Latar Belakang dan Trend Masa Kini Ekologi Vegetasi

1.        Orientasi Geografik-Deskriptif

Ilmu vegetasi telah menjadi satu tradisi selama hampir tiga abad. Kegiatan pertama dan utama adalah terkait dengan gambaran perbedaan bentang alam (lanskap) dan vegetasinya.

Karakteristik bentang alam/lanskap sangat dipengaruhi oleh : (1) tipe vegetasi, dan (2) perbedaan bentuk hidupnya (selalu hijau, menggugurkan daunnya, tajuk daun jarum, tajuk daun lebar, dan yang lainnya) di masing-masing jenis lahan (hutan tropika, savana, padang rumput, gurun kaktus, dan lainnya).

Diskripsi sistematis tentang pola vegetasi dimulai oleh A. Von Humboldt (1806) yang mengklasifikasikan bentuk pertumbuhan vegetasi dalam beberapa tipe. Dalam klasifikasi tersebut, ia mempergunakan istilah ‘asosiasi’ untuk pertumbuhan tanaman dalam komunitas. Sistem Von Humbold yang telah mengklasifikasikan berdasarkan pertumbuhan dan bentuk hidup tersebut dikembangkan lebih lanjut secara khusus oleh Grisebach (1872) yang menggambarkan vegetasi di dunia ini menjadi beberapa katagori berdasarkan iklim makro.

Pada abad dua puluh, terdapat usaha untuk menyederhanakan deskrispsi vegetasi untuk meningkatkan ketelitian serta untuk menemukan standar dasar perhitungan kuantitatif. Banyak metode analisis vegetasi berlainan dikembangkan yang menyajikan data detail dan tabulasi. Lahirlah beberapa metode yang dapat diterima secara baik oleh para ilmuwan seperti metode Raunkiaer (1913, 1918), Clements (1905, 1916), Du Rietz (1921, 1930), Braun (1915), dan Braun-Blanquet (1928).

Para pelopor ilmu vegetasi tidak membatasi usaha mereka hanya pada deskripsi dan analisis lapangan komunitas tumbuhan saja. Variasi yang tidak dapat terhitung dalam bentuk dan kombinasi tumbuhan memerlukan sistem yang jelas agar dapat dipahami dari sudut pandang tertentu.

Pendeskripsian ini bisa dilakukan secara kualitatif atau kuantitatif.

2.        Orientasi Tipologi Sistematis

Braun-Blanquet mengkombinasikan banyak inisiasi dari para pendahulunya dalam sebuah program yang meyakinkan. Sistem ‘fitososiologi’-nya banyak diterima di seluruh dunia; dimana hal itu telah mempengaruhi perkembangan ilmu vegetasi masyarakat Eropa selama beberapa dekade. Hirarki unit sistematisnya sengaja dipolakan setelah sistem taksonomi tumbuhan Linnean. Oleh karena itu, sistem artifisial ini kerjanya hampir secara ekslusif pada kriteria floristik. Kriteria ini berhubungan dengan karakter atau spesies yang berbeda, seperti misal : spesies yang mempunyai amplitudo ekologi yang terbatas dimana pada saat yang sama menunjukkan derajat keberadaan yang tinggi di seluruh areal studi.

Sistem ini tidak diterima oleh seluruh ilmuwan vegetasi, khususnya mereka yang bukan berasal dari Amerika dan Inggris, seperti : Clements, Tansley, dan kolega-koleganya. Para ilmuwan vegetasi yang lain telah menggolongkan komunitas ke dalam beberapa tipe berdasarkan spesies dominan atau kelompok spesies dominan (Whittaker, 1962).

3.        Orientasi Lingkungan

Hubungan antara komunitas tumbuhan dengan habitatnya telah banyak ditekankan oleh banyak pengarang seperti : Unger (1836), Sendtner (1854), Drude (1896), Warming (1909), Schimper (1898), Scroter (1904), dan lain-lain. Di antara mereka, terutama Warming dan Drude (1913) menjadikan hubungan-hubungan lingkungan sebagai dasar studi vegetasi mereka. Mereka juga membuat sistem untuk mengklasifikasikan vegetasi berdasarkan lingkungan. Ilmu pengetahuan tentang vegetasi menjadi cabang penting dalam ilmu ekologi di peralihan abad tersebut.

Saat ini, trend nampaknya mempengaruhi arah studi hubungan lingkungan. Penggunaan kriteria lingkungan untuk mengkarakteristikkan komunitas tumbuhan menjadi lebih umum. Usaha-usaha dibuat untuk mencapai suatu sintesis tentang foristik dan perlakuan ekologi vegetasi (Krajina, 1969 dan Daubenmire, 1968).

4.        Orientasi Eksperimental

Penelitian tentang hubungan sebab-akibat dalam komunitas tumbuhan belum sepenuhnya dilakukan dengan studi seksama tentang kondisi lingkungan di tempat-tempat yang berbeda. Oleh karena itu, diperlukan beberapa eksperimen untuk masing-masing kondisi dan tempat tersebut.

5.        Orientasi Dinamis

Usaha eksperimental dengan komunitas tumbuhan sederhana dapat juga mendorong melahirkan lebih banyak dasar eksakta untuk studi dinamika vegetasi. Pokok persoalan ini mendapatkan perhatian paling banyak, hingga dari kalangan ahli ekologi Amerika Selatan, seperti : Cowles (1899), Cooper (1913), dan Clements (1916).

Clements (1916) membangun satu sistem klasifikasi yang didasarkan atas hubungan suksesional, misalnya : perubahan waktu yang ia simpulkan dari persamaan spasial (ruang), serta perbedaan spesies dominan dan lingkungan komunitas mereka. Posisi penting yang membentuk komunitas klimaks klimatik regional menjadi seluruh komunitas lainnya berhubungan dengan ‘chrono-sequence’. Pendekatan ini diterima oleh banyak ahli ekologi dan diterapkan dalam bentuk yang sama atau yang dimodifikasi.

Whittaker (1951, 1953, 1957) mengkritik keras aturan skema klasifikasi filogenetik Clements yang didasarkan atas suksesi, dan tekanan lingkungan sebagai penolong untuk mengenal trend/gejala suksesi. Ia (Whittaker) menegaskan kembali tentang pandangan dinamis vegetasi, serta melihat perbedaan nilai dan jenis perubahan populasi temporal sebagai satu-satunya hal untuk menemukan satu urutan dalam studi suksesi. Pandangan dinamis ini menjadi pandangan ahli-ahli ekologi Amerika Utara, walau mereka berbeda-beda dalam modifikasinya, misalnya :

1.      Gleason (1926) dan Curtis (1959) memandang vegetasi sebagai satu fenomena perubahan yang terus-menerus dalam ruang dan waktu.

2.      Daubenmire (1952, 1968) yang menegaskan dinamika melalui suksesi sekunder. Perhatian/penekanan ini berhubungan dengan pentingnya api (kebakaran) di Amerika Selatan bagian barat. Ia menetapkan tipe-tipe komunitas hanya dari tegakan-tegakan yang relatif tidak terganggu, sementara itu vegetasi yang termodifikasi diusut/dilacak melalui kesamaan habitat sebagai tegakan yang berhubungan secara suksesional. Hasilnya, pola-pola vegetasi tidak terevaluasi dengan sama.  Karena variasi temporal pada pola-pola vegetasi, lingkungan dibuat ke dalam klasifikasi komunitas. 

6.        Orientasi Metamatika-Statistika

Permasalahan memikirkan satu pendekatan objektif untuk mengenali dan menggambarkan komunitas-komunitas tumbuhan telah menarik perhatian para peneliti, terutama pada daerah yang komunitas khasnya jarang, tidak ada, atau ada namun hanya ada sebagai unit-unit fisioknomis yang luas (misal : hutan, padang rumput, dan lain-lain).

Curtis dalam Winconsin (Curtis dan McIntosh 1950, 1951; Curtis 1955, 1959), Cottam (1949), Whittaker (1951, 1953, 1950, 1972, 1972), Goodall (1953a, 1953b, 1954a), dan yang lainnya terkesan oleh ketiadaan batas-batas absolut antara komunitas tumbuhan. Komunitas tumbuhan dipelajari melalui pengambilan sampel secara sistematik dan random terhadap populasi spesies secara individual sepanjang gradien distribusi terseleksi. Studi ini menekankan keberlanjutan distribusi populasi dan komunitas.

Orientasi matematika-statistika yang lain dikembangkan di Inggris, khususnya oleh Greig-Smith (1964), Kershaw (1964), dan yang lainnya; yang perhatian utamanya pada penyelidikan kuantitatif pola vegetasi kecil.

Kedua orientasi tersebut - dimana orang Amerika bekerja segmen vegetasi yang relatif luas dan orang Inggris pada segmen lebih kecil – mempertimbangkan ordinasi komunitas dengan dasar kelas kesamaan, merupakan satu alternatif yang efektif untuk klasifikasi. Hal ini berdasarkan pengamatan menyeluruh bahwa tidak ada dua komunitas yang benar-benar sama.

7.        Orientasi Areal Geografis dan Sejarah

Studi ekologi dan dinamika vegetasi sangat penting hanya dalam hubungan untuk pendefinisian yang baik, areal geografis yang terbatas. Hasilnya dapat diterapkan hanya untuk areal yang sama. Apabila vegetasi dipelajari pada segmen geografis yang luas di permukaan bumi, seseorang dapat mengenali, sebagai tambahan untuk lingkungan dan variasi suksesional di antara komunitas-komunitas tumbuhan, tetap saja variasi lain yang menyebabkan berada pada perkembangan sejarah yang berbeda, khususnya, pada daerah distribusi regional spesies yang tidak tumpang tindih. Inilah tujuan studi geobotani floristik dan historis (sejarah) secara ringkasnya, untuk contoh (Walter dan Straka, 1970).

Analisis secara floristik dan historis dari distribusi tumbuhan sangat penting untuk memahami secara mendalam tentang variasi vegetasi.

Schmidt (1954, 1963) telah melakukan percobaan untuk menggabungkan sudut pandang taksonomi fitogeografis dengan analisis vegetasi dalam klasifikasi lanskap, dengan menggunakan Eropa sebagai contoh. Ia membedakan delapan buah sabuk vegetasi (Vegetalionsgürtel) yang berkaitan erat dengan sabuk vegetasi altitudinal di pegunungan. Kelemahannya, prinsip-prinsip aturan ini memerlukan banyak keputusan subjektif dan membutuhkan pengetahuan floristik yang sangat rinci. Oleh karena itu, metode Schmidt hanya untuk luasan yang sangat terbatas di Eropa dan tidak sama sekali di tempat lainnya di dunia.

8.        Orientasi Kartografis

Sejalan dengan bertambahnya informasi komunitas tumbuhan telah menimbulkan keinginan adanya keterwakilan geografis. Pemetaan vegetasi dirancang dari beberapa sudut pandang yang berbeda. Dorongan paling besar datang dari bidang ilmu kehutanan, pertanian, dan pengelolaan DAS.

Kegunaan yang besar peta-peta vegetasi semakin dihargai di hampir seluruh dunia. Dan sebagai hasilnya, penyediaan peta-peta vegetasi kini berkembang dengan cepat. Sebuah bibliografi internasional tentang peta vegetasi kini telah dikompilasikan oleh KUCHLER dan MC CORMICK 1905, KUCHLER 1900, 1968; 1970).

9.        Orientasi Penerapan

Hal ini berangkat dari lingkup pendahuluan metodologis ini untuk mendiskusikan banyak aplikasi praktis dari penelitian vegetasi. Ekologi vegetasi mempunyai tradisi untuk menghilangkan gap antara pendekatan dasar dan terapan/aplikasi untuk penelitian. Minat/perhatian dalam perilaku organisme botani dalam lingkungan nyata mereka  membentuk hubungan alami untuk ilmu terapan di bidang kehutanan, pertanian, dan pengelolaan hidupan liar.

Meskipun begitu, kesadaran akan ketergantungan organisme yang sering kompleks dan dengan lingkungannya, serta pengetahuan bahwa ada banyak pembatasan dalam kemampuan reaksi biota dan komunitas untuk memodifikasi teknologi, telah menjaga suatu dasar atau pandangan pokok ke arah pemecahan masalah ekologi vegetasi.

10.     Orientasi Ekosistem : Sebuah Sintesis Konsep

Hal itu tidak dapat terlalu ditekan bahwa melalui sebuah pendekatan yang teliti untuk ekologi vegetasi memuat sebuah elemen semua orientasi yang telah disebutkan sejauh ini. Dasar untuk satu sintesis diberikan melalui konsep ekosistem. Ini telah didokumentasikan dengan baik melalui Simposium Ekosistem Hutan yang diadakan pada Kongres Botani Internasional kesembilan di Montreal tahun 1959 dan dipublikasikan dalam Silvia Fennica (1965).

Major (1969) menyebutkan sejumlah terminologi lanskap dari bahasa yang berbeda seperti : tundra, taiga, paramo, dan chapparal; menyatakan jenis spesifik ekosistem menunjukkan lokasi, faktor habitat, dan bentuk hidup organisme.

Terminologi ‘sistem ekologis’ diperkenalkan oleh Waltereck (1928) untuk habitat akuatik  dengan biota spesifik dan proses-prosesnya.

Tansley (1935) memperkenalkan terminologi ‘ekosistem’ dalam pengertian yang sama untuk komunitas terestrial (darat) dengan habitat mereka. Ia mengungkapkan pandangan bahwa organisme/makhluk hidup tidak dapat dipertimbangkan secara terpisah dari lingkungan spesifik mereka dalam perlakukan dasar/fundamental apapun, baik organisme dan bentuk lingkungan merupakan suatu sistem fungsional alami, yaitu ekosistem.

Konsep yang sangat mirip telah diperkenalkan oleh ahli ekologi Rusia yang bernama Sukachev (1945, Sukachev dan Dylis 1964). Mereka telah mempertimbangkan fitoeceanosis (komunitas tumbuhan) bersama dengan lingkungannya sebagai satu ‘biogeocoenosis’. Berlawanan dengan konsep ekosistem, konsep biogeocoenosis menentukan batasan ditentukannya fitocoenosis. Dari sudut pandang menentukan batasan ditentukan oleh fitocoenosis. Dari sudut pandang sistematis vegetasi, konsep biogeocoenosis mempunyai keuntungan untuk mendefiniskan unit spesifik tumbuhan untuk perhatian sinekologi. Sementara itu, konsep ekosistem mempunyai keuntungan sugesti yang lebih umum/universal dalam menyarankan fokus esensial penelitian sinekologi saja, meninggalkan definisi batas spesifik terbuka dalam hubungannya dengan persyaratan penelitian yang berbeda. 

Dalam hal ini, satu ekosistem dapat digambarkan melalui beberapa cara. Satu-satunya persyaratan adalah bahwa komponen utamanya, lingkungan tempat hidup organisme, dan sebuah lingkungan yang nyaman harus ada dan bekerjasama dalam stabilitas fungsional (Odum, 1959). Kita sekarang dapat melihat ekosistem dari sudut definisi umum strukturalnya, dan dari aspek fungsional dan tipologinya :

a)    Aspek-Aspek Struktural

Dalam satu ekosistem hutan yang khas, seseorang dapat mempergunakan strata komponen sebagai satu definisi struktural yang umum. Strata ini terdiri dari lapisan pohon, lapisan semak, lapisan herba, serta seringkali lapisan lumut dan liken/lumut kerak.

Berikutnya mungkin saja membentuk stratum dasar, tapi biasanya lumut dan liken juga ada sebagai epifit dan mereka seringkali berasosiasi dengan substrat mikro dalam sebuah habitat seperti di permukaan bebatuan dan kayu yang membusuk.  Di bawah vegetasi, terdapat serasah dan lapisan humus.  Di tanah, seseorang dapat membedakan tiga strata tanah utama (A, B, C) ditambah strata perakaran, dan substratum geologis.  Komponen penting lainnya adalah mikrofauna dan flora di dalam tanah, serasah, dan humus, dan yang mendiami daun, cabang, dan kulit kayu. Juga terdapat satwa yang lebih besar yang hidup di dalam atau mengunjungi ekosistem hutan secara periodik.  Pelapisan adalah kompleks klimatis habitat, terdiri dari iklim makro regional, iklim topografis lokal, dan banyak iklim mikro dengan ekosistemnya sendiri. 

Komponen-komponen berbeda ini dapat dipelajari sebagai komposisi strukturalnya dan aktivitas serta interaksi fungsionalnya.

b)    Aspek-Aspek Fungsional

Dari satu sudut pandang kuantitas fungsional, Ovington (1962) me-list empatbelas parameter yang bermanfaat dalam analisis ekosistem hutan. Parameter yang dimasukkan (input) adalah energi matahari, hujan, debu, pelapukan batu, dan pelapukan tanah. Parameter hasil (output) antara lain kayu log dll., migrasi satwa,  dan saluran drainase. Sedangkan parameter-parameter yang ada di dalam (within) adalah penggunaan energi matahari oleh tumbuhan hijau, pencucian dari tanaman, jatuhan serasah, endapan tanaman lain dan kotoran satwa, pelapukan serasah, dan pelapukan akar.

Analisis permasalahan Ovington membawa point penting yang lain, yaitu bahwa sebuah ekosistem itu bukan merupakan sistem tertutup, namun sistem terbuka yang mengambil, melepaskan, dan memperlihatkan kumpulan aktivitas spesifik.  Keterbukaan ini telah digunakan sebagai kritik terhadap konsep.  Bagaimanapun, penerapan yang sama terhadap suatu organisme memiliki individualitasnya sendiri.

Adapun Odum (1959) menekankan pembagian ekosistem menjadi dua komponen organik, yaitu : (1) autotropik dan (2) heterotropik. Hal ini digolongkan ke dalam produsen (tumbuhan hijau), konsumen (terutama hewan), dan dekomposer (kebanyakan mikroorganisme saprofit). Ekosistem menjadi lengkap dengan komponen abiotik yang terdiri atas zat organik dan non-organik dasar.

Sudut pandang orientasi proses ini dibuat untuk menekankan kesamaan fungsional dalam ekosistem-ekosistem yang berbeda. Ini sangat penting dalam merumuskan prinsip-prinsip aktifitas umum lebih lanjut. Juga sangat penting untuk mengungkapkan keanekargaman komunitas. Semakin menjadi spesifik kajian terhadap proses dan interaksi, akan semakin penting pula pembatasan terhadap luasan dimana hasilnya dapat diekstrapolasi di alam.  Oleh karena itu, ukuran dan jenis ekosistem memberikan masalah-masalah tipologis yang penting untuk dipertimbangkan.

c)    Ukuran dan Jenis

Evans (1956) mengemukakan bahwa seharusnya tidak ada pembatasan dalam ukuran dan jenis. Seseorang dapat mengenal ekosistem pada satu unit yang kecil, seperti filosfere dari mikroorganisme pada daun tumbuhan. Juga pada unit yang sangat besar, yaitu bumi dan ekosfer. Seseorang mungkin mengenal jenis-jenis yang sangat berbeda, contohnya : sebuah hutan, sebuah danau, pulau, atau sebuah ekosistem kota. Dalam ekologi vegetasi, satu ekosistem mungkin dibatasi oleh satu komunitas tumbuhan, sebagaimana konsep biogeocoenosis, atau dibatasi oleh beberapa hubungan komunitas (Fosberg, 1965a).

Konsep ekosistem tidak dapat menggantikan konsep vegetasi dan konsep komunitas tumbuhan. Ini diperlukan untuk mendefinisikan ekosistem khusus/spesifik dalam ruang (misal : secara geografis) dan waktu. Konsep ekosistem, bagaimanapun telah membawa pada penekanan pemberian perhatian yang sama pada seluruh komponen pokok ekosistem di studi-studi lapangan.

d)    Klasifikasi Ekosistem

Tiga pendekatan berbeda untuk klasifikasi ekosistem dapat dibedakan; yaitu : pendekatan kombinasi, pendekatan independen, dan pendekatan fungsional.

Pendekatan kombinasi mengarahkan pada sebuah sintesis vegetasi dan lingkungan dari awal. Hal ini diwakili oleh pekerjaan dan konsep  dari Sukachev (1928, 1945), Sukachev dan Dylis (1964), Daubenmire (1952, 1968), Krajina dan murid-muridnya (1969), Hills (1960, 1961), Marr (1967), Schlenker (1951), Kopp dan Hurtig (1965), Eberhardt, Kopp, dan Passarge (1967), serta yang lainnya.

Pendekatan independen mempertimbangkan komponen-komponen individu dari ekosistem sebagai satu entitas tersendiri/terpisah dan mengevaluasinya secara independen. Setelah itu, mereka dikombinasikan berdasarkan peta-peta dan profil-profil. Pada cara inilah ekosistem ditentukan/ditetapkan.

Pendekatan pertama telah ditemukan bermanfaat (useful) pada studi evaluasi tapak (site) dan hutan, khususnya untuk penelitian ekologi dasar yang melayani penerapan akhir, dimana komponen-komponen ekosistem dapat dipergunakansebagai indikator faktor-faktor tapak yang lebih tersembunyi.

Pendekatan kedua membolehkan satu korelasi objektif dari komponen-komponen ekosistem yang bervariasi sejak variasi tersebut ditentukan secara independen, yaitu dari kriteria yang ditemukan di dalam setiap komponen. Pendekatan ini secara khusus bermanfaat pada studi vegetasi dasar yang dimulai dari aspek yang lebih luas atau lebih umum, dan kemudian diperluas pada aspek yang lebih spesifik dengan satu proses perkiraan suksesi (sensi Poore, 1962).

[Background and Current Trends in Vegetation Ecology – Vegetation Ecology].