‘’PENGANTAR
DAN DASAR EKOLOGI’’
OLEH ;
KELOMPOK VI
1.
SILVANA RIZKY ANATIARA TAHER
2.
ZULFIJAI HASAN
3.
MELANI PAKAYA
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN (STIKES)
MUHAMMADIYAH MANADO PRODI S1 KEP
TAHUN AJARAN 2016-2017
KATA PENGANTAR
Segala Puji hanya milik Allah SWT semata, sehingga rasa
syukur yang tiada hentinya tidak dapat penulis ungkapkan dengan kata-kata.
Berkat Taufiq dan rahmatNya penulis
dapat menyelesaikan makalah sebagai salah
satu tugas Ilmu Dasar Keperawatan I (Biologi) dan agar dapat di manfaatkan oleh
para pembaca. Hanya dengan kekuatan dan kesabaran yang dilimpahkannya, makalah
ini dapat diselesaikan.
Selawat beriring Salam kita sanjung
dan Sajikan Kepangkuan Rasulullah SAW beserta Keluarga dan Sahabatnya sekalian,
yang telah memperjuangkan kehidupan kita kearah yang lebih baik dan
bermartabat.
Penulis berharap agar setelah
membaca makalah ini, para pembaca dapat memahami dan mengetahui arti ekologi lingkungan serta pengetahuan yang lebih baik.
Penulis
menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini masih banyak kekurangan, untuk itu
penulis membuka diri menerima berbagai saran dan kritik demi perbaikan di masa
mendatang
DAFTAR ISI
Halaman
Judul...........................................................................................................................i
Kata
Pengantar..........................................................................................................................ii
Daftar
Isi...................................................................................................................................iii
BAB
I PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Masalah...........................................................................................................1
B. Tujuan
Penulisan
Masalah........................................................................................................1
C. Rumusan
Masalah.....................................................................................................................1
D. Manfaat Penulisan....................................................................................................................2
E. Batasan Masalah......................................................................................................................2
F. Metode Penulisan.....................................................................................................................2
G. Dasar – Dasar Ekologi..............................................................................................................3
BAB
II ISI
A.
Pengertian Ekologi....................................................................................................................4
B.
Ruang Lingkup Ekologi............................................................................................................4
C.
Pengertian Rantai Makanan......................................................................................................5
D.
Siklus Biogeokimia...................................................................................................................6
BAB III PENUTUP
1.
Kesimpulan...................................................................................................................7
2.
Saran.............................................................................................................................8
DAFTAR PUSTAKA
BAB
I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Secara
sederhana, ilmu ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari ekosistem. Kata
ekologi bersal dari Oikos yang berarti rumah atau tempat tinggal
dan logos berarti ilmu. Pertama kali kata ekologi diperkenalkan
oleh Ernst Haecckel (1866) dengan pengertian: Ekologi adalah disiplin ilmu yang
mempelajari seluk beluk ekonomi alam, sesuatu kajian mengenai hubungan
anorganik serta lingkungan organik di sekitarnya yang kemudian pengertian ini
diperluas, menjadi kajian mengenai hubungan timbal balik antara makhluk hidup
dengan lingkungannya. Secara rinci, ia juga bisa diartikan sebagai sebuah studi
terhadap hubungan timbal balik di antara organisme dengan organisme lainnya
serta benda-benda mati yang ada di sekitarnya. Ekologi sering disebut sebagai
ilmu dasar lingkungan. Berdasarkan pengertian tadi, sebenarnya
Ekologi meliputi studi tentang populasi tanaman dan binatang, tanaman dan
komunitas hewan dan ekosistem.
Ekosistem
menggambarkan web atau jaringan hubungan antara organisme pada skala yang
berbeda organisasi. Pemenuhan kebutuhan manusia dapat terpenuhi karena adanya
pemanfaatan lingkungan yang berbentuk pengelolaan lingkungan hidup. Melalui pengelolaan
lingkungan hidup, terjadi hubungan timbal balik antara lingkungan biofisik
dengan lingkungan sosial. Ini berarti sudah berkaitan dengan konsep ekologi,
terutama tentang konsep hubungan timbal balik (inter-related) antara lingkungan
biofisik dengan lingkungan sosial. Dengan demikian apabila membicarakan
lingkungan hidup, maka konsep ekologi akan selalu terkait, sehingga
permasalahan lingkungan hidup adalah permasalahan ekologi. Pada makalah ini,
kita akan mebahas mengenai dasar-dasar ekologi yang mencakup pembagian ekologi,
prinsip-prinsip ekologi, serta bagian-bagian dari ekosistem yang merupakan
kajian utama dari ilmu ekologi.
2. Rumusan Masalah
Dengan melihat latar belakang yang telah dikemukakan maka beberapa masalah yang
dapat kami rumuskan dan akan dibahas dalam makalah ini adalah:
- Apa pengertian dari ekologi dan ruang lingkup ekologi?
- Bagaimana pendeskripsian tentang populasi, komunitas, dan ekosistem ?
- Apa saja komponen-komponen ekosistem ?
- Apakah yang dimaksud dengan rantai makanan?
- Bagaimana rantai makanan dan jaring makanan dalam hubungannya dengan aliran energi dan transfer energi ?
- Bagaimanakah piramida ekologi dalam ekosistem?
- Bagaimana siklus biogeokimia dalam ekosistem?
- Apa pengertian suksesi ekologi dengan contohnya ?
3. Tujuan
A. Tujuan Umum
Dengan adanya makalah ini, penulis
berharap agar pembaca dapat menambah pengetahuan mengenai dasar-dasar ekologi.
Selain itu, penulis juga berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca
dalam kehidupan sehari-hari.
B. Tujuan Khusus
Tujuan khusus dari penyusunan
makalah ini adalah:
- Untuk memenuhi tugas dari Dosen Pengampu mata kuliah Biologi Umum.
- Menjelaskan pengertian dan ruang lingkup ekologi.
- Menjelaskan arti pemahaman tentang populasi, komunitas, dan ekosistem (ciri, struktur, dinamika dan interaksi).
- Menerangkan komponen-komponen ekosistem.
- Menjelaskan dan memahami rantai makanan dan jaringan makanan dalam hubungan dengan aliran energi dan transfer energi.
- Menjelaskan macam-macam piramida ekologi dalam ekosistem.
- Menjelaskan macam-macam siklus biogeokimia dalam ekologi.
- Menjelaskan perngertian suksesi ekologi dan contohnya.
BAB
II
PEMBAHASAN
DASAR-DASAR EKOLOGI
1. PENGERTIAN
EKOLOGI
Istilah ekologi pertama kali diperkenalkan oleh Ernnst Haeckel, seorang ahli
biologi bangsa Jerman , pada tahun 1869.Ekologi berasal dari bahasa Yunani
Oikos yang berarti rumah atau tempat tinggal dan logos yang berarti ilmu /
telaah. Oleh karena itu, ekologi berarti ilmu tentang rumah ( tempat tinggal)
mahluk hidup.
Secara lebih spesifik Haeckel mendefinisikan ekologi sebagai ilmu tentang
hubungan timbale balik antara mahluk hidup dengan lingkungan biotic dan
abiotiknya. Meskipun demikian, ahli ekologi menilai bahwa definisi
ini masih sangat luas. Oleh karena ada ilmu biologi lain yang berkaitan erat
dengan ekologi, yaitu genetika, fisiologi,perilaku, dan evolusi yang kaitannya
dapat dilihat pada gambar 1.1 maka perlu batasan yang lebih spesifik dalam
ekologi. (Krebs 2001) Leksono : 1-2
Charles Elton (1927) dalam bukunya animal ecology memberikan batasan ekologi
sebgai ilmu yang mempelajari sejarah alamiah (natural History) mahluk hidup.
Meskipun definisi ini menekankan pada asal usul atau latar belakang berbagai
persoalan ekologi, namun batasan Elton agak kabur.
Definisi Ekologi klasik yang lain disampaikan oleh Oddum (1963). Oddum
menyatakan bahwa ekologi adalah kajian mengenai strukutr dan fungsi alam.
Definisi Ekologi yang lebih khusus
pertama kali disampaikan oleh Andrewarta (1961), menurutnya ekologi adalah
kajian ilmiah mengenai ditribusi dan kelimpahan mahluk hidup. Definisi ini
cendrung statis dan meninggalkan ide utama “ Hubungan timbal balik” sehingga
definisi lain yang berkembang dari ide ini. Salah satunya disampaikan oleh
Krebs bahwa ekologi adalah kajian ilmiah mengenai hubungan timbal balik
yang menentukan distribusi dan kelimpahan mahluk hidup (Krebs,2001) (Leksono :
1-2)
2.
RUANG LINGKUP EKOLOGI
Ruang lingkup ekologi meliputi beberapa unit dalam spektrum biologi. Unit-unit
lingkup ekologi tersebut berturut-turut dari kecil ke besar adalah ekologi
individu, ekologi populasi, ekologi komunitas, ekologi ekosistem, ekologi
bentang alam, dan ekologi global( Reece : 327).
Mahluk hidup (Organisme) memiliki
tingkat organisasi dari yang paling sederhana sampai ke tingkat yang paling
kompleks ( gambar 1.2)
Biosfer
Wilayah
Kajian Ekologi Modern
|
Ekosistem
Komunitas
Populasi
Organisme / Individu
Sistem Organ
Organ
Jaringan
Sel
Protoplasma
Ø
Ekologi
Individu (Ekologi Organismal)
Individu adalah satuan makhluk hidup
dari satu jenis (spesies) tertentu. Misalnya satu tumbuhan rumput, seekor
belalang, seekor burung puyuh, atau seekor ular (Reece : 327).
Ø
Ekologi
Populasi
Populasi adalah sekelompok individu
dari satu spesies yang sama sejenis pada suatu tempat dan waktu tertentu.
Misalnya populasi rumput, populasi belalang, populasi puyuh atau populasi ular
(Reece : 327).
Tiga karakteristik fundamental suatu
populasi adalah densitas, dispersi dan demografika (Reece : 354-356).
- Densitas : Jumlah individu per satuan luas atau volume misalya, jumlah bakteri Escherecia coli per milimeter.
- Dispersi : Pola penjarakan antara individu dalam perbatasan populasi.
- Demografika : Bidang yang mempelajari statistika vital populasidan perubahan statistika tersebut seturut waktu.
Populasi bersifat dinamis, dimana
kedinamisan suatu populasi sesuai dengan waktu dan ruang. Populasi bisa
mengalami peningkatan atau malah mengalami penurunan tergantung oleh beberapa
faktor, yaitu :
- Bergantung kepada kepadatan populasi itu sendiri.
- Tidak bergantung pada populasi itu sendiri.
- Ø Dinamika Populasi
Karena terganggu oleh
kondisi-kondisi lingkungan yang berubah secara berkala semua populasi akan dan
sudah menunjukan fluktuasi ukuran. Banyak populasi yang mengalami siklus naik
turun dengan drastis dipengaruhi oleh interaksi kompleks antara faktor-faktor
biotik dan abiotik. Sebuah metapopulasi adalah sekelompok populasi yang
ditautkan oleh imigrasi dan emigrasi, contohnya imigrasi dan emigrasi menautkan
populasi bajing tanah belding dengan populasi-populasi lain dari spesies
tersebut yang semuanya membentuk metapopulasi (Reece : 368).
Seperti halnya suatu individu,
suatu populasi pun mempunyai ciri- ciri biologi, antara lain :
- Mempunyai struktur dan organisasi tertentu, yang sifatnya ada yang konstan dan ada pula yang berfluktuasi dengan berjalannya waktu (umur).
- Ontogenetik, mempunyai sejarah kehidupan (lahir, tumbuh, berdiferensiasi, menjadi tua = senessens, dan mati).
- Dapat dikenai dampak lingkungan dan memberikan respon terhadap perubahan lingkungan.
- Mempunyai hereditas.
- Terintegrasi oleh faktor- faktor hereditas oleh faktor- fektor herediter (genetik) dan ekologi (termasuk dalam hal ini adalah kemampuan beradaptasi, ketegaran reproduktif dan persistensi) Persistensi dalam hal ini adalah adanya kemungkinan untuk meninggalkan keturunan untuk waktu yang lama.
Ciri- ciri statistik
Ciri- ciri statistik merupakan ciri-
ciri kelompok yang tidak dapat di terapkan pada individu, melainkan merupakan
hasil perjumpaan dari ciri- ciri individu itu sendiri, antara lain:
- Kerapatan (kepadatan) atau ukuran besar populasi berikut parameter- parameter utama yang mempengaruhi seperti natalitas, mortalitas, migrasi, imigrasi, emigrasi.
- Sebaran (agihan, struktur) umur.
- Komposisi genetik (“gene pool” = ganangan gen).
- Dispersi (sebaran individu intra populasi)
Ø
Ekologi
Komunitas
Komunitas adalah sekelompok populasi
dari sejumlah spesies yang saling berinteraksi dalam suatu wilayah, seperti:
- Komunitas padang rumput meliputi populasi rumput, populasi belalang, populasi burung puyuh, populasi ular.
- Komunitas kolam meliputi populasi ganggang, populasi siput, populasi ikan tertentu (Reece:379).
- Interaksi Antara Ekologi Komunitas
Beberapa hubungan kunci dalam
kehidupan suatu organisme adalah interaksinya dengan individu-individu dari
berbagai spesies lain dalam komunitas. Interaksi antar spesies mencakup
kompetisi, predasi, herbivori, dan simbiosis (termasuk parasitisme, mutualisme,
dan komensalisme) (Reece:379-384).
a.
Netral
Yaitu tidak saling mempengaruhi,
misalnya pada nyamuk dan tikus.
b.
Kompetisi
Adalah interaksi yang terjadi
sewaktu individu-individu spesies berbeda bersaing memperebutkan sumber daya
yang membatasi pertumbuhan. (Reece:380)
- Ekslusi Kompetitif
Dua spesies yang berkompetisi
memperebutkan sumber daya pembatas yang sama tidak dapat hidup ditempat yang
sama karena tanpa keberadaan gangguan, satu spesies akan menggunakan sumber
daya dengan lebih efisien sehingga bereproduksi secara lebih cepat daripada
yang lain. Bahkan sedikit keunggulan reproduksi pun pada akhirnya akan
menyebabkan kemusnahan lokal pesaing yang lebih lemah , hasil yang disebut eksklusi
kompetitif (competitive exclusion). Contohnya : Pada tahun
1934, ahli ekologi Rusia, G.F.Gause menyelidiki dengan menumbuhkan P.
aurelia dan P.caudatum bersama-sama dalam satu tempat akhirnya P.caudatum
punah. Gause menyimpulkan bahwa P.aurelia memiliki keunggulan
kompetitif dalam memperoleh makanan. (Reece:380)
- Relung Ekologis
Adalah total penggunaan sumber daya
abiotik dan biotik suatu spesies dalam lingkungannya.Misalnya, relung sejenis
kadal pohon tropis terdiri atas antara lain kisaran suhu yang ditoleransinya
ukuran cabang tempat kadal bertengger, dan ukuran macam-macam serangga yang
dimakan (Reece:380).
Konsep relung ekologis dapat
digunakan untuk menyatakan asas eksklusi kompetitif : Dua spesies tidak dapat
hidup bersama-sama secara permanen dalam komunitas jika relung keduanya
identik, kecuali ada satu atau lebih perbedaan signifikan dalam hal relung.
Diferensiasi relung yang memungkinkan spesies serupa untuk hidup bersama-sama
dalam satu komunitas disebut partisi sumber daya (Reece:380).
- Penggantian Karakter
Kecendrungan karakteristik untuk
berdivergensi lebih banyak pada populasi simpatrik (tumpang tindih secara
geografis) dua spesies daripada populasi alopatrik (terpisah secara geografis)
dua spesies itu disebut penggantian karakter.
Dalam beberapa kasus contoh
penggantian karakter adalah variasi ukuran paruh pada berbagai populasi finch
Galapagos, merupakan bukti tak langsung kompetisi masa lalu.Populasi alopatrik Geospiza
fuliginosa dan Geospiza fortis di Pulau Los Hermanos dan Daphene
memiliki memiliki paruh yang mirip kemungkinan memakan biji yang berukuran sama
(Reece:381).
- Predasi
Adalah istilah untuk interaksi
antara spesies yang salah satu spesiesnya, predator, membunuh dan memangsa
spesies yang satu lagi, si mangsa (Reece:381).
2. Hebivori
Ahli ekologi menggunakan istilah
hebivori untuk mengacu pada interaksi di mana organisme memakan bagian tumbuhan
atau alga (Reece:382-383).
3. Simbiosis
Sewaktu individu dari dua atau lebih
spesies hidup dalam kontak langsung dan akrab dengan satu sama lain, hubunngan
mereka disebut simbiosis. Sebagian ahli biologi mendfinisikan simbiosis secara
sempit, sebagai sinonim untuk mutualisme yaitu interaksi yang menguntungkan
kedua spesies. (Reece: 383)
- Parasitisme
Adalah Interaksi simbiotik yang merugikan (+/-) dengan satu organisme parasit
memperoleh nutriendari organisme lain sang inang yang dirugikan dalam proses
tersebut (Reece:384).
Parasit yang hidup dalam tubuh inang, misalnya cacing pita, disebut endoparasit,
parasit yang makan di permukaan luar inang misalnya tungau dan kutu,
disebut ektoparasit (Reece:384).
2. Mutualisme
Adalah interaksi antarspesies yang menguntungkan kedua spesies (+/+). Interaksi
antara rayap dan mikroorganisme dalam system pencernaan serangga merupakan
contoh mutualisme obligat. Dalam mutualisme fakultatif seperti
pada contoh akasia dan semut, kedua spesies dapat sintas tanpa partnernya dalam
simbiosis itu (Reece: 384).
3. Komensalisme
Adalah interaksi antara spesies yang menguntungkan yang satu namun tidak
merugikan atau membantu spesies yang satu lagi (+/0) (Reece:384-385).
4.
Ekosistem
`
Ekosistem adalah suatu kondisi hubungan interaksi (timbal balik) atau
interdepensi (saling ketergantungan) baik di dalam lingkungan biotik (komunitas)
maupun antara komunitas dan lingkungan abiotiknya (fisik dan kimiawi) pada
suatu tempat dan waktu tertentu. Misalnya ekosistem kolam, ekosistem pantai,
ekosistem hutan rawa gambut (Reece: 406)
Dilihat dari susunan dan fungsinya, suatu ekosistem tersusun atas
komponen biotik dan abiotik. Komponen biotik terdiri atas komponen autotrof dan
heterotrof yang dibedakan dari cara memperoleh materi dan energinya. Autotrof
(auto= sendiri dan trophicos = menyediakan makan ) adalah organisme
yang mampu menyediakan makanan sendiri berupa bahan organik dari bahan
anorganik dengan bantun energi, seperti matahari dan kimia (Leksono :163-164).
Organisme yang menggunakan energi cahaya untuk mengubah zat anorganik menjadi
organik disebut fotoautotrof. Organisme yang menggunakan energi
yang didapat dari reaksi kimia disebut kemoautotrof. Komponen
autotrof berfungsi sebgai produsen, contohnya tumbuh-tumbuhan dan alga. Heterotrof
( Heteros= berbeda , trophikos= makanan) merupakan organisme yang memanfaatkan
bahan organik sebagai bahan makanannya dan bahan tersebut disediakan oleh
organisme lain, yang tergolong heterotrof adalah konsumen , misalnya
manusia hewan dan pengurai (dekomposer).
Pengurai adalah organisme heterotrof yang menguraikan bahan organik yang
berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks). Organisme pengurai
menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang
sederhana dan dapat di gunakan kembali oleh produsen. Yang termasuk pengurai
adalah bakteri dan jamur. Sementara itu, komponen abiotik meliputi faktor
lingkungan dan sumber daya yang dibutuhkan organisme. Tempat ekosistem di
lapisan bumi disebut biosfer (Laksono 163-164).
Ø
Ekologi
Bentang Alam
Bentang alam (landsape
atau seascape) adalah mosaik ekosistem-ekosistem yang saling terkait (
Reece : 327).
Ø
Ekologi Global
Biosfer yaitu ekosistem global-total dari semua ekosistem dan bentang alam di
planet ini. Menurut para ahlibiosfer adalah sistem ekologi global yang
menyatukan seluruh mahluk hidup dan termasuk interaksinya dengan unsur litosfer
(batuan), hidrosfer(air), dan atmosfer (udara) ( Reece : 327).
4. PENGERTIAN RANTAI MAKANAN
Rantai makanan
adalah perpindahan energi dari sumbernya dalam tumbuhan keorganisme tingkat
trofik di atasnya melalui peristiwa memakan dan dimakan.Semua rantai makanan
dimulai dari organisme autotrof . Organisme dalam kelompok ekologis yang
terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat
trofik tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama
dalam tingkat memakan (Leksono:173).
Rantai makana berinteraksi membentuk
jaring-jaring makanan. Beberapa spesiesmemakan mangsa pada berbagai tingkatan
trofik sehingga akan terbentuk jalur aliran nergi berganda (Leksono :174).
Hubungan Aliran Energi dengan
rantai dan jaring-jaring makanan
Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi lain
dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen primer, konsumen
tingkat tinggi, sampai ke saproba di dalam tanah. Siklus ini berlangsung
dalam ekosistem (Leksono :164-165).
Energi dapat diartikan sebagai
kemampuan untuk melakukan kerja. Energi diperoleh organisme dari makanan yang
dikonsumsinya dan dipergunakan untuk aktivitas hidupnya. Cahaya matahari
merupakan sumber enrgi utama kehidupan. Tumbuhan berklorofil memanfaatkan
cahaya matahari untuk berfotosintesis.Hasil dari fotosintesis adalah oksigen
dan karbohidrat yang terimpan sebagai cadangan makanan. Energi yang tersimpan
dalam makanan itulah yng digunakan oleh konsumen untuk aktivitas hidupnya.
Pembebasan energi yang tersimpan dalam makanan dilakukan dengan cara oksidasi
(respirasi) (Leksono :165).
|
Aliran energi merupakan rangkaian
urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain. Aliran
energi bersifat searah (tidak siklis). Energi dapat keluar dari ekosistem
dalam bentuk panas. Masukan energi yang berasal dari matahari tetap menjaga
ketersediaan energi di ekosistem, saprofit di dalam tanah (Leksono 165-166).
|
|
v
SIKLUS
BIOGEOKIMIA
Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa
unsur- unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk
hidup dan tak hidup.
Siklus biogeokimia atau siklus organik anorganik adalah siklus unsur atau
senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke
komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme,
tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga
disebut siklus biogeokimia.
Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon,
siklus nitrogen, dan siklus sulfur. Di sini hanya akan dibahas 3 macam siklus,
yaitu siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus karbon.
1. Siklus nitrogen (N₂)
Nitrogen adalah salah satu unsur kimia utama lain dalam ekosistem. Nitrogen
ditemukan pada semua asam amino, yang merupakan penyusun protein
organisme-organisme. Nitrogen tersedia bagi tumbuhan hanya dalam bentuk dua
mineral: NH₄⁺ (amonium) dan NO₃⁻
(nitrat). Meskipun atmosfer bumi hampir 80 %-nya terdiri atas nitrogen, unsur
ini sebagian besar terdapat dalam bentuk gas nitrogen (N₂), yang tidak tersedia bagi tumbuhan.
Nitrogen memasuki ekosistem melalui dua jalur alamiah, yang keutamaan
relatifnya sangat bervariasi dari satu ekosistem ke ekosistem yang lain. Yang
pertama, deposit pada atmosfer, merupakan sekitar 5% sampai 10% dari nitrogen
yang dapat digunakan, yang memasuki sebagian besar ekosistem. Dalam proses ini,
NH₄⁺ dan NO₃⁻, kedua bentuk nitrogen yang
tersedia bagi tumbuhan, ditambahkan ke tanah melalui kelarutannya dalam air
hujan atau melalui pengendapan debu-debu halus atau butiran-butiran lainnya.
Beberapa tumbuhan, seperti bromeliad epifit yang ditemukan pada kanopi hutan
hujan tropis, memiliki akar udara yang dapat mengambil NH₄⁺ dan NO₃⁻, secara langsung dari atmosfer.
Jalur lain untuk masuknya nitrogen ke ekosistem adalah melalui fiksasi nitrogen.
Hanya prokariota tertentu yang dapat memfiksasi nitrogen yaitu, mengubah
N₂ menjadi mineral yang dapat digunakan untuk mensintesis
senyawa organik bernitrogen seperti asam amino. Sesunggunya prokariota
merupakan mata rantai yang penting pada beberapa titik dalam siklus nitrogen.
Nitrogen difiksasi dalam ekosistem terestrial oleh bakteri tanah yang hidup
bebas (nonsimbiotik) dan juga oleh bakteri simbiotik (Rhizobium) dalam nodul
akar legum dan tumbuhan tertentu lainnya. Beberapa sianobakteri memfiksasi
nitrogen dalam ekosistem akuatik. Organisme yang memfiksasi nitrogen, tentunya,
sedang memenuhi kebutuhan metaboliknya sendiri, tetapi kelebihan amonia yang
disebabkan oleh organisme tersebut menjadi tersedia bagi organisme lain. Selain
dari sumber alami nitrogen yang dapat digunakan ini, fiksasi nitrogen secara
industri dapat digunakan untuk pembuatan pupuk, yang sekarang ini memberikan
sumbangan utama dalam pool mineral bernitrogen dalam ekosistem terestrial dan
akuatik (Mitchell : 398-399).
Proses
|
Bakteri/Organisme
|
Fiksasi nitrogen
N2 + 3H2
2NH3
|
Marsiella crenata
Azotobacter sp.
Clostridium sp.
Nostoc sp. dan
Anabaena sp.
|
Nitrifikasi
NH3 +1,5 O2
HNO2 + H2O
KNO2 + 1,5 O2
KNO3
|
Nitrosomonas spp. &
Nitrosococcus spp.
|
Denitrifikasi
C6H12O6
+ 24 KNO3
6CO2+3H2O +
6 KOH+ 3 N2O
5 C6H12O6
+24KNO3 30 CO2+18
H2O+24 KOH +12N2
|
Pseudomonas denitrificants
|
Amonifikasi
C2H5NO2
+1,5 O2
2CO2 + H2O +NH3
|
Beberapa jenis tumbuhan dan hewan
|
2. Siklus fosfor (P)
Organisme memerlukan fosfor sebagai bahan penyusun utama asam nukleat,
fosfolipid, ATP dan pembawa energi lainnya, serta sebagai salah satu mineral
penyusun tulang dan gigi. Dalam beberapa hal, siklus fosfor lebih
sederhana dibandingkan dengan siklus karbon atau siklus nitrogen. Siklus fosfor
tidak meliputi pergerakan melalui atmosfer, karena tidak ada gas yang
mengandung fosfor secara signifikan. Selain itu, fosfor hanya ditemukan dalam
satu bentuk anorganik penting, fosfat (PO₄⁴⁻),
yang diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis organik. Pelapukan
bebatuan secara perlahan-lahan menambah fosfat kedalam tanah. Setelah produsen
menggabungkan fosfor ke dalam molekul biologis, fosfor dipindahkan ke konsumen
dalam bentuk organik, dan
ditambahkan kembali ke tanah melalui ekskresi fosfat tersebut oleh hewan dan
oleh kerja pengurai bakteri dan fungsi pengurai pada detritus. Humus dan
partikel tanah mengikat fosfat, sedemikian rupa sehingga siklus fosfor
cenderung menjadi cukup terlokalisir dalam ekosistem. Akan tetapi, fosfor
benar-benar tergelontor ke dalam badan air, yang secara perlahan-lahan mengalir
dari ekosistem terestrial ke laut. Erosi hebat dapat mempercepat pengurasan
fosfat. Tetapi, pelapukan bebatuan umumnya sejalan dengan hilangnya fosfat.
Fosfat yang mencapai lautan secara perlahan-lahan terkumpul dalam endapan,
kemudian tergabung dalam batuan, yang kemudian yang dapat menjadi bagian dari
ekosistem teresterial sebagai akibat proses geologis yang meningkatkan dasar
laut atau menurunkan permukaan laut pada suatu lokasi tertentu. Dengan
demikian, sebagian besar fosfat bersiklus ulang secara local di antara tanah,
tumbuhan, dan konsumen atas dasar skala waktu ekologis, sementara suatu siklus
sedimentasi secara bersamaan mengeluarkan dan memulihkan fosfor terestrial
selama waktu geologis. Pola umum yang sama berlaku juga bagi nutrien lain yang
tidak memiliki bentuk yang terdapat di atmosfer Mitchell : 399-400
3.
Siklus Karbon
Karbon adalah bahan penyusun dasar
semua senyawa organik. Pergerakannya melalui suatu ekosistem berbarengan dengan
pergerakan energi, melebihi zat kimia lain; karbohidrat dihasilkan selama
fotosintesis, dan CO₂ dibebaskan bersama energi selama respirasi. Dalm siklus karbon,
proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler menyediakan suatu
hubungan antara lingkungan atmosfer dan lingkungan terestrial. Tumbuhan
mendapatkan karbon, dalam bentuk CO₂,
dari atmosfer melalui stomata daunnya dan menggabungknnya ke dalam bahan
organik tersebut kemudian menjadi sumber karbon bagi konsumen. Respirasi dari
semua organisme mengembalikan CO₂
ke atmosfer.
Meskipun CO₂ terdapat di atmosfer dengan konsentrasi yang relatif rendah
(sekitar 0,03 %), karbon bersiklus ulang dengan laju yang relatif cepat, karena
tumbuhan mempunyai kebutuhan yang tinggi akan gas ini. Setiap tahun, tumbuhan
mengeluarkan sekitar sepertujuh dari keseluruhan CO₂ yang terdapat di atmosfer; jumlah ini kira-kira
diseimbangkan melalui respirasi. Sejumlah karbon bisa dipindahkan dari siklus
tersebut dalam waktu yang lebih lama. Hal ini terjadi, misalnya, ketika karbon
terakumulasi di dalam kayu dan bahan organik yang tahan lama lainnya.
Perombakan metabolik oleh detritivor akhinya mendaur ulang karbon ke atmosfer
sebagai CO₂, meskipun api dapat mengoksidasi bahan bahan organik
seperti itu menjadi CO₂ jauh lebih cepat. Akan tetapi beberapa proses dapat
mengeluarkan karbon dari siklus jangka pendeknya selama jutaan tahun; dalam
beberapa lingkungan, detritus terakumulasi jauh lebih cepat dibandingkan dengan
kecepatan detrivora merombak detritus. Dalam kondisi tertentu, deposit tersebut
membentuk batu bara dan minyak bumi yang menjadi terkunci sebagai nutrien
organik yang tidak tersedia (Mitchell : 397).
Gambar Siklus Karbon (Essensials Of
Biology)
4.
Siklus air
Meskipun hanya sebagian kecil air di
bumi yang terdapat pada materi hidup, air sangat penting bagi organisme hidup.
Selain kontribusi air secara langsung bagi kelestarian hidup lingkungan. Pergerakannya
di dalam dan antar ekosistem juga mentransfer zat-zat lain dalam beberapa
siklus biogeokimia. Siklus air digerakkan oleh energi matahari, dan sebagian
besar terjadi di antara lautan dan atmosfer melalui penguapan (evaporasi) dan
curah hujan (presipitasi). Jumlah air yang menguap dari lautan melebihi
presipitasi di atas lautan, dan kelebihan uap air dipindahkan oleh angin ke
daratan. Di atas permukaan daratan, presipitasi melebihi evaporasi dan
transpirasi yaitu hilangnya air melalui evaporasi pada tumbuhan. Aliran
permukaan dan air tanah dari darat akan menyeimbangkan aliran bersih uap air
dari lautan ke daratan. Siklus air berbeda dari siklus lainnya karena sebagian
besar aliran air melalui ekosistem terjadi melalui proses fisik, bukan proses
kimia; selam evaporasi, transpirasi dan presipitasi, air mempertahankan
bentuknya sebagai H₂O. suatu pengecualian yang penting secara ekologis (meskipun
tidak secara kuantittif) adalah perubahan air secara kimia selama proses
fotosintesis (Mitchell : 396-397).
5. Piramida
Ekologi
Stuktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi.
Ada tiga jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan
piramida energi (Elton, 1972) (Leksono: 175).
- Piramida Jumlah
Organisme dengan tingkat trofik
masing-masing dapat disajikan dalam piramida jumlah spesies. Pada ekosistem
hutan hujan tropis, organisme ditingkat trofik pertama ( produsen)
biasanya lebih sedikit daripada herbivora (konsumen tingkat I). Pada ekosistem
padang rumput organisme di tingkat trofik pertama (produsen) paling melimpah,
sedangkan organisme di tingkat trofik kedua, ketiga, dan selanjutnya semakin
berkurang (Leksono: 175).
2.
Piramida Biomassa
Sering kali piramida jumlah yang sedrhana kurang membantu dalam memperagakan
aliran energi dalam ekosistem. Penggambaran yang lebih realistis dapat
disajikan dengan piramida biomassa. Biomassa adalah ukuran berat materi hidup
diwaktu tertentu. Untuk mengukur biomassa pada setiap tingkat trofik maka
rata-rata bert organisme di setiap tingkat harus diukur kemudian baru jumlah
organisme ditiaptingkat diperkirakan.
Piramida biomassa berfungsi menggambarkan pepaduan massa seluruh organisme di
habitat,biasanya hanya diambil sedikit sampel dan diukur kemudian total seluruh
biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti ini akan diperoleh informasi
yanglebih akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem (Leksono: 176).
3.
Piramida Energi
Sering kali piramida biomassa tidak selalu member informasi yang kita butuhkan
tentang ekosistem tertentu. Lai dengan piramida energy yang dibuat berdasarkan
observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energy mampu
memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energy dalam ekosistem.
Pada piramida energy terjadi penurunan sejumlah energy berturut-turut yang
tersedia ditiap tingkat trofik. Berkurangnya energy yang terjadi disetiap
trofik terjadi karena hal-hal berikut :
- Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trfik selanjutnya.
- Beberapa makanan yang dimakan tidak dapat dicerna dan dikeluarkan sebagai sampah.
- Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisme, sedangka sisanya digunakan sebagai sumber energy (Leksono: 176).
Hilangnya
energi secara multiplikatif dari suatu unsur rantai makanan dapat digambarkan
sebagai diagram piramida produktivitas (pyramid of productivity),
dimana tingkat trofik ditumpuk dalam balok-balok, dengan produsen primer
sebagai dasar piramida itu. Ukuran setiap balok itu sebanding dengan
produktivitas masing-masing tingkat trofik (per satuan waktu). Piramida
produktivitas berbentuk khusus yaitu sangat berat dibagian dasar karena
efisiensi ekologis yang rendah.
5. Suksesi Ekologi
Suksesi ekologi adalah proses
perubahan komunitas yang disebabkan tumbuh dan berkembannya spesies baru
seiring waktu.Proses yang terjadi berupa urutan-urutan yang lambat, dan pada
umunya perubahan dapat diramalkan, yakni dalam hal kekayaan dan komposisi
spesies yang ada di suatu tempat.Perubahan-perubahan ini dapat juga mengubah
populasi yang mebentuk komunitas (Leksono :143).
Para ahli ekologi membedakan dua
tipe suksesi, yakni primer dan sekunder (Leksono :143).
- Suksesi Primer
Didalam suksesi primer organisme
mulai menempati wilayah baru yang belum ada kehidupan sama sekaliseperti sebuah
pulau baru yang terbentuk karena letusan gunung berapi. Contohnya di daerah
bekas letusan gunung krakatau mula-mula muncul tumbuhan pioner berupa lumut
kerak serta tumbuhan lumut yang tahan terhadap penyinaran matahari dan
kekeringan. Tumbuhan perintis itu mulai mengadakan pelapukanpada daerah
permukaan lahan sehingga terbentuk tanah seerhana. Bila tumbuhan perintis mati
akan mengundang datangnya pengurai. Zat yang terbentuk karena aktivitas
penguraian bercampur dengan hasil pelapukanlahan membentuk tanah yang lebih
kompleks susunannya. Dengan adanya tanah ini biji yang datang dari luar daerah
dapat tumbuh subur, kemudian rumput yang tahan kekeringan akan tumbuh.
Bersamaan dengan itu tumbuhan herba pun tumbuh menggantikan tumbuhan pioner
dengan menaunginya. Kondisi seperti itu tidak menyebabkan pioner tumbuh subur
justru sebaliknya.Sementara itu rumput belukar dan akarnya yang kuat terus
mengadakan pelapukan lahan. Bagian tumbuhan yang mati diuraikan oleh jamur
sehingga keadaan tanah menjadi lebih tebal.Kemudian semak tumbuh dan menaungi
rumput dan belukar hingga terjadilah kompetisi.Lama-kelamaan semak menjadi
dominan kemudian pohon mendesak tumbuhan belukar sehingga terbentuklah
hutan.Saat itulah ekosistem disebut mencapai keseimbangan atau dikatan
komunitas mencapai klimaks, yakni perubahan yang terjadi sangat kecil sehingga
tidak banyak mengubah komunitas itu (Leksono : 143-144).
2. Suksesi Sekunder
Suksesi sekunder terjadi setelah
komunitas yang ada mengalami gangguan yang besar, contohnyasebuah komunitas
klimaks (stabil) hancur karena terjadinya kebakaran hutan, banjir, gelombang
tsunami, angin kencang, dan gangguan buatan seperti penebangan hutan dan
pembakaran padang rumput dengan sengaja namun gangguan tersebut tidak merusak
total organisme sehingga substrat lama dan benih-benih tumbuhan lama masih ada.
Komunitas padang rumput dan bunga liar aakan tumbuh pertama kali. Selanjutnya
diikuti oleh tumbuhan semak-semak. Terakhir pohom-pohonan baru muncul kembali
dan wilayah tersebut akan kembali menjadi hutan hingga gangguan muncul kembali
( Leksono :144).
BAB
III
PENUTUP
1. Kesimpulan
Berdasarkan uraian dan pembahasan di
atas kami penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut :
- Ekologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang hubungan antara organisme dan lingkungan.
- Ruang lingkup ekologi dimulai dari populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer.
- Ekosistem adalah suatu kondisi hubungan interaksi (timbal balik) atau interdepensi (saling ketergantungan) baik di dalam lingkungan biotik (komunitas) maupun antara komunitas dan lingkungan abiotiknya (fisik dan kimiawi) pada suatu tempat dan waktu tertentu. Secara umum, komponen ekosistem terbagi atas dua kelompok yakni biotik dan juga abiotik.
- Aliran Energi adalah transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makan. Daur materi/ siklus biokimia terdiri atas: Siklus Nitrogen (N2), Siklus Fosfor, dan Siklus Karbon dan Oksigen.Piramida ekologi terbagi atas: Piramida jumlah individu, Piramida biomassa, dan Piramida energi.
- Suksesi yaitu proses perubahan dalam komunitas yang berlangsung ke satu arah secara teratur. Dilihat dari perbedaan kondisi habitat dan pada awal proses suksesi itu terjadi, maka suksesi dibagi menjadi: Suksesi primer dan Suksesi sekunder.
2.
Saran
Kita sebagai makluk yang
berakal , individu berilmu wajib memelihara keseimbangan ekosistem karena
sebagian besar kerusakan lingkungan berasal dari manusia. Dengan melestarikan
ekosistem-ekosistem di lingkungan sangat berguna untuk masa depan kita
.Sebaiknya dari sekarang anak-anak mulai diajarkan tentang likungan agar mereka
bisa menjaga dan mencintai lingkungannya sejak dini.
DAFTAR
PUSTAKA
Reece, Campbell. dkk. 2002. Biologi
Edisi kedelapan jilid 3. Jakarta: Erlangga
Mitchell, Campbell. dkk. 2002. Biologi
Edisi kelima jilid 3. Jakarta: Erlangga
Leksono Amin Setyo, M.Si.,Ph.D.2007.Ekologi.Malang:
Bayumedia Publishing
Essensials of Biology
Free Baccarat (Baccarat) Baccarat Game for Android & iOS
BalasHapusBaccarat is 메리트카지노 a baccarat variant game similar to traditional baccarat. This game is 바카라 사이트 available on mobile phones and tablets. 샌즈카지노 Play online Baccarat game
The Best Slots Casinos with Free Spins at the Best Casino Sites for
BalasHapusSlot Games 부산광역 출장샵 · The Stars Casino · 경기도 출장마사지 Bovegas · Café Casino 시흥 출장마사지 · Red Tiger Casino · Cafe Casino · Ignition Casino · 청주 출장샵 LeoVegas 인천광역 출장안마 Casino · Playtech Casino.