Bukti dasar ini adalah hubungan umum yang terdapat antara zona iklim dengan vegetasi. Tiap – tiap tipe iklim mempunyai suatu perkembangan vegetasi yang pada puncaknya merupakan klimaks, yaitu vegetasi yang mencapai stabilisasi dalam penyesuaian dengan faktor – faktor habitat. Ketiga faktor habitat yang utama yaitu iklim, makhluk hidup dan tanah. Di sini, iklimlah yang paling penting, karena :
1. Unsur iklim (temperatur dan kelembaban) merupakan faktor yang paling menentukan terhadap dunia organik dan anorganik.
2. Karena iklim mempengaruhi tanah secara langsung daripada tanah mempengaruhi iklim, sehingga peranan iklim lebih utama daripada tanah.
3. Karena makhluk hidup lainnya lebih tergantung pada vgetasi daripada faktor – faktor lain.
Ukuran – ukuran ekstrim dari faktor iklim adalah lebih penting daripada ukuran rata – rata terutama di bagian daerah penyebaran yang kritis keseimbangan antara faktor – faktor tempat tumbuhnya/habitat. Iklim mempunyai daur hidup tertentu, di mana temperatur dan kelembaban agak berbeda. Perubahan ini pula yang mengakibatkan perubahan vegetasi. Selain di daerah kritis tersebut vegetasi pada umumnya telah menyesuaikan diri terhadap perubahan – perubahan itu, sehingga tidak akan bersifat menghancurkan. Paling banyak hanya akan mengakibatkan kerusakan – kerusakan individu. Misalnya, dengan terjadinya kekeringan, kepanasan atau kedinginan yang luar biasa, tidak akan merusak jenis sebagai keseluruhan.
a. CAHAYA
Cahaya adalah suatu bagian dari tenaga matahari. Tumbuh – tumbuhan adalah satu – satunya golongan organisme yang mampu mengubah dan menyimpannya dalam bentuk tenaga potensial dengan asimilasi zat asam arang ( CO2). Dari sejumlah cahaya yang diterima di permukaan bumi hanya suatu fraksi yang sangat kecil (≤ 1 %) yang langsung disimpan. Dari kenyataan ini kita berkesimpulan bahwa tumbuhan sangat banyak membutuhkan cahaya untuk dapat hidup dengan baik.
Warna yang paling efektif dalam fotosintesis adalah warna merah. Diferensiasi dan spesialisasi dalam penggunaan cahaya ini bukan hanya terdapat hanya lapisan vertikal yang kita jumpai dalam hutan, juga pada berbagai jenis vegetasi menuut strata horizontal yaitu menurut garis lintang dan ketinggian tempat. Ini menunjukkan, antara lain, bahwa terdapat akibat – akibat yang berlainan pada tumbuh- tumbuhan untuk menggunakan cahaya. Intensitas, jenis dan lama penyinaran yang dibutuhkan oleh berbagai jenis tumbuhan adalah berbeda – beda. Ini berhubungan dengan proses penyesuaiannya yang dialaminya dalam evolusi.
Pada pembentukan lapisan vertikal dalam hutan, kecuali perbedaan cahaya, persaingan juga melakukan peranan, misalnya pohon – pohon tertinggi selain membutuhkan cahaya banyak juga merupakan yang paling tahan akan saingan akar. Sedangkan tumbuh – tumbuhan bawah tanah akan kekurangan cahaya dan saingan akar. Kita lihat bahwa suatu lingkaran parit yang digali atau suatu lubang yang terjadi dalam hutan di dalam hutan karena penebangan pohon besar segera diikuti oleh pertumbuhan species yang tidak terduga. Dari pohon berbagai lapisan dan zona vegetasi, kecambahpun membutuhkan cahaya serta syarat lain yang berlainan.
Soal perkecambahan ini, tertutama dalam alam sangat menentukan penyebaran tumbuh – tumbuhan. Dalam perannya , cahaya dapat sangat mempengaruhi berbagai proses fisiologis, baik dalam pertumbuhan, perkembangan, asimilasi asam arang dan hara, karena antara lain berperan dalam pembentukan fitohormon dan jaringan atau organ.
Perbedaan bentuk, warna pertumbuhan dan pembuahan tumbuhan dalam berbagai keadaan cahaya dapat kita lihat di alam sekitar. Cahaya umumnya memajukan pembuahan, pembentukan butir – butir chorophyl, asimilasi CO2 dan hara mineral, tetapi memperlambat pertumbuhan. Dalam keadaan gelap atau terlindung dari matahari, pertumbuhan yang bersifat memanjang sangat cepat berlangsung.
b. SUHU
Tumbuh – tumbuhan seperti juga halnya dengan semua makhluk hidup mempunyai sifat pembawaan, bahwa mereka hidupnya terbatas pada suatu daerah dengan suhu udara tertentu. Hal ini terutama berhubungan dengan syarat – syarat temperatur udara yang sesuai untuk proses – proses fisiologi biokimia dari jenis tumbuh – tumbuhan yang bersangkutan.
Proses – proses ini berlangsung dalam prtoplasma. Kita tahu bahwa untuk segenap proses kimia, air adalah sangat penting. Karena itu penyesuaian terhadap temperatur udara sering berhubungan dengan kadar air yang tersedia dalam jarungan tumbuh – tumbuhan. Biji dan spora berhubungan dengan banyak sedikitnya kadar air, mampu menghadapi farisi suhu yang sangat besar. Kerusakan tumbuhan di daerah pegunungan tertentu disebabkan oleh pengeringan sel – sel jaringan yang bersangkutan karena pembekuan air ( frost ).
Perbedaan penyesuaian terhadap temperatur mengakibatkan adanya zone vegetasi horizontal menurut jauhnya dari laut luas. Mengenai lapisan – lapisan vertikal, terdapat perbedaan vegetasi menurut letak dan kecuraman kemiringan dari gerakan matahari.
Untuk berbagai proses fisiologi dari tumbuh – tumbuhan yang sama, temperatur yang sesuai untuk tiap proses adalah berlainan. Hal ini berhubungan dengan berlainannya titik waktu terjadinya pertumbuhan yang bersangkutan tadi, seperti persemaian biji, pendaunan, pertumbuhan, pembungaan, pembuahan, diperolenya winter hardness untuk keperluan dormancy (istirahat) guna mengahadapi bahaya musim dingin dan sebagainya.
Kita lihat banyak contoh di lapangan di mana suhu tidak mencukupi, tumbuhan memperlihatkan pembuahan secara vegetatif, misalnya vegetasi perdu – perduan dan pohon – pohon kerdil di daerah tundra. Dalam hutan klimaks kita di Indonesia, biasanya kita dapatkan beberapa jenis pohon yang tidak dapat bersemi dan tumbuh di lapangan terbuka yang panas terik dan terang benderang, karena mereka hanya membutuhkan cahaya, suhu dan kelembaban secukupnya. Lain halnya dengan jenis – jenis pioner dari tingkatan suksesi pertama atau dari suksesi yang justru membutuhkan lapangan terbuka yang tandus sama sekali.
Temperatur udara dengan fariasinya, minimum dan maksimum sepanjang hari dan tahun, perlu sekali dipelajari supaya kita mengerti ekologi tumbuh – tumbuhan.
c. UDARA (Kelembaban Udara, Transpirasi, Hujan dan Angin)
Unsur N dalam atmosfer perlu untuk asimilasi berbagai jazad renik, O2 diperlukan untuk pernafasan dan CO2 untuk fotosintesis. Kadar unsur gas dimana-mana di dunia kira-kira sama yaitu 78% N, 20% O2, dan 0,03% CO2. Fotosintesis (asimilasi) menimbun CO2 tetapi melepaskan O2, pembakaran memerlukan O2 dan melepaskan CO2 dan N.
Dengan pengaruh angin maka kadar unsur-unsur itu boleh dikatakan selalu dipertahankan, dan untuk keperluan tumbuh-tumbuhan gas-gas dalam atmosfer tidak merupakan hal yang sulit, lain halnya dengan keadaan di dalam tanah.
Akar dan jazad renik untukdapat melangsungkan aktivitas yang sangat penting bagi vegetasi yaitu untuk asimilasi hara dan air, serta untuk mineralisasi membutuhkan O2 untuk pernapasan guna mendapatkan tenaga yang diperlukan dalam aktivitas tersebut. Tetapi aerasi dalam tanah lebih mudah terganggu, maka segala pengaruh fisika, kimiawi maupun biologis yang langsung maupun tidak langsung berperan terhadap aerasi tanah sangat mempengaruhi kesubuan tanah. Dalam hal ini penggenangan air dan tingginya air tanah yang ekstrim sangat merugikan untuk kebanyakan tumbuh-tumbuhan.
Dalam perairan terbuka dan mengalir, kadar O2 yang tersedia lebih banyak dari pada dalam tanah yang tergenangi air. Dalam perairan terbuka ini sangatlah menarik bahwa kebanyakan tumbuh-tumbuhan mempunyai daun yang muncul di permukaan air dan mempunyai jaringan aerasi.
Selanjutnya uap air dalam atmosfer perlu diperhatikan baik karena pengaruhnya terhadap penguapan dan transpirasi maupun sebagai sumber hujan. Bagian vital dari daun-daunan ini terdiri atas sel-sel parenchym yang berisi air yang diperlukan dalam proses fisiologi dan pengangkutan segenap bahan, dinding selnya berbatasan dengan rongga-rongga yang berhubungan dengan udara melalui stomata. Organisasi ini perlu untuk fungsi utama dari daun yaitu fotosintesis. Sebagian besar air yang diperlohnya berdasarkan organisasi ini, terpaksa hilang lagi dengan transpirasi, hanya sebagian kecil saja dari air yang dihisap itu ikut tersimpan dalam hasil fotosintesis.
Transpirasi dari daun tergantung kepada perbedaan antara tekanan uap air di dalam daun dengan tekanan uap air di udara. Biasanya suhu daun lebih tinggi dari pada suhu udara, sehingga perbedaan ini ada kalanya lebih tinggi dari defisit tekanan uap dalam udara. Dalam penarikan air oleh suatu sel dan sel yang berbatasan yang menentukan kekuatan adalah defisit tekanan osmosa yang tergantun pada perbedaan konsentrasi larutan. Dapat diketahui bahwa dalam sel itu ada banyak jenis bahan yang melarut (dan dapat dilarutkan), sehingga penguapan tak akan semudah seperti yang terjadi pada perairan terbuka. Dalam sel-sel terdapat defisit tekanan difusi yaitu sebesar jumlah gram equivalen kali 22,4 atmosfer. Ternyata bahwa umpamanya kelembaban relatif udara lebih sedikit 98 adalah sebanding dengan suatu defisit tekanan difusi dari 22,4 atmosfer.
Angin yang terus menerus bertiup walaupun kecepatannya tidak begitu besar sangat merugikan, karena memeperbesar transpirasi. Selain itu dahan-dahan bisa saling memukul sehingga kuncup-kuncup menjadi rusak. Bila angin datangnya dari satu jurusan, maka hanya pada bagian feedward masih terdapat tajuk, bagian windward kadang sampai gundul sama sekali, juga bentuk batang menjadi tidak simetris. Di tepi lautan, angin laut mendatangkan titik-titik air yang setelah menguap menjadi debu-debu garam, banyak jenis tumbuh-tumbuhan tidak tahan akan garam ini.
Sumber: Handout Matakuliah Biogeografi oleh Kuspriyanto
