air  pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapatmenurunkan pertumbuhan tanaman.

2.3.2        Pendinginan

Tumbuhan akan mengalami proses transpirasi, akibat dari proses transpirasi tersebut akan menyebabkan tumbuhan kehilangan air. Hilangnya sebagian air dari tumbuhan akan mendinginkan tubuh tumbuhan tersebut dan menjaga tumbuhan dari pemanasan yang berlebihan sehingga suhu tanaman menjadi konstan.

2.4     Karakteristik dan Penyebaran Tumbuhan dengan Bantuan Air

            Penyerbukan adalah peristiwa jatuhnya serbuksari pada kepala putik. Dalam penyerbukan yang dilakukan tumbuhan, ada beberapa jenis. Salah satunya adalah penyerbukan dengan menggunakan bantuan air dan biasa disebut dengan hidrogami. Contoh tumbuhan yang melakukan penyerbukan dengan bantuan air adalah tumbuhan air seperti Hydrilla sp, eceng gondok, dan teratai.

Tumbuhan yang penyebarannya (biji/buahnya) dibantu oleh air disebut hidrokori. Penyebaran secara hidrokori  dapat mencapai tempat yang sangat jauh, karena buah/biji dari tanaman itu akan terbawa oleh arus air tersebut. Ciri – ciri dari biji Penyebaran secara hidrokori adalah ringan dan memiliki pelindung yang baik bagi embrionya (biji). Oleh karena itu, biasanya mempunyai struktur kulit buah dengan tiga lapis, sbb:

1.      Eksokarp, kulit yang paling luar mengilap, tipis, dan kuat.

2.      Mesokarp, kulit yang tengah yang tebal berisi rongga udara sehingga biji menjadi ringan dan mengambang di air.

3.       Endokarp, kulit yang paling dalam kuat dan keras yang berfungsi untuk melindungi embrio.

2.5     Pengelompokan dan karakteristik tumbuhan berdasarkan kadar air tanah

Kekeringan merupakan situasi yang sering di alami oleh tumbuhan. Suhu yang tinggi bisa juga memberikan pengaruh terhadap kekurangan air bagi tumbuhan. Bila musim kering itu bersifat periodik dan merupakan karakteristik daerah tersebut, maka tumbuhan yang ada disekitarnya akan memperlihatkan penyesuaian dirinya. Berbagai cara penyesuaian terhadap lingkungannya tergantung pada tumbuhan tersebut.

Pengelompokan Tumbuhan berdasarkan kadar air tanah, berdasarkan toleransinya terhadap air, terdapat empat kelompok besar, yaitu:
1) Hidrophyta merupakan kelompok tumbuhan yang hdiup sebagian atau seluruhnya di dalam air atau habitat yang basah. Jadi dalam hal ini keadaan air berada dalam kondisi berlebihan, dan tumbuhan yang hidup mempunyai karakteristika yang khusus, seperti terdapatnya jaringan lakuner terutama pada daun dan akar yang berperan dalam memenuhi kebutuhan akan udara sebagai adaptasi terhadap kekurangan oksigen. Berdasarkan karakteristiknya dikenal 5 subkelompok hidrofita, yaitu:

a.       Hidrofita tenggelam dan tertanam pada substrat Mempunyai epidermis yang tidak berkutikula, daun dan cabang akar tereduksi dalam ukuran dan ketebalan. Berkembang biak biasanya secara vegetatif. Contoh: Vallisneria dan Elodea.

b.      Hidrofita Terapun Mampu berkembang biak secara cepat sehingga dalam    waktu yang singkat dapat menutupi seluruh permukaan perairan. Bila terjadi reproduksi seksual maka penyerbukan terjadi pada atau di atas permukaan. Contoh: Lemna, Eichornia, dan Salvia.

c. Hidrofita Terapung dengan akar tertanam dalam substrat
Mempunyai batang, akar dan tuber yang panjang. Daun sering tertutup oleh lapisan lilin. Contoh: Nymphaea dan Victoria

d.   Hidrofita Menjulang, akar tertanam dalam substrat Akar cepat tumbuh dalam lumpur, daun memperlihatkan variasi yang berbeda, baik bentuk maupun struktur, antara yang mencuat ke udara dengan yang terendam dalam air. Contoh: Acorus dan Typha

e.  Hidrofita Melayang merupakan fitoplankton, mampu menyerap nutrisi langsung dari air. Contoh: Oscillatoria dan Spirogyra

2) Halophyta merupakan kelompok tumbuhan yang terkhususkan tumbuh pada lingkungan berkadar garam tinggi (kekeringan fisiologi). Mempunyai mekanisme untuk menerima garam yang masuk dalam tubuhnya. Halofita harus mampu mengatasi masalah kekeringan fisiologi. Tingginya konsentrasi garam dalam tanah mungkin menghambat peneyrapan air secara osmosis. Pada rawa pantai halofita berada dalam kekeringan saat surut, dan pengaruh kekurngan air dapat diimbangi dengan penyimpanaan aiar dalam tubuhnya sehingga bentuk halofita ini sering memperlihatkan sifat sukulen. Contoh : Acanthus ilicifolius, dan berbagai tumbuhan di rawa bakau.

3. Xerophyta merupakan kelompok tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup di daerah kering. Sangat sedikit jumlahnya dan lebih terkhususkan jika dibandingkan dengan kelompok lainnya. Xerofita ini dapat dikelompokkan dalam dua subkelompok besar, yaitu kelompok yang menghindar terhadap kekeringan (xerofita tidak muirni), dan kelompok yang memikul atau menahan situasi kering (xerofita asli).

4. Mesophyta merupakan kelompok tumbuhan yang bertoleransi pada kondisi tanah yang moderat (tidak dalam keadaan ekstrim). Tumbuhan mesofita merupakan tumbuhan yang hidup di lingkungan yang kandungan airnya, kandungan kelembaban dan temperatur yang cukup. Hidup di habitat dengan tanah yang beraerasi baik. Bentuk adaptasi pada tumbuhan mesofit umumnya sangat sederhana karena lingkungan tempat tumbuhnya sudah cocok untuk pertumbuhannya. Dilihat dari akar, tumbuhan mesofit memiliki akar yang berkembang dengan baik, pada monokotil memiliki serabut akar dan pada dikotil memiliki akar sekunder. Pada batang umumnya padat dan tumbuh cabang. Sedangkan pada daun, tumbuhan mesofit umumnya berwarna hijau dan berkembang dengan baik. Memiliki kutikula dan terdapat stomata di bawah permukaan daun. Memiliki bentuk yang bervariasi. Contohnya anggrek.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

            Berdasarkan hasil penulisan makalah “Atmosfer dan Air Sebagai Lingkungan Abiotik yang Mempengaruhi Ekologi Tumbuhan” dapat diambil kesimpulan bahwa:

·         Ekologi memiliki dipengaruhi olehs dua komponen penyusun yaitu factor biotic dan abiotik. Faktor biotik meliputi seluruh makhluk hidup, sedangkan faktor abiotik terdiri dari suhu, udara, air, dan atmosfer.

·         Atmosfer memiliki peranan penting bagi kehidupan karena bertindak sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas keruang angkasa pada malam hari.

·         Atmosfer terdiri – dari beberapa komponen yaitu: oksigen, nitrogen, argon dan karbon dioksida meliputi hampir 100% dari volume udara kering. Gas lain seperti neon, helium, methane, Krypton, Hydrogen, Xenon dan kurang stabil termasuk Ozone dan Radon juga terdapat didalam atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil.

·         Efek rumah kaca dapat menyebabkan pemanasan global dan tumbuhan-tumbuhan tak akan mampu untuk menyerapnya, karena suhu meningkat sangat tinggi.

·         Air memberikan peran penting bagi tumbuhan karena secara langsung atau tidak langsung kekurangan air  pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapatmenurunkan pertumbuhan tanaman.

·         Angin juga memiliki peranan penting bagi penyerbukan dan penyebaran tanaman dan secara umum angin berfungsi dalam mengangkut udara dingin atau hangat, menggerakkan awan dan kabut, mencampurkan udara sehingga perubahan suhu tidak terlalu mencolok, dan mempengaruhi tumbuhan secara langsung maupun tidak langsung.

·         Stratifikasi Atmosfer merupakan penggambaran  struktur atmosfer, yang dibagi kedalam lapisan yang berbeda-beda, tiap lapisan dibedakan dengan karakteristik yang spesifik seperti suhu atau komposisi. Lapisan atmosfer terdiri dari: troposfer, stratosfer, mesosfer, thermosfer, eksosfer.  

·         Air di alam dapat berbentuk uap air, hujan, dan air tanah. Dimana air sangat dibutuhkan oleh tumbuhan karena tanpa air baik tumbuhan maupun hewan tidak dapat melangsungkan kehidupannya.

DAFTAR PUSTAKA

·         Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta : Penerbit Kanisius

·         Hardjodinomo, Soekirno. 1980. Ilmu Iklim dan Pengairan. Penerbit Binacipta: Bandung.

·         Heddy Suwasono. 1999. Ekofisiologi Pertanaman. Sinar Baru: Bandung

·         Sugito, Yogi. 2009. Ekologi Tanaman. UB Press: Malang 

·         Suripin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Penerbit ANDI:   Yogyakarta 

·         Tjasyono Bayong. 2004. Klimatologi. Penerbit ITB : Bandung

·         Tersiawan, M. 2005. Air Hujan Sebagai Air Bersih. Jakarta : PT Musi Perkasa Utama.       

·         Anonymous.2010.Prinsip- Prinsip Ekologi Tumbuhan. Diakses dari file :http://biologimanzapo.blogspot.com/2010/ ekologi pada tumbuhan.html diakses tanggal 28 Oktober 2011

·         Anonymous.2010. Mau Insitu atau Eksitu. Diakses dari file:///D:/3_%20EKTUM/berita-detail.php.htm. 28 Oktober 2011

·         Anonymous.2011..Atmosfer BAgi Kehidupan. Diakses dari file://localhost/D:/3_%20Atmosfer/endemik%202.mht. 28 Oktober 2011

·         Anonymous. 2010. http://www.srh.noaa.gov diakses pada tanggal 30 Oktober 2011

·         Anonymous. 2010. http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/ diakses pada tanggal 30 Oktober 2011

·         Anonymous. 2010. http://disc.sci.gsfc.nasa.go diakses pada tanggal 30 Oktober 2011

·         Anonymous. 2010. http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/ diakses pada tanggal 30 Oktober 2011

·         Anonymous. 2010. http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/ diakses pada tanggal 30 Oktober 2011

·         Anonymous. 2010. http://ridwanaz.com/teknologi/efek-rumah-kaca-dan pengertiannya/ diakses pada tanggal 1 November 2011

·         Anonymous. 2009. bennysyah.edublogs.org,mbojo.wordpress.com diakses pada tanggal  1 November 2011

·         Anonymous. 2010. http://belajar.kemdiknas.go.id/ diakses pada tanggal 1 November 2011

·         Anonymous. 2009. www.rucitoys.com diakses pada tanggal 1 Novenber 2011

·         Anonymous. 2010. http://hasyimmah.wordpress.com diakses pada tanggal 1 November 2011

·         Anonymous. 2007.  http://ecology07.blogspot.com diakses pada tanggal 1 November 2011

·         Anonymous. 2009. http://ipamenyenangkan.blogspot.com diakses pada tanggal 2 November 2011

·         Anonymous. 2010. http://fitriatriana.blogspot.com diakses pada tanggal 2 November 2011

·         Anonymous. 2010. http://www.flickr.com/photos/jan_vandorpe diakses pada tanggal 2 November 2011

·         Anonymous. 2010. http://alamendah.wordpress.com diakses pada tanggal 2 November 2011        

Posted in: Ekologi Tumbuhan