ekologi - web.unair.ac.id · pdf fileprinsip-prinsip ekologi tim iad universitas airlangga...

10
1 Nov-12 1 PRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi Ekologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari hubungan timbal balik antara makluk hidup dan lingkungannya. Kata ekologi pertama diusulkan oleh Ernst Haeckel (1869; German), dari kata dasar: oikos” = rumah; & “logos” = ilmu. Ia mendifinisikan ekologi sebagai : ”Suatu keseluruhan pengetahuan yang mempelajari hubungan total antara organisme dengan lingkungannya yang bersifat organik maupun anorganik”. Nov-12 3 Tingkat Organisasi Materi Atom Molekul Protoplasma Sel Jaringan Organ Sistem Organ Organisme Populasi Komunitas Ekosistem Ekosfer Bumi Planet Sistem Surya Galaksi EKOLOGI Nov-12 4 EKOSISTEM A.G. Tansley (Inggris,1935) memperkenalkan konsep: Sistem Ekologi/Ekosistem Sistem antara MH dengan lingkungannya Ekosistem: kesatuan interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya Peran Ekosistem Menyangga iklim Recycle bahan kimia vital yang diperlukan tumb & hewan Tempat pembuangan limbah manusia Mengontrol hama dan penyakit Menjaga sumberdaya genetik

Upload: truongtuyen

Post on 01-Feb-2018

295 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

1

Nov-12 1

PRINSIP-PRINSIP EKOLOGI

TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA

Nov-12 2

Pengertian Ekologi

Ekologi merupakan cabang ilmu biologi yang

mempelajari hubungan timbal balik antara

makluk hidup dan lingkungannya.

Kata ekologi pertama diusulkan oleh Ernst

Haeckel (1869; German), dari kata dasar:

“oikos” = rumah; & “logos” = ilmu.

Ia mendifinisikan ekologi sebagai :

”Suatu keseluruhan pengetahuan yang

mempelajari hubungan total antara

organisme dengan lingkungannya yang

bersifat organik maupun anorganik”.

Nov-12 3

Tingkat Organisasi Materi

Atom

Molekul

Protoplasma

Sel

Jaringan

Organ

Sistem Organ

Organisme

Populasi

Komunitas

Ekosistem

Ekosfer

Bumi

Planet

Sistem Surya

Galaksi

EKOLOGI

Nov-12 4

EKOSISTEM

A.G. Tansley (Inggris,1935) memperkenalkan konsep: Sistem Ekologi/Ekosistem Sistem antara MH dengan lingkungannya

Ekosistem: kesatuan interaksi antara makhluk hidup

dengan lingkungannya

Peran Ekosistem

Menyangga iklim

Recycle bahan kimia vital yang diperlukan tumb & hewan

Tempat pembuangan limbah manusia

Mengontrol hama dan penyakit

Menjaga sumberdaya genetik

Page 2: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

2

Nov-12 5

Ekosistem

Menurut Habitat :

1. Ekosistem terestrial hutan, savana, gurun, tundra dll

2. Ekosistem perairan air laut dan air tawar

3. Ekosistem estuaria payau

Struktur Ekosistem

Komponen abiotis

Komponen biotis :

Produsen (Autotrofik)

Konsumen (Heterotrofik)

Pengurai/perombak/dekomposer

Nov-12 6

EKOSISTEM

Nov-12 7

FUNGSI EKOSISTEM

Agar dapat bertahan hidup, makhluk hidup selain harus mendapatkan masukan (input) yang terus-menerus materi dan energi, tapi juga ada keluaran (output) yang dihasilkan berupa limbah dan panas Organisme harus dapat menjaga keseimbangan antara input dan output

Kelangsungan ekosfer dan ekosistem sangat bergantung pada siklus materi dan aliran materi

Siklus materi di ekosfer berlangsung sempurna, akan tetapi siklus materi di ekosistem tidak harus sempurna, karena materi dapat mengalir dari satu ekosistem ke ekosistem lainnya.

Siklus materi dan aliran energi merupakan sarana penghubung antara komponen utama dalam ekosistem

Nov-12 8 8

FUNGSI EKOSISTEM

Aliran energi dalam ekosistem

termanifestasi dalam bentuk rantai

makanan dan jaring-jaring makanan.

Rantai makanan : sekuen transfer nutrien dan

energi dari satu organisme ke organisme lain

Daun kelinci srigala harimau dekomposer .

Jaring makanan : banyak rantai makanan yg

membentuk jaringan

Piramida makanan : penurunan jumlah/energi

pd setiap tingkat tropik dlm rantai mkn

hny sktr 10% energi yg ditransfer

pd tingkat tropik di atasnya

Page 3: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

3

Nov-12 9

a. Rantai makanan b. Jaring makanan

Nov-12 10

Nov-12 11

BIOAKUMULASI

Proses terakumulasinya senyawa dari lingkungan ke dalam tubuh organisme sehingga kandungan senyawa didalam tubuh organisme tersebut lebih tinggi dibanding di lingkungannya.

BIOMAGNIFIKASI Proses transfer senyawa dari satu organisme ke organisme lain di dalam

suatu rantai makanan.

Contoh : Senyawa DDT

Lumpur danau Udang di Lumpur danau 0,014 ppm 0,4 ppm

Burung pemakan ikan Ikan pemangsa Udang 98,8 ppm 4,0 ppm

Nov-12 12

HABITAT & NICHE HABITAT : tempat tinggal suatu organisme

NICHE : “status fungsional” organisme dalam ekosistem sehubungan dgn tempat tinggal, tingkah laku, sifat atau aktivitas lain

Competitive Exclusion Principle tidak ada 2 spesies dlm ekosistem yg sama, dpt menempati relung ekologi yg sama

Spesies berbeda mungkin dapat hidup dalam habitat yang sama, tetapi mempunyai relung ekologi yang berbeda

Spesies berbeda dapat menempati relung ekologi yang sama di dalam ekosistem, tetapi berlokasi di tempat yang berbeda ecological equivalent

Page 4: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

4

Nov-12 13

DAYA DUKUNG LINGKUNGAN (CARRYING CAPACITY)

Jumlah individu maksimum dari suatu spesies

yang dapat hidup dalam suatu ekosistem

ditentukan oleh luas relung yang tersedia bagi

spesies tersebut.

Konsep relung dapat digunakan untuk

menjelaskan mengapa ukuran populasi dari

suatu spesies yang terdapat dalam ekosistem

tetap konstan dari waktu ke waktu dalam waktu

yang relatif lama meski selalu mendapatkan

tambahan anak. Nov-12 14

PERUBAHAN DALAM EKOSISTEM Keseimbangan alam bukan berarti bahwa ekosistem tidak berubah.

Ekosistem sangat dinamis, dan tidak statis.

Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa ekosistem secara gradual selalu berubah karena adanya perubahan lingkungan fisiknya.

Pergantian suatu komunitas dengan komunitas lain dalam ekosistem dikenal sebagai Suksesi ekologi

Suksesi ekologi dibedakan atas:

Suksesi primer

Terjadi di ekosistem yang sebelumnya tidak berkehidupan

Perubahan diawali oleh spesies pioner menuju ekosistem klimaks

Suksesi sekunder

Terjadi di ekosistem yang sebelumnya telah berpenghuni

Penyebab: kebakaran, banjir dll.

Ekosistem klimaks: ekosistem yang telah mencapai puncak kestabilan. Ekosistem klimaks cenderung bertahan lama dan stabil selama kondisi lingkungan tidak berubah secara drastis

Nov-12 15

STABILITAS DALAM SISTEM KEHIDUPAN

Organisme, populasi, komunitas, dan ekosistem mempunyai kemampuan untuk melawan atau mengatasi perubahan atau tekanan dari luar (memiliki tingkatan stabilitas)

Setiap organisme mempunyai kisaran toleransi tertentu terhadap faktor lingkungan fisik dan kimia.

Toleransi organisme terhadap faktor lingkungan menentukan kelimpahan dan distribusinya dalam ekosistem

Ada beberapa istilah :

Steno sempit

Eury luas contoh : steno/euryhydrik,

steno/eurythermal,

steno/euryhalin.

Nov-12 16

Kisaran toleransi organisme terhadap faktor

lingkungan

Kisaran toleransi

Zona letal Zona

letal

Stress Stress

Optimum

Intensitas faktor lingkungan Ju

mla

h o

rgan

ism

e y

an

g s

urv

ive

Page 5: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

5

Nov-12 17

KISARAN TOLERANSI ORGANISME

TERHADAP FAKTOR LINGKUNGAN

Optimum

Pusat

penyebaran

kelimpahan

hewan terbesar

Hewan

jarang

Zona

Teg.

Fisiologis

Zona

tak

toleran

Hewan

tak ada

Zona

Teg.

Fisiologis

Hewan

jarang

Zona

tak

toleran

Hewan

tak ada

Batas

bawah

toleransi

Rendah Tinggi Batas

atas

toleransi

PO

PU

LA

SI

Gradien faktor

lingkungan Nov-12 18

B C

A B C

Nov-12 19

RESPONS ORGANISME TERHADAP

PERUBAHAN LINGKUNGAN

Strategi hewan dalam merespons

perubahan lingkungan di luar batas kisaran

toleransinya, di antaranya:

Mengubah penampakannya dan fungsi

tubuhnya.

Melakukan migrasi (pindah tempat)

Melakukan hibernasi (istirahat selama musim

dingin atau kemarau yang panjang)

Nov-12 20

MATERI DAN ENERGI

Materi = segala sesuatu yg memiliki massa & menempati ruang

Hukum Konservasi Materi:

“Materi tidak dapat diciptakan/dimusnahkan, hanya berubah bentuk dari satu bentuk materi ke bentuk materi yang lain”

Dalam pemanfaatnya Manusia hanya mengubah dari satu bentuk materi ke bentuk lainnya manusia tidak

dapat menciptakan serta menghancurkannya

Page 6: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

6

Nov-12 21

HUKUM TERMODINAMIKA

Hk. Termodinamika-I : Transmisi/pemindahan & transformasi/perubahan

energi

Hk. Termodinamika-II : Entropi sistem yang terisolasi selalu meningkat

Termodinamika: cabang Fisika yang membahas hubungan di antara bentuk-bentuk energi

Hk. Termodinamika punya aplikasi ekologis yang sangat penting

Nov-12 22

Hukum Kekekalan Energi

(Hukum I Termodinamika)

Energi tidak dapat diciptakan atau

dimusnahkan, tetapi berubah dari satu bentuk

ke bentuk lainnya.

Energi yang hilang dari sistem sama dengan

energi yang ditangkap oleh lingkungannya.

Input energi selalu sama dengan output energi

Nov-12 23

Hukum-II Termodinamika:

Semua proses (dalam sistem energi

mengalir) tidak dapat berbalik, dan selalu

dibarengi dengan penurunan keteraturan

(penurunan kualitas)

Energi selalu terdegradasi menjadi

bentuk yang lebih terdispersi sebagai

panas pada suhu rendah

Nov-12 24

Konversi Energi Matahari ke Energi Kimia

dalam Makanan

Mat

aha

ri

Energi

kimia

(fotosinte-

sis)

Energi

kimia

(makanan)

Energi

mekanik

(bergerak

,

berfikir,dll

)

Limba

h

panas

Limba

h

panas

Limba

h

panas

Limba

h

panas

Page 7: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

7

Nov-12 25

Hukum konservasi materi dan hk termodinamika (I & II) memberikan kunci pemahaman dan penyelesaikan thd permasalahan lingkungan

Diaplikasikan oleh masyarakat “matter-recycling” (masyarakat berkelanjutan) reusing & recycling --- meningkatkan pertumbuhan ekonomi tanpa menurunkan SDA

Bukan pada masyarakat “throwaway” (penghasil dan pembuang sampah) tipe masyarakat ini hny dapat berkelanjutan dgn suplai energi yg tak terbatas

HK. KONSERVASI MATERI,

HK. TERMODINAMIKA

DAN KRISIS LINGKUNGAN

Nov-12 26

Masyarakat Satu-Arah

Tidak-Berkelanjutan

Masyarakat

Satu Arah

(One-Way or

Throwaway) Materi

Limbah di air,

darat dan

udara

Energi

H-Q

Energi L-Q

Panas

Nov-12 27

Masyarakat Berkelanjutan

Recycling

Energi

H-Q

Materi

Masya-

rakat

Berke-

lanjutan

Energi

L-Q

Panas

Kontrol

Pencemaran

Recycle &

Reuse

Output

Materi

Limbah

Materi

Nov-12 28

ENERGI SURYA : SUMBER ENERGI

UNTUK KEHIDUPAN DI BUMI

Energi Surya = Energi Radiant atau Radiasi Elektromagnetik bergerak melalui udara sebagai gelombang listrik dan magnet (Gel. Elektromagnetik)

Kecepatan gelombang elektromagnetik ini 300.000 km/detik, mencapai bumi sktr 8 menit jarak matahari – bumi = 150 juta km

Hanya 0,000000002 dari total energi surya yang diterima oleh bumi.

Page 8: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

8

Nov-12 29

Spektrum Gelombang

Elektromagnetik Matahari

Sinar

Kosmik

Sinar

Gama

Sinar

X=Xrays

UltraViol-

Jauh

UltraViol-

dekat

Sinar Tampak

Infra Mer-

dekat

Infra

Mer-jauh

Micro

wave

TV wa-

ve Radio

wave

Energi Tinggi, Gel. Pendek Energi Rendah, Gel. Panjang

Energi matahari yang

sampai ke bumi

Kembali ke angkasa

Nov-12 30

Komponen Dasar Suatu Ekosistem

Makrokonsumer

sekunder

Makrokonsumer

primer

Produser

Dekomposer

atau

Mikrokonsumer

Abiotik (nutrien

tumbuhan)

Panas

Panas

Panas

Panas

Panas

Aliran energi satu arah

Siklus bahan kimia

Nov-12 31

Bioma: Ekosistem Utama

Daratan

Struktur suatu ekosistem ditentukan oleh adanya faktor pembatas faktor tunggal yang paling tidak tercukupi dalam sebuah ekosistem & menjadi faktor penentu ada tidaknya suatu spesies tumbuhan dan hewan curah hujan

Bioma

Hutan hujan tropis, hutan musim, savana, gurun, tundra

Nov-12 32

SIKLUS KIMIA DALAM EKOSISTEM

Kehidupan disusun oleh: Karbon, Oksigen,

Hidrogen, Nitrogen, Fosfor dan Sulfur = 95%

massa makhluk hidup, nutrien makro

Nutrien mikro = besi, mangan, tembaga,

yodium dan lainnya

Nutrien makro harus secara kontinyu didaur-

ulang melalui siklus biogeokimia.

Terdapat 3 tipe siklus biogeokimia: gas,

sedimen, dan hidrologi.

Page 9: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

9

Nov-12 33

SIKLUS BIOGEOKIMIA

Siklus gas meliputi siklus karbon, oksigen, dan nitrogen; di mana atmosfer merupakan reservoar utama dari siklus ini.

Siklus sedimen memindahkan materi dari daratan ke laut, kemudian kembali lagi ke daratan; meliputi siklus fosfor, kalsium, sulfur, magnesium, dan kalium.

Siklus hidrologi merupakan siklus pergerakan air dari laut ke daratan, dan kemudian kembali lagi ke laut.

Nov-12 34

Nov-12 35

SIKLUS CO2

Nov-12 36

SIKLUS NITROGEN

Page 10: Ekologi - web.unair.ac.id · PDF filePRINSIP-PRINSIP EKOLOGI TIM IAD UNIVERSITAS AIRLANGGA Nov-12 2 Pengertian Ekologi ... Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam beberapa

10

Nov-12 37