Ekosistem di alam ini memiliki pola penyesuaian untuk mempertahankan stabilitasnya yaitu dengan mengalami suatu perubahan. Pada prinsipnya semua bentuk ekosistem akan mengalami perubahan bentuk baik struktur maupun fungsinya dalam perjalanan waktu. Beberapa perubahan mungkin hanya merupakan fluktuasi lokal yang kecil sifatnya,sehingga tidak memberikan arti yang penting. Perubahan lainnya mungkin sangat besar/kuat sehingga mempengaruhi sistem secara keseluruhan.
Dalam suatu komunitas yang terdiri dari beberapa populasi bersifat dinamis dalam interaksinya yang berarti dalam ekosistem mengalami perubahan sepanjang masa. Perkembangan ekosistem menuju kedewasaan dan keseimbangan disebut suksesi. Suksesi terjadi sebagai akibat dari modifikasi lingkungan fisik dalam komunitas atau ekosistem. Proses suksesi berakhir dengan sebuah komunitas atau ekosistem klimaks atau telah tercapai keadaan seimbang (homeostatis).
Komunitas tumbuhan merupakan salah satu komunitas yang mudah untuk berubah untuk mencapai kestabilan. Kestabilan tatanan komunitas tumbuhan tentu saja akan menambah keberagaman dalam ekosistem dan menjaga keteraturan rantai makanan karena tumbuhan merupakan produsen.
Suksesi tumbuhan akan membantu menyeimbangkan iklim alam lokal maupun innternasional. Misal adanya kegiatan penebangan hutan secara besar-besaran akan mengakibatkan struktur komunitas tumbuhan di hutan berubah. Sebenarnya tanpa campur tangan manusia untuk mereboisasi sekalipun hutan akan kembali stabil dan mencapai tahap klimaks. Akan tetapi dibutuhkan waktu yang sangat lama untuk menumbuhkan kembali hutan yang telah gundul tersebut secara alami. Sudah merupakan suatu sifat alamiah bahwa tumbuhan perintis yang muncul pertama kali pada tahap awal terjadinya suksesi merupakan tanda bahwa hutan baru akan kembali terbentuk.
- Konsep Suksesi Tumbuhan
Dinamika di alam adalah suatu kenyataan yang tidak dapat diingkari. Segala sesuatu yang sekarang ada sebenarnya hanyalah merupakan suatu stadium dari deretan proses perubahan yang tidak pernah ada akhirnya. Keadaan keseimbangan yang tampaknya begitu mantap, hanyalah bersifat relatif karena keadaan itu segera akan berubah jika salah satu dari komponennya mengalami perubahan. Secara umum proses perubahan, meliputi komposisi spesies, struktur komunitas, kimia tanah, dan sifat-sifat iklim mikro, yang terjadi secara perlahan-perlahan, baik akibat gangguan alami maupun akibat tindakan manusia terhadap biologi biasa disebut dengan suksesi (Indrawan dan Primack, 1998: 28). Proses suksesi berakhir dengan sebuah komunitas atau ekosistem klimaks atau telah mencapai keadaan yang seimbang (homeostatis). Suksesi tidak hanya terjadi di daratan, tetapi terjadi pula di perairan misalnya di danau dan rawa. Danau dan rawa yang telah tua akan mengalami pendangkalan oleh tanah yang terbawa oleh air. Danau yang telah tua ini disebut eutrofik.
Salah satu struktur komunitas yang bisa dan dengan mudah berubah yaitu tumbuhan atau tumbuhan. Lucy E. Braun (1956) mengatakan bahwa tumbuhan merupakan sistem yang dinamik, sebentar menunjukkan pergantian yang kompleks kemudian nampak tenang, dan bila dilihat hubungan dengan habitatnya, akan nampak jelas pergantiannya setelah mencapai keseimbangan. Pengamatan yang lama pada pergantian tumbuhan di alam menghasilkan konsep suksesi.
Suksesi tumbuhan menurut Odum adalah: urutan proses pergantian komunitas tumbuhan di dalam satu kesatuan habitat, sedangkan menurut Salisbury adalah kecenderungan kompetitif setiap individu dalam setiap fase perkembangan sampai mencapai klimaks, dan menurut Clements adalah proses alami dengan terjadinya koloni yang bergantian, biasanya dari koloni sederhana ke yang lebih kompleks. Berdasarkan beberapa pengertian di atas maka dapat disimpulkan bahwa suksesi tumbuhan merupakan proses alami pergantian tumbuhan dalam suatu habitat dan terdapat kecenderungan kompetitif setiap individu dan bersifat progresif hingga mencapai klimaks dari komunitas tumbuhan yang sederhana menjadi kompleks.
Sebagai contohnya, sebuah halaman rumput yang tampak teratur sebagai sebuah lingkungan yang stabil sebenarnya tidak berubah karena rumputnya terus dipotong dengan cermat dan seluruh halaman dipelihara secara teratur. Jika dibiarkan dalam kondisi alamiah, semak-semak akan tumbuh memenuhi halaman. Tumbuhan yang besar akan tumbuh dan mematikan rumput dan dalam waktu singkat halaman itu akan menjadi semak belukar. Di daerah beriklim sedang, belukar ini akan terus bertumbuh menjadi hutan. Setelah itu pertumbuhannya akan terhenti karena hutan merupakan titik klimaks dari perubahan struktur tumbuhan (Pollock, 1994: 34). Tahap klimaks ini akan menghasilkan suatu komunitas klimaks, dalam hal ini hutan, yang terdiri dari sejumlah kelompok spesies yang kurang lebih stabil dan susunannya berbeda-beda antara satu daerah dengan daerah lain. Terjadinya suksesi disebabkan oleh banyak faktor, beberapa diantaranya yaitu:
- Iklim
Tumbuhan tidak akan dapat teratur dengan adanya variasi yang lebar dalam waktu yang lama. Fluktuasi keadaan iklim kadang-kadang membawa akibat rusaknya tumbuhan baik sebagian maupun seluruhnya. Dan akhirnya suatu tempat yang baru (kosong) berkembang menjadi lebih baik (daya adaptasinya besar) dan mengubah kondisi iklim. Kekeringan, hujan salju/air dan kilat seringkali membawa keadaan yang tidak menguntungkan pada tumbuhan.
Gambar1. Iklim yang Tidak Stabil Mengakibatkan Kebakaran Hutan
- Topografi
Suksesi terjadi karena adanya perubahan kondisi tanah, antara lain erosi dan pengendapan (denudasi). Erosi dapat terjadi karena angin, air dan hujan. Dalam proses erosi tanah menjadi kosong kemudian terjadi penyebaran biji oleh angin (migrasi) dan akhirnya proses suksesi dimulai. Erosi yang melarutkan lapisan tanah, di suatu tempat tanah diendapkan melalui pengendapan (denudasi) sehingga menutupi tumbuhan pyang ada dan merusakkannya. Kerusakan tumbuhan menyebabkan suksesi berulang kembali di tempat tersebut.
Gambar 2. Erosi Tanah yang Menyebabkan terjadinya Kerusakan Tumbuhan
- Biotik
Pemakan tumbuhan seperti serangga yang merupakan pengganggu di lahan pertanian demikian pula penyakit mengakibatkan kerusakan tumbuhan.
Gambar 3. Penyakit Tumbuhan
Selain faktor yang menyebabkan terjadinya suksesi ada pula faktor yang mempengaruhi cepat lambatnya proses suksesi, yaitu:
- Luasnya habitat asal yang mengalami kerusakan.
- Jenis-jenis tumbuhan di sekitar ekosistem yang terganggu.
- Kecepatan pemencaran biji atau benih dalam ekosistem tersebut.
- Iklim, terutama arah dan kecepatan angin yang membawa biji, spora. dan benih lain serta curah hujan yang sangat berpengaruh dalam proses perkecambahan.
- Kompetisi dan pemangsaan. Pemangsa dapat mengurangi kepadatan spesies yang dimakannya dengan cepat.
- Jenis substrat baru yang terbentuk.
- Iklim, terutama arah dan kecepatan angin yang membantu penyebaran biji, sporam dan benih serta curah hujan.
- Sifat – sifat jenis tumbuhan
- Proses Suksesi
- Tahapan-Tahapan Terbentuknya Suksesi
- E Clements mencetuskan konsep suksesi dan melanjutkannya hingga konsep ekologi. Sejak tahun 1905 Clements sudah menulis buku teks ekologi yang menerangkan tentang metoda pengukuran dan pemasangan kuadrat dalam kajian ekologi lapangan. Menurutnya, proses suksesi dapat terjadi melalui 6 tahap, yaitu sebagai berikut :
- Nudasi
Fase ini adalah fase awal dari proses suksesi yaitu dimana baru terjadi pertumbuhan pada lahan yang masih kosong atau lahan yang baru saja mengalami perubahan atau gangguan baik alami mauun hasil buatan manusia.
- Migrasi
Fase ini ditandai dengan hadirnya biji-bijian dari tumbuhan spora maupun cikal bakal lainnya yang akan menjadi tumbuhan baru pada tempat tersebut.
- Eksesis
Fase ini yaitu merupakan fase proses kemantapan dari biji-bijian atau spora yang tumbuh di tempat terjadinya suksesi. Pembentukan dan pertumbuhan awal tumbuhan tejadi pada fase ini misalnya proses perkecambahan, pertumbuhan dan reproduksi.
- Kompetisi
Karena tumbuhan-tumbuhan yang muncul mulai menjadi stabil, tumbuh dan menyebar, berbagai jenis tumbuhan tersebut mulai bersaing untuk memperebutkan ruang, cahaya dan nutrisi. Fase ini sangat berpengaruh pada keadaan habitat setempat.
- Reaksi
Selama fase ini perubahan autogenik mempengaruhi keadaan habitat setempat dan mengakibatkan penggantian oleh satu komunitas tumbuhan oleh tumbuhan lain.
- Stabilisasi
Reaksi fase mengarah ke pengembangan komunitas klimaks.
- Perubahan yang terjadi selama proses suksesi
Selama suksesi berlangsung, banyak hal yang berubah, diantaranya yaitu:
- Perkembangan sifat substrat/tanah
- Pertambahan kepadatan komunitas
- Peningkatan pemanfaatan SDL
- Perubahan iklim mikro
- Komunitas menjadi lebih kompleks
- Konsep Klimaks
Suksesi yang menempati habitat utama disebut Sere. Sedangkan variasi yang terjadi diantaranya disebut Seral. Komunitas yang timbul pada susunan itu disebut Komunitas Seral. Biasanya komunitas seral itu tidak tampak dengan jelas, mereka kenal hanya karena beberapa spesies tanaman dominan tumbuh diantaranya. Tumbuhan pertama yang tumbuh di habitat yang kosong disebut Spesies Pioner. Lazimnya suksesi tanaman tidak menunjukkan suatu seri tingkat-tingkat atau tahap-tahap tetapi terus menerus dan merupakan pergantian yang lambat dan kompleks.
Gambar 4. Lichenes merupakan Salah Satu Jenis Tumbuhan Pioner
Penempatan individu tumbuhan ini individu per individu, dan tidak merupakan loncatan-loncatan dari suatu komunitas dominan ke komunitas dominan yang lain. Spesies dominan dari suatu komunitas akan tetap stabil dalam jangka waktu yang lama. Kemudian akan bercampur dengan tumbuhan baru. Tumbuhan baru ini mungkin menggantikan tumbuhan yang telah ada tetapi mungkin juga tidak (bila komunitas yang baru itu tidak menghendaki kondisi yang diciptakan menjadi dominan terutama dari segi kondisi pencahayaan).
Jika habitat menjadi ekstrem tidak memenuhi syarat untuk tumbuhnya tanaman-tanaman maka timbul tanaman dari komunitas berikutnya yang sesuai dengan lingkungan yang baru, kemudian tanaman ini menjadi dominan. Setelah beberapa kali mengalami pergantian semacam itu, suatu saat habitat akan terisi oleh spesies-spesies yang sesuai dan mampu bereproduksi dengan baik. Sehingga proses ini mencapai Komunitas Klimaks yang matang, dominan, dapat memelihara dirinya sendiri dan selanjutnya bila ada pergantian, maka pergantian itu relatif sangat lambat.
Di dalam kondisi klimaks ini spesies-spesies itu dapat mengatur dirinya sendiri dan dapat mengolah habitat sedemikian rupa sehingga cenderung untuk melawan inovasi baru. Di dalam konsep klimaks ini Clements berpendapat:
- Suksesi dimulai dari kondisi lingkungan yang berbeda, tetapi akhirnya punya klimaks yang sama.
- Klimaks hanya dapat dicapai dengan kondisi iklim tertentu, sehingga klimaks dengan iklim itu saling berhubungan. Dan kemudian klimaks ini disebut klimaks klimatik.
- Setiap kelompok tumbuhan masing-masing mempunyai klimaks.
Karena iklim sendiri menentukan pembentukan klimaks maka dapat dikatakan bahwa klimaks klimatik dicapai pada saat kondisi fisik di sub stratum tidak begitu ekstrem untuk mengadakan perubahan terhadap kebiasaan iklim di suatu wilayah. Kadang-kadang klimaks dimodifikasi begitu besar oleh kondisi fisik tanah seperti topografi dan kandungan air. Klimaks seperti ini disebut klimaks edafik. Secara relatif tumbuhan dapat mencapai kestabilan lain dari klimatik atau klimaks yang sebenarnya di suatu wilayah. Hal ini disebabkan adanya tanah habitat yang mempunyai karakteristik yang tersendiri.
Adakalanya tumbuhan terhalang untuk mencapai klimaks, oleh karena beberapa faktor selain iklim. Misalnya adanya penebangan, dipakai untuk penggembalaan hewan, tergenang dan lain-lain. Dengan demikian tumbuhan dalam tahap perkembangan yang tidak sempurna (tahap sebelum klimaks yang sebenarnya) baik oleh faktor alam atau buatan. Keadaan ini disebut sub klimaks. Komunitas tanaman sub klimaks akan cenderung untuk mencapai klimaks sebenarnya jika faktor-faktor penghalang/penghambat dihilangkan.
Gangguan dapat menyebabkan modifikasi klimaks yang sebenarnya dan ini menyebabkan terbentuknya sub klimaks yang berubah (termodifikasi). Keadaan seperti ini disebut disklimaks. Sebagai contoh tumbuhan terbakar menyebabkan tumbuh dan berkembangnya tumbuhan yang sesuai dengan tanah bekas terbakar tersebut. Odum (1961) mengistilahkan klimaks tersebut dengan pyrix klimaks. Tumbuh-tumbuhan yang dominan pada pyrix klimaks antara lain: Melastoma polyanthum, Melaleuca leucadendron dan Macaranga sp.
Gambar 5. Melastoma polyanthum
Jika pergantian iklim secara temporer menghentikan perkembangan tumbuhan sebelum mencapai klimaks yang diharapkan disebut pra klimaks (pre klimaks).
Berhubungan dengan berbagai klimaks maka terdapat kekaburan arti klimaks. Oleh karena terjadi ketidak sepakatan kemudian berkembang tiga teori klimaks dengan argumentasi masing-masing.
- Teori monoklimaks
Teori ini dipelopori oleh Clements yang menyatakan bahwa teori klimaks berkembang dan terjadi hanya satu kali. Hal ini merupakan klimaks klimatik di suatu wilayah iklim utama.
- Teori poliklimaks
Klimaks merupakan keadaan komunitas yang stabil dan mandiri sehingga pada suatu habitat dapat terjadi sejumlah klimaks karena kondisi atau iklim yang berbeda.
- Teori informasi
Teori ini dikemukakan oleh Odum dan merupakan teori sebagai jalan tengah antara teori mooklimaks dan teori poliklimaks.
Suatu keadaan klimaks di suksesi memiliki karakter sebagai berikut:
- Tumbuhannya toleran terhadap kondisi lingkungan
- Memiliki keberagaman spesies yang besar dan rantai makanan yang kompleks
- Ekosistem klimaks seimbang. Ada keseimbangan antara energi yang digunakan dari sinar matahpari dan energi yang dilepaskan oleh dekomposisi, antara peneyerapan nutrisi dari tanah dan kembalinya nutrisi ke tanah.
- Sebagai penanda indeks iklim lokal. Bentuk kehidupan atau pertumbuhan menunjukkan jenis iklim.
Gambar 6. Hutan Merupakan Komunitas Klimaks dari Tumbuhan
- Macam dan Dampak Suksesi
- Macam Suksesi
Berdasarkan kondisi habitat pada awal proses suksesi, suksesi dibedakan menjadi dua macam yaitu:
- Suksesi Primer
Perubahan komposisi dan struktur komunitas adalah yang paling jelas terlihat setelah beberapa ganggguan, seperti kebakaran besar atau ledakan gunung berapi menyebabkan hilangnya tumbuhan yang ada dan hanya meninggalkan lahan yang kosong. Daerah yang terganggu itu bisa dikolonisasi oleh berbagai varietas spesies, yang secara perlahan-lahan digantikan oleh suatu suksesi spesies yang lain. Proses itu disebut suksesi primer (primary succession).
Gambar 7. Suksesi Primer pada Pulau Anak Krakatau
- Suksesi Sekunder
Suksesi yang terjadi pada habitat yang pernah ditumbuhi tumbuhan kemudian mengalami gangguan, tetapi gangguan tersebut tidak merusak total organisme sehingga dalam komunitas tersebut, substrat lama dan kehidupan masih ada. Perbedaan suksesi sekunder dan primer terletak pada kondisi habitat awal. Proses kerusakan komunitas disebut denudasi. Denudasi dapat disebabkan oleh api, pengolahan, angin kencang, hujan, gelombang laut dan penebangan hutan. Sebagai contoh, daerah hutan yang telah ditebang dan dibersihkan untuk pertanian, jika ditinggalkan akan mengalami suksesi sekunder dan akhirnya bisa kembali bisa menjadi hutan.
Gambar 8. Tahap Suksesi Sekunder
Dari gambar di atas dapat dijelaskan tahap-tahapan suksesi sekunder sebagai berikut:
- Sebuah hutan yang stabil
- Adanya gangguan, yaitu kebakaran menghancurkan hutan tersebut.
- Api membakar hutan hingga hanya menyisakan tanah
- Tanah bekas kebakaran hutan menjadi kosong
- Rumput dan tanaman herba lainnya tumbuh sebagai tumbuhan perintis
- Semak-semak dan pohon kecil mulai menggantikan keberadaan rumput dan tanaman
- Pohon cemara tumbuh dengan cepat memenuhi hutan.
- Pohon-pohon cemara tumbuh semakin besar dan semak-semak memenuhi hutan dan keadaan ini hampir sama dengan keadaan hutan sebelum terbakar.
p
Gambar 9. Suksesi Sekunder Karena Penebangan Hutan
- Dampak Suksesi
Suksesi memiliki dampak negatif dan positif dari suksesi, yaitu sebagai berikut:
- Dampak Negatif :
- Berbagai tumbuhan liar akan hidup atau tumbuh dan mengubah semua karakteristika dari tumbuhan asalnya.
- Penurunan kadar zat hara dari tanah, misalnya akibat degradasi habitat.
- Suatu komunitas tumbuhan akibat adanya longsor, banjir, letusan gunung berapi dan atau pengaruh kegiatan manusia akan mengalami gangguan atau kerusakan yang parah. Mengakibatkan tanah gersang, kehilangan nutrisi organik, permukaan sangat terbuka dan kondisinya belum menunjang kehidupan di atasnya.
- Dampak Positif
- Terjadinya suksesi proses perubahan ekosistem dalam kurun waktu tertentu menuju ke arah lingkungan yang lebih teratur dan stabil, Komunitas menjadi lebih kompleks.
- Bagi Tumbuhan pioner, tumbuhan ini akan menciptakan kondisi lingkungan tertentu yang memberikan kemungkinan untuk hidup tumbuhan lainnya. Koloni tumbuhan pionir ini akan menghasilkan proses pembentukan lapisan tanah memecah batuan dengan akarnya dan membebaskan materi organic ketika terjadi pelapukan dari tumbuhan yang mati.