Ekosistem Lengkap.ppt

EKOSISTEM



ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya



Komponen penyusun ekologi : 1. Faktor biotik  makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba 2. Faktor abiotik  suhu, air, kelembaban, cahaya, dan topograf

PEMBAGIAN EKOLOGI 1) Berdasarkan keilmuan: • Sinekologi :  kelompok organisme terhadap lingkungan • Outekologi :  individu terhadap lingkungan 2) Berdasarkan taksonomi: • Ekologi manusia • Ekologi tumbuhan • Ekologi hewan • Ekologi mikrobia 3) Berdasarkan keperluan praktis: • Ekologi air tawar • Ekologi laut • Ekologi daratan

Ada pula yang membedakan antara ilmu lingkungan dan ekologi. Ekologi  lingkungan yang masih murni Ilmu lingkungan  lingkungan yang dikelola oleh manusia

KOMPONEN EKOSISTEM Secara Fungsional: • Komponen autotrof  membuat makanan (tumbuhan) • Komponen heterotrof  mempergunakan dan mendekomposisi makanan (hewan dan manusia) Secara Struktural: • Substansi abiotik : C; N; CO2; H2O; dan lain-lain yang terlibat

• • •

dalam siklus materi. Seperti: karbohidrat; lemak; protein; vitamin; temperatur; iklim; tekanan udara. Produsen Konsumen Pengurai

Macam-macam Ekosistem: Secara garis besar: • Ekosistem daratan : padang rumput; hutan; padang pasir dan lain-lain • Ekosistem lautan : air tawar; air laut dan lain-lain

• Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. • Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi

Konsep Ekosistem • Populasi : sekelompok makhluk hidup dari spesies pada tempat dan waktu yang sama. • Komunitas : Kumpulan populasi dari tumbuhan dan hewan yang hidup bersama pada lingkungan yang sama pula. • Habiat : tempat tinggal suatu makhluk hidup • Nisia : cara hidup yang khusus dari makhluk hidup

Unsur ekosistem

• Autotrofik, adalah suatu organisme yang mampu menyediakan atau mensintesis makanannya sendiri yang berupa bahan organik dengan dng bantuan sinar matahari • Heterotrofik, adalah organisme yang mampu memanfaatkan hanya bahanbahan organik sebagai bahan makanannya, bahan tsb disintesis oleh organisme lain.

Contoh komponen biotik

FAKTOR BIOTIK Faktor biotik

adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup

di bumi, baik

manusia, tumbuhan maupun hewan.

Dalam ekosistem: Tumbuhan berperan sebagai produsen,  Hewan berperan sebagai konsumen,  Mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. 

Faktor biotik juga meliputi tingkatan2 organisme yang meliputi :

    

individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer.

Tingkatan-tingkatan organisme

makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

Tingkatan-tingkatan organisme

Individu 

 

Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Penyesuaian diri makhluk hidup dengan lingkungan disebut adaptasi Macam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, yaitu: 1. adaptasi morfologi,  penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya  Contoh : gigi-gigi khusus, moncong, paruh, daun, akar 2. adaptasi fisiologi,  penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya  Contoh : kelenjar bau, kantong tinta, mimikri pada kadal 3. adaptasi tingkah laku  adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku  Contoh : pura-pura tidur atau mati, migrasi

INDUVIDU/Organisme

Populasi • POPULASI mrpk :Kumpulan individu sejenis yang hidup pada suatu daerah tertentu dan waktu tertentu • Ukuran populasi berubah sepanjang waktu dan perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi • Karakteristik populasi antara lain : • kepadatan (densitas), • laju kelahiran (natalitas) • laju kematian (mortalitas) • potensi biotik, • penyebaran umur • bentuk pertumbuhan

Populasi

• Dinamika populasi dapat juga disebabkan oleh : a. Imigrasi  perpindahan satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat kelompok dari jenisnya a. Emigrasi  peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun.

Komunitas • Komonitas: Merupakan kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. • Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi. • Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya.

Komunitas

Ekosistem • Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi  menciptakan kesatuan ekologi yang disebut; EKOSISTEM • Komponen penyusun ekosistem adalah: 1. Produsen (tumbuhan hijau), 2. Konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), 3. Dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

Ekosistem

Biosfer

FAKTOR ABIOTIK  Faktor abiotik  faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia.

 Faktor abiotik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah :

a.Suhu

 Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup.

b.Sinar matahari

 Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu.  Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis.

c.Air

 Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme.

d. Tanah

 Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme dan menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan.

e. Ketinggian

 Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda

f. Angin

 Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.

g. Garis lintang

 Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula  menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi

Contoh komponen abiotik

Air, yang sangat diperlukan Oleh makhluk hidup

Tanah, yang berasal dari pelapukan batuan

Tingkatan Organisme

abiotik tanah

air batu udara

biotik hewan tumbuhan dekomposer

plankton

SPEKTRUM BIOLOGI Komponen biotik

gene sel organorgan organisme populasi populasi komunitas komunitas sel jaringan jaringan organisme gene

+ Komponen abiotik

Biosistem

ENERGI

MATERI

Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem sel jaringan organ organisme populasi komunitas gene

EKOLOGI

EKOSISTEM • Setiap unsur yg berada disuatu daerah tertentu berhub dan saling mempengaruhi lingk fisik shg terjadi aliran energi dan materi yg terjadi dlm suatu sistem disebut EKOSISTEM • Ekosistem a/ saling mempengaruhi antara komponen biotik dan abiotik dlm pengubahan energi dan materi • Batas antara satu ekosistem dg ekosistem yg lain tdk jelas, juga luasnya tdk bisa ditentukan. • Pada dasarnya dalam ekosistem berlangsung daur Biogeokimia serta pengaturan ekologis • Aliran materi dlm ekosistem membentuk jaring2 makanan

MH

P Tumb

Perpindahan energi dan mineral di dalam ekosistem

K1 Herbiv

K2 Karniv Kec

K3 Karnv Bsr

Sampah org

Pembusukan mikroba

Bhn Mineral

Mineralisasi

Perpindahan energi dan mineral di dalam ekosistem

DAUR PERANAN KOMPONEN EKOSISTEM DALAM ALIRAN ENERGI DAN MATERI (BIOGEOKIMIA)

• Energi dan materi mengalir melalui berbagai komponen ekosistem. Perbedaan utama antara aliran energi dengan aliran materi : – Energi mengalir di dalam ekosistem berasal dari luar (matahari), Materi berasal dari lingkungan abiotik – Aliran energi dapat mengalami reduksi di sepanjang lintasannya, Aliran materi berjalan membentuk suatu daur materi

A. Peran Komponen Ekosistem dalam Aliran Energi – Cahaya matahari merupakan sumber energi utama kehidupan. Tumbuhan berklorofil memanfaatkan cahaya matahari untuk berfotosintesis. – Golongan organisme autotrof merupakan makanan penting bagi organisme heterotrof.

JADI Ekosistem adalah: merupakan kondisi saling mempengaruhi antara komponen biotik dan abiotik dalam perubahan energi dan materi. Dalam ekosistem yang dapat berdiri sendiri harus tersedia : 1. Sumber energi serta sistem kehidupan yg mampu mengolah energi untuk kebutuhan komponen2 yg ada di dalamnya. 2. Ketersediaan zat-zat kimia (siklus biogeokimia) ex. Daur karbon, fosfor, nitrogen. ( untuk keseimbangan).

Keseimbangan dapat dipelihara melalui silus zat2 tsb : “Biogeokimia” ( siklus : Karbon, Posfor, Nitrogen). Di ke 3 siklus ini , organisme pengurai berperan sangat penting dlm mengembalikan zat2 yg telah diserap (tumbuhan, hewan/ manusia melalui proses makan memakan → atm/tanah→ makhluk hdp). Manusia paling mempengaruhi ekosistem.

Rantai makanan; adalah Pembuatan makanan serta pengaliran dr satu organisme ke organisme lain, membentuk rangkaian 2 rantai makanan. (jaringjaring makanan). - Melalui rantai makanan inilah berlangsung aliran materi dan energi dlm ekosistem - Prinsip aliran energi dlm ekosistem meliputi kegiatan komponen yg terjadi dlm biotik yaitu : a. aliran energi yg menggunakan energi matahari sbg sumber utama; b. daur ulang nutrien dlm rantai makanan Dalam rangkaian rantai makanan, makhluk dlm ekosistem dikelompokkan menjadi beberapa gol. Pengelompokan ini berdasarkan pada jarak transfer makanan dr sumber energi dlm ekosistem

Peran Komponen Ekosistem Dalam aliran energi makhluk hidup berperan sebagai: 1. PRODUSER, 2. KONSUMER 3.DEKOMPOSER

Produser adalah makhluk hidup yang dapat melakukan fotosistesis, dapat mengubah materi anorganik menjadi organik (tumbuhan)

 Konsumer merupakan makhluk hidup yang memperoleh energi dalam bentuk materi organik.  Berdasarkan tingkat trofknya (dalam hal pemenuhan kebutuhan makanan), konsumer dibedakan atas :  Konsumer primer atau herbivor  Konsumer sekunder atau karnivor  Konsumer tersier atau karnivor puncak  Omnivor (pengecualian) Konsumer tdd ; konsumer primer (herbivor).Ex; serangga, mamalia pemakan rumput, zooplankton Konsumer sekunder (karnivor).Ex : laba-laba, katak, burung, ikan Konsumer tersier (karnivor puncak).Ex ; elang

• Dekomposer (pengurai) : makhluk hidup yang memperoleh makanannya dg menguraikan senyawa organik dari makhluk hidup yang telah mati.  Dekomposer merupakan makhluk hidup yang memperoleh makanannya dengan cara menguraikan senyawa-senyawa organik yang berasal dari makhluk hidup yang sudah mati.  Dekomposer berperan mengembalikan materi ke lingkungan abiotik dan digunakan kembali oleh tumbuhan hijau

Detitus : suatu bahan hasil dari penguraian dekomposer yang merupakan makanan dari detritivor.

Aliran Energi  Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen primer, konsumen tingkat tinggi, sampai ke saproba di dalam tanah. Siklus ini berlangsung dalam ekosistem.  Produser merupakan makhluk hidup yang mampu menangkap energi matahari untuk kegiatan fotosintesis sehingga dapat menghasilkan materi organik yang berasal dari materi anorganik.  Bumi mendapatkan pasokan energi dari matahari sebanyak 1022 Joule tetapi hanya sekitar 1 % yang dapat diperoleh produsen dan diubah menjadi energi kimia melalui fotosintesis  Reaksi keseimbangan antara fotosintesis dengan respirasi :

6CO2 + 6 H2O

fotosintesis

respirasi

C6H12O6 + 6 O2

Dalam suatu ekosistem, terdapat produsen, konsumen, dekomposer, dan detrivor

Contoh produsen,yaitu rumput Contoh konsumen, yaitu zebra

Contoh konsumen, yaitu labalaba dan gurita

Contoh dekomposer, yaitu jamur

Contoh detrivor, yaitu kutu kayu

Aliran energi • Merupakan proses mengalirnya energi dimulai dari cahaya matahari ke produser (diubaha dalam bentuk energi kimia), konsumen, kemudian tersebar ke lingkungan dalam bentuk panas

Rantai Makanan • Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan. ulat burung ular • Ex : rumput • Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu; 1.rantai pemangsa, 2.rantai parasit, dan 3.rantai saprofit.

1. Rantai Pemangsa • Rantai pemangsa landasan utamanya adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora sebagai konsumen ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun herbivora sebagai konsumen ke-3.

2. Rantai Parasit • Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.

3. Rantai Saprofit • Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan satu dengan lainnya sehingga membentuk faring-faring makanan. 4. Rantai Makanan dan Tingkat Trofik • Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga terjadi pemindahan energi, elemen kimia, dan komponen lain dari satu bentuk ke bentuk lain di sepanjang rantai makanan

Contoh rantai makanan

Rumput (produsen)

Kadal Belalang (konsumen primer) (konsumen sekunder)

Burung elang (konsumen tertier)

Rantai Makanan Merupakan proses perpindahan energi dari sumbernya dalam peristiwa makan dan dimakan dalam suatu ekosistem Matahari

Sebagai sumber energi utama

Produsen Organisme autotrof Herbivora

Organisme Heterotrof

carnivora

dekomposer Pengurai senyawa organik dari organisme yang mati

Elemen yg sangat membantu dlm pembentukan kehidupan : sinar matahari ( dlm proses fotosintesis ? ) Pembuatan makanan serta pengaliran dari satu organisme ke organisme lain membentuk : rantai makanan ( melangsungkan aliran energi dan materi dlm ekosistem). Prinsip aliran energi dlm ekosistem (botik) : 1. Aliran energi yg menggunakan sinar matahari sbg sumber utama. 2. Daur ulang nutrien dalam rantai makanan. Pengelompokan makhluk hidup dlm rantai makanan : 1. Tk Tropik I : Tumbuhan hijau ( langsung menggunakan ☼ ) 2. Tk Tropik II : Herbivor. 3. Tk Tropik II : Karnivor primer 4. dst.

Aliran Materi/ Energi Dalam Ekosistem

Ada 3 tipe rantai makanan : 1.Tipe rantai makanan perumput : materi tumbuhan berpindah dr kelompok konsumen yg satu ke yg lainnya. 2.Tipe rantai makanan pembusuk : yang menguraikan organisme lain yg sudah mati. 3.Tipe rantai makanan parasit : organisme yg lebih kecil memangsa makhluk yg lebih besar. Dlm setiap ekosistem, rantai makanan tdk berdiri , tp membentuk jalinan yg komplek yang slg ketergantungan : “Jaringan makanan”

ALIRAN ENERGI DAN MATERI: :Secara Fungsional Energi : suatu bahan yang menyebabkan organisme mempunyai kemampuan untuk melakukan kerja Energi dari matahari  tumbuhan, hewan dan manusia Rantai makanan (food chain) Piramida makanan :

Tingkatan Trofik IV

Konsumen III

Tingkatan Trofik III

Konsumen II

Tingkatan Trofik II

Konsumen I

Tingkatan Trofik I

Produsen

Matahari

Produsen

Bahan/ materi (nutrisi)

Konsumen I (herbivora)

Konsumen II (karnivora)

Konsumen III (omnivora)

Pengurai / Perombak / Dekomposer

Bagan Rantai Makanan dengan aliran energi dan dalur materi di dalamnya

K2

K1 (1). Rantai makanan (2). Jaring-jaring makanan

H P : Produsen H : Herbivora K : Karnivora

P (1)

(2)

Hubungan antara Rantai Makanan dan Jaring-jaring Makanan

DAUR KARBON CO2 + Air + S.M.

Dekomposer

Senyawa Organik

Konsumen

DAUR NITROGEN N2 NO3

Protein

Amonia

NO2

NO3

DAUR KALSIUM Caruban Kalsium + CO2

Dekomposer

Akar Tanaman (Senyawa Organik)

Konsumen

Jaring-jaring Makanan • Merupakan bentuk rantai makanan yang sangat kompleks. • Semakin kompleks jaring-jaring makanan menunjukkan semakin kompleksnya aliran energi dan aliran makanan. • Hal inilah yang menyebabkan terjadinya kestabilan komunitas dan kestabilan ekosistem. Artinya, jika salah satu spesies hilang, jaring-jaring makanan masih tetap bisa berjalan. • Sebaliknya, jika jaring-jaring makanan itu sederhana, jika salah satu spesies hilang, maka aliran energi dan aliran makanan di dlam ekosistem tersebut akan kacau

Jaring-jaring makanan merupakan hubungan yang saling bersambungan antar komponen rantai makanan.

Contoh jaring-jaring makanan

Piramida Makanan

MANUSIA DAN BIOSFER LINGKUNGAN IMMANEN MANUSIA MERASA BAGIAN DARI LINGKUNGAN

manusia

LINGKUNGAN manusia

TRANSENDEN MANUSIA MERASA DILUAR LINGKUNGAN

MANUSIA IMMANEN SANGAT MENJAGA LINGKUNGAN BERAKIBAT PADA KEMAJUAN (TERUTAMA TEKNOLOGI) BERJALAN LAMBAT

MANUSIA TRANSENDEN MENGEKSPLOITASI LINGKUNGAN SEDEMIKIAN RUPA DENGAN MENGERAHKAN SEGALA KEMAMPUAN (TEKNOLOGI)

Konsumen II produsen

Konsumen I

Konsumen III

Piramida Ekologi  Aliran energi dalam ekosistem dapat diperlihatkan melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan, tetapi untuk mengetahui jumlah energi dari berbagai tingkat trofik dapat dipelihatkan melalui piramida ekologi.  Terdiri atas : a.Piramida energi b.Piramida jumlah c.Piramida biomassa

Piramida Ekologi

a. Piramida jumlah • Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan komunitas normal, jumlah tumbuhan selalu lebih banyak daripada organisme herbivora. • Demikian pula jumlah herbivora selalu lebih banyak daripada jumlah karnivora tingkat 1. Kamivora tingkat 1 juga selalu lebih banyak daripada karnivora tingkat 2. Piramida jumlah ini di dasarkan atas jumlah organisme di tiap tingkat trofik.

Piramida jumlah – Dengan cara menghitung jumlah makhluk hidup pada setiap tingkat trofik. – Dalam kenyataannya, pengukuran jumlah energi dengan cara menghitung jumlah makhluk hidup mempunyai kelemahan, hal ini disebabkan perbedaan ukuran makhluk hidup.

Piramida energi  Energi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi diperoleh organisme dari makanan yang dikonsumsinya dan dipergunakan untuk aktivitas hidupnya.  Keseluruhan energi dalam sebuah ekosistem dapat diukur dengan beberapa cara, yaitu : 1. Energi total pada tingkat trofik produser dapat diukur dengan cara membakarnya (kalori atau energi panas dari pembakaran sama dengan energi yang terkandung pada materi organik produser 2. Menentukan prosentase energi (dengan mengukur rata-rata fotosintesis dengan respirasi serta menghitung jumlah energi yang terperangkap di dalam materi hidup produser)

Piramida energi • Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem tertentu. Lain dengan Piramida energi yang dibuat berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem. • Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yg tersedia di tiap tingkat trofik

• Sekitar 90 % energi hilang selama mengalir dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya yang lebih tinggi dan hanya 10 % yang dapat dimanfaatkan. Hal ini karena : 1. Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya. 2. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicernakan dan dikeluarkan sebagai sampah 3. Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisme, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.

Piramida biomassa  Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu.  Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka rata-rata berat organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme di tiap tingkat diperkirakan.  Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram.  Piramida biomassa masih memiliki beberapa kelamahan, yaitu beberapa makhluk hidup memiliki kecenderungan untuk mengumpulkan biomassa pada periode waktu lebih panjang, sedangkan yang lainnya tidak.

 b. Piramida biomassa  Seringkali piramida jumlah yang sederhana kurang membantu dalam memperagakan aliran energi dalam ekosistem. Penggambaran yang lebih realistik dapat disajikan dengan piramida biomassa. Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka rata-rata berat organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme di tiap tingkat diperkirakan.  Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram.  Untuk menghindari kerusakan habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel dan diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti ini akan didapat informasi yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem.

Piramida ekologi

Piramida energi

Piramida biomassa

Piramida jumlah

B. Peran Komponen Ekosistem dalam Daur Biogeokimia • Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik 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.

Daur Biogeokimia

Biogeokimia adalah pertukaran atau perubahan yang

terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup. Dalam suatu ekosistem, materi pada setiap tingkat trofk tidak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut didaur-ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk hidup dan batuan (geofsik) sehingga disebut Daur Biogeokimia. Fungsi Daur Biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga.

DAUR KARBON DAN OKSIGEN

fotosintesis

O2 sp e r

si a ir

CO2

tumbuhan

MANUSIA/ BINATANG INDUSTRI SERESAH/ KOTORAN

PEMBAKARAN

Daur nitrogen  Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang, serta dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir.  Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02-), dan ion nitrat (N03-).  Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni Azetobacter sp. yang bersifat aerob dan Clostridium sp. yang bersifat anaerob. Nostoc sp. dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen.

DAUR NITROGEN SUMBER N: Udara (78%), seny.anorganik (NO3, NO2, NH4), seny.organik (protein, urine). Pengikatan N2 secara biologi dan kimiawi N2

KILAT

tumbuhan HUJAN BINATANG

KOTORAN/SE DEKOM RESAH POSISI

TUMBUHAN

TANAH

ORGANISME PENAMBAT N

Secara Biologi: bakteri nonsimbiotik (5-20 kg ha-1th-1), Bakteri simbiotik (400 kg ha-1 th-1) Secara kimia: energi kilat menyatukan N dan O: NO2+hujan:HNO3

Daur nitrogen

Daur fosfor  Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).  Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik.  Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut.  Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut.  Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus.

DAUR FOSFOR Diserap dalam bentuk: H2PO4-,HPO42-,PO43-. Bahan baku: batuan fosfat.

BURUNG GUANO

BATUAN FOSFAT tumbuhan

EROSI DAN PENCUCIAN

IKAN

PERAIRAN/ LAUT

SERESAH DEKOMPISISI

BINATANG LIMBAH

Daur air • Air merupakan alat transpor utama bagi pemindahan zat dalam beberapa daur biogeokimia. • Molekul air sangat penting bagi kehidupan, misalnya dalam proses fotosintesis dan beberapa reaksi metabolik di dalam tubuh makhluk hidup. • Di atmosfer, air tersedia dalam bentuk uap air dan uap air berasal dari proses evaporasi (penguapan) di laut. Selain itu, juga dari evaporasi permukaan daun tumbuhan yang disebut transpirasi.

DAUR HIDROLOGI UAP AIR TRANSPIRASI

EVAPORASI

KO

ND EN SA SI

EVAPORASI tumbuhan

ABSORPSI PERAIRAN AIR TANAH

AIR HUJAN

DARATAN

Daur air

Interaksi Antar Komponen Ekosistem

• A. Interaksi antar organisme • Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. • Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain.

HUKUM INTERAKSI • Netral : kambing dan kucing • Kompetisi : kambing dan kerbau • Predasi : harimau dan hewan kecil • Mutualisme : Rizobium pd akar kacang2an • Komensalisme : Anggrek dan tumbuhan • Parasitisme : Hewan dan bekteri • Antibiosa/amensalisme : Alelopaty dari gulma Daya Dukung : besar kecilnya kemampuan untuk menampung dan memberikan hasil kepada populsi manusia Manusia Berakal, dapat belajar dan berkomunikasi dan mengatasi lingkungan contoh: - udara dingin  perapian  buat rumah  berpakaian - jarak  alat transportasi

mengubah lingkungan contoh: -

Akibat Pengubahan Lingkungan • •

Pada umumnya manusia diuntungkan Hewan dan tumbuhan dirugikan

hutan  sawah, ladang, permukiman daratan  penampungan air hujan

Untuk menghindari hal ini, pengubahan lingkkungan harus berwawasan kelestarian lingkungan

a. Netral • Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral. Contohnya : antara capung dan sapi b. Predasi • Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan burung hantu dengan tikus

c. Parasitisme • Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya. • contoh : Plasmodium dengan manusia, Taeniasaginata dengan sapi, dan benalu dengan pohon inang

d. Komensalisme • Komensalisme merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya. e. Mutualisme • Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan.

B. Interaksi Antarpopulasi • Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya. Contoh interaksi antarpopulasi adalah sebagai berikut

a. Alelopati • Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. • Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. • Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa. • Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.

b. Kompetisi • Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput.

Interaksi Antar Komunitas • Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Misalnya, komunitas sawah dan sungai. • Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. • Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. • Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut

Interaksi Antarkomponen Biotik dengan Abiotik

lingkungan biotik dan abiotik secara terus menerus memiliki dampak satu dengan yang lainnya sehingga menghasilkan hubungan saling ketergantungan yang kompleks. Hal tersebut dapat menciptakan keseimbangan alam. Contoh : Tumbuhan memerlukan cahaya untuk fotosintesis. Dari hasil fotosintesis, tumbuhan mengeluarkan Oksigen yang kemudian digunakan oleh hewan dalam proses respirasi.

SUKSESI ALAMI DALAM EKOSISTEM  Suksesi  penggantian secara alami

antara satu komunitas dengan komunitas lainnya yang didominasi oleh spesies yang berbeda  Suksesi terjadi sebagai akibat dari modifkasi lingkungan fsik dalam komunitas atau ekosistem.  Proses suksesi berakhir dengan sebuah komunitas atau ekosistem klimaks atau telah tercapai keadaan seimbang (homeostatis).  Tahap –tahap Suksesi 1. Kolonisasi

 suatu bentuk atau pendudukan atau penguasaan habitat oleh makhluk hidup 2. Modifikasi tempat  pengubahan sifat-sifat tempat (habitat) yang dilakukan oleh koloni makhluk hidup

Suksesi primer

 Terjadi jika komunitas asal terganggu secara total

sehingga terbentuk komunitas baru yang terdiri atas jenis makhluk hidup yang berbeda dengan jenis makhluk hidup komunitas asal.  Terdiri atas 3 tahap, yaitu : 1. Tahap pioner merupakan tahap permulaan

terbentuknya batu karang, liken, tumbuhan kecil menahun (liken), dan tumbuhan menahun (rumput). Kelompok makhluk hidup yang mampu bertahan hidup pada tahap ini disebut komunitas pionir, sedangkan makhluk hidupnya disebut makhluk hidup pionir. 2. Tahap pertengahan menggantikan tahap pioner, terdiri atas terbentuknya rumput , semak, dan pohon yang tidak tahan naungan

3. Komunitas

klimaks merupakan akhir dari serangkaian proses suksesi yang relatif stabil, tahan lama, jenis makhluk hidupnya lebih banyak dan didalamnya berlangsung berbagai interaksi antaranggota komunitas. Komunitas ini menggantikan tahap pertengahan, terdiri atas terbentuknya pohon yang tahan naungan. Ciri-ciri komunitas ini, yaitu :

 Mampu

menyokong kehidupan seluruh spesies yang hidup di dalamnya  Mengandung lebih banyak makhluk hidup dan macam bentuk interaksi dibandingkan komunitas suksesional

 Contoh yang terdapat di Indonesia adalah terbentuknya

suksesi di Gunung Krakatau yang pernah meletus pada tahun 1883.

 Di daerah bekas letusan gunung Krakatau mula-

mula muncul pioner berupa lumut kerak (liken) serta tumbuhan lumut yang tahan terhadap penyinaran matahari dan kekeringanmelapuk membentuk tanah sederhana  mengundang pengurai membuat tanah menjadi subur  biji yang datang dari luar daerah dapat tumbuh dengan subur dan tumbuh rumput yang tahan kekeringan, serta tumbuhan herba pun tumbuh menggantikan tanaman pioner dengan menaunginya  membuat pionir menjadi tidak subur  rumput dan belukar mengadakan pelapukan lahan  diuraikan oleh jamur  semak tumbuh dan dominan pohon mendesak tumbuhan belukar  hutan.

EKOSISTEM SUKSESI PRIMER • CONTOH:GUNUNG KRAKATAU SETELAH MELETUS,SEMUA KEHIDUPAN MUSNAH.BEBERAPA TAHUN KEMUDIAN YANG MUNCUL : VEGETASI PERINTIS  LUMUT  TUMBUHAN PAKU  SEMAK BELUKAR  POHONPOHONAN • PERUBAHAN MEMAKAN WAKTU LAMA • MUNCUL SUBSTRAT BARU

Suksesi sekunder  Terjadi jika suatu gangguan terhadap suatu komunitas

 

 

tidak bersifat merusak total terhadap komunitas tersebut sehingga masih terdapat kehidupan/substrat seperti sebelumnya. Proses suksesi sekunder dimulai lagi dari tahap awal tetapi tidak dari komunitas pionir. Gangguan berasal dari peristiwa alami (angin, topan, erosi, banjir, kebakaran, pohon besar yang tumbang, aktivitas vulkanik, dan kekeringan hutan) atau akibat kegiatan manusia (pembukaan areal hutan). Proses dan laju suksesi bergantung dengan faktor lingkungan  letak lintang, iklim, dan tanah Contoh komunitas yang menimbulkan suksesi di Indonesia antara lain tegalan-tegalan, padang alangalang, belukar bekas ladang, dan kebun karet yang ditinggalkan tak terurus.

EKOSISTEM SUKSESI SEKUNDER • CONTOH: LAHAN KEBUN SETELAH TERBAKAR,TAK LAMA SETELAH TURUN HUJAN,MUNCUL ILALANG  SEMAK  POHON • TIDAK MUNCUL SUBSTRAT BARU • TIDAK MEMAKAN WAKTU YANG LAMA DALM MENCAPAI KLIMAK

Suksesi

Suksesi primer di kepulauan vulkanik

Suksesi sekunder dapat Terjadi setelah kebakaran

Suksesi rawa menjadi daratan merupakan contoh komunitas klimaks

Suksesi dan klimaks

Macam-macam Ekosistem • Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi • ekosistem darat (terestrial) • ekosistem perairan (aquatik) • Ekosistem perairan dibedakan atas • ekosistem air tawar dan • ekosistem air Laut.

a. Ekosistem darat Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan

fsiknya berupa daratan. Berdasarkan letak geografsnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan menjadi beberapa bioma, yaitu sebagai berikut 1. Bioma gurun 2. Bioma padang rumput 3. Bioma Hutan Basah 4. Bioma hutan gugur 5. Bioma taiga 6. Bioma tundra

Ekosistem terestrial  Ekosistem terestrial (darat)  tipe ekosistem yang

sebagian besar lingkungan fsiknya berupa daratan.  Penyebaran ekosistem terestrial berhubungan dengan temperatur dan curah hujan.  Ekosistem ini memiliki bagian daerah yang luas dengan habitat dan komunitas tertentu  bioma  Macam-macam bioma : 1. Bioma hutan musim (hutan gugur)  Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang.  Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun.  Terdapat di daerah yang mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur).  Hewan yang terdapat dalam bioma ini antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak)

2. Bioma padang rumput  

 

Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan hujan turun tidak teratur. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herba) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular.

3. Bioma gurun  





Beberapa bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis balik) yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu siang hari tinggi sehingga penguapan juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah. Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking.

4. Bioma taiga  



Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik. Ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara lain moose, beruang hitam, landak, tupai, tikus, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur.  

5. Bioma tundra  



Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Contoh tumbuhan yang dominan adalah Sphagnum, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin. Hewan yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim panas, semuanya berdarah panas dan memiliki rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta terutama nyamuk dan lalat hitam.

6. Bioma hutan hujan tropik  Bioma hutan hujan tropik terdapat di daerah tropika dan subtropik.  Ciri-cirinya adalah, curah hujan 200-225 cm per tahun. Spesies pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografsnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinggi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi).  Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme).  Dalam hutan basah tropika sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan), kaktus, dan anggrek sebagai epift. Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu.

Bioma (Ekosistem darat dalam skala luas)

Taiga Padang rumput Hutan hujan tropis Tundra

Savana

Gurun

Hutan gugur



Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji.

Ekosistem Air Tawar

Ekosistem air tawar

1. Danau

2. Sungai  Sungai

adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang.  Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.

1. Laut  Habitat laut (oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang tinggi dengan ion CI- mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25°C. Perbedaan suhu bagian atas dan bawah tinggi. Batas antara lapisan air yang panas di bagian atas dengan air yang dingin di bagian bawah disebut daerah termoklin. 











Ekosistem pantai letaknya berbatasan dengan ekosistem darat, laut, dan daerah pasang surut. Ekosistem pantai dipengaruhi oleh siklus harian pasang surut laut. Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat melekat erat di substrat keras. Daerah paling atas pantai hanya terendam saat pasang naik tinggi. Daerah ini dihuni oleh beberapa jenis ganggang, moluska, dan remis yang menjadi konsumsi bagi kepiting dan burung pantai. Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang rendah. Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan kerang, siput herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan ikan-ikan kecil. Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut. Daerah ini dihuni oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut.

2. Estuari Estuari (muara) merupakan tempat

bersatunya sungai dengan laut. Estuari sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam. Salinitas air berubah secara bertahap mulai

dari daerah air tawar ke laut. Salinitas ini juga dipengaruhi oleh siklus harian dengan pasang surut aimya. Nutrien dari sungai memperkaya estuari.





Di laut tropis, pada daerah neritik, terdapat suatu komunitas yang khusus yang terdiri dari karang batu dan organisme-organisme lainnya. Komunitas ini disebut terumbu karang. Daerah komunitas ini masih dapat ditembus cahaya matahari sehingga fotosintesis dapat berlangsung. Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan kelompok Cnidaria yang mensekresikan kalsium karbonat. Rangka dari kalsium karbonat ini bermacammacam bentuknya dan menyusun substrat tempat hidup karang lain dan ganggang