Materi Kuliah Pengelolaan Kawasan Konservasi: defenisi dan jenis kawasan. Bagian 1 (cagar alam dan suaka margasatwa)

Berdasarkan ketentuan Undang-undang No. 41 Tahun 1999 tentang Kehutanan kita mengenal mengenai hutan dan klasifikasinya, sebagai berikut :

Kawasan hutan adalah wilayah tertentu yang ditunjuk dan atau ditetapkan oleh Pemerintah untuk dipertahankan keberadaannya sebagai hutan tetap. Pemerintah menetapkan hutan berdasarkan fungsi pokok atas :

1. Hutan konservasi
2. hutan lindung, dan
3. hutan produksi

Hutan konservasi adalah kawasan hutan dengan ciri khas tertentu, yang mempunyai fungsi pokok pengawetan keanekaragaman tumbuhan dan satwa serta ekosistemnya. terdiri dari :

1. kawasan hutan suaka alam adalah hutan dengan ciri khas tertentu, yang mempunyai fungsi pokok sebagai sebagai kawasan pengawetan keanekaragaman tumbuhan dan satwa serta ekosistemnya, yang juga berfungsi sebagai wilayah sistem penyangga kehidupan,
.
2. kawasan hutan pelestarian alam adalah hutan dengan ciri khas tertentu, yang mempunyai fungsi pokok perlindungan sistem penyangga kehidupan, pengawetan keanekaragaman jenis tumbuhan dan satwa, serta pemanfaatan secara lestari sumberdaya alam hayati dan ekosistemnya, dan

3. taman buru adalah kawasan hutan yang ditetapkan sebagai tempat wisata berburu.

Sedang dalam ketentuan Undang-undang No. 5 Tahun 1990 tentang Konservasi Sumberdaya Alama Hayati dan Ekosistemnya, kita mengenal mengenai kawasan konservasi dan klasifikasinya sebagai berikut :

Kawasan Suaka Alam adalah kawasan dengan ciri khas tertentu, baik di daratan maupun di perairan yang mempunyai fungsi pokok sebagai kawasan pengawetan keanekaragaman tumbuhan dan satwa serta ekosistemnya yang juga berfungsi sebagai wilayah sistem penyangga kehidupan, yang mencakup :

Cagar Alam

Kawasan cagar alam adalah kawasan suaka alam yang karena keadaan alamnya mempunyai kekhasan tumbuhan, satwa dan ekosistemnya atau ekosistem tertentu yang perlu dilindungi dan perkembangannya berlangsung secara alami.
Adapun Kriteria untuk penunjukkan dan penetapan sebagai kawasan cagar alam :
Pemerintah bertugas mengelola kawasan cagar alam. Suatu kawasan cagar alam dikelola berdasarkan satu rencana pengelolaan yang disusun berdasarkan kajian aspek-aspek ekologi, teknis, ekonomis dan sosial budaya.
Rencana pengelolaan cagar alam sekurang-kurangnya memuat tujuan pengelolaan, dan garis besar kegiatan yang menunjang upaya perlindungan, pengawetan dan pemanfaatan kawasan.
Upaya pengawetan kawasan cagar alam dilaksanakan dalam bentuk kegiatan :
Beberapa kegiatan yang dilarang karena dapat mengakibatkan perubahan fungsi kawasan cagar alam adalah :
Larangan juga berlaku terhadap kegiatan yang dianggap sebagai tindakan permulaan yang berkibat pada perubahan keutuhan kawasan, seperti :
Sesuai dengan fungsinya, cagar alam dapat dimanfaatkan untuk:

1. penelitian dan pengembangan
2. ilmu pengetahuan
3. pendidikan
4. kegiatan penunjang budidaya.

Suaka Margasatwa

Kawasan suaka margasatwa adalah kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas berupa keanekaragaman dan atau keunikan jenis satwa yang untuk kelangsungan hidupnya dapat dilakukan pembinaan terhadap habitatnya.

Adapun kriteria untuk penunjukkan dan penetapan sebagai kawasan suaka margasatwa:

1. merupakan tempat hidup dan perkembangbiakan dari jenis satwa yang perlu dilakukan upaya konservasinya;
2. merupakan habitat dari suatu jenis satwa langka dan atau dikhawatirkan akan punah;
3. memiliki keanekaragaman dan populasi satwa yang tinggi;
4. merupakan tempat dan kehidupan bagi jenis satwa migran tertentu; dan atau
5. mempunyai luasan yang cukup sebagai habitat jenis satwa yang bersangkutan.

Pemerintah bertugas mengelola kawasan suaka margasatwa. Suatu kawasan suaka margasatwa dikelola berdasarkan satu rencana pengelolaan yang disusun berdasarkan kajian aspek-aspek ekologi, teknis, ekonomis dan sosial budaya.
Rencana pengelolaan suaka margasatwa sekurang-kurangnya memuat tujuan pengelolaan, dan garis besar kegiatan yang menunjang upaya perlindungan, pengawetan dan pemanfaatan kawasan.

Upaya pengawetan kawasan suaka margasatwa dilaksanakan dalam bentuk kegiatan :
1. perlindungan dan pengamanan kawasan
2. inventarisasi potensi kawasan
3. penelitian dan pengembangan yang menunjang pengawetan.
4. pembinaan habitat dan populasi satwa

Pembinaan habitat dan populasi satwa, meliputi kegiatan :
1. pembinaan padang rumput
2. pembuatan fasilitas air minum dan atau tempat berkubang dan mandi satwa
3. penanaman dan pemeliharaan pohon-pohon pelindung dan pohon-pohon sumber makanan satwa
4. penjarangan populasi satwa
5. penambahan tumbuhan atau satwa asli, atau
6. pemberantasan jenis tumbuhan dan satwa pengganggu.

Beberapa kegiatan yang dilarang karena dapat mengakibatkan perubahan fungsi kawasan suaka margasatwa alam adalah :
1. melakukan perburuan terhadap satwa yang berada di dalam kawasan
2. memasukan jenis-jenis tumbuhan dan satwa bukan asli ke dalam kawasan
3. memotong, merusak, mengambil, menebang, dan memusnahkan tumbuhan dan satwa dalam dan dari kawasan
4. menggali atau membuat lubang pada tanah yang mengganggu kehidupan tumbuhan dan satwa dalam kawasan, atau
5. mengubah bentang alam kawasan yang mengusik atau mengganggu kehidupan tumbuhan dan satwa

Larangan juga berlaku terhadap kegiatan yang dianggap sebagai tindakan permulaan yang berkibat pada perubahan keutuhan kawasan, seperti :
1. memotong, memindahkan, merusak atau menghilangkan tanda batas kawasan, atau
2. membawa alat yang lazim digunakan untuk mengambil, mengangkut, menebang, membelah, merusak, berburu, memusnahkan satwa dan tumbuhan ke dan dari dalam kawasan.

Sesuai dengan fungsinya, cagar alam dapat dimanfaatkan untuk
1. penelitian dan pengembangan
2. ilmu pengetahuan
3. pendidikan
4. wisata alam terbatas
5. kegiatan penunjang budidaya.

Kegiatan penelitian di atas, meliputi :
1. penelitian dasar
2. penelitian untuk menunjang pemanfaatan dan budidaya.

Materi Kuliah : Dinamika Lingkungan Ternak

Di atas adalah Gambar Sebuah sistem lingkungan pada sebuah rangeland (Hollocheck dkk., 1989). Cobalah anda letakkan kata ternak di bagian center dari gambar kemudian ubahlah gambar di atas sedemikan rupa sehingga membentuk suatu sistem lingkungan bagi ternak serta produk dari sistem lingkungan tersebut

MATERI KULIAH DINAMIKA LINGKUNGAN TERNAK

Apa yang dimaksudkan dengan lingkungan ternak?

Perhatian pertama harus diberikan pada kata lingkungan yang dalam hal ini harus memperhatikan beberapa hal sebagai berikut, yaitu:

1. asal mula ilmu lingkungan adalah ekologi, yaitu ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dan lingkungannya di mana interaksi tersebut akan menentukan produktivitas, ukuran populasi dan persebaran organisme dan sebaliknya akan menentukan rona lingkungan.
2 dalam kajian ilmu lingkungan, suatu organisme selalu dipelajari dalam konteks unit populasi yang harus dimengerti dalam beberapa sudut pandang:

• Populasi adalah kumpulan individu suatu spesies organisme yang hidup secara bersama-sama dalam suatu ruang dan waku tertentu. Pertanyaan: berapa banyak individu untuk membentuk suatu populasi dan berapa luas ruang yang dapat dihuni oleh sebuah populasi.
• Karena pertanyaan tentang banyak individu seperti di atas maka batasan populasi didasarkan atas pengaruh suatu individu terhadap individu lain dalam populasi. Oleh karena itu:
• populasi adalah suatu sistem yang dinamis dari segala individu yang selalu melakukan hubungan
• Populasi adalah kumpulan individu sebuah spesies yang mempunyai potensi untuk berinteraksi satu dengan yang lainnya dan khusus antara individu jantan dan betina harus memiliki potensi untuk berbiak silang antar individu.

• Dalam konteks pertanyaan tentang luas ruang maka populasi individu harus dikaitkan dengan rasio antara jumlah individu dan luas ruang, yaitu kepadatan (density) individu. Jika jumlah individu > ukuran ruang maka akan timbul efek negatif berupa persaingan (kompetisi) dengan 2 akibat, yaitu:

· Jika terjadi dalam waktu yang singkat maka akan menimbulkan efek ekologi dengan kemungkinan gejala: (1) meningkatnya mortalitas dan tertekannya kelahiran, daya tahan hidup dan pertumbuhan populasi; dan (2) peningkatan emigrasi.

· Jika terjadi dalam waktu yang panjang maka akan menimbulkan efek evolusi, yaitu tersingkirnya sama sekali individu yang kalah dalam persaingan sehingga struktur populasi dikuasai oleh individu kuat (survival of the fittest).

• Terkait dengan isu persaingan dan kepadatan populasi maka terdapat 2 faktor lingkungan yang amat menentukan daya biak populasi, yaitu:

· Faktor bergantung kepadatan (density dependent factor), misalnya kekurangan ruang dan bahan makanan karena populasi terlampau padat.

· Faktor tidak tergantung kepadatan (density independent factor) misalnya cold stress, heat stress, angin ribut, hama, predator dan lain sebagainya yang bisa terjadi kapan saja (hazards).

• Untuk dapat memahami populasi maka harus diperhatikan beberapa ciri atau sifat-sifat kelompok populasi sebagai berikut:

1. laju perkembangan populasi à tugas

2. natalitas (kelahiran) à tugas

3. mortalitas à tugas

4. kerapatan (sudah dijelaskan di atas)

5. struktur dan sebaran umur

6. dispersi dan bentuk pertumbuhan serta kaitannya dengan daya dukung

7. tipe interaksi antar spesies

(1-3 adalah sifat populasi terkait sifat genetis individu dalam populasi – seleksi r; sedangkan 4 – 7 adalah sifat populasi terkait numerikal dan struktur populasi).

3. Karena sifat-sifat populasi di atas maka kajian dinamika lingkungan ternak harus juga melibatkan konsep komunitas karena populasi dalam ruang pasti terdiri atas lebih dari 1 populasi.

• Kepadatan populasi akan membentuk keanekaragaman, yaitu keanekaragaman di dalam spesies populasi-populasi (misalnya jenis kelamin dan jenis interaksi) dan keanekaragaman dalam hal penyebaran.
• Sifat terpenting dari komunitas dalam kaitannya dengan populasi adalah komunitas memiliki tingkat perkembangan, yaitu lahir, meningkat dan menua. Proses ini yang disebut sebagai suksesi menuju masyarakat komunitas yang mapan (puncak atau klimaks). Pada tahap puncak, komunitas memerlukan gangguan untuk menjaga stabilitasnya. Contoh adalah suksesi klimaks Krakatau antara 1886 – 1986.

4. Akhirnya, oragnisasi organisme yang tertinggi adalah ekosistem, yaitu komunitas + komponen abiotik, yaitu klimatik dan edafik.

Proses dasar dalam ekosistem adalah (1) aliran materi dan (2) siklus bahan.

• Untuk mempermudah pendugaan produktivitas ekosistem maka pola jaringan makanan disederhanakan menjadi piramida ekologi (struktur makanan)

Jadi, produktivitas pada tingkat makanan bagian atas dapat ditingkatkan jika produktivitas pada bagian paling bawah ditingkatkan. Hal inilah yang disebut sebagai efisiensi produktivitas.

• Produksi primer bersih atau P₁ = FS (hasil kotor atau FS – Respirasi atau R₁)
• Produksi sekunder bersih atau P₂ = P₁ – (R₁ + kerja + limbah melalui feces dan urine)
• Produksi tersier bersih atau P₃ = P₂ – (R₂ + kerja + limbah melalui feces dan urine)
  

Suatu perhampiran umum adalah: faktor 10%, maksudnya: jika lahan dan air pada suatu lokasi memproduksikan 1000 kg bobot kering rumput/tahunà akan menghasilkan 100 kg bobot kering herbivora/kapita/tahun à akan menghasilkan 10 kg bobot kering karnivora/kapita/tahun (Ewusie, 1992). Akan tetapi angka ini hanya merupakan perhampiran. Ada biasnya. Apa? (tugas pribadi)

Tanaman Makanan Ternak (Bahan III): Sumbu Tumbuhan dan Bagian-Bagiannya

Axis of Plants

• Leaf - Specialised for organism for photosynthesis
• Stem - Ascending axis of plant growth
• Flower - Reproductive organ of angiosperms
• Root - Underground organ of the plant
• Leaf Primordia - Young recently formed leaves
• Shoot apex - Terminal bud of a plant
• Apical Meristem - Mitotically dividing cells that are found either at the shoot or root
• Auxillary Bud - Contains the apical meristems of shoot branches
• Node - Location on the stem where leaves/branches emerge from
  Internode - The stem between two nodes
• Vascular Tissue - Internal transport system of a plant (xylem, Phloem)
• Lateral root - Grow via secondary meristems derived from mature regions of root
• Taproot - Major root axis - other roots develop from the tap root
• Root hairs - fine extensions from roots that act to increase the surface area that the plant is in contact with
• Root Apex - The terminal area of the root that contains the meristemic tissue
• Root Cap - Cells located at the growing tip of the root that help to protect the meristemic tissue

Grass Structure

Knowing the names of specific plant parts will provide a foundation for in-depth discussions of mechanisms which account for growth and recovery following defoliation. The diagram and definitions are divided into three categories: vegetative, floral (reproductive), and collar. During early growth, while a grass plant is vegetative, identification is difficult. When floral structures are visible, identification is easier. The collar region is helpful for identification and it contains a band of intercalary meristem which, when properly safe-guarded, will account for regrowth following mowing or grazing.

Vegetative Structures

Notice the following labeled items on the drawing:

• peduncle: upper most culm segment supporting the seed head.
• flag leaf: uppermost leaf of the culm, enclosing the seed head during the boot stage.
• culm node: solid region on the culm which gives rise to a leaf sheath. On certain grass species, lower culm nodes may bear adventitious buds capable of producing new tillers.
• culm: central axis of the mature grass shoot, comprised of nodes and internodes; each node bearing a leaf.
• leaf blade: part of the leaf above the sheath, also known as the lamina.
• leaf sheath: lower section of a grass, enclosing its associated culm internode.
• auricles: short, often claw-like appendages at the base of the leaf blade which tend to clasp the sheath at the culm internode. The various shapes can be useful for identifying certain grasses.
• ligule: a variously modified extension of the sheath lying at the base of the blade; often a vertical membrane, and in certain cases, mere bristles.
• crown: basal zone of the shoot, the origin of which was tissue at the base of the coleoptile during the seedling stage. The crown is essential for the perennial growth of the plant as this zone is comprised of over-wintering tissues (basal internodes, rhizomes, stolons, corms) which produce new shoots the following spring. Annual grasses do not develop a crown.
• stolon: a prostrate or creeping, above-ground stem, rooting at the nodes; a means of vegetative reproduction.
• rhizome: a prostrate subterranean stem, capable of rooting at the nodes and becoming erect at the apex; a means of vegetative reproduction.
• tiller: a daughter plant, a shoot capable of producing a new plant.
• meristem: the cells capable of growth

collar region: The collar region of the leaf is the most useful area for identifying vegetative-stage grasses. Later on, after seed head emergence, floral structures may provide a more obvious means of identification. The collar region consists of the leaf blade, the leaf sheath wrapping around the stem, auricles (if present), a ligule, and connective tissue called the collar. Each species is unique with respect to the presence, size, and shape of the auricles and ligules in this leaf zone. The collar (connective tissue) is a narrow band of intercalary meristem (tissue capable of growth) which accounts for blade growth. With immature blades, this meristem provides for further blade growth following defoliation. The collar region is also important in grass management. When properly safe-guarded, this band of intercalary meristem will account for contin ued blade growth following mowing or grazing of immature leaf blades.

Floral Structure

• inflorescence: flower head terminating the stem, consisting of a collection of flowers arranged on a common axis. There are three main grass inflorescence types: 1. panicle, 2. spik e, 3. raceme.
• rachis : central axis of seed head.

• spikelet: a flowering unit comprised of one or more florets enclosed by two glumes (bracts). When the spikelets are attached directly to the rachis the inflorescence is called a spike (wheat, rye, barley, ryegrass). When the spikelets are attached to the rachis with short pedicels, the inflorescence is termed as raceme. When the spikelets are attached by means of a branch the inflorescence is said to be a panicle.
• pedicel: in grasses, a short stem segment supporting a spikelet. Such spikelets are said to be pedicellate.
• glume(s): bracts which enclose the floret(s). A spikelet can be described as a "pair" of glumes with the enclosed floret(s). The outer (lower) glume is always the largest of the pair. In some species (Paniceae family) the uppermost glume is greatly reduced and is largely replaced by the lemma of a sterile floret contained within.
• floret: small flower; the reproductive unit of a grass spikelet consisting of a lemma and palea and the small flower they contain (see spikelet).
• rachilla: the segmented central axis of a spikelet is prominent in spikelets which bear two or more fertile florets. Each rachilla segment bears a floret, thus in threshed form, a single seed usually retains a rachilla segment or joint. The presence or absence of a rachilla segment provides a means of recognizing many seeds. Further, the shape and size of the segment is widely contrasted among species.
• lemma: the larger, outer, bract which, along with the palea, serves to contain the floret(s) held within. The lemma and palea provide a protective covering for the developing floret as well as for the seed after ripening.
• awn: a fibrous bristle (often called a beard) which is an extension of the midrib of the lemma. It may arise from the tip of the lemma or from the abaxial (outer) surface below the tip.
• beard: common term for awn.
• palea: the shorter, upper, bract which, along with the lemma, serves to contain the floret(s) held within (see lemma).
• stamens: the male organ of a flower supporting anthers which produce pollen.
• anther: the pollen bearing portion of a stamen, composed of one or two pollen sacs.
• pollen: the structures that result from the maturation of a microspore.
• pistil: the female organ of the flower comprised of the stigma, style, and ovary. The stigma receives pollen grain, which upon germination, produces a pollen tube which passes through the stigma into the ovary.

Tanaman Makanan Ternak (Bahan II): Fotosintesis

Fotosintesis

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.

Fotosintesis pada tumbuhan

Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung. dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:

12H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂ + 6H₂O

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.

Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

Proses fotosintesis

Lihat pula artikel proses fotosintesis untuk informasi lebih rinci Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

Reaksi terang

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH₂. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.

Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.

Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.

Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.

Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.

Reaksi gelap

ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).

Faktor penentu laju fotosintesis

Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

1. Intensitas cahaya
   Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
   Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
   Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air
   Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
   Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan
   Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.