Daur nitrogen

Daur nitrogen

                Nitrogen merupakan unsur melimpah sekitar 78 %-80 %  dalam bentuk udara (Burton, 2010; Rachmawati et,al. 2009) . N₂ memiliki karakter tak berwarna dan tak berbau, gas ini tak dapat digunakan oleh tumbuhan dan hewan (Burton, 2010) .. Akan tetapi dapat digunakan oleh bebrapa tumbuhan dengan kondisi khusus dengan biological fixation, sisanya menggunakan N dalam tanah yang berbentuk nitrat/amonia (Rachmawati et,al. 2009). Nitrogen dimanfaatkan oleh tumbuhan dan hewan untuk membentuk protein, asam amino, asam nukleat, dan molekul penting lainnya dengan menambahkan komponen penting lainnya (Burton, 2010) .

                Fiksasi nitrogen merupakan jalan nitrogen memasuki ekosistem  (Campbell, 2010). Fiksasi nitrogen adalah proses gas nitrogen yang dikonveksikan menjadi nitrat (Burton, 2010). Mikrobia  tertentu (nitrogen-fixing bacteria) dapat mengambil gas  N₂ dan mengubahnya menjadi nitrat. Bakteri ini hidup pada tanah; nodules pada akar semanggi, kacang polong, buncis dan tumbuhan leguminose (Burton, 2010; Rachmawati et,al. 2009).  Selain mikrobia, jamur dan blue-green algae dapat melakukan fiksasi nitrogen (Burton, 2010) . nitrogen dapat juga mengalami fiksasi oleh petir  (Campbell, 2010).

Burton, L. D. 2010. Fish & wildlife: principles of zoology and ecology. Delmar Cengage Learning. New York. p.27-28.

Campbell,  N. A., J. B. Reece, L. A. Urry, M. L., Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky, & R. B. Jackson. 2010. Biologi. Erlangga. Jakarta. P.417

Rachmawati, D., M. Nasir, Sudjino, & K. Dewi. 2009. Bahan ajar fisologi tumbuhan. Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. P.50

Waduk

Waduk

                Waduk dibuat dengan tujuan menyediakan air untuk publik,mengkontrol banjir,memproduksi listrik,irigasi,navigasi,berternak organisme aquatik dan rekreasi. Masalah mengenai waduk buatan berupa eutropikasi sering muncul dan disebabkan oleh anthropogenik,seperti timah dalam perubahan jumlah banyak merubah struktur dan dinamika komunitas fitoplankton. Alga bloom dapat membahayakan kualitas dan konsekuensi kesehatan pada manusia dan hewan.

Kondisi klimat yang menguntungkan dapat perkembangan fitoplankton dan menaikkan eutrofikasi badan air menuju menuculnya spesifik group invansi mengalami bloom. Waduk yang mendapat materi organik dan limbah agricultural termasuk tipe eutropik.

Saat densitas menurun suhu akan meningkat. Air panas akan melapisi air dingin dan menciptakan gradien horizontal densitas yang menahan pencampuran vertikal dan menignkatkan stabilitas kolom air. Stratifikasi suhu dan pencampuran regim danau mempengaruhi stabilitas kolom air,ketersediaan nutrien dan cahaya saat waktu berbeda serta kominutas struktur juga kemelimpaha plankton pada badan air(Suthers and Rissik, 2009).

Sumber:

Lira,G. A. S. T.,E. L. Araujo,M. D. C. Bittencourt-Oliveira,and A. N. Moura. 2011. Phytoplankton abundance, dominance and coexistence in an eutrophic reservoir in the state of Pernambuco, Northeast Brazil . An Acad Bras Cienc.83(4):1313-1326

Suthers,I. M. And D. Rissik. 2009. Plankton A Guide to Their Ecology and Monitoring for Water Quality. CSIRO Publishing. Coollingwood VIC. p.27

FOTOSINTESIS di PERAIRAN

FOTOSINTESIS di PERAIRAN

                Cahaya menyediakan energi untuk proses fotosintesis. Tetapi tak semua  badan air terkena sinar matahari. Badan air yang terkena sinar matahari disebut euphotic/zona photic. Kedalaman saat oksigen diproduksi oleh alga dan dalam keadaan setimbang saat respirasinya disebut sebagai kedalam konpensasi. Sedangkan zona aphotik merupakan zona dimana respirasi melebihi produksi oksigen dan area ini tak tersentuh cahaya matahari. Cahaya yang datang ke badan air dapat berkurang akibat adanya sedimen yang akan mempengaruhi produktivitas primer (Dodds,2002).

                Ketika fotosintesis tejadi pada  laju tinggi, produksi oksigen lebih dan keluar dari sistem dengan cara difusi. Gelembung  udara muncul karena supersaturation. Pada filamen alga hijau,gelembung udara muncul dan mengapung menuju ke permukaan.

                Ketika fotosintesis di air,pH dan DO meningkat. Oksigen dengan laju tinggi terjadi pada danau eutropik karena adanya fotosintesis alga.

Beberapa kejadian energi solar jatuh pada danau tak masuk ke air tapi terefleksi oleh permukaan air. Jumlah refleksi bergantung pada induksi gangguan angin di permukaan air dan sudut cahaya. Komponen refleksi relatif tinggi saat pagi hari dan sore. Jumlah penetrasi cahaya meningkat(pagi) atau menurun (sore) secara proporsional  meningkat daripada jumlah total yang jatuh ke air. 

Sumber:

Dodds, W. K. 2002. Freshwater Ecology Concepts and Environmental Applications. Academic Press.New York. p.291

Goldman,C. R. And A. J. Horne. 1983. Limnology. McGraw-Hill. New York. p.97-98

p.46,48.49

HUBUNGAN VEGETASI DAN MIKROKLIMAT

Pendahuluan:

Deforestasi,pemukiman dan padang rumput akan mengakibatkan berkurangnya zona vegetasi tumbuh. Vegerasi akan mempengatuhi lingkungan sekitar dengan adanya vegetasi,udara terasa lebih sejuk. Manfaat lain dari adanya vegetasi adalah mempengaruhi mikroklimat. Seperti apa saja pengaruh vegetasi pada mikroklimat serta hubungan sebaliknya ? Tujuan  penulisan  term paper untuk mempelajari dan  mengetahui alasan  perbedaan mikroklimat,reaksi vegetasi terhadap mikroklimat dan  mikroklimat akan dipengaruhi oleh vegetasi yang ada di sekitas mikroiklim itu berada (Guzman and Barradas 2011; Moufida and Djamel 2012; Spom,et al. 2009; Pinto.,et al 2010; Rada and Rangel 2011) . term paper ini akan  membahas tentang:

Pembahasan:

Pengaruh jumlah vegetasi

Jumlah vegetasi saat ini dari tahun ke tahun menurun akibat hutan gundul yang bertambah 240.000 km²/tahun sedangkan reboisasi hutan hanya berjalan 11.000 km² (Guzman and Barradas 2011). Gundulnya hutan disebabkan karena populasi manusia yang bertambah terus sehingga iklim global berubah,kesuburan tanah berkurang,produktivitas tanah berkurang, degradasi sumber daya alam,radiasi cahaya masuk tinggi,variasi musim harian ekstrim dalam suhu dan kelembaban udara rendah  (Pinto et al. 2010; Guzman and Barradas 2011).

Pengaruh vegetasi yang berkurang terhadap lingkungan hutan

Pengurangan jumlah hutan akan menyebabkan berkurangnya jumlah vegetasi. Dengan berkurangnya jumlah vegetasi diperlukan manajemen untuk melestarikannya. Oleh sebab itu diperlukan manajemen yang lebih intensif pada hutan yang telah dibudidaya,misal hutan yang harus dimanajemen adalah hutan yang telah mengalami pengurangan jumlah pohon rindang dan vegetasi lantai sehingga keanekaragaman hayati berkurang (Sporn et al. 2009). Dilaksanakannya manajamen yang lebih intensif pada hutan akan mengubah mikroklimat karena kesenjangan kanopi dan tak ada lapisan yang berkelanjutan di herba sehingga suhu meningkat,kelembaban udara berkurang dan meningkatnya air hujan yang hanya akan melewati lapisan (Sporn et al. 2009).

 Dalam hutan yang terfragmentasi sehingga terbentuk tepi hutan buatan(Pinto et al. 2010). Dengan adanya tepi hutan buatan akan mengakibatnya konsekuensi serius pada mikroklimat sisa hutan yang tertanam di habitat non hutan (Pinto et al. 2010). Adanya tepi hutan dan menghubungkan dengan konfigurasi mikroklimat di hutan tambalan yang terisolasi akan terjadi masalah penataan biota dalam lanskap sehingga terfragmentasi. Mikroklimat hutan yang telah terfragmentasi terpengaruh variable berupa:lanskap metrik dan patch (Pinto et al. 2010).

Pengaruh vegetasi di lingkungan kota

            Perkotaan memiliki ruang hijau yang sedikit sehingga jumlah vegetasi pun sedikit. Dengan jumlah vegetasi yang terbatas,lingkungan mengalami peningkatan suhu akibat permukaan tanah yang telah dilapisi oleh beron dan aspal. Adanya vegetasi dalam kota akan mengurangi peningkatan suhu akibat permukaan tanah yang dilapisi beton dan aspal serta radiasi matahari tinggi akan berkurang (Moufida and Djamel 2012).

Perubahan mikroklimat

            Mikroklimat akan berubah akibat hutan terfragmentasi. Hutan terfragmentasi disebabkan variabel ‘patch’ dan lanskap metrik,seperti usia fragmen,bentuk dan jenis matrik (Pinto et al. 2010). Akibat adanya fragmen hutan,mikroklimat bervariasi dan spasial kompleks yang merupakan respon terfragmentasinya kanopi serta presentasi penutupannya. (Pinto et al. 2010).

Cara vegetasi bertahan pada mikroklimat yang tak menguntungkan

            Vegetasi merespon perubahan mikroklimat dengan berbagai cara agar dapat bertahan. Misalnya saat iklim ekstrim,vegetasi akan mereproduksi secara vegetatif. Hal ini disebabkan bukan hanya akbiat adanya iklim ekstrim tapi disebabkan karena lingkungan yang penuh tekanan. Contoh lainnya adalah tunas yang terdapat dibawah naungan kanopi. Tunas yang berada di bawah naungan kanopi akan diuntungkan karena mikroklimat tidak ekstrim,suhu,kelembaban tanah lebih besar serta kandungan gizi dan radiasi terbatasi (Rada et al. 2011). Seedling yang merupakan cara vegetasi bereproduksi secara generatif sering ditemukan dibawah sinar matahari  akan memberi keuntungan (Rada et al. 2011).

            Perbedaan mikroklimat pada ekosistem yang berbeda akan mempengaruhi regenerasi vegetasi. Misalnya hutan vegetasi lantai Polylepis sericea dan Paramo(strata rendah ekosistem vegetasi dengan dominan “rosettes” yang besar,semak dan rumput) akan mempengaruhi regenerasi tumbuhan  Polylepis sericea (Rada et al. 2011). Perbedaan mikroklimat akan mempengaruhi komposisi spesies vegetasi (Sporn et al. 2009).

Cara vegetasi mempengaruhi mikroklimat.

            Vegetasi mempengaruhi mikroklimat dengan cara menghasilkan seresah. Vegetasi menghasilkan seresah yang akan jatuh ke dalam permukaan tanah. Bila seresah yang ada dalam permukaan tanah tidak disingkirkan,struktur tanah akan terlindungi dari hujan dan pengurangan suhu serta tingkat penguapan berkurang,laju infiltrasi meningkat. Seresah juga akan mengurangi dampak erosi,surface run off berkurang dab mikroklimat menurun sehingga sapling mengalami peningkatan survive (Guzman and Barradas 2011). Dengan tidak adanya seresah suhu tinggi akan terjadi penguapan yang besar dan jumlah air berkurang (Guzman and Barradas 2011). Dedaunan  dari vegetasi akan menjaring 60-90% radiasi matahari (Moufida and Djamel 2012). 

Guzman, M. G. B and V. L. Barradas. 2011. Microclimate and sapling survival under organic and polyethylene mulch in a tropical dry deciduous forest. J. Bol.Soc.Bot.Méx. 88:27-34.

Moufida, B and A. Djamel. 2012. Impact of vegetation on thermal conditions outside, Thermal modeling of urban microclimate,Case study: the street of the republic, Biskra. Energy Procedia 18: 73 – 84.

Pinto, S. R. R., G. Mendes, A. M. M. Santos,M. Dantas,M. Tabarelli,and F. P. L. Melo.2010. Landscape attributes drive complex spatial microclimate configuration of Brazilian Atlantic forest fragments. J. Tropical Conservation Science Vol.3 (4):389-402.

Rada, F., C. G. Nunez,S. Rangel.2011. Microclimate and regeneration patterns of polylepis sericea in a treeline forest of the venezuelan andes. J. Ecotrópicos 24(1):113-122.

Spom, S. G.,M. M Bos,M. H. Muncheberg,M. Kessler, and S. R. Gradstein.2009.Microclimate determines community composition but not richness of epiphytic understory bryophytes of rainforest and cacao agroforests in Indonesia. J. Functional Plant Biology, 36:171–179.