PRAKTIKAL 4: MENGUKUR DAN MEMBANDING BEZA KEPELBAGAIAN (DIVERSITI) SPESIES

Tujuan : Untuk mengkaji diversiti spesies kupu-kupu dan membandingkannya antara tiga buah pulau iaitu Pulau Sipadan, Pulau Talang-Talang dan Pulau Redang.

Hipotesis : Semakin tinggi nilai Indeks Simpson,D , semakin tinggi nilai kepelbagaian spesies di dalam pulau tersebut.

Teori:Kepelbagaian biologi merujuk kepada bilangan spesis yang banyak. Dalam bidang sains, taksonomi merupakan bidang biologi yang melibatkan pengajian pengelasan, pengecaman dan tatanama organisma yang wujud di dunia ini. Pengecaman adalah satu proses untuk mengenal pasti organisma dengan menggunakan sistem hierarki Linnaeus. Tatanama diberikan kepada organisma dengan menggunakan sistem Binomial Linnaeus yang universal. Dalam sistem hierarki Linnaeus, spesis adalah unit asas pengelasan. Beberapa spesis yang mempunyai ciri morfologi dan anatomi yang rapat digolongkan dalam kategori pada peringkat lebih tinggi yang disebut genus. Demikian juga, genus yang mempunyai ciri morfologi dan anatomi yang rapat digolongkan dalam kategori famili. Seterusnya, beberapa famili digolong ke dalam order; beberapa order digolong ke dalam kelas; beberapa kelas digolong ke dalam filum dan akhirnya beberapa filum digolong ke dalam alam.AlamFilumKelasOrderFamiliGenusSpesisMengikut sistem Binomial Linnaeus, nama saintifik bagi satu spesis terdiri daripada 2 perkataan. Perkataan pertama ialah nama Genus dan perkataan kedua ialah nama Spesis. Nama yang digunakan adalah dalam bahasa Latin, contohnya nama saintifik bagi manusia ialah homo (Genus) sapien (Spesis).Dengan adanya bidang taksonomi, organisma yang berbagai-bagai spesis boleh dikelaskan dan diberi nama dengan sistematik.Variasi merujuk kepada perbezaan di antara individu dalam satu spesis yang sama. Dalam praktikal ini, kupup-kupu yang dikumpul daripada ketiga-tiga buah pulau mempunyai variasi yang tinggi. Variasi yang wujud ini sebenarnya membawa beberapa kebaikan kepada spesis kupu-kupu. Antaranya ialah membolehkan sesuatu populasi tahan terhadap ketidakstabilan dalam persekitarannya. Populasi tanpa variasi mungkin cepat menjadi pupus jika terdapat perubahan persekitaran yang mendadak. Kekayaan spesis adalah jumlah kehadiran spesis yang berbeza. Jika kekayaan spesis dan kesamarataan spesis meningkat, maka kepelbagaian meningkat .Index Diversiti Simpson mengukur kepelbagaian yang mengambilkira kedua-dua kekayaan dan kesamarataan. Jika kepelbagaian meningkat, maka nilai Indek D Kepelbagaian Simpson meningkat.

Indek Simpson (D) dikira dengan formula berikut:D = (n/N)2di mana n = jumlah bilangan organisma dalam spesis tertentuN = jumlah bilangan organisma dalam semua spesis Di sini, 0 mewakili wujud kepelbagaian dan 1 mewakili tiada kepelbagaian.

Indek Kepelbagaian Simpson (1-D) menunjukkan kepelbagaian sesuatu spesis. Nilai Indek Kepelbagaian Simpson biasanya adalah antara 0 dan 1. Semakin tinggi nilai ini, semakin tinggi kepelbagaian sesuatu spesis.

Prosedur :1) Kesemua kupu-kupu dikelaskan kepada beberapa kumpulan tertentu.2) Operasi unit taksonomi (operational taxonomic units) yang telah diberikan boleh dianggap sebagai spesis yang telah dibahagi dan setiap spesis baru itu diberi nama yang unik.3) Satu kumpulan spesis kupu-kupu dipilih dan dikumpulkan dari ketiga-tiga pulau tersebut. Prosedur yang sama diulang untuk spesis kupu-kupu yang lain.4) Bilangan individu yang hadir dalam sesuatu kumpulan spesis dikira dan data dimasukkan ke dalam jadual.5) Kepelbagaian spesis dikira dari setiap pulau dengan menggunakan Indeks Kepelbagaian Simpson, D.

Keputusan :SPESIS PULAU SIPADAN PULAU TALANG-TALANGPULAU REDANG

A11011

B900

C5124

D6010

E10230

F203

G420

H020

I030

J3150

K2940

L3540

M007

N0010

O0014

P0018

Q3350

BILANGAN INDIVIDU11710077

KEKAYAAN SPESIS1198

INDEK SIMPSON (D)0.180.220.15

INDEKS DIVERSITI SIMPSON (1-D)0.820.780.85

KEUTAMAAN UNTUK PEMULIHAN213

Pengiraan :

Indek Simpson (D) dikira dengan formula berikut:D = (n/N)2Indek Kepelbagaian Simpson dikira dengan formula berikut:Indek Kepelbagaian Simpson = 1-D

PULAU SIPADAN D = (11/117)2 + (9/117)2 + (5/117)2 + (6/117)2 + (10/117)2 + (2/117)2 + (4/117)2 + (3/117)2 + (29/117)2 + (35/117)2 + (3/117)2 D = 0.18Indek Kepelbagaian Simpson = 1-D = 1 0.18 = 0.82

PULAU TALANG-TALANGD = (12/100)2 + (23/100)2 + (2/100)2 + (2/100)2 + (3/100)2 + (15/100)2 + (4/100)2 + (4/100)2 + (35/100)2 D = 0.22Indek Kepelbagaian Simpson = 1-D = 1 0.22 = 0.78

PULAU REDANGD = (11/77)2 + (4/77)2 + (10/77)2 + (3/77)2 + (7/77)2 + (10/77)2 + (14/77)2 + (18/77)2 D = 0.15Indek Kepelbagaian Simpson = 1-D = 1 0.15 = 0.85

Perbincangan :

1. Apakah yang dimaksudkan dengan building blocks atau unit taksonomi operasi di dalam biodiversiti? Jelaskan.

Antara binaan asas bagi biodiversiti ialah gen, spesies, habitat dan ekosistem.Gen adalah binaan asas kehidupan. Mereka menentukan ciri-ciri kesemua hidupan organisma. Ianya mengekalkan kepelbagaian genetik dengan memulihara spesies dan kepelbagaiannya adalah merupakan kekuatannya dalam pemuliharaan alam.Spesies merujuk kepada sekumpulan organisma yang mempunyai banyak ciri yang serupa dan ciri-ciri itu boleh digunakan untuk mengasingkannya daripada kumpulan-kumpulan yang lain. Hampir dua juta spesies telah dikenal pasti di seluruh dunia pada hari ini. Habitat merujuk kepada kawasan semula jadi di mana organisma hidup dan membesar. Di suatu habitat yang tertentu mungkin terdapat pelbagai kawasan kecil yang menunjukkan perbezaan yang sedikit antara satu sama lain. Setiap kawasan kecil yang tersendiri ini mungkin diduduki oleh spesis-spesis tertentu.Suatu ekosistem yang boleh terdiri daripada komponen biotik iaitu komuniti haiwan dan tumbuhan, dan komponen abiotik iaitu faktor-faktor fizikal yang saling berinteraksi dan berfungsi bersama-sama untuk membentuk satu sistem semula jadi yang stabil dan seimbang.

2. Secara ringkas, terangkan apakah kekayaan spesis dan kesamarataan spesis?

Kekayaan spesies merujuk kepada jumlah bilangan spesies yang wujud dalam sesuatu sampel. Semakin banyak bilangan spesies dalam sesuatu sampel, semakin kaya sampel itu. Kesamarataan spesies pula merujuk kepada bilangan individu yang sama rata atau hampir bagi setiap spesies yang wujud dalam sesuatu sampel. Ini juga boleh ditakrifkan sebagai indeks kepelbagaian.3. Apakah order pulau tersebut, daripada diversiti yang tertinggi kepada yang paling rendah?

Urutan pulau mengikut diversiti daripada yang paling tinggi ke yang paling rendah ialah Pulau Redang, Pulau Sipadan dan Pulau Talang-Talang. Pulau Redang mempunyai nilai indek kepelbagaian simpson yang paling tinggi iaitu 0.85. Seterusnya ialah Pulau Sipadan yang mempunyai indek kepelbagaian simpson yang bernilai 0.82. Yang paling rendah ialah di Pulau Talang-Talang iaitu 0.78.

4. Bagaimanakah anda menentukan tahap pemuliharaan pulau tersebut? Adakah mengikut nilai diversiti? Apakah faktor lain yang diambil kira untuk menetukan keutamaan pemuliharaan?

Nilai diversiti menentukan sama ada kerja pemuliharaan diperlukan atau tidak. Biasanya nilai diversiti dapat diperoleh dengan menggunakan formula indek kepelbagaian simpson, (D-1) = 1- (n/N)2. Pemuliharaan merupakan satu proses yang dijalankan untuk memastikan sesuatu spesis itu masih wujud dan berupaya untuk membiak bagi menjamin kewujudannya agar tidak terancam. Faktor lain yang diambil kira untuk menentukan keutamaan pemuliharaan ialah bilangan individu sesuatu spesis. Contohnya bilangan panda di seluruh dunia yang semakin mengurang membawa kepada proses pemuliharaan. Kawasan hutan bakau di Sri Lanka yang semakin terancam mendesak pihak kerajaan untuk menjalankan kerja pemuliharaan.

5. Jika tiada sumber untuk memulihara keseluruhan spesis, apakah kriteria yang boleh digunakan untuk menentukan fokus usaha pemuliharaan?

Kriteria yang harus kita menitikberatkan ialah spesis yang semakin berkurangan dan hampir pupus akibat aktiviti manusia. Spesis lain yang tidak mempunyai sebarang masalah tidak perlulah diberikan keutamaan. Cara yang boleh digunakan untuk menumpu usaha pemuliharaan ialah menggunakan kaedah in-situ dan ex-situ. Kaedah in-situ adalah pemuliharaan spesis yang dilakukan dalam habitat semula jadi spesis, contohnya pembinaan taman negara. Kaedah ini dianggap sebagai kaedah pemuliharaan yang paling sesuai. Kaedah ex-situ pula adalah pemuliharaan spesis yang dilakukan di luar kawasan habitat semula jadi spesis, contohnya zoo negara. Bagi spesis yang hampir pupus, kita boleh menggunakan kaedah ex-situ, manakala bagi spesis yang terancam, kita boleh gunakan kaedah in-situ.

Kesimpulan : Pulau Redang mempunyai kepelbagaian spesis yang tinggi dengan Indeks Simpson sebanyak 0.85. Hipotesis diterima.

Rujukan:Barcelona Field Studies Centre. (2015). Simpsons Diversity Index. Retrieved from http://geographyfieldwork.com/Simpson'sDiversityIndex.htmChoong, N.M., Lee, S.C. & Liew, S.L. (1997). Biologi STPM Jilid 2. Shah Alam: Penerbit Fajar Bakti.Lee, C., & J. Arunasalam. (2006). Pre-U TEXT STPM Biology Volume 2. Petaling Jaya: Pearson Malaysia Sdn. Bhd.Offwell Woodland & Wildlife Trust. (n.d.). Simpsons Diversity Index. Retrieved from http://www.countrysideinfo.co.uk/simpsons.htm

6