Download - Buku x bab 10
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
1100
Ekosistem
Sumber: www.dgukenvis.nic.in; 7 Desember 2007
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Ekosistem
Komponen Beberapa Tipe Aliran Energi Suksesi Daur Biogeokimia
Abiotik
Biotik
Ekosistem Alami
Ekosistem Binaan
Rantai Makanan
Jaring-JaringMakanan
Piramida Ekologi
Piramida JumlahIndividu
PiramidaBiomassa
PiramidaEnergi
SuksesiPrimer
SuksesiSekunder
EkosistemKlimaks
Daur C
Daur N
Daur S
Daur P
Daur O
memiliki terdapat terjadi terjadi terjadi
terdiri atas dibedakan menjadi melalui
membentuk
membentuk
terdiri atas
terdiri atas
menuju
meliputi
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Ekosistem
A. Komponen Ekosistem
B. Tipe-Tipe Ekosistem
C. Aliran Energi
D. Rantai Makanan
E. Piramida Ekologi
F. Daur Biogeokimia
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
A. Komponen EkosistemA. Komponen Ekosistem
Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.
merupakan hubungan timbal balik yang kompleks antara makhluk hidup dan lingkungannya, baik lingkungan hidup maupun tak hidup
merupakan hubungan timbal balik yang kompleks antara makhluk hidup dan lingkungannya, baik lingkungan hidup maupun tak hidup
fungsional dasarfungsional dasar
1. Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem
2. Komponen Penyusun Ekosistem
3. Suksesi
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Satuan ekosistem: individu, populasi, komunitas, dan biom
Satuan ekosistem: individu, populasi, komunitas, dan biom
Asal kata ”in” (Latin) yang berarti tidak dan dividuus yang berarti dapat dibagi
Asal kata ”in” (Latin) yang berarti tidak dan dividuus yang berarti dapat dibagi
individu adalah makhluk hiduptunggal (yang tidak dapat dibagi-bagi)
individu adalah makhluk hiduptunggal (yang tidak dapat dibagi-bagi)
Contoh: Seorang manusia, sebatang pohon kelapa, seekor kucing, dan seekor belalang
merupakan individu
Contoh: Seorang manusia, sebatang pohon kelapa, seekor kucing, dan seekor belalang
merupakan individu
1. Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
b. Populasi
Natalitas Mortalitas Imigrasi
Dinamika populasi
Kelompok yang dinamis
Daya biak populasi
Pertumbuhan suatu populasi
Satu atau lebih individu suatu spesies yang hidup di suatu tempat disebut populasi (Latin: populus = rakyat, penduduk)
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
c. Komunitas
Komponen biotik suatu ekosistem dinamakan komunitas
Interaksi antarpopulasi membentuk suatu komunitas
Individu selalu dikelilingi oleh berbagai makhluk hidup, yaitu makhluk hidup dari spesiesnya sendiri dan makhluk hidup dari bermacam-macam spesies lain
Komunitas akuatikKomunitas akuatik Komunitas terestrialKomunitas terestrial
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
d. Ekosistem
Makhluk hidup Lingkungan
Ekosistem danauEkosistem danau
Ekosistem sawahEkosistem sawah
Ekosistem sungaiEkosistem sungai
Ekosistem lautEkosistem laut
Ekosistem hutan hujan tropis
Ekosistem hutan hujan tropis
Ekosistem kolamEkosistem kolam
EkosistemEkosistem
Ekosistem Kolam
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
e. Biom
Beberapa ekosistem yang memiliki sifat-sifat lingkungan yang sama dan memiliki karakteristik komunitas hewan yang samaBeberapa ekosistem yang memiliki sifat-sifat lingkungan yang sama dan memiliki karakteristik komunitas hewan yang sama
Tipe-Tipe BiomTipe-Tipe Biom
Hutan konifer TundraHutan hujan tropis
Gurun tropisPadang rumput Savana
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Lingkungan:Segala sesuatu yang ada di sekeliling
makhluk hidup dan berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup tersebut.
Lingkungan:Segala sesuatu yang ada di sekeliling
makhluk hidup dan berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup tersebut.
Lingkungan tertentu tempat suatu makhluk hidup tumbuh dan hidup secara
alami Habitat
Lingkungan tertentu tempat suatu makhluk hidup tumbuh dan hidup secara
alami Habitat
Habitat cacing pita adalah usus hewan Mammalia
Habitat cacing pita adalah usus hewan Mammalia
Habitat belut adalah tanah persawahan
Habitat belut adalah tanah persawahan
Habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut tropis
Habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut tropis
Kekhususan kedudukan, peran,
atau fungsi makhluk hidup dalam habitatnya
nisia (niche) atau relung
Kekhususan kedudukan, peran,
atau fungsi makhluk hidup dalam habitatnya
nisia (niche) atau relung
Charles Elton (1927)
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
2. Komponen Penyusun Ekosistem
a. Komponen Abiotik
Cahaya matahari
Air
Suhu
Derajat keasaman (pH)
Kelembapan
Kadar garam (salinitas)
Sumber energi utama
Sumber panas
Melarutkan zat-zat kimia di dalam sitoplasma
Menjaga tekanan osmosis
Tempat terjadinya berbagai proses kimia
Suhu optimum 0–40oC
menentukanTipe ekosistem
Mineral
Oksigen (O2)
Karbon dioksida (CO2)
Respirasi
Respirasi
Katalisator reaksi metabolisme
Penyusun tubuh
Keseimbangan asam basa
Pengatur fungsi faal
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
b. Komponen Biotik
1) Produsen
Semua organisme yang mampu membuat zat organik yang dibutuhkannya dari zat-zat anorganik
Organisme (tumbuhan hijau) dapat mengubah senyawa anorganik (karbon dioksida dan air) menjadi senyawa organik (karbohidrat atau amilum) yang diperlukannya dengan bantuan energi cahaya melalui proses fotosintesis
Organisme yang mampu mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik yang diperlukannya dengan bantuan energi kimia
Organisme autotrof
Organisme fotoautotrof
Organisme kemoautotrof
Tanaman bunga matahari berperan sebagai produsen
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
2) Konsumen
Organisme yang tidak dapat menghasilkan zat-zat organik yang dibutuhkannya dari zat-zat anorganik
Konsumen = organisme heterotrof
Herbivor Konsumen pemakan tumbuhan
Karnivor Konsumen pemakan herbivor
Detritivor Konsumen pemakan detritus
DekomposerKonsumen pengurai zat-zat organik menjadi zat-zat anorganik
Saprotrof Konsumen yang hidup dalam media organik
Belalang dan badak
Bunglon, ular, beruang, dan harimau
Cacing tanah, luing, dan rayap
Bakteri dan jamur
Jamur
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Ekosistem Kolam
Energi dari cahaya matahari
• Tumbuhan berakar• Tumbuhan mengapung• Plankton
Tumbuhan hijau (produsen)
Herbivor
Karnivor
Detritivor
Dekomposer Nisia ikan pemakan detritus
Lumpur pada dasar kolam
Tumbuhan rawa
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
3. Suksesi
Proses pertumbuhan komunitas di dalam suatu ekosistem hingga mencapai keadaan klimaks
Suksesi terjadi sebagai akibat dari adanya interaksi antara tekanan lingkungan dan kemampuan adaptasi anggota komunitas serta kompetisi antarkomunitas dalam ekosistem
Proses suksesi diawali dengan tumbuhnya tumbuhan perintis yang meliputi tumbuhan ganggang, lumut kerak (liken/lichens), lumut daun, dan beberapa jenis tumbuhan tingkat tinggi tertentu
Suksesi pada danau
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Kehadiran tumbuhan perintis akan menambah jumlah partikel-partikel
mineral tanah
Meningkatnya kandungan mineral tanah menyebabkan perubahan faktor-faktor abiotik tanah, seperti pH, kandungan unsur-unsur hara, dan kadar air sehingga pada akhirnya terbentuk lingkungan
yang cocok bagi tumbuh-tumbuhan baru lainnya
Tumbuhan Perintis(ganggang, lumut kerak (liken/lichens), lumut daun, dan beberapa jenis tumbuhan tingkat tinggi tertentu)
Pembusukan tumbuhan perintis
yang mati
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Berdasarkan kondisi habitat pada awal proses suksesi terjadi, dikenal dua macam suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder
a. Suksesi Primer
Terjadi pada suatu kawasan yang semula tidak memiliki komponen biotik, kemudian hadir komponen biotik yang akhirnya hidup dalam kawasan tersebut dan berkembang menjadi suatu ekosistem
Terjadi apabila ada gangguan pada komunitas atau ekosistem asal yang mengakibatkan hilang atau musnahnya komunitas asal secara total sehingga di tempat komunitas asal tersebut terbentuk habitat atau substrat baru dengan komunitas yang baru pula
Gangguan dapat terjadi secara alami (misalnya, tanah longsor, letusan gunung berapi, endapan lumpur di muara sungai, ataupun endapan pasir di pantai) atau dibuat oleh manusia (contohnya, penggundulan hutan, pengurukan lahan, dan penambangan)
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Suksesi primer pada lahar membeku yang berumur ribuan tahun
Contoh klasik tentang suksesi primer adalah pembentukan dan perkembangan komunitas di Kepulauan Krakatau setelah Gunung Krakatau meletus pada tahun 1883
Akibat penebangan yang membabi buta, suatu ekosistem hutan berubah menjadi ekosistem padang rumput dan kemudian menjadi ekosistem hutan kembali, juga merupakan contoh suksesi primer
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
b. Suksesi Sekunder
Pada suksesi sekunder, gangguan pada komunitas atau ekosistem, baik secara alami maupun buatan, tidak memusnahkan ekosistem asal secara total
Suksesi sekunder setelah kebakaran hutan Yellow Stone pada tahun 1988
Gangguan, seperti banjir, angin kencang, gelombang tsunami, kebakaran hutan secara alami, penebangan hutan secara selektif, ataupun pembakaran padang rumput secara sengaja terkadang menyisakan komunitas awal
Sisa-sisa komunitas tersebut dapat tumbuh dan membentuk komunitas baru. Perubahan itu terus terjadi sampai terbentuk komunitas klimaks kembali
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Suksesi Primer Suksesi Sekunder
Habitat awal terdiri atas substrat yang sama sekali baru
Substrat lama dan kehidupan masih ada
Tumbuhan yang tumbuh pada tahap awal itu (tumbuhan perintis)
berasal dari benih dan biji yang datang dari luar
Biji-biji dan benih awal dapat berasal dari luar atau dari biji-biji dan benih
organisme yang tersisa dari komunitas awal
Memerlukan waktu yang lama Memerlukan waktu yang lebih singkat daripada suksesi primer
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
B. Tipe-Tipe Ekosistem Ekosistem Alami
Ekosistem BinaanBerdasarkan keterlibatan atau campur tangan manusia
Berdasarkan media tumbuhnya
Ekosistem air (akuatik)
Ekosistem darat (terestrial)
Berdasarkan salinitasnya
Ekosistem air tawar
Ekosistem air laut
Ekosistem air payau
Berdasarkan ketinggian tempat Ekosistem dataran rendah
Ekosistem dataran tinggi
Berdasarkan jenis vegetasinya
Ekosistem hutan
Ekosistem tegakan
Ekosistem savana/rumput
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
1. Ekosistem Hutan Pinus
Ekosistem hutan pinus terdapat pada daerah dengan ketinggian 700–1.000 m atas permukaan laut (dpl) dengan suhu rata-rata 18–23oC. Vegetasi yang mendominasi adalah pinus (Pinus merkusii)
2. Ekosistem Belukar
Jenis ekosistem ini dijumpai pada ketinggian kurang dari 1.000 m dpl dengan suhu rata-rata 21–26oC. Ekosistem ini memiliki vegetasi utama, antara lain Macaranga, Melastoma, Mallotus, dan Trema
3. Ekosistem Hutan Payau (Mangrove)
Ekosistem hutan payau terdapat pada daerah dengan ketinggian kurang dari 5 m dpl. Suhu rata-rata pada daerah tersebut adalah sekitar 26oC. Rhizophora, Bruguiera, Avicennia, dan Sonneratia merupakan vegetasi yang mendominansi ekosistem tersebut
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
4. Ekosistem Hutan Musim Gugur Daun
Daerah dengan ketinggian kurang dari 800 m dpl dan bersuhu rata-rata di atas 22oC merupakan tempat terdapatnya ekosistem ini. Ekosistem ini memiliki vegetasi utama, antara lain Protium javanicum, jati (Tectona grandis), Eucalyptus, dan Pterocarpus.
5. Ekosistem Padang Rumput Pegunungan
Daerah dengan ketinggian 1.500–2.400 m dpl dan dengan suhu rata-rata 18–23oC adalah tempat ekosistem ini berada. Vegetasi utamanya, antara lain Festuca, Agrostis, Cymbopogon, dan Imperata cylindrica.
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
C. Aliran Energi
Aliran energi dalam suatu ekosistem
Dibandingkan dengan energi yang diterima secara langsung oleh produsen, energi yang diterima oleh konsumen primer, konsumen sekunder, dan dekomposer akan terus berkurang
Produsen(tumbuhan hijau)
Konsumen Primer(herbivor)
Konsumen Sekunder(karnivor)
Dekomposer(bakteri, jamur, pemakan detritus)
Cahaya matahari
MatiProduk buangan
MatiProduk buangan
MatiProduk buangan
Hilangnya energi saat pembentukan zat organik (gula) pada tumbuhan
Energi cahaya diserap atmosfer
Energi disimpan dalam makanan
Energi dipantulkan dan diradiasikan
Energi diserap dan digunakan untuk
menjaga agar tumbuhan tetap
hidup
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Ada tiga faktor yang menyebabkan hilangnya energi dalam suatu proses memakan dan dimakan:
1. populasi konsumen tidak dapat memanfaatkan seluruh sumber makanan yang ada
2. ketidaksempurnaan dalam melakukan pencernaan makanan
3. gerakan serta respirasi menyebabkan energi hilang dalam bentuk panas
Energi yang diambil dari makanan, dicerna, dan diserap tubuh organisme. Energi yang berpindah ke organisme berikutnya menjadi makin kecil karena sebagian besar sudah terbuang atau digunakan
Pencernaan makanan
Respirasi, gerakan
Cadangan, pertumbuhan, reproduksi
Eliminasi
EkskresiMati
Energi yang tersedia bagi dekomposer
Energi yang tersedia bagi konsumen
Energi hilang sebagai panas
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
D. Rantai Makanan
Rantai makanan dimulai dari tumbuhan hijau dan berakhir pada pengurai. Energi dari sinar matahari dialirkan sepanjang rantai makanan
Tingkat trofikProdusen
1
Tumbuhan hijau
Herbivor
Konsumen pertama
2
Konsumen kedua
Konsumen ketiga
Konsumen keempat
Dekomposer (pengurai)
3456
Karnivor
Bakteri dan jamur
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Jaring Jaring Makanan di Hutan Iklim Sedang
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
E. Piramida Ekologi
Merupakan piramida abstrak yang menggambarkan komposisi komponen biotik penyusun suatu ekosistem
Memberikan gambaran kasar tentang pengaruh hubungan rantai makanan bagi kelompok ekologi secara menyeluruh
Ada tiga macam piramida ekologi:
Piramida jumlah individu
Piramida biomassa
Piramida energi
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
1. Piramida Jumlah Individu
Merupakan suatu diagram batang yang menunjukkan jumlah relatif organisme dalam suatu rantai makanan
Data yang diperlukan untuk membuat piramida jumlah individu relatif mudah dikumpulkan. Namun, kelemahannya adalah tiap organisme dihitung sebagai satu individu tanpa memandang ukuran tubuhnya. Jadi, sebuah pohon beringin yang besar dihitung sama dengan satu sel fitoplankton.
Dalam suatu ekosistem alami (misal danau):jumlah produsen (fitoplankton) > jumlah konsumen I (zooplankton)jumlah konsumen I > jumlah konsumen II (ikan kecil)jumlah konsumen II > jumlah konsumen III (ikan besar)
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Piramida jumlah individu di kolam air tawar dan di hutan
Kolam air tawar
Produsen
Konsumen primer
Konsumen sekunder
Konsumen tersier
Jumlah per m2
Hutan
Jumlah per m2Produsen
Konsumen primer
Konsumen sekunder
Konsumen tersier
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
2. Piramida Biomassa
Piramida biomassa menggambarkan besarnya biomassa komponen biotik suatu ekosistem
Yang dimaksud dengan biomassa adalah massa organisme pada tiap tingkat rantai makanan
Ukuran suatu organisme menentukan besarnya metabolisme organisme tersebut.
Makin kecil suatu organisme, makin besar metabolismenya per gram biomassa, dan makin kecil pula biomassanya. Begitu pula sebaliknya
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Piramida Biomassa
1
2
3
4
Daun-daun hijau (produsen)
Serangga pemakan daun (konsumen herbivor) 1-4 menunjukkan tingkat-tingkat trofik
Burung pemakan serangga (konsumen karnivor)
• konsumen primer memakan produsen; merupakan herbivor
• konsumen sekunder memakan konsumen primer
• konsumen tersier memakan konsumen sekunder; keduanya merupakan karnivor
Angka-angka di sisi kiri menunjukkan tingkat-tingkat trofik, yaitu
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
3. Piramida Energi
Piramida energi dapat memberikan gambaran menyeluruh mengenai sifat-sifat fungsional komunitas yang terjadi pada komponen biotik suatu ekosistem; dapat menunjukkan kecepatan arus makanan melalui rantai makanan
Kelemahan piramida energi adalah tiap organisme ditetapkan hanya untuk satu tingkat trofik. Padahal, untuk beberapa organisme, tingkat trofik dapat bervariasi berdasarkan apa yang dimakannya.
Dalam piramida energi, dimasukkan faktor waktu sehingga dapat menggambarkan banyaknya organisme yang dihasilkan dalam satuan waktu tertentu
Pada ekosistem yang normal:
total energi produsen > energi konsumen tingkat I
energi konsumen tingkat I > energi konsumen tingkat II
energi konsumen tingkat II > energi oleh konsumen tingkat III
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
F. Daur Biogeokimia
Suatu proses peredaran atau perputaran (daur) yang di dalamnya berlangsung penggunaan dan pelepasan unsur-unsur anorganik yang esensial bagi tubuh serta melibatkan peristiwa biologis, geologis, dan kimia dinamakan daur biogeokimia
Daur biogeokimia meliputi interaksi antara tanah, atmosfer (udara), air laut dan air tawar, serta makhluk hidup
Unsur-unsur anorganik yang mengalami daur biogeokimia tersebut, ada yang mengikuti daur edafik (yang dalam daurnya, tidak pernah membentuk gas di udara) dan ada yang mengikuti daur atmosferik (yang dalam daurnya mengalami fase berbentuk gas di udara)
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Beberapa jenis tumbuhan (misalnya, tumbuhan polong-polongan atau Leguminosae) dapat menggunakan nitrogen bebas dari udara karena mereka hidup bersimbiosis dengan mikroorganisme prokariota, yaitu bakteri dan Cyanobacteria, yang dapat mengikat (memfiksasi) nitrogen bebas serta memecahnya menjadi senyawa nitrat (NO3). Bakteri tersebut, contohnya Rhizobium, terdapat di dalam bintil-bintil akar tumbuhan Leguminosae
Akar tanaman Leguminosae
dengan sejumlah bintil akar
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Daur oksigen di darat
Fotosintesis
Oksigen
RespirasiKarbon dioksida
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111
Respirasi
Energi
Air
CO2
Bahan-bahan organik
Oksigen
Air
Batu
Oksigen