Rabu, 11 Juni 2014

EKOSISTEM HUTAN PEGUNUNGAN TINGGI



BAB I
PENDAHULUAN

1.1   Pengertian
1.1.1               Ekosistem
Ekosistem adalah unit fungsional dasar dalam ekologi yang didalamnya tercantum organisme dan lingkungannya (lingkungan abiotik dan biotik),diantara keduanya saling mempengaruhi (Odum dalam indriyanto,2008). Sedangkan menurut Soemarwoto dalam Elfis (2006), ekosistem adalah suatu system ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
Spurgeon (2005), menyatakan suatu ekosistem terdiri atas habitat dan komunitasnya. Makhluk hidup yang ada didalamnya saling berinteraksi antar sesama makhluk hidup (biotik) juga berinteraksi dengan lingkungan tak hidup ( abiotik) untuk membentuk kesatuan ekologi yang dapat terjadi sendiri.
Pengertian ekosistem menurut beberapa para ahli, yaitu:
1.   A. G. Tansley (1935) : ekosistem adalah satuan atau unit dasar utama ekologi secara struktural dan fungsional
2.  Clapham (1974) : suatu kajian tentang ekosistem alami pada dasarnya akan terpusat pada kehidupan lingkungan biotik maupun lingkungan abiotiknya.
3.    Cox (1996) : ekosistem merupakan suatu unit lingkungan yang terdiri dari komponen biotik dan komponen abiotik yang saling berinteraksi dan saling tukar-menukar nutrisi dan energi.
Menurut Dirjen PHKA Departemen Kehutanan (2004), secara umum tipe-tipe ekosistem pegunungan dapat di bedakan menurut ketinggian, antara lain:
1.  Ekosistem Hutan Pegunungan Bawah, Tipe hutan pegunungan bawah terdapat pada ketinggian 1.000-1.500 m dpl.
2.  Ekositem Hutan Pegunungan Atas,  Ekosistem hutan pegunungan atas terdapat pada ketinggian 1.500-2.400 m dpl. Pada umumnya tipe ini dicirikan oleh keanekaragaman jenis vegetasi yang tinggi, pohon besar dan tinggi membentuk tiga strata tajuk.Tinggi tajuk hutan sekitar 30-40 m.
3.  Ekosistem Sub-alpin, Tipe ekosistem yang terdapat pada ketinggian 2.400-3.019 m dpl, memiliki strata tajuk yang sederhana dan pendek yang disusun oleh jenis pohon-pohon kecil (kerdil), dengan tumbuhan bawah yang tidak terlalu rapat. Keanekaragaman vegetasi pada tipe ekosistem ini lebih rendah dibandingkan kedua ekosistem lain. Keadaan hutan di puncak gunung memiliki batang yang lebih kurus, kerapatan tinggi, ditumbuhi lumut lebih banyak dibandingkan keadaan hutan di puncak.
Secara umum, komponen ekosistem terbagi atas dua kelompok yakni biotik dan juga abiotik. Komponen biotik merupakan komponen berupa mahluk hidup. Sementara itu komponen abiotik mencakup semua hal di luar mahluk hidup dalam sebuah satuan ekosistem. Meski tak hidup, namun komponen abiotik ini sangat mempengaruhi keberlangsungan hidup dari komponen biotik. Komponen abiotik antara lain Suhu, Tanah, Batu, Air, Udara, Cahaya dan Iklim.
Komponen biotik mencakup beberapa hal yang dapat dikelompokkan berdasarkan fungsinya. Berdasarkan fungsi komponen tersebut, maka ia akan dibagi menjadi dua komponen dasar yakni autotrof dan juga komponen heterotrof.
1.        Autotrof adalah istilah yang menunjuk pada mahluk hidup yang bisa membentuk sendiri makanannya sendiri.
2.        Heterotrof adalah organisme konsumen yang tak bisa membentuk makanannya sendiri sehingga ia mengambil kebutuhan tersebut dari luar dirinya.
Dalam ekologi, ekosistem merupakan tingkat organisasi yg lebih tinggi dari komunitas, populasi dan spesies. Di dalam ekosistem setiap spesies mempunyai sutau tempat tinggal (habitat) atau relung ekologi (niche) serta faktor lingkungan tertentu yang khas, yang kadang-kadang dapat menunjukkan macam-macam ekosistemnya. Salah satu contohnya adalah ekosistem hutan pegunungan tinggi.

Gambar 1 : ekosistem hutan pegunungan tinggi (arsip: 6A biologi 2014)

1.1.2        Hutan
Hutan pegunungan adalah salah satu formasi hutan tropika basah yang terbentuk di wilayah pegunungan. Salah satu cirinya, hutan ini kerap diselimuti awan, biasanya pada ketinggian atap tajuk (kanopi) nya. Pepohonan dan tanah di hutan ini acapkali tertutupi oleh lumut, yang tumbuh melimpah-limpah. Oleh sebab itu, formasi hutan ini juga dinamai hutan lumut, hutan kabut, atau hutan awan (clound forest).
Seseorang yang mendaki ke puncak gunung, bila jeli mengamati, akan melihat perubahan dan perbedaan pada fisiognomi hutan sejalan dengan meningkatnya ketinggian tempat (elevasi). Pohon-pohon mulai banyak digaluyuti lumut, epifit, termasuk berjenis-jenis anggrek. Atap tajuk mulai memendek, setinggi-tingginya sekitar 30-an meter. Sembulan (emergent) semakin jarak didapati, begitu juga banir (akar papan) dan kauliflori, yaitu munculnya bunga dan buah di batang pohon (bukan di cabang atau pucuk ranting). Dan menyolok, mulai pada elevasi tertentu, cabang dan ranting pohon akan bengkak-bengkok dan daun-daunnya akan mengecil ukurannya.  
Menurut Indrianto dalam Elfis (2006), menyatakan hutan merupakan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia karena dapat memberikan sumbangan hasil alam yang cukup besar bagi Negara.

1.1.3        Gunung
Gunung adalah sebuah bentuk tanah yang menonjol di atas wilayah sekitarnya. Sebuah gunung biasanya lebih tinggi dan curam dari sebuah bukit, tetapi ada kesamaan, dan penggunaan sering tergantung dari adat lokal. Beberapa otoritas mendefinisikan gunung dengan puncak lebih dari besaran tertentu ( Anto, 2000). Menurut Sulfiantono (2009), membagi tipe hutan pegunungan berdasarkan ketinggian menjadi empat tipe yaitu:
1.      Hutan dataran rendah pada ketinggian 0-1.200 m dpl
2.      Hutan pegunungan bawah pada ketinggian 1.200-1.800 m dpl
3.      Hutan pegunungan atas pada ketinggian 1.800-3.000 m dpl
4.      Hutan sub-alpin pada ketinggian di atas 3.000 m dpl

1.2     Faktor Klimatologis Dan Edaphis
1.2.1         faktor klimatologis
              Menurut Elfis (2010) Klimatologi Salah satu faktor penting yang mempengaruhi penyebaran dan pertumbuhan tumbuh-tumbuhan adalah iklim.Unsur-unsur iklim seperti temperatur, curah hujan, kelembaban, dan tekanan uap air berpengaruh terhadap pertumbuhan pohon.Hubungan iklim dengan tumbuhan sangat erat. Iklim berpengaruh terhadap berbagai proses fisiologi (fotosintesis, respirasi, dan transpirasi), pertumbuhan dan reproduksi (pembungaan, pembentukan buah, dan biji) dan sebagainya. Hubungan tumbuhan dengan faktor lingkungan iklim merupakan hubungan yang tidak terpisahkan dan bersifat menyeluruh (holocoenotik).
              Klimatologi adalah Ilmu yg membahas tentang iklim. Iklim dapat dipandang sebagai kebiasaan-kebiasaan alam yang berlaku, yang digerakkan oleh gabungan dari unsur-unsur iklim. Unsur-unsur Iklim terdiri atas radiasi matahari, temperatur, kelembaban, awan, presipitasi, evaporasi, tekanan udara, dan angin. Unsur-unsur iklim ini berbeda dari satu tempat dengan tempat lain. Perbedaan ini disebabkan karena faktor-faktor iklim (pengendali iklim). Faktor-faktor pengendali iklim terdiri dari Ketinggian tempat, Latitude (garis lintang), Daerah-daerah tekanan, Arus Laut dan Permukaan Tanah (Kasiono, 2010).
              Pada umumnya iklim pegunungan memiliki lebih beragam dibanding dengan iklim lahan pamah, dan merupakan hasil perpaduan rumit berbagai variable yang mengikuti sebuah pola dasar (i) buaian harian pendek, (ii) penurunan suhu keteduhan secara teratur sesuai elevasi, dan (iii) peragantian tahunan tiupan angina tenggara atau angina muson kering cepanajang musim panas dibelahan bumi uatara (juni-september) dan angina muson belahan barat laut (November-maret). Pergantian ini sangat dipengaruhi oleh topografi pegunungan.Topografi menyebabkan hujan berkepanjangan untuk daerah yang terkena tiupan angin dan kekeringan didaerah bayangan hujan, sehinggga mengakibatkan langit berawan, matahari cerah, curah hujan (presipasi), kelembaban udara, angina dan penguapan (Steenis, 2006).
1.2.1.1 Unsur-unsur klimatologis 
a)      Kualitas Cahaya Matahari Atau Posisi Panjang Gelombang
secara fisika radiasi matahari merupakan gelombang-gelombang  elektromaknetik dengan berbagai panjang gelombang. Umumnya tumbuhan beradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang gelombang antara 0,39-7,6 mikron. Pada ekosistem daratan cahaya pada suatu ekosistem peraiaran cahaya merah dan biru diserap oleh fitoplankton yang hidup dipermukaan sehingga cahaya hijau akan lewat atau akan dipenetrasikan kelapisan paling bawah. Sinar matahari mempengaruhi sistem secara global, karena sinar matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. Radiasi matahari dalam suatu lingkungan berasal dari dua sumber utama: Temperatur matahari yang tinggi, radiasi termal dari tanah, pohon, awan dan atmosfir. Beberapa tumbuhan memiliki karakteristik yang dianggap sebagai adaptasinya dalam mereduksi kerusakan akibat cahaya yang terlalu kuat (Elfis, 2010).
Pengukuran iklim periode april-desember 2013 januari –maret 2014 (berdasaran rekapitulasi data klimatologis sekunder dari stasiun meteorologi pandai sikek kabupaten agam sumatera barat untuk data iklim seputaran gunung merapi dan gunung singgalang
   No
Bulan
Radiasi harian (Watt/m2/menit)
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
1.
April
31,9522
51,3915
59,3522
66,0316
92,6935
62.0290
62.0290
2.
Mei
142,0522
142,6222
142,2296
102,2292
142,2322
142,0220
142,0220
3.
Juni
166,0326
163,0222
192,1221
103,2251
98,9223
102,9321
102,9321
4.
Juli
96,9621
98,6621
103,5321
132,2226
102,2225
98,2223
98,2223
5.
Agustus
61,9660
69,9922
103,0150
102,1052
98,3105
98,0222
98,0222
6.
September
68,2252
66,2322
96,6623
100,5391
98,2222
102,6622
102,6622
7.
Oktober
68,2662
68,9921
69,0222
102,6225
102,9920
98,6692
98,6692
8.
November
68,6666
68,2251
62,6692
92,9210
98,6623
96,9635
96,9635
9.
Desember
61,9660
69,9922
103,0150
102,1052
98,3105
98,0222
98,0222
  10
Januari
68,2252
66,2322
96,6623
100,5391
98,2222
102,6622
102,6622
11.
Februari
68,2662
68,9921
69,0222
102,6225
102,9920
98,6692
98,6692
12.
Maret
68,6666
68,2251
62,6692
92,9210
98,6623
96,9635
96,9635
Table 1 : Rata-rata intensitas radiasi matahari (Watt/m2)

b)      Kelembaban udara
umumnya sangat sangat besar dalam hutan pegunungan tinggi, terutama malam hari karena penurunan suhu. Cahaya matahari pada ekosistem pegunungan berperan penting dalam pertumbuhan tanaman.Untuk suhu di pegunungan tinggi secara alami suhu rata-rata turun dengan bertambahnya elevasi, dipuncak-puncak fruktuasi suhu sangat besar terutama suhu harian panjang musim kemarau. Tutupan awan atau kabut selama satu jam akan berpengaruh dan menyebabkan penurunan suhu (Steenis, 2006).

No
Bulan
Kelembaban udara harian (%)
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
1.
April
86
84
84
84
86
85
85
2.
Mei
85
71
74
73
74
74
74
3.
Juni
79
78
85
74
74
85
84
4.
Juli
82
84
85
71
71
74
74
5.
Agustus
87
84
83
85
76
84
85
6.
September
83
82
85
85
85
76
84
7.
Oktober
84
82
85
84
84
78
79
8.
November
85
84
82
79
78
78
79
9.
Desember
82
84
85
71
71
74
74
10.
Januari
87
84
83
85
76
84
85
11.
Februari
83
82
85
85
85
76
84
12.
Maret
84
82
85
84
84
78
79
Table 2 : Rata-rata kelembaban udara (%)

c)   Temperatur, Merupakan  komponen abiotik klimatologi pada suatu ekosistem tumbuhan. Suhu dikatakan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur sebagai skala tertentu (Elfis , 2010)
No.
Bulan
Suhu udara harian (oC)
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
1.
April
16,1
16,0
16,0
16,5
16,2
16,1
16,1
2.
Mei
18,1
16,1
16,5
19,1
19,1
16,2
16,2
3.
Juni
16,1
16,4
19,0
18,0
18,1
19,1
19,1
4.
Juli
16,4
16,2
19,2
18,5
18,4
18,1
19,1
5.
Agustus
16,5
19,1
16,2
18,0
18,1
19,1
16,1
6.
September
18,1
16,1
16,1
18,4
19,2
19,1
16,0
7.
Oktober
18,4
16,1
16,1
18,1
19,1
19,1
16,1
8.
November
18,1
16,1
16,4
19,0
19,1
16,5
16,2
9.
Desember
16,5
19,1
16,2
18,0
18,1
19,1
16,1
10.
Januari
18,1
16,1
16,1
18,4
19,2
19,1
16,0
.
Februari
18,4
16,1
16,1
18,1
19,1
19,1
16,1
12.
Maret
18,1
16,1
16,4
19,0
19,1
16,5
16,2
Table 3 : Rata-rata suhu udara (ºC)

d)     Curah hujan
Curah hujan adalah banyaknya air yang tersedia di bumi. Kecukupan air disepanjang tahun atau dimusim tumbuh menyebabkan pembentukan hutan-hutan. Curah hujan memberi peranan dan konstribusi jika curah hujan cukup maka hutan didaerah dengan iklim yang lebih tinggi masih dapat bertahan. Didaerah yang hujannya turun pada musim panas dan di daerah lain yang periode keringnya panjang disitu terbentuk perumputan dengan selingan hutan-hutan pada tempat-tempat yang tanahnya basah.

Gambar 2 : Pola Curah Hujan Diwilahayah Pegunungan
e)      Angin
Angin berperan untuk mendorong peningkatan evaporasi dan transpirasi sedemikian rupa sehingga efeknya mengeringkan bagi vegetasi. Angin juga dapat merugikan ekosistem tanaman yang ada. Dibeberapa daerah angin merupakan faktor yang menentukan bagi vegetasi. Angin merupakan gerakan atau perpindahan dari suatu massa udara dari satu tempat ketempat lain secara horizontal.

Gambar 3: Pola Angin Diwilayah Pegunungan

1.2.2.2 Suksesi
            Suksesi yaitu suatu proses perubahan yang terjadi dalam komunitas atau ekosistem yang menyebabkan tibulnya penggantian dari satu komunitas atau ekosistem oleh komunitas atau ekosistem yang yang lain (Kaendeigh, 1980). Selanjutnya menurut Irwan, 1992 suksesi yaitu proses perubahan dalam komunitas yang berlangsung meuju kesatu arah, berlangsung lambat, teratur, pasti, dan dapat diramalkan. Kemudian suksesi primer adalah suksesi yang terjadi diatas lahan atau wilayah yang mula-mula gundul atau terbuka
            Suksesi sekunder adalah suksesi yang terjadi pada lahan atau wilayah yang pada awalnya bervegetasi lengkap sempurna, kemudian mengalami kerusakan oleh bencana seperti peletusan vulkanik, banjir, tanah longsor, gempa bumi, kebakaran, tetapi bencana itu tidak sampai merusak tempat tumbuh secara keseluruhan, sehingga ditempat tersebut masih ada substrat lama dan organism hidup.


Gambar  5 : Hutan Pegunungan Yang Mangalami Konversi Menjadi Lahan Pertanian (Sumber Arsip Biologi 6A ,2014)

1.3     Faktor Edaphis
Menurut Rayes (2006), tanah merupakan salah satu sumber daya alam yang memiliki banyak fungsi penting dalam ekosistem, diantaranya adalah sebagai pertumbuhan tanaman, habitat bagi jasad tanah, media bagi konstruksi atau rekayasa, sistem daur ulang bagi unsur hara dan sisa-sisa organik serta system bagi pasokan dan penyaringan/penjernihan air. Tanpa tanah, manusia tidak dapat bertahan hidup. Mengingat tanah memainkan peranan amat penting dalam ekosistem maka harus berhati-hati dalam mengelola dan melindunginya dari kerusakan. Setiap tahun beratus-ratus bahkan beribu-ribu ton tanah hilang karena erosi.
Berdasarkan hasil observasi yang dilakukan, tanah yang terdapat pada daerah pegunungan tinggi adalah jenis tanah Vulkanik. Tanah vulkanik adalah tanah yang terbentuk dari lapukan materi letusan gunung berapi yang subur mengandung zat hara yang tinggi. Jenis tanah vulkanik dijumpai di sekitar gunung berapi. Tanah vulkanik merupakan tanah yang banyak mengandung unsure hara.
Apabila tanah vulkanik diberi tambahan pupuk organic atau kotoran hewan kondisi tanah akan menjadi lebih prima untuk pertanian dilereng gunung merapi. Warnanya lebih gelap; berasal dari gunung berapi yang meletus; sangat mudah menyerap air; sangat subur untuk lahan pertanian. 

Gambar  6 : tekstur tanah gunung merapi (arsip : 6A biologi 2014)
 
   Ciri-Ciri Tanah
Tingkatan
Sangat Rendah
Rendah
Sedang
Tinggi
Sangat  Tinggi
C-organik (%)
< 1,00
1,00-2,00
2,01 - 3,00
3,01 – 5,00
> 5,00
N-total (%)
a.      Mineral
b.      Gambut

< 0,10

0,10-0,20
< 0,80

0,21 - 0,50
0,80 – 2,50

0,51 – 0,75
> 2,50

> 0,75
Rasio C/N
< 5
5 – 10
11 – 15
16 – 25
> 25
P2O5 Bray 1 (ppm)
< 10
10 –15
16 – 25
26 – 35
> 35
K (me/100 g)
< 0,10
0,10-0,20
0,30 – 0,50
0,60 – 1,00
> 1,00
Na (me/100 g)
< 0,10
0,10-0,30
0,40 – 0,70
0,80 – 1,00
> 1,00
Mg (me/100 g)
< 0,40
0,40-1,00
1,10 – 2,00
2,10 – 8,00
> 8,0
Ca (me/100 g)
< 2
2 – 5
6 – 10
11 – 20
> 20
KTK (me/100 g)
< 5
5 – 16
17 – 24
25 – 40
> 40
Kejenuhan Basa (%)
< 20
20 –35
36 – 50
51 – 70
> 70
Kadar Abu (%)

< 5
5 – 10
> 10


Sangat Masam
Masam
Agak Masam
Netral
Agak Alkalis
Alkalis
pH (H2O)
a. Mineral

< 4,5

4,5 – 5,5

5,6 – 6,5

6,6-7,5

7,6 -8,5

> 8,5

Sangat masam
Sedang
Tinggi
pH (H2O)
b. Gambut

< 4,0

4 – 5

> 5











Tabel 4 : Kriteria Penilaian Kesuburan Tanah Menurut Pusat Penelitian Tanah
 (Pusat Penelitian Tanah Dan Agroklimat, 1993)




Sifat Kimia Tanah
Kedalaman Lapisan Contoh (cm)
0 – 30
30 – 60
Nilai
Peringkat
Nilai
Peringkat
pH (H2O)
6,2 – 6,6
S
6,3 – 6,6
S
C-organik (%)
6,62–6,67
S
6,67 –6,67
S
N-total (%)
12,67 – 13,61
S
12,67 – 13,66
S
P2O5 Bray 1 (ppm)
27,2 – 20,6
S
20,0 – 22,6
S
Ca (me/100 g)
6,02 – 6,42
S
6,37 – 6,67
S
Mg (me/100 g)
2,22 – 2,24
S
2,32 – 2,42
S
K (me/100 g)
0,37– 0,42
S
0,37 – 0,44
S
Na (me/100 g)
0,48 – 0,61
S
0,47 – 0,61
S
Total Basa (me/100g)
8,12 – 8,18
S
7,04 –7,26
S
KTK (me/100 g)
21,6 – 22,6
S
24,6 – 26,6
S
Kejenuhan Basa (%)
47,8 – 41,8
S
44,6 – 47,6
S
Kadar Abu (%)
10,07 – 10,11
S
10,61 – 10,67
S
Kadar Air Lapang (%)
170,6-210,6
S
177,6 –227,6
S
Kadar Air Tanah (%)
170,6-201,1
S
175,6 – 187,6
S

Keterangan :
SM = Sangat masam              T = Tinggi                       R = Rendah
ST = Sangat tinggi                  S = Sedang                   SR = Sangat  rendah
Catatan: Diolah dari data analisis agregat tanah oleh Laboratorium Tanah Fakultas Pertanian Universitas Riau
Tabel 5 : Kisaran Nilai dan Tingkat Penilaian Analisis Agregat Kimia Tanah Gunung Marapi  Kabupaten Agam Sumatera Barat
Salah satu diantara sekian banyak jenis tanah adalah tanah vulkanik, yaitu lapisan bumi yang terbentuk dari materi-materi letusan gunung berapi yang telah lapuk. Tanah vulkanis sangat subur karena mengandung unsure-unsur hara yang tinggi. Kita bisa menjumpai tanah vulkanis diwilayah-wilayah sekitar lereng gunung berapi.
Ketika sebuah gunung api meletus, ia akan memuntahkan aneka partikel yang panas keudara. Kemudian, menyebar kelingkungan sekitarnya. Salah satu material yang dikeluarkan gunung berapi adalah abu vulkanik. Ketika pertama kali muncul, abu yang sangat panas dan pekat ini bisa membahayakan sehingga harus dihindari namun, begitu kondisi mendingin abu yang melapisi permukaan tanah tersebut akan menunjukkan keajaiban dalam meningkatkan kesuburan.
Sifat fisik abu merapi yang khas adalah apa bila jatuh kepermukaan tanah menyebabkan abua kan cepat mengeras dan sulit ditembus oleh air baik dari atas atau dari bawah permukaan bawah permukaan tanah. Hal ini lah yang menyebabkan bagian dalam tanah cukup tinggi. Sedangkan ruang pori total pada lapisan 1 yang mengandung banyak abu merapi,memiliki kondisi yang baik sehingga tingkat kesuburan tanah didaerah pegunungan tinggi subur karena kandungan unsur yang terdapat didalamnya diantaranya yaitu (Na, Ca, K, C – organik, N dan Mg). Tanah nya berwarna coklat – kehitaman yang mengandung diantaranya magnesium, fosfor, C-organik yang baik untuk pertumbuhan tanaman dan para pendatang biasanya menjadikannya lahan hutan konservasi yang ditanami tanaman sayur- mayur dan buah dan tanaman itu menjadi tumbuh subur.




BAB II
PEMBAHASAN

2.1  letak geografis wilayah

                Secara geografis Provinsi Sumatra Barat terletak di 1o Lintang Utara – 3o Lintang Selatan dan 98o–102o Bujur Timur. Batas wilayah Provinsi Sumatra Barat adalah sebagai berikut :
Utara    =  Sumatera Utara
Selatan            =  Jambi dan Bengkulu
Timur   =  Samudera Indonesia
Barat   =  Riau
Sumatera Barat terletak di pesisir barat bagian tengah pulau Sumatera, memiliki dataran rendah di pantai barat, serta dataran tinggi vulkanik yang dibentuk oleh Bukit Barisan. Garis pantai provinsi ini seluruhnya bersentuhan dengan Samudera Hindia sepanjang 375 km. Kepulauan Mentawai yang terletak di Samudera Hindia dan beberapa puluh kilometer dari lepas pantai Sumatera Barat termasuk dalam provinsi ini.
Sumatera Barat memiliki beberapa danau, di antaranya adalah danau Singkarak yang membentang di kabupaten Solok dan kabupaten Tanah Datar dengan luas 130,1 km², danau Maninjau di kabupaten Agam dengan luas 99,5 km², dan danau Kembar di kabupaten Solok yakni danau Diatas dengan luas 31,5 km², dan danau Dibawah dengan luas 14,0 km² .
Beberapa sungai besar di pulau Sumatera berhulu di provinsi ini, di antaranya adalah sungai Siak, sungai Rokan, sungai Inderagiri(disebut sebagai Batang Kuantan di bagian hulunya), sungai Kampar, dan Batang Hari. Semua sungai ini bermuara di pantai timur Sumatera, di provinsi Riau dan Jambi. Sementara sungai-sungai yang bermuara di provinsi ini berjarak pendek, di antaranya adalah Batang Anai, Batang Arau, dan Batang Tarusan.
Sumatera Barat memiliki 29 gunung yang tersebar di 7 kabupaten dan kota. Beberapa di antaranya adalah gunung Talamaudi kabupaten Pasaman Barat yang merupakan gunung tertinggi di provinsi ini dengan ketinggian 2.913 meter, gunung Marapi di kabupaten Agam dengan ketinggian 2.891 m, gunung Sago di kabupaten Lima Puluh Kota dengan ketinggian 2.271 m, gunung Singgalang di kabupaten Agam dengan ketinggian 2.877 m, gunung Tandikat di kabupaten Padang Pariaman dengan ketinggian 2.438 m, gunung Talang di kabupaten Solok dengan ketinggian 2.572 m, dan gunung Pasamandi kabupaten Pasaman Barat dengan ketinggian 2.190 m.
Secara fisiografi, sebagian besar wilayah Kabupaten Agam berupa pegunungan, dimana memiliki dua buah gunung berapi yaitu Merapi dan Singgalang serta satu danau yakni Maninjau seluas 9 950 Ha. Wilayah Kabupaten Agam memiliki empat kelas curah hujan, yaitu: daerah dengan curah hujan > 4500 mm/ tahun berada di sekitar lereng gunung Merapi dan Singgalang meliputi sebagian wilayah Kecamatan IV Koto dan Banuhampu Sungai Puar, daerah dengan curah hujan 3500-4500 mm/tahun mencakup sebagian wilayah Tilatang Kamang, Baso dan IV Angkat Candung, daerah dengan curah hujan 3500-4000 mm/tahun meliputi Kecamatan Palembayan, Palupuh dan IV Koto, dan daerah dengan curah hujan 2 500-3500 mm/tahun meliputi sebagian wilayah Kecamatan Lubuk Basung dan Tanjung Raya. Curah hujan terbanyak pada umumnya terjadi pada bulan Februari hingga April yakni sebesar 2000 mm/tahun, sedangkan di daerah pegunungan > 3000 mm/tahun.

Gunung Marapi yang juga dikenal sebagai Marapi atau Berapi memiliki ketinggian 2891,3 m dari permukaan air laut. Sebagai salah satu gunung yang paling aktif di Sumatera, Merapi sudah sering meletus. Terhitung sejak akhir abad 18 hingga 2008 tercatat kira-kira sudah 454 kali melatus, 50 di antaranya dalam skala besar, sedangkan sisanya dalam skala kecil dengan mengeluarkan abu belerang.
Di antara sekian banyak gunung yang ada di Sumatera Barat, Gunung Merapi merupakan objek wisata yang sering dikunjungi oleh pada wisatawan. Gunung Merapi sudah memiliki jalur tetap untuk para pendaki, sehingga memudahkan para pendaki untuk melakukan pendakian. Di gunung ini, terdapat bunga edelwis yang tumbuh bermekaran di sekitar lereng gunung, yang menambah indahnya pemandangan Gunung Merapi. Gunung Merapi berada dekat dengan kota Bukit tinggi, tepatnya di sekitar Kabupaten Agam dan Kabupaten Tanah Datar, Sumatera Barat, Indonesia.


Gunung Singgalang merupakan salah satu dari beberapa gunung yang ada di Provinsi Sumatera Barat. Ketinggian gunung Singgalang mencapai 2,877 meter dari permukaan laut. Gunung Singgalang secara geografis terletak di Kabupaten Agam. Gunung ini berdiri kokoh tepat berada di sebelah gunung Merapi.
Gunung Singgalang mempunyai kawasan hutan Dipterokarp Bukit, hutan Dipterokarp Atas, hutan Montane,dan hutan Ericaceous atau hutan gunung. Hutan Dipterokarp Bukit adalah kawasan hutan yang terdapat di ketinggian antara 300 – 750. Spesies utamanya ialah Pokok Seraya, Pokok Keruning, dan Pokok Meranti. Hutan Dipterokarp Atas adalah kawasan hutan yang terdapat pada ketinggian 750 - 1,200 meter, spesies utamanya terdiri dari Pokok Meranti Bukit dan Pokok Damar Minyak. Hutan Montane merujuk kepada kawasan hutan yang terdapat pada ketinggian 1,200 - 1,500 meter, spesies utamanya terdiri dar Pokok Mempening, Pokok Berangan, Pokok Damar Minyak, dan Pokok Podo. Hutan Ericaceous atau hutan gunung merujuk kepada kawasan hutan yang terdapat pada ketinggian melebihi 1,500 meter, spesies utamanya terdiri dar Pokok Kelat, Pokok Periuk Kera, dan berbagai-bagai jenis belukar, buluh, resam, paku-pakis, dan Lumut. Gunung Singgalang, merupakan Gunung api yang tidak aktif. Gunung ini ditutupi hutan hujan tropis, trek pendakian terjal dan terdapat 2 buah telaga di daerah puncak yaitu “Telaga Dewi” dan “Telaga Kumbang”.

2.2  Keanekaragaman Hayati Ekosistem Pegunungan Tinggi Marapi
Sumatera Barat merupakan salah satu provinsi di Indonesia yang kaya dengan sumber keanekaragaman hayati. Sebagian besar wilayahnya masih merupakan hutan tropis alami dan dilindungi. Berbagai spesies langka masih dapat dijumpai, misalnya Rafflesia arnoldii (bunga terbesar di dunia), harimau sumatera, siamang, tapir, rusa, beruang, dan berbagai jenis burung dan kupu-kupu.
Terdapat dua Taman Nasional di provinsi ini, yaitu Taman Nasional Siberut yang terdapat di pulau Siberut (Kabupaten Kepulauan Mentawai) dan Taman Nasional Kerinci Seblat. Taman nasional terakhir ini wilayahnya membentang di empat provinsi: Sumatera Barat, Jambi, Bengkulu, dan Sumatera Selatan.
Selain kedua Taman Nasional tersebut terdapat juga beberapa cagar alam lainnya, yaitu Cagar Alam Rimbo Panti, Cagar Alam Lembah Anai, Cagar Alam Batang Palupuh, Cagar Alam Air Putih di daerah Kelok Sembilan, Cagar Alam Lembah Harau, Cagar Alam Beringin Sakti dan Taman Raya Bung Hatta.

2.3  Pola Rantai Makanan
            Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan hidupnya.hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya sangat kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan non hayati membentuk system ekologi yang disebut ekosistem. Didalam ekosistem terjadi rantai makanan, aliran energy, dan siklus biogeokimia (Soemarno,2007).
            Rantai makanan merupakan transport atau perpindahan energy dalam sumbernya melalui serangkaian organisme yang dimakan dan dimakan (Odum dalam indrianto,2008). Pendapat lain menyatakan rantai makanan adalah peralihan energy dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan dimakan. Para ilmuan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok yaitu rantai pemangsa, rantai parasite, rantai saprofit, (Soemarno, 2007).
            Rantai makanan, yaitu perpindahan materi dan energy melalui proses makan dan dimakan dangan urutan tertentu. Karena organisme pertama yang mampu menghasilkan zat makan adalah tumbuhan maka tingkat tropi pertama selalu diduduki tumbuhan hijau atau produsen.Hewan pemakan konsumen primer merupakan tingkat tropi ketiga, terdiri atas hewan-hewan karnivora. Setiap pertukaran energy dari satu tingkat tropik ke tingkat tropi lainnya, sebagian energy akan hilang (Kasatindra, 2008).
            Menurut Elfis (2010) dalam rantai makanan dan aliran energy dikenal dengan adanya dua hukum termodinamika yang menyatakan bahwa enerdi dapat berubah bentuk tetapi tidak dapat dimusnakan dan tidak ada perubahan bentuk energy yang efisien serta aliran energy dialam atau ekosistem tunduk pada hukum termodinamika.
            Dengan proses fotosinteis energy cahaya matahari ditangkap oleh tumbuhan dan diubah menjadi energy kimia atau makanan yang disimpan dalam tubuh.Selanjutnya Indrianto(2008),menjelaskan pada prinsipnya, rantai makanan dapat dibedakan kedalam tiga kelompok sebagai berikut:
1. Rantai pemangsa, Rantai pemangsa yaitu pemindahan energy dan materi dari produsen (tumbuhan) ke hewan kecil, kemudian ke hewan yang besar, dan berakhir pada hewan yang paling besar.
2.  Rantai parasite, Rantai parasite yaitu pemindahan energy dan materi dari organisme besar ke organisme kecil.
3.   Rantai saprofit, Rantai saprofit yaitu pemindahan energi dan materi dari organisme mati (bahan organik) ke mikroorganisme atau jasad renik.



     Lebih lanjut Ansori (2009), menjelaskan tingkat tropic kedua di tempati oleh berbagai tingkat organisme yang tidak dapat menyusun bahan organic sendiri disebut organisme heterotrof.Organisme heterotroph disebut juga dengan konsumen. Pembagian konsumen antara lain sebagai berikut:
1.      Konsumen primer, Organisme pemakan produsen atau disebut herbivore yang menempati tingkat kedua.
2.   Konsumen sekunder, Organisme pemakan disebut karnivora kecil yang menempati tingkat tropik ketiga.
3.      Konsumen tersier, Organisme pemakan konsumen sekunder disebut karnivora besar yang menempati tingkat tropik keempat. Dalam satu ekosistem tidak memiliki tingkat tropik karena tergantung dari keanekaragaman satu tempat. Namun, biasanya terdiri dari empat sampai lima tingkat tropik.


 
Gambar 13 : Rantai Makanan Perumput
Jika kedudukan tingkat trofi pertamanya ditempati produsen.
Contohnya: padi → tikus → ular → elang
Pada contoh tersebut tingkat trofi pertamanya padi (produsen), tingkat trofi kedua tikus (konsumen pertama), tingkat trofi ketiga ular (konsumen kedua), dan tingkat trofi keempat ditempati oleh elang (konsumen ketiga).
Rantai makanan detritus
Jika kedudukan tingkat trofi pertamanya ditempati oleh detritus.
Contoh: kayu lapuk → rayap→ ayam → elang
Pada contoh rantai makanan di atas tingkat trofi pertamanya ditempati oleh kayu lapuk (detritus), tingkat trofi keduanya rayap (detritivor), tingkat trofi ketiga ditempati ayam (konsumen kedua), dan tingkat trofi keempat ditempati oleh elang (konsumen ketiga). Contoh lain rantai makanan detritus adalah seresah atau dedaunan dimakan cacing tanah, cacing tanah dimakan ikan, dan ikan dimakan manusia.

2.4  Jaring-Jaring Makanan
            Menurut Odum dalam Indrianto (2008), jarring makanan merupakan gabungan dari rantai makanan.Semua rantai makanan dalam suatu ekosistem tidak berdiri sendiri, melainkan salaing berkaitan antar rantai makanan.Jika tiap-tiap rantai makanan yang ada didalam ekosistem disambung-sambungkan dan membentuk gabungan rantai makanan yang lebih kompleks, maka terbentuk jaring makanan.Jaring makanan dalam suatu ekosistem dapat menggambarkan kestabilan ekosistem tersebut. Makin banyak rantai makanan dan makin besar kemungkinan terbentuknya gabungan dalam jaringan makanan, akan menunjukkan kestabilan ekosistem makin tinggi (Indrianto,2008).
            Jaring-jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang saling berhubungan satu sama lain sedimikian rupa sehingga membentuk seperti jarring-jaring. Jarring-jaring makanan terjadi karena setiap jenis makhluk hidup tidak hanya memakan satu jenis makhluk hidup lainnya. Dari uraian komponen biotik di atas , pada tiap-tiap tingkatan konsumen tampak seolah-olah setiap organisme hanya memakan atau hanya dimakan oleh suatu macam organisme yang lain, tetapi kenyataannya di dalam ekosistem keadaannya lebih kompleks. Hal ini terjadi karena tiap-tiap organisme dapat memakan dalam satu tingkatan konsumen atau dari tingkatan konsumen lain di dalam ekosistem yang dikenal dengan rantai makanan dan antara rantai-rantai makanan itu saling berhubungan satu dengan yang lainnya yang dikenal dengan jaring-jaring makanan (Auvicena, 2009).

Pada hutan muda, jumlah total bahan organik makin meningkat setiap tahun dengan meningkatnya ukuran pohon. Keadaan ini juga merupakan penyimpanan, tetapi jika hutan menjadi dewasa, bahan organik akan hilang karena kematian dan kehancuran. Energi yang hilang (hancur) tersebut, jika ditambahkan dengan kehilangan karena dimakan hewan, jumlahnya sama dengan produk bersih tumbuhan. Dalam hal ini tidak ada pertambahan lebih lanjut dalam biomassa dari tahun ke tahun. Istilah biomassa digunakan untuk melukiskan seluruh bahan organik yang terdapat dalam satu ekosistem. 


Peristiwa perpindahan energi terjadi melalui proses makan dan dimakan di dalam suatu rantai makanan. Peristiwa tersebut membentuk struktur trofik. Struktur trofik terdiri atas tingkat-tingkat trofik. Setiap tingkat trofik terdiri atas kumpulan berbagai organisme.
Tingkat trofik pertama ditempati oleh produsen atau organisme autotrof. Pada tingkat ini, produsen ekosistem darat adalah tumbuhan, sedangkan pada ekosistem perairan adalah ganggang dan fitoplankton. Tingkat trofik kedua ditempati oleh organisme heterotrof atau konsumen. Konsumen adalah organisme yang bergantung kepada organisme lain sebagai sumber makanannya. Konsumen pada tingkat trofik kedua ini adalah herbivora. Konsumen juga terdiri atas tingkat trofik ketiga, keempat, dan seterusnya.
Dalam rantai makanan tingkat trofi pertama tidak selalu ditempati oleh produsen. Oleh karena itu ada beberapa macam rantai makanan ditinjau dari komponen yang menduduki tingkat trofi pertamanya, yaitu sebagai berikut.

2.5  Piramida dalam ekosistem hutan pegunungan tinggi
2.5.1        Piramida jumlah
                  Piramida Jumlah, Piramida jumlah yaitu piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan jumlah individu organisme pada tiap tingkatan tropik jadi dalam piramida jumlah yang dilukiskan adalah jumlah organisme yang berada pada tiap tingkat tropik. Oleh karena itu jika ukuran atau kekuatan organisme makin bertambah pada tiap tingkat tropik, maka jumlah organisme pada tiap tingkat tropik secara berurutan makin berkurang kecuali untuk tingkat pengurai.Jumlah individu pada setiap tingkat tropik digambarkan dengan piramida jumlah. Piramida jumlah umumnya berbentuk piramida menyempit keatas (Aryulina, 2008).
                     

2.5.2        piramida biomassa
                        Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu untuk mengukur biomassa ditiap tingkat tropik maka rata-rata berat organisme ditiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme ditiap tingkat diperkirakan (Haifani, 2010).
            Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram. Untuk menghindari kerusakan habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel dan diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti ini akan didapat informasi yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem (Haifani, 2010).

Gambar 17 : Piramida Biomassa Dalam Ekosistem
2.5.3        Piramida Makanan
                        Struktur trofik dapat diukur dan dideskripsikan dengan istilah biomassa (standing crop) persatuan luas atau dengan pernyataan jumlah energi yang terikat persatuan luas, persatuan waktu pada setiap tropik yang berurutan. Pada setiap tahap dalam rantai makanan aka ada sejumlah energi yang hilang karena tidak terasimilasi atau lepas sebagai panas, sehingga organisme yang berada pada ujung tingkat tropik akan memperoleh energi lebih kecil. Dengan kata lain, jika makin panjang rantai makanan, energy yang tersedia bagi kelompok organisme yang terakhir semakin kecil. Apabila energy yang tersedia dalam suatu rantai makanan itu disusun secara berurutan berdasarkan urutan tingkat tropik maka membentuk kerucut yang dikenal dengan piramida ekologi (Indriyanto, 2008)


2.5.4    Piramida Energi
 
2.6  Aliran materi dan Siklus energi 
 2.6.1        Siklus Materi
                  Menurut Aryulina dkk ( 2008), dalam suatu ekosistem meskipun energi kimia sebagian besar hilang pada setiap tingkat tropic tetapi materi pada setiap tingkat tropic tidak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organic tersebut didaur ulang. Unsur-unsur tersebut masuk kedalam komponen biotik melalui udara, tanah atau air.Air sebagai pelarut unsur-unsur kimia merupakan komponen terbesar penyusun tubuh organisme.Air juga mengalami daur ulang di alam. Daur ulang air dan unsur-unsur kimia melibatkan makhluk hidup dan buatan  (geofisik) sehingga disebut daur biogeokimia.

2.6.2        Siklus Energi
                  diartikan sebagai kemampuan untuk melakuakan usaha.Energy yang ditransfer dari satu organisme dari satu organisme ke organisme lainnnya adalah konstan, selama zat pembawa energy itu tetap jumlahnya. Energy dalam bentuk makanan akan berpindah dari organisme tingkat tinggi ke organisme lain yang tingkatannya lebih rendah melalui rentetan organisme memakan organisme berikutnya yang disebut rantai makanan. Setiap tingkatan pada rantai makanan itu disebut taraf tropic, dan diantara rantai-rantai makanan itu saling berhubungan satu sama lain yang disebut jaring-jaring makanan (Auvisena, 2009).
                  Proses aliran energy berlangsung dengan adanya proses rantai makanan, tumbuhan di makan oleh herbivore, dengan demikian energy makanan dari tumbuhan mengalir masuk ketubuh herbivore. Herbivore dimakan oleh karnivora, sehingga energy makanan dari herbivore masuk ke dalam tubuh karnivora. Dialam rantai makanan itu tidak sederhana, tetapi antara satu dengan yang lainnya saling terkait atau saling berhubungan sehingga membentuk jaring-jaring makanan.organisme yang memperoleh energy makanan dari tumbuhan dengan jumlah langkah yang sama di masukkan ke dalam aras tropic yang sama. Makin tinggi aras tropiknya, makin tinggi pula efisiensi ekologinya (Massofa,2008).
     1.      Produktivitas Primer
            Produktivitas primer merupakan laju penambatan energy yang di lakukan oleh podusen.Produktivitas primer dibedakan atas produktivitas primer kasar (broto) yang merupakan hasil asimilasi total, dan produktivitas primer bersih (netto) yang merupakan penyimpanan energy di dalam jaringan tubuh tumbuhan (Massofa, 2008).
            Produktivitas primer adalah kecepatan mengubah energy cahaya matahari menjadi energy kimia dalam bentuk bahan organic oleh organisme autotroph.produktivitas primer berbeda disetiap ekosistem, produktivitas primer terbesar ada pada ekosistem hutan hujan tropis, ekosistem estuary dan ekosistem hutan bakau (Haifani, 2010).            Seluruh bahan organic yang di hasilkan dari proses fotosintesis pada organisme autotroph disebut prouktivitas primer kotor (PPK). Bahan organic hasil fotosintesis tersebut sebagian di gunakan untuk kegiatan kehidupan dan sebagian tersimpan dalam tubuh organisme. Kegiatan kehidupan seperti respirasi, tumbuh dan berkembang biak menggunakan energy kimia dari bahan organic dan mengeluarkan energy panas (Haifani,2010).

     2.      Produktivitas Sekunder
            Produktivitas sekunder adalah kecepatan energy kimia mengubah bahan organic menjadi simpanan energy kimia baru oleh oeganisme heterotroph.Bahan organic yang tersimpan pada organisme autotroph dapat dipergunakan sebagai makanan bagi organisme heterotroph (Massofa, 2008).
            Piramida ekologi terdiri dari piramida ekologi,piramida biomassa, dan piramida jumlah. Pada ketiga jenis piramida ekologi tersebut, bagian dasar piramida adalah produsen, diatasnya kosumen, dan akan berakhir pada konsumen puncak. Kehilangan energy dari suatu rantai makanan dapat di gambarkan dalam bentuk piramida produktifitas (Syiham,2010).
            Lebih lanjut Aryulina (2008), menjelaskan benerapa daur biokimia sebagai berikut:
1.      Daur Air, Air di atmesfer berbentuk uap air, uap air ini berasal dari air di daratan dan laut yang menguap karena panas cahaya matahari. Uap air di atmosfer terkondensasi menjadi awan yang turun ke daratan dan laut dalam bentuk hujan.Air hujan didaratan masuk kedalam tanah membentuk air permukaan dan air tanah.tumbuhandarat menyerap ait yang ada di dalam tanah. dalam tubuh tumbuhan air mengalir selanjutnya melalui transpirasi uap air di lepaskan oleh tumbuhan ke atmosfer. Hewan memperoleh air langsung dari air permukaan serta dari tumbuahan yang dimakanan,sedangkan manusia menggunakan seperempat air tanah dan air permukaan sebagian mengalir ke sungai, kemudian kedanau atau ke laut.

2.      Daur Karbon, Unsur karbon terdapat di atmosfer dalam bentuk gas karbondioksida (CO2) . karbondioksida masuk ke dalam komponen bioik melalui produsen. Produsen didarat dan diakuatik menggunakan karbondioksida untuk membentuk bahan organic berupa senyawa karbon,yaitu glukosa,glukosa di hasilkan oleh proses fotosintesis. Bahan organic yang engandung unsur karbon tersebut di transfer kehewan dan manusia secara langsung maupun tidak langsung melalui rantai makanan. Di kerak bumi terdapat karbon dalam bentuk batu bara dan minyak bumi ( bahan bakar fosil). Jumlah karbondioksida di atmosfer bervariasi begantung musim bahan bakar penggunaan oleh manusia, sehingga memungkinkan terjadinya ketidak seimbangan.Pada perairan karbondioksidioksida dapat larut air dan diserap langsung oleh organisme autotroph.

c)  Daur Nitrogen, Unsur nitrogen sebagian besar terdapat di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen (N2). Organisme yang dapat mengikat (fiksasi) nitrogen adalah bakteri.Nitrogen yang diikat oleh bakteri tersebut di ubah menjadi amoniak (NH3).Nitrogen dapat di serap oleh tumbuhan dalam bentuk ammonia.Penguraian nitrogen menjadi ammonia disebut amonifikasi.Ammonia kemudian dirombak oleh bakteri nitrat menjadi ion nitrat (NO3-).Nitrogen dalam bentuk ionitrat selain diserap oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan nitrogennya juga digunakan oleh bakteri tanah untuk memperoleh oksigen. Proses perombakan ion nitrat oleh bakteri dinitrifikasi menghasilkan nitrogen, Nitrogen yang dihasilkan akan kembali ke atmosfer.

d)  Daur fosfor
Fosfor merupakan elemen penting dalam kehidupan karena semua makhluk hidup membutuhkan fosfor dalam bentuk ATP (Adenin Trifosfat).Sebagai sumber energy untuk metabolism sel. Fosfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat (PO4).Ion fosfat terdapat dalam bebatuan.Adanya peristiwa erosi dan peristiwa pelapukan menyebabkan fosfat terbawa menuju sungai hingga laut membentuk sedimen.Adanya pergerakan dasar bumi menyebabkan sedimen yang mengandung fosfat muncul kepermukaan.Didarat tumbuhan mengambil fosfat yang terlarut dalam air tanah.bakteri dan jamur mengurai bahan-bahan anorganik didalam tanah lalu melepaskan fosfor yang kemudian diambil oleh tumbuhan.

e)      Daur sulfur, Tumbuhan menyerap sulfur dari bentuk sulfur (SO4), perpindahan sulfur terjadi melalui proses rantai makanan lalu semua makhluk hidup mati dan akan diuraikan komponen-komponen oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri yang terlibat dalam daur sulfur akan mereduksi sulfat menjadi sulfide dalam bentuk hydrogen sulfide (H2S). kemudian digunakan oleh bakteri fotoautotrof anaerob dan melepaskan sulfur dan oksigen sulfur dioksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof.

2.7  interaksi antara tumbuhan pada ekosistem hutan pegunungan tinggi
                        Menurut Maryati (2010),hubungan interaksi yang terjadi antara komponen biotik dengan komponen abiotic, misalnya pohon mangga yang membutuhkan sinar matahari untuk berfotosintesis, dan tanah untuk hidup. Bagi tumbuhan di perlukan untuk pertumbuhan,perkecambahan,dan penyebaran biji.
            Didalam kehidupan ekosistem hutan terdapat saling keterkaitan antara satu spesies tumbuhan dengan spesies tumbuhan lainnya. Misalnya dalam hal naungan, air, hara, mineral, dan relung, sehingga keterkaitan atau hubungan antara satu tumbuhan dengan tumbuhan yang lainnya dapat saling menguntungkan,juga dapat saling merugikan atau saling mematikan. Menurut Indriyanto dalam Elfis (2006), contoh bentuk hubungan (persekutuan hidup) tertumbuhan antara lain sebagai berikut:
1.    Epifit, Epifit merupakan semua tumbuhan yang menempel dan tumbuh pada tumbuhan lain untuk mendapatkan sinar matahari dan air. Ipifit tidak bergantung pada bahan makanan yang berasal dari tumbuhan yang di tempeli, karena tumbuhan epifit tersebut mendapatkan unsur hara dari mineral-mineral yang terbawa oleh udara,air hujan, atau aliran batang, dan cabang tumbuhan lain.


2.   Tumbuhan Parasit, Tumbuhan parasit adalah tumbuhan yang hidup menempel pada tumbuhan lain dan mengambil makanan dari tumbuhan inang.

3.   Mikoriza, Mikoriza merupakan bentuk hubungan simbiosis mutualisme antara cendawan (mycos) dan perakaran (rhizos) tumbuhan. Berdasarkan cara menginfeksi ada akar tumbuhan inang, mikoriza dikelompokan kedalam tiga golongan, yaitu ektomikoriza, endomikoriza, ektendomikoriza. Misalnya mikoriza tersebut banyak dijumpai bersimbiosis dengan pohon-pohon hutan.


4.   Nodul akar, Nodul akar atau bintil-bintil akar adalah bentuk simbiosis mutualisme antara bakteri Rhizobium spp. Dengan akar tumbuhan (Killham dalam Elfis,2006). Simbiosis tersebut terjadi pada tumbuhan anggota family Leguminoseae, akan tetapi ada juga beberapa spesies pohon yang lainnya yang memiiki nodul akar, yaitu Podokarpus spp.,Myrica spp.,dll

5.   Tumbuhan Pencekik, Tumbuhan pencekik (strangler) adalah spesies tumbuhan yang pada awalnya hidup sebagai epifit pada suatu pohon, setelah akar-akarnya mencapai tanahdaan dapaat hidup sendiri lalu mencekik, bahkan dapat membuhuh pohan tempat bertumpu (Kormondy dalam Elfis,2006). 
 6.   Liana, Liana merupakan spesies tumbuhan merambat. Tumbuhan ini memiliki batang yang tidak memiliki batang yang tidak beraturan dan lemah, sehingga tidak mampu mendukung tajuknya. Menurut Soerianegara dan Indrawan dalam Elfis,(2006)adanya liana dihutan merupakan salah satu ciri khas hutan hujan tropis, terutama spesies liana berkayu. Liana berkayu di hutan-hutan merupakan bagian vegetasi yang membentuk lapisan tajuk hutan dan mampu mendesak tajuk-tajuk pohon tempat bertumpu.
          

Gambar 30: Tumbuhan Liana (Sumber: Arsip Biologi 6a, 2014)
            Interaksi antar dalam komponen biotik dapat terjadi pada tingkat individu atau spesies,populasi,dan komunitas. Interaksi tersebut dapat berupa kompetisi,predasi,dan simbiosis (Sitinurulizzah,2009).
3.        Kompetisi, Kompetisi adalah bentuk hubungan atara spesies yang satu dengan yang lain jika terjadi persaingan di antara mereka. Persaingan dapat terjadi karena factor makanan,habitat,atau pasangan hidup. Contoh kompetisi yang terjadi dalam ekosistem pegunungan tinggi, terjadi pada pada tumbuhan bambu (Bamboosa spp) 

Gambar 31: Kompetisi Yang Terjadi Pada Tumbuhan Bamboo Dalam Memperebutkan Unsur Hara (Sumber: Arsip 6A, 2014)
4.   Simbiosis, Menurut Auvicena (2009), simbiosis adalah hubungan erat hubungan antara dua organisme dan spesies yang berbeda yang hidup bersama disuatu dearah. Simbiosis dapat digolongkan menjadi tiga yaitu sebagai berikut:
a.       Simbiosis Mutualisme, Jika kedua organisme mendapatkan keuntungan dari hubungan tersebut. Contoh, simbiosis antara kumbang dengan tanaman berbunga. Kumbang mendapatkan makanan berupa nectar, sebaliknya lebah membantu penyerbukan .

Gambar 32: Simbiosis Mutualisme Yang Terjadi Pada Tanaman Dan Kupu-Kupu(Sumber: Arsip 6A, 2014)

b.      Simbiosis komensalisme, Jika salah satu organisme mendapatkan keuntungan, sedangkan organisme lain tidak dirugikan. Contoh, simbiosis antara tanaman epifit dengan tumbuhan bertajuk tinggi.Tumbuhan menyediakan media tumbuh atau tempat menempel bagi tanaman epifit.

Gambar 33: Simbiosis Komensalisme (Sumber: Arsip 6a, 2014)
c.       Simbiosis parasitisme, Jika salah saatu organisme mendapat keuntungan, sedangkan organisme lain di rugikan. Organisme yang mendapat keuntungan dinamakan parasite, sedangkan yang mendapat kerugian dinamakna inang atau hospos.Organisme parasit mendapat keuntungan karena mendapat zat-zat makanan dari tubuh inang.

Gambar 34 : Simbiosis Parasitisme
2.8 Perubahan-Perubahan Yang Terjadi Pada Ekosistem Hutan Pegunungan Tinggi
            Ekosistem dan lingkungan merupakan dua hal yang tidak terpisahkan. Dalam pembahasan mengenai ekosistem, lingkungan juga akan menjadi objek pembahasan. Secara fisik, lingkungan berarti wadah atau tepat berlangsungnya suatu ekosistem kehidupan organisme atau suatu komunitas. Kondisi lingkungan akan berubah jika terjadinya perubahan di dalam ekosistem atau sebaliknya, masing-masing saling mempengaruhi dalam suatu keseimbangan yang dinamis dan merupakan satu kesatuan fungsional. Dengan demikian, ekosistem meliputi seluruh makhluk hidup dan lingkungan fisik yang  mengelilinginya, yang merupakan merupakan suatu unit yang mencakup semua makhluk hidup dalam suatu area yang memungkinkan terjadinya interaksi dengan lingkungannya, baik yang bersifat abiotik maupun biotic (Gumilar, 2005)
            Selanjutnya Gumilar (2005), menyatakan semua bentuk pada interaksi antara interaksi komponen ekosistem merupakan suatu azas, yakni azas keanekaragaman, azas kerjasama, azas persaingan,dan azas interaksi. Azas-azas tersebut berfungsi sebagai sarana untuk tetap mempertahankan adanya kelanggengan dalam hubungan timbal balik antara komponen ekosistem dan antara komponen tersebut dengan lingkungannya. Jika setiap komponen tersebut bekerjasama sesuai dengan fungsinya, maka keseimbangan dan keserasian dalam lingkungan hidup akan tetap terjaga dengan baik.

2.8.1        Perubahan-Perubahan Hutan Pegunungan Tinggi
            Adanya perubahan-perubahan pada populasi mendorong perubahan pada komunitas.Perubahan-perubahan yang terjadi menyebabkan ekosistem berubah. Perubahan ekosistem akan berakhir setelah terjadi keseimbangan ekosistem, Keadaan ini merupakan klimaks dari ekosistem. Apabila pada kondisi seimbang datang gangguan dari luar, kesimbangan ini dapat berubah, dan perubahan yang terjadi akan selalu mendorong terbentuknya keseimbangan baru.
Menurut Supriadi (2006) factor-faktor penyebab gangguan ekosistem yaitu:
1.      Polusi (pencemaran), Keseimbangan lingkungan dapat terganggu oleh factor asing yang       meracuni  lingkungan tersebut, keadan lingkungan ini dapat disebut lingkungan tercemar.
  1. Polusi air, menurut tipenya polusi ini dapat dibedakan atas: kuman, bahan kimia sukar terurai
  2. Polusi udara, karbondioksida, nitrogen oksida, oksida dan bahan organic dan debu
  3. Polusi tanah
2.      Perubahan Lingkungan, Rangkaian perubahan mulai dari ekosistem tanaman perintis sampai mencapai ekosistem klimaks disebut suksesi. Terjadinya suksesi dapat kita amati pada daerah yang baru saja mengalami letusan gunung berapi. Rangkaian suksesinya sebagai berikut.Mula-mula daerah tersebut gersang dan tandus. Setelah beberapa saat tanah akan ditumbuhi oleh tumbuhan perintis, misalnya lumut kerak  (Hanirahmadhan, 2010).
            Kondisi hutan alam tidaklah statis, bahkan di dalam hutan alam yang telah mencapai klimaks pun, kondisinya dinamis Beberapa kejadian seperti kebakaran hutan akan menyebabkan terjadinya suksesi sekunder. Demikian pula halnya dengan kondisi hutan Bukit Pohen Cagar Alam Batukahu. Kebakaran hutan yang terjadi di tahun 1994 silam telah menyebabkan kerusakan sebagian ekosistem hutan, kerusakan hutan akan berpengaruh terhadap beberapa hal antara lain kekhawatiran akan bertambah parahnya bencana alam kekeringan, banjir dan tanah longsor. Kondisi ekosistem hutan yang sudah terdegradasi serta mengalami deforestasi perlu segera dipulihkan dilakukan upaya pemulihan sehingga kawasan hutan dapat kembali berfungsi sebagaimana mestinya.
            Berdasarkan hasil wawancara dengan bapak Jefri Andres dan Edison mengatakan bahwa kerusakan yang terjadi pada pegunungan berapi di Kab.Agam  disebabkan oleh factor alam yaitu Bencana alam, Bencana alam misalnya karena gunung meletus. Akibat dari terjadinya gunung meletus sangat besar sekali .gunung itu menyemburkan lahar panas mengalir ke bawah ke tempat pemukiman penduduk. Terjadi banjir lahar.dan daerah pertanian tertimbun, kayu di lereng gunung itu tumbang tanah terkikis gunung meletus.

2.8.2        Perubahan-Perubahan di Lereng Gunung Merapi
            Permasalahan yang ada di wilayah pegunungan tinggi ini secara umum adalah dapat terlihat dari kondisi fisik yang berbukit, terjal, dan mudah longsor sehingga berpotensi terjadi erosi tanah bila terjadi curah hujan yang terlalu tinggi melebihi curah hujan normalnya.
            Berdasarkan hasil pengamatan dan wawancara dengan bapak Adek dan ibu Euis yang di lakukan di lereng pegunungan merapi. Perubahan-perubahan yang terjadi pada lereng gunung merapi dimanfaatkan oleh para masyarakat sekitar sebagai tanaman tumpang sari seperti Tomat, Kubis, cabe , wortel, Bunga Kol, dan tumbuhan lain.



BAB III
PENUTUP
1.      Kesimpulan
            Ekosistem adalah unit fungsional dasar dalam ekologi yang didalamnya tercantum organisme dan lingkungannya (lingkungan abiotik dan biotik),diantara keduanya saling mempengaruhi (Odum dalam indriyanto,2008).
            Gunung adalah sebuah bentuk tanah yang menonjol di atas wilayah sekitarnya.Sebuah gunung biasanya lebih tinggi dan curam dari sebuah bukit, tetapi ada kesamaan, dan penggunaan sering tergantung dari adat lokal. Beberapa otoritas mendefinisikan gunung dengan puncak lebih dari besaran tertentu ( Anto, 2000).
Penelitian ini merupakan observasi yang di lakukan pada tanggal 29 Mei 2011, bertempat di gunung dan lereng gunung berapi, yang terletak di dekat daerah Bukit Tinggi, di Kabupaten Agam dan berbatasan dengan Kabupaten Tanah Datar,SumateraBarat. Dengan ketinggian berkisar 2891 m dpl. Terletak pada titik koordinat 100o 28’ 16.71 BT, 0022’47.72” LS.
            Berdasarkan hasil observasi yang kami lakukan,maka telah kami temukan tumbuhan khas, hewan khas, jenis tanah, dan pola interaksi yang terdapat di hutan pegunungan tinggi.
            Tumbuhan dan hewan khas, Berdasarkan hasil observasi diperoleh data terdapat organisme Seperti ulat, katak, tikus, ular, nyamuk, semut, burung, cacing, bekicot, babi,kupu-kupu,dan siamang. Yang termasuk hewan herbivore, dan karnivora.
            Jenis tanah, Berdasarkan hasil observasi yang dilakukan, tanah yang terdapat pada daerah pegunungan tinggi adalah jenis tanah Vulkanik. Pola interaksi yang terdapat pada hutan pegunungan tinggi adalah Interaksi antar dalam komponen biotik dapat terjadi pada tingkat individu atau spesies,populasi,dan komunitas. Interaksi tersebut dapat berupa kompetisi,predasi,dan simbiosis (Sitinurulizzah,2009)


2.      Saran
     Dengan diadakanya Penelitian atau pengamatan langsung ke lapangan langsung, matakuliah ekologi tumbuhan ini sangat memberi manfaat dan makna yang besar bagi mahasiswa. Karena materi yang disampaikan tidak hanya berupa hanyal saya. Semoga kegiatan ini masih dapat dilanjutkan pada mata kuliah yang sama pada generasi selanjutnya.



DAFTAR PUSTAKA

Admin.2010.Dalam Http://Id.Wikipedia.Org/Wiki/Tomat
Anfrizal. 2009.Pemberian Bokashi Dan Pupuk NPK Organic Pada Tanaman Padi 
Sawah Dengan System SRI.Tidak Diterbitkan.Pekanbaru Faperta-UIR.
Ansori, M.2009.Biologi Untuk Sekolah Menengah Atas (SMA)-Madrasah
(MA).Depdiknas:Jakarta
Arief. A. 2001. Hutan Dan Kehutanan.Kanisisus : Yogyakarta.
Arka,  D.2010.Dalam Http//Dewaarka.Wordpress.Com,2009.Diakses 2 Juni 2011.
Arsyad, Sintanala. 2006. Konservasi Tanah Dan Air.IPB Press. Bogor.
Aryulina, D.Dkk.2008.Biologi 1.Gelora Aksara Pratama:Jakarta
Daljoeni. N. 1986. Pokok-Pokok Klomatologi.Alumni. Bandung.
DirjenPHKA Departemen Kehutanan.2004.Dalam.Http://Www.Ditjenphka.Go.Id/
Djojosumarto, Panut. 2008. Teknik Aplikasi Pestisida Pertanian. Kanisius:
Yogyakarta
Kegunaannya/
Elfis, 2006. Ekologi Hutan. PT Bumi Aksara : Jakarta
Elfis. 2010a. Ekologi Komunitas. Availabel At:
Http://Www.Similarsites.Com/Goto/Elfisuir.Blogspot.Com?Searchedsite=Elfisuir.Blogspot.Com&Pos=0 (Diakses 09 Maret 2010).
Elfis. 2010a. Ekologi Populasi. Availabel At:
Http://Www.Similarsites.Com/Goto/Elfisuir.Blogspot.Com?Searchedsite=Elfisuir.Blogspot.Com&Pos=0 (Diakses 09 Maret 2010).
Elfis. 2010a. Ekologi Ekosistem. Availabel At:
Http://Www.Similarsites.Com/Goto/Elfisuir.Blogspot.Com?Searchedsite=Elfisuir.Blogspot.Com&Pos=0 (Diakses 09 Maret 2010).
Haifani.2010.DalamHttp://Haifani.Wordpress.Com-2010-02-12-Piramida-
Ekologi/
Hanafiah. 2007. Biologi Tanah. PT Raja Gravindo Persada : Jakarta
Indrianto. 2008. Ekologi Hutan. PT Bumi Aksara : Jakarta
Istamar Syamsuri, Mpd, Drs, Dkk, 2004. Biologi Kelas X. Penerbit Erlangga :
Jakarta
Massofa.2008.Dalam Http://Massofa. Wordpress.Com/2008/09/23/Sejarah-Dan-
Ruang-Lingkup-Ekologi-Dan-Ekosistem/
Muhammad, N.S. 1997. Ekologi Hewan Tanah. PT Bumi Aksara : Jakarta
Mumtaz,A.2007.DalamHttp://Mumtaz-Anas.Com/2007/05/29/Tomat-Obat
Berbagai- Penyakit/
Sitinurulizzah.2009.DalamHttp://Sitinurulizzah. Wordpress.Com/2009/02/10/Modul-Ekosistem/
Soemarno.2007.DalamHttp://Www.Docstoc.Com/Docs/9644869/Prinsip-Ekologi-
Dan-Ekosistem
Steein.V. J. 2006. Flora Pegunungan Jawa. LIPI Press. Jakarta.
Sulfiantono, A. 2009.Mengenal Hutan.Dalam Http://Arifsulfiantono.
Blogspot.Com//2009//12//Potensi-Pembelajaran-Ekosistem-Di-Taman.Html.
Syiham. 2010.DalamHttp://Www.Syiham.Co.Cc/2010/02/Piramida-Ekologi.Html.
Tjasjono, B. 2002. Klimatologi Umum. ITB : Bandung




Lampiran 1. Tabel Keanekaragaman                                                               
      a)      Keanekaragaman Flora (Tumbuhan)
Ketinggian
Nama Tanaman
Nama Latin






Kaki gunung
Cabe
Capsicum annuum L
Bambu
Bambusa vulganis
Rotan
Calamus javensis
Pakis tiang
Alsophilla glauca
Rumput Jarum
Chrysopogon aciculata
Rumput Pait
Axonopus compresus
Tomat
Solanum lycopersicum
Cabe
Capsicum annuum L
Sawi
Brassica rapa
Brokoli
Brassica oleracea
Bawang prei
Allium ampeloparsum
Daun bawang
Allium schoenoprasum
Bunga Rayo
Hibiscus

Ketinggian 400 meter
Cabe
Capsicum annuum L
Petai cina
Leucaena leucocephala
Wortel
Daucus carota..L
Tanaman herba
Sp.

Ketinggian 550 meter
Buncis
Phesolus vulgaris
Kol
Cabbage
Bunga kol
Brassica oleracea var
Pinus
Pinus merkusii


Ketinggian 600 meter
Sawi
Brassica rapa
Cabe
Capsicum annuum L
Pisang
Musa paradisiaca
Legume
Sp
Buncis
Phaseolus vulgaris

Alpukat
Persea americana
ketinggian 900 meter
Kol
Cabbage
Ketinggian 950 meter
Kebun sayur
Sp.

 Ketinggian 1200 meter
Bunga kol
Brassica oleracea var
Cabe
Capsicum annuum L
Selada
Lactuca sativa
Terong
Solanum melongena


Ketinggian 1025
Pinus warto
Pinus merkusii
Bambu
Melocanna bambusoides
Markisa hutan
Passiflora edulio
Petai cina
Leucaena leucocephala
Pinus bungata
Pinus merkusii
Rotan (manau)
Daemonorops draco
Kincuang
Sp
Pohon siruik
Sp
Pohon sampir
Sp

Ketinggian > 1500 meter
Pinus
Pinus merkusii
Bambu
Melocanna bambusoides
Bunga umbi
Sp

Paku gajah
Angiopteris evecta

     b)      Keanekaragaman Fauna (hewan)
Nama hewan
Nama latin
Kupu-kupu
Appias libythea
Lipan
Scolopendra subspinipes
Pacet
Haemadipsa javanica
Ulat bulu
Dasychira indusa
Belalang
Dissosteria Carolina
Laba-laba
Mesothelae
Jangkrik
Gryllus assimillis
Babi
Cavia porcellus
Kijang
Muntiacus muntjak
Burung elang
Spizaetus albonger
Harimau
Neotelis nebulusa
Siamang
Hylobates syndactylus
Nyamuk
Culex Sp
Rusa
Odocoilinae
Landak
Hystrx brachyuran
Ulat kaki seribu
Spirobolus Sp.
Cacing
Lumbricus terrestris
Beruang madu
Helarctos malayanus
Harimau sitingkih
Sp
Macan
Panther pardus
Kambing hutan
Capricornis sumatraensis
Tupai
Tupaia chrysogaster
Kodok
Limnonectes macrodon
Kumbang
Leptinotarsa decemlineata
Lebah
Apis andreniformis

 
Lampiran 2

TUMBUHAN DIKAWASAN LERENG GUNUNG MERAPI