KURSUS

PERTANIAN DAN MANUSIA

KOD KURSUS

PRT 2008

TAJUK

IMPORTANCE OF BIODIVERSITY IN AGRICULTURE

( KEPENTINGAN BIODIVERSITI DALAM PERTANIAN )

NAMA

ZUL ATFI MOHAMED

NO. MATRIK

160896

UNTUK PERHATIAN

PROF MADIYA DR UMARANI A/P SINNIAH

1

KEPENTINGAN BIODIVERSITI DALAM PERTANIAN

BIODIVERSITI

Perkataan Biodiveriti adalah diambil dari perkataan bahasa inggeris iaitu ‘biodiversity’

iaitu gabungan perkataan ‘Biological diversity’. Definisi ringkas biodiversity ialah

bermaksud kepelbagaian tumbuhan dan haiwan juga kehidupan lain yang hidup dimuka

bumi. Contohnya, spesis tumbuhan yang hidup di Los Angeles adalah berbeza

daripada tumbuhan yang hidup di kawasan San Francisco. Malah kehidupan haiwan

juga ada perbezaan karakter atau ciri-ciri haiwan yang mana hany boleh hidu atau

wujud di kawasan-kawasan tertentu.

Biodiversiti juga bermaksud sejumlah atau sekelompok kehidupan yang berbeza spesis.

Selalunya para saintis merujuk ekosisitem biodiversiti iaitu kehidupan semulajadi yang

terbentuk atau wujud berdasarkan fizikal dan persekitaran kimia komuniti tumbuhan,

haiwan dan benda hidup yang lain.

Kenapakah Biodiversiti penting dalam pertanian?

1. Biodiversiti membawa kepada produktiviti yang tinggi

Data daripada lebih 400 eksperimen yang dijalankan oleh pasukan penyelidikan

antarabangsa telah menemui bukti kukuh bahawa biodiversiti dalam alam tumbuhan

adalah sangat berkesan dalam asimilasi nutrien dan tenaga solar, yang menghasilkan

pengeluaran biojisim. Oleh itu,terbukti ekosistem yang mengandungi beberapa spesis

adalah lebih produktif daripada spesis tunggal.

2

"Komuniti tumbuhan adalah seperti pasukan bola sepak. Untuk memenangi kejohanan,

anda perlukan bintang penyerang yang boleh menjaringkan gol, tetapi anda juga perlu

sokongan daripada pemain yang boleh menghantar bola, mempertahankan dan

memastikan gol. Pemain bintang dan pemain sokongan bersama-sama menjadi satu

pasukan yang sangat berkesan," kata Lars Gamfeldt dari Jabatan Ekologi Marin di

Universiti Gothenburg.

Gamfeldt adalah sebahagian daripada pasukan penyelidikan antarabangsa yang

diketuai oleh Cardinale Brad (Universiti Michigan, USA), yang dalam isu khas jurnal

saintifik American Journal of Botany (Jurnal Botani Amerika) ke atas biodiversiti,

membentangkan kajian mengenai kepentingan biodiversiti tumbuhan dan alga, yang

membentuk asas rantaian makanan. Pasukan penyelidikan berdasarkan kajian pada

soalan yang sama adakah ekosistem boleh mengekalkan fungsi penting seperti

pengeluaran biojisim dan penukaran nutrien apabila biodiversiti musnah dan kita

kehilangan spesis penting. Dalam usaha mereka untuk mendapatkan jawapan mereka

telah mengkaji beratus-ratus kajian yang diterbitkan pada daripada alga unisel hingga

ke pokok-pokok. Menggunakan data daripada lebih 400 eksperimen yang sudah

diterbitkan, penyelidik mendapat bukti kukuh bahawa semakin kurang spesis di dalam

sesuatu ekosistem, kuantiti biojisim tumbuhan juga akan berkurangan.

Terdapat dua penjelasan utama mengapa komuniti spesis tumbuhan yang kaya

mungkin lebih berkesan dan produktif.

1.Komuniti ini mempunyai kebarangkalian yang lebih tinggi untuk mengandungi "super-

spesis," iaitu spesis yang sangat produktif dan berkesan dalam mengawal selia proses

ekologikal.

3

2. Spesies yang berbeza sering mempunyai ciri-ciri yang melengkapi antara satu sama

lain. "Pembahagian buruh" di kalangan spesis tumbuhan yang berbeza dalam alam

semulajadi menjadikannya komuniti yang kaya dengan spesis untuk menjadi lebih

produktif. Para penyelidik juga mengambil perhatian hasil daripada perubahan iklim dan

kesan aktiviti manusia menyebabkan kita kini kehilangan spesis pada kadar yang pesat.

"Hampir setiap organisma di planet ini bergantung kepada tumbuh-tumbuhan untuk

kelangsungan hidup mereka. Jika kepupusan spesis mengganggu proses di mana

tumbuh-tumbuhan hidup, maka ia menjejaskan salah satu ciri-ciri utama yang

diperlukan untuk mengekalkan kehidupan di Bumi," komen Cardinale Brad seorang

pengarang. Gamfeldt bergabung dengan Jabatan Ekologi Marin di University of

Gothenburg dan Jabatan Ekologi di Universiti Sains Pertanian Sweden.

2. Kepelbagaian (diversiti) tumbuhan kunci kepada mengekalkan tanaman yang

produktif

Tumbuhan seperti di dalam hutan dalam jangka masa panjang lebih produktif kerana

kehadiran banyak spesis di dalamnya. Kajian jangka panjang biodiversiti tumbuhan

mendapati bahawa spesies masing-masing memainkan peranan dalam mengekalkan

ekosistem yang produktif, terutama apabila ufuk masa yang panjang diambilkira.

Penyelidikan mendapati bahawa setiap spesis tambahan dalam plot menyumbang

kepada peningkatan beransur-ansur dalam kesuburan tanah dan pengeluaran biojisim

sepanjang tempoh 14 tahun.

4

Mereka menonjolkan kepentingan menguruskan kepelbagaian dalam prairie, hutan dan

tanaman, menurut Peter Reich, pengarang utama kertas penyelidikan ekologi hutan di

University of Minnesota. Reich dan rakan-rakan melihat bagaimana kesan kepelbagaian

kepada produktiviti tumbuhan berubah dalam jangka panjang.

Dua eksperimen besar diadakan pada tapak penyelidikan National Science

Foundation's (NSF) Cedar Creek Long-Term Ecological Research (LTER) di Minnesota,

salah satu daripada 26 seperti tapak NSF LTER di seluruh dunia dalam ekosistem dari

hutan ke padang rumput, tundra kepada terumbu karang.

"Kajian ini mendedahkan apa yang eksperimen jangka pendek telah terlepas pandang:

kesan kehilangan biodiversiti ekosistem adalah lebih kompleks, teruk dan tidak

menentu dari yang difikirkan," kata Matt Kane, pengarah program NSF LTER. "Kajian

ini menunjukkan kepentingan melakukan penyelidikan jangka panjang," kata Kane,

"dalam kes ini kami mendokumenkan buat kali pertama betapa pentingnya biodiversiti

untuk kesihatan ekosistem dan kelestarian."

Eksperimen biodiversiti di Cedar Creek adalah eksperimen yang paling lama berjalan di

dunia, kata Reich.

5

Tempat ini mengandungi plot dengan satu, empat, sembilan atau 16 jenis spesis

tumbuhan. Penyelidikan menggunakan tumbuhan padang rumput berhayat panjang,

tetapi berfungsi sebagai sistem model untuk semua tumbuh-tumbuhan, sama ada

padang rumput, hutan atau baris tanaman.

Kajian ini juga menunjukkan bagaimana kepelbagaian (diversiti) berfungsi dengan

menunjukkan bahawa spesis yang berbeza mempunyai cara yang berbeza untuk

memperolehi air, nutrien dan karbon - dan mengekalkan mereka di dalam sesuatu

ekosistem.

"Sebelum ini, kajian jangka pendek paling kurang dua tahun mendapati, kepelbagaian

(diversiti) meningkatkan produktiviti, tetapi plot yang mempunyai lebih daripada enam

atau lapan spesis tidak memberikan manfaat tambahan," kata Reich.

Para saintis mendapati dalam jangka masa 14 tahun, semua 16 spesis dalam plot yang

paling pelbagai menyumbang kepada kesuburan tanah dan pengeluaran biojisim yang

lebih tinggi.

"Mesej untuk dibawa pulang," kata Reich, "apabila kita mengurangkan kepelbagaian

dalam landskap - seperti kebun jagung atau ladang pokok pain atau rumput pinggir

6

bandar - kita gagal untuk mengambil kesempatan ke atas perkhidmatan yang berharga

yang disediakan oleh biodiversiti semulajadi."

Pengarang bersama kertas ini ialah David Tilman, Forest Isbell, Kevin Mueller, Sarah

Hobbie dan Nico Eisenhauer dan University of Minnesota, dan Dan Flynn dari

University of Zurich.

3. Biodiversiti adalah komponen kritikal dalam mengekalkan pelbagai

perkhidmatan ekosistem

Ketika biodiversiti merosot di seluruh dunia, terdapat kebimbangan bahawa ini akan

membawa kepada penurunan dalam perkhidmatan ekosistem yang disediakan untuk

manusia, seperti pengeluaran makanan, penyimpanan karbon, dan penulenan air.

Dengan menggabungkan data dari 17 eksperimen biodiversiti terbesar dan paling lama

berjalan, saintis dari universiti di seluruh Amerika Utara dan Eropah telah mendapati

bahawa kajian sebelum ini telah memandang ringan kepentingan biodiversiti untuk

mengekalkan pelbagai perkhidmatan ekosistem di banyak tempat selama bertahun-

tahun lamanya.

7

"Kajian sebelum ini menganggap hanya beberapa spesis sahaja yang diperlukan untuk

menyediakan satu perkhidmatan di bawah satu set keadaan persekitaran," kata Prof

Michel Loreau dari jabatan biologi University McGill yang menyelia kajian ini. "Kajian-

kajian ini mendapati bahawa banyak spesis muncul berlebihan. Jadi, ia kelihatan seperti

kepupusan banyak spesis tidak akan menjejaskan fungsi ekosistem kerana spesis lain

boleh mengimbangi/mengganti kehilangan mereka."

Salah satu contohnya ialah pembasmian hutan di Borneo. Apabila pelbagai spesis

pokok ditebang dan diganti dengan tanaman semula spesis tunggal seperti spesis

akasia, perkhidmatan ekosistem hutan terganggu sama sekali kerana tiada lagi diversiti

tumbuhan di dalam ekosistem.

Kini, dengan melihat kepada spesis tumbuhan padang rumput, penyelidik telah

mendapati bahawa kebanyakan spesis yang dikaji adalah penting sekurang-kurangnya

sekali bagi penyenggaraan perkhidmatan ekosistem, kerana set spesis yang berbeza

penting pada tempoh tahun-tahun yang berbeza, di tempat-tempat yang berbeza, untuk

perkhidmatan yang berbeza, dan di bawah perubahan global yang berbeza (contohnya,

senario perubahan iklim atau penggunaan tanah). Tambahan pula, spesis yang

diperlukan untuk menyediakan satu perkhidmatan untuk beberapa tahun tidak sama

seperti spesis yang diperlukan untuk menyediakan pelbagai perkhidmatan dalam satu

tahun. "Ini bermakna bahawa biodiversiti adalah lebih penting untuk mengekalkan

perkhidmatan ekosistem daripada yang difikirkan sebelumnya," kata Dr. Forest Isbell,

8

penulis utama dan penyelidik kajian ini. "Keputusan kami menunjukkan bahawa banyak

spesis diperlukan untuk mengekalkan perkhidmatan ekosistem pada pelbagai masa

dan tempat dalam dunia yang berubah-ubah, dan spesis ini tidak berlebihan daripada

apa yang difikirkan sebelum ini."

Para saintis yang terlibat dalam kajian ini juga menawarkan cadangan untuk

menggunakan keputusan ini untuk memberi keutamaan kepada usaha-usaha

pemuliharaan dan meramalkan akibat daripada kepupusan spesis. "Ia adalah baik

untuk mengetahui kumpulan spesis yang menggalakkan fungsi ekosistem di bawah

beratus-ratus set keadaan alam sekitar," kata Isbell, "kerana ini akan membolehkan kita

untuk menentukan sama ada sesetengah spesis menyediakan perkhidmatan ekosistem

di bawah keadaan alam sekitar yang biasa pada masa kini, atau di bawah keadaan

yang akan menjadi semakin biasa pada masa depan." Tetapi Michel Loreau, McGill,

menambah nota amaran: "Kita perlu berhati-hati apabila membuat ramalan

ketidakpastian terhadap perubahan masa depan alam sekitar kerana ini bermakna kita

juga perlu menjalankan pendekatan berjaga-jaga bagi memulihara biodiversiti seberapa

banyak yang mungkin."

Penyelidikan ini dibiayai oleh geran penyelidikan Majlis Sains Semulajadi dan

Kejuruteraan Kanada dan program Pengerusi Penyelidikan Kanada.

9

4. Ekosistem yang mempunyai biodiversiti tinggi mampu bertahan kepada

tekanan

Ekosistem dengan biodiversiti pada tahap yang tinggi boleh berhadapan dengan

tekanan (stress) yang lebih, seperti suhu yang lebih tinggi atau peningkatan kepekatan

garam, daripada ekosistem yang mempunyai biodiversiti yang kurang. Mereka juga

boleh mengekalkan perkhidmatan mereka untuk jangkamasa yang lebih panjang,

penemuan daripada ahli botani dan ekologi dari Universiti Zurich dan Göttingen. Kajian

mereka menyediakan bukti pertama hubungan antara intensiti tekanan dan fungsi

ekosistem.

Suhu purata yang lebih tinggi dan peningkatan kepekatan garam adalah faktor tekanan

yang dihadapi oleh ekosistem pada hari ini berikutan perubahan iklim. Walau

bagaimanapun, adakah semua ekosistem bertindak balas terhadap tekanan dengan

cara yang sama dan apakah kesan tekanan pada perkhidmatan ekosistem, seperti

pengeluaran biojisim? Ahli botani dan ekologi dari Universiti Zurich dan Göttingen

mendapati kepelbagaian spesis dalam ekosistem membantu untuk bertahan kepada

stress.

Para saintis mengkaji sebanyak 64 spesis mikroalga yang mempunyai sel tunggal

daripada Koleksi Kultur Alga SAG di Göttingen. Ia berada dalam rantaian makanan

yang paling bawah dan menyerap CO2 daripada alam sekitar berbahaya melalui

fotosintesis. "Lebih banyak spesis mikroalga yang ada dalam sistem, lebih mantap

sistem ini bagi menghadapi tekanan sederhana berbanding dengan sistem yang

10

mempunyai spesis yang kurang," kata Bastian Steudel pengarang pertama yang

menjelaskan salah satu keputusan eksperimen. Sistem dengan beberapa spesis yang

lebih tinggi itu boleh menyimpan pengeluaran biojisim mereka dengan stabil dan lebih

lama daripada mereka yang mempunyai biodiversiti yang rendah.

Kesimpulanny,a,biodiversity di semua peringkat amat penting di dalam pertanian

kerana memberikan kesihatan dan kestabilan persekitaran. Ini kerana, setiap spesis

kehidupan bergantung antara satu sama lain. Penyelidik mengkaji enam intensiti yang

berbeza pada dua kecerunan tekanan. Dalam kes intensiti yang sangat tinggi, kesan

positif biodiversiti berkurangan atau terhenti sama sekali. Walau bagaimanapun,

peningkatan tekanan dalam sistem yang mengandungi hanya beberapa spesis

mempunyai kesan yang jauh lebih negatif berbanding dengan mereka yang mempunyai

tahap biodiversiti yang tinggi. "Hasil kajian menunjukkan bahawa tahap biodiversiti di

bawah tekanan adalah amat penting untuk mengekalkan pengeluaran biojisim," kata

Steudel, penyelia PhD Michael Kessler, yang merumuskan kepentingan projek

penyelidikan tersebut.

11