Istilah ekologi pertama kali digunakan oleh Haeckel, seorang biologpada

tahun 1860. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani, yaitu oikos yang berarti rumah dan

logos yang berarti ilmu. Oleh karena itu secara harfiah ekologi berarti ilmu tentang

makhluk hidup dalam rumahnya atau dapat diartikan juga sebagai ilmu tentang rumah

tangga makhluk hidup. Sedangkan menurut Kreb (1972) menyatakan ekologi adalah

ilmu yang mempelajari tentang interaksi-interaksi, penyebaran dan jumlah dari

organisme. Definisi ini mencakub distribusi atau penyebaran organisme, jumlah

organism, di mana tempat mereka, dan apa kedudukan mereka dalam suatu area

tertetu.

Ekologi mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dan lingkungan

fisik dan lingkungan biotik. Yang juga menekankan pada populasi, yang merupakan

kumpulan dari spesies-spesies dan komunitas. Ekologi menerangkan jaring-jaring

makanan, toleransi terhadap faktor lingkungan, siklus hara mineral dan mekanisme

penyebaran. Ekologi juga memulai untuk mengerti bagaimana individu mengambil

makanan untuk tetap hidup pada lingkungan fisik yang tersedia, dan akhirnya untuk

dapat berkembang biak melestarikan jenisnya. Hal ini merupakan ekologi fisiologi

yang menekankan hubungan yang dinamik dari individu-individu pada lngkungan

abiotiknya dan sumber-sumber alam lainnya.

Populasi

Populasi sendiri berasal dari bahasa latin, populous yang berarti penduduk,

yaitu jumlah penduduk yang mendiami suatu tempat. Dalam menyebutkan jenis

individu yang kita bicarakan perlu ditentukan juga dengan batas-batas waktu dan

tempat. Misalnya populasi bulan gereja di bogor ,populasi anak sekolah dasar dalam

tahun 1963 di Jakarta, populasi pohon karet dalam 1965 di suatu perkebunan.

Populasi selalu menyangkut jenis individu,waktu dan tempat.biasanya kita juga

berhadapan dengan kuantititas : misalnya jumlah badak di dalam tahun 1966 di Ujung

Kulon, jumlah kuda dalam tahun 1930 di Pulau Sumba.

Penelitian populasi secara mutahir di mulai sejak tahun 1798 ketika Thomas

Robert Maltus menerbitkan buku yag berjudul An esai on the principle of population

as it affcts the future improvement of mankind yang isinya memberikan kenyataan-

kenyataan untuk memperlihatkan bahwa semua macam organisme termasuk manusia

mempunyai kecenderungan untuk terus berkembangkbiak sampai jumlah makanan

yang munkin tersedia. Hal ini mengakibatkan kesengsaraan, penyakit dan kelaparan.

Komunitas

Seorang ahli biologi lapangan dengan sedikit latihan dapat belajar mengenai

kelompok organisme yang dengan jelas memperlihatkan hubungan hidup bersama.

Kelompok organisme yang hidup bersama-sama ini dinamakan komunitas. Masing-

masing organisme dalam suatu komunitas, hidup di tempat tertentu di antara

organisme yang hidup dan yang mati serta sisa-sisanya. Organisme ini dipengaruhi

juga oleh faktor-faktor abiotik seperti tanah, iklim, dan lain-lain. Tempat hidup suatu

organisme dinamakan habitat.

Macam - macam komunitas di alam ini dibagi dalam komunitas akuatik dan

komunitas teretrial. Kelompok organisme yang terdapat di lautan, danau, sungai, parit

dan kolam adalah contoh komunitas akuatik. kelompok organisme yang terdapat di

hutan dan padang rumput adalah komunitas terrestrial. Banyak komunitas dapat di

kenal dengan mudah contonya komunitas hutan hujan tropik dan komunitas hutan

mangrove terdapat perbedaan yang jelas. Dalam komunitas yang berbeda terdapat

produsen yang berbeda pula. Penelitian menunujukkan bahwa dalam komunitas yang

berbeda terdapat konsumen dan makhluk pembusuk yang berbeda pula. Dengan

demikian, tiap-tiap komunitas mempunyai macam-macam organisme yang khas.

Hubungan antarspesies dalam suatu komunitas,suatu individu selalu

dikelilingi oleh berbagai organisme,yaitu organism dari spesiesnya sendiri dan

bermacam-macam spesies lain.organisme yang terdapat dalam sutu komunitas saling

berhunbungan.hubungan antar spesies di dalam komunitas ini dapat memppunyai

pengaruh besar terhadap berbagai spesies yang membentuk komunitas itu.dalam

labortorium dapat dipelihara suatu populasi dari suatu spesies terpisah dari spesies

lain.ini di namakan biakan murni.tetapi jika tidak ada orang yang

memeliharanya,biakan murni ini tidak akan hidup lama.dalam hal ini hanya terdapat

dua macam spesie yang berhubungan,yaitu manusia dan organismebiakan murni.tapi

di alam,bahkan di dalam kebanyakan keadaan laboratorium bagian terkecil biosfer

yang dengan mudah dapat di pelajari ,umumnya terdiri dari banyak spesies yang sling

berhubngan.

Sebagai contoh kita ambil komunitas sawah.walaupun komunitas ini

terdapat dibanyak tempat di indnonesia,namun sifat komunitas sawah tidaklah sama

di semua tempat,oleh karena itu sifat-sifat itu sangat dipengaruhi oleh factor-faktor

setempat,baik biotic maupun yang abiotik.untuk mencoba menguraikan suatu

komunitas dalam keseluruhannya tidaklah mudah.sebaiknya kita mempelajari salah

satu aspeknya,misalnya hubungan antara satu spesies dengan spesies lain di dalam

komunitas itu .bagi para petani,dan tentunya bagi kita semua ,

Daur Biogeokimiawi

Daur materi pada suatu lingkungan adalah suatu gambaran yang penting

dalam ekosistem. Materi yang diambil dari lingkungan oleh tumbuh-tumbuhan dan

hewan-hewan akan dikembalikan ke lingkungan dan dipakai kembali secara terus-

menerus oleh organism dalam proses biogeokimiawi. Tumbuh-tumbuhan dan hewan-

hewan melepaskan karbondioksida sebagai hasil pernafasan selulernya ke udara alam

lingkungan yang kemudian dapat digunakan lagi oleh tumbuhan dalam proses

fotosintesis untuk membuat zat gula, yang kemudian dimakan oleh hewan-hewan dan

melepaskannya kembali.

Setiap bahan kimia yang dibutuhkan organism sebagai bahan baku disebut

nutrient. Oleh karena suatu bentuk kehidupan tersusun oleh sebagian senyawa

norganik dan sebagian lagi organik, dan semua fungsi hidup itu ditujukan

untukpemeliharaan pelestarian tubuhnya, maka suatu organism harus memperoleh

nutrient anorganik , yang selanjutnya dihimpun dalam bentuk hidup sendiri.

Hamper 30 sampai 40 unsur diperlukan untuk pertumbuhan dan

perkembangan organisma, diantara yang terpenting adalah C, H, O, N, S, P, K, Ca,

Fe, Mg, B, Zn, C1, Mo, I, dan F. kebanyakan unsure ini tidak dapat dipakai langsung

oleh organisme tetapi diambil dalam bentuk persenyawaan-persenyawaan kimia.

Sebagai contoh hydrogen yang tersedia dalam molekul air yang mempunyai dua atom

hydrogen atau satu atom oksigen. Unsur-unsur ini dan persenyawaan nya disebut

nutrient (zat hara), berpindah-pindah berpindah-pindah didalam rantai makanan

makhluk hidup dan lingkungan abiotis yang merupakan yang merupakan komponen

ekosistem dalam suatu daur materi. Secara khusus dikenal dengan nama daur

biogeokimia karena unsure-unsur kimia terdapat didalam bumi, atmosfera, dan batu-

batuan dan tanah dialam tanah.

Menujukkan bagan utama dalam daur materi-materi zat hara, diabsorbsi oleh

produsen dari makhluk/lingkungan abiotis kemudian diasimilasikan menjadi

persenyawaan organic dan bergerak dalam rantai makanan pada paras trofik yang

berbeda- beda, setelah makhluk-makhluk itu mati, materi-materi disederhanakan

kembali oleh pengurai-pengurai dikembalikan ke lingkungan abiotis untuk untuk

digunakan lagi seterusnnya. Mikroorganisme memainkan peran penting terhadapdaur

zat hara. Banyak macam bakteri yang yang akan dapat menguraikan sisa-sisa

buangan dari organisme tertentu, untuk mencapai proses penguraian. Karena unsure-

unsur yang esensil pada makhluk hidup diperlukan dalam jumlah yang cukup besar,

telah diketahui Sembilan dari unsur-unsur itu merupakan macronutrient (unsur-unsur

makro).

Unsur-unsur makro Unsur-unsur mikro

Karbon Besi

Hydrogen Mangan

Oksigen Tembaga

Nitrogen Seng

Belerang Boron

Fosfor Sodium

Potanium Molibden

Kalsium Klorin

Magnesium Vanadium

Kobal

Unsure-unsur ini mengalir dari komponen abiotik ke komponen biotic dan

kembali lagi ke komponen abiotik. Proses ini dikenal dengan daur biogeokimia atau

daur organic-anorganik. Daur unsur-unsur ini tidak hanya melalui organisme tetapi

juga diikuti reaksi kimia-kimia dalam lingkungan abiotik sehingga daur ini disebut

daur biogeokimia. Dengan demikian eskresi yang dihasilkan organisme akan

dikembalikan lingkungannya yang pada waktu organisme tadi masih hidup.

Daur Karbon

Karbon merupakan unsure yang menyusun semua senyawa organik. Selama

transfer energy didalam konsumsi makanan berupa karbohidrat dan lipid, pergerakan

karbon menuju ekosistem bersama-sama dengan aliran energy. Sumber karbon untuk

organisme hidup ialah CO2 untuk membentuk karbohidrat pada peristiwa

fotosintesis. Demikian juga lipida dan polisakarida dibentuk oleh tumbuhan yang

digunakan oleh herbivore. Karnivora pemakan herbivore mengubah senyawa karbon

menjadi bentuk lain. Karbon dilepaskan ke atmosfer secara langsung berupa Co2

sebagai hasil respirasi dari tumbuhan dan hewan. Bakteri dan fungi memecah

senyawa organic kompleks dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang sudah mati

menjadi senyawa yang sederhana yang berfungsi untuk daur lain. Karbon organic

juga terdapat pada kerak bumi berupa batubara, gas alam, minyak, batu kapur

(limestone) dan karang. Karbon deposit ini akan dibebaskan dalam waktu yang lama.

Daur Hidrologi

Air merupakan bagian yang cukup besar dari tubuh makhluk hidup. Proses-

proses yang berlangsung pada tubuh makhluk hidup memerlukan air sebagai medium,

oleh karena itu oleh karena itu tanpa air tak ada kehidupan. Pertukaran air di

atmosfer, daratan, laut, dan antar organism dengan lingkungannya berlangsung

melalui daur air. Daur air melibatkan proses evaporasi, transpirasi, presipitasi,

kondensasi, pembentukan awan dan aliran air permukaan. Evaporasi sangat penting

untuk kelempapan atmosfer dan kelembapan ini penting untuk pembentukan awan

dan presipitasi. Air yang sampai dipermukaan bumi dari atmosfer terjadi melalui

proses presipitasi dan kondensasi berupa hujan.

Pada daur air atau daur hidrologi, cahaya matahari dan gravitasi terus menerus

mempengaruhi pergerakan air dari permukaan bumi yng terdapat di daratan, laut-laut,

dan bbagian bumi yan mengandung air menuju daratan/tanah dank emudian

diperlukan lagi oleh organisme-organisme hidup dan dari tanah juga bias kembali

kelaut.

Daur Oksigen

Interaksi bersama dalam ekosistem adalah daur daur oksigen dan daur

karbondioksida. Selama proses fotosintesis,timbuh-tumbuhan mengambil

karbondioksida dan mengeluarkan oksigen. Pada saat lain tumbuhan dan hewan juga

mengeluarkan karbondioksida dalam kegiatan respirasinnya. Karbon dioksida ini

selalu tersedia dan dipakai lagi dalam kegiatan makhluk hidup yang menggambarkan

suatu system ketergantungan untuk memanfaatkan seluruh materi seperti karbon

dioksida secara keseluruhan.

Daur Nitrogen

Nitrogen, unsure keempat dari unsure-unsur makro, penting dalam

embentukan protein-protein, yang dibuat separuh dari tubuh berat kering suatu

makhluk hidup. Pada proses ini, nitrogen ditambahkan pada molekul-molekul gula

membentuk sejumlah asam amino yang berbeda-beda dalam membentuk senyawa

protein itu. Protein- protein tidak hanya penting untuk komponen-komponen dari

otot-otot dan bagian lain dari tubuh, tetapi juga enzim-enzim yang membuat

keseimbangan dari kecepatan reaksi-reaksi kimia dalam kehidupan ini. Meskipun

empat per lima dari atmosfer kita terdiri dari nitrogen, tumbuhan tidak dapat

mengasimilasikannya secara langsung tetapi harus mengabsorbsinnya dari dalam

tanah dalam bentuk partikel-partikel bermuatan listrik yang disebut ion-ion, yang

terbentuk pada garam-garam yang larut dalam air. Sebagai contoh, suatu molekul

sodium dengan dengan muatan positif (Na+) dan satu ion dari nitrat (NO3) dengan

muatan negative tunggal. Ion-ion ini berpindah disekitar secara bebas disebagai

larutan tanah dan akan memasuki rambut sel tanaman secara seektif dari membrane-

membran atau selaput dinding sel.

Daur Fosfor

Unsur ini juga merupakan unsure makro, dan merupakan komponen yang

sangat penting pada asam nukleat dan asam ribonukleat, dimana molekul-molekul itu

membawa kode genetika yang bertanggungjawab untuk pertumbuhan dari sifat-sifat

organism selanjutnnya. Sebagai tambahan, suatu bagian yang terpenting dalam

molekul ATP, adalah pembawa energy, dan kandungan garam-garam fosfat yang

terdapat dalam tulang-tulang dan gigi. Fosfor sebagaimana halnya nitrogen dan

belerang, diabsorbsi dalam bentuk ion negatie yaitu ion fosfat. Daur dari fosfor

digambarkan sebagai istilah “half cycle”, sebab ekosistem daratan cenderung

menghilangkannya ke dasar laut. Daur fosfor sangat sederhana, dan fosfor diperlukan

untuk keperluan pokok dari energy yaitu ATP.

Fosfor dipergunakan oleh tumbuhan dari bentukan karang fosfat, dan

diperlambat oleh factor elapukan dimana ffosfat merupakan metabolit dalam tubuh

tanaman dan diteruskan dalam rantai makanan. Unsure organic membbaskan fosfat

yang digunakan oleh tanah. Daur fosfor ini pemindahannya tidak melalui gas atau

melalui atmosfer karena fosfor berbentuk partikel padat. Air fosfat hilang menembus

ke sedimen yangb mati dari lautan da akan kembali ke bumi dalam bentuk yang baru.

Sebagaian fosfor dikembalikan ke bumi oleh burung-burung dan ikan-ikan. Batas

fertilasi fosat yang dicuci akan mempercepat berkuranggnya fosfat dilautan dan

dtempat yang mengandung air.fosfor juga diedarkan dari organisme tak hidup dari

lingkungan ke organism hidup dan sebaliknya. Seperti terlihat pada produktifitas

pertanian, dimana fosfor dilepaskan dari substasi organic dengan metabolism seluler

oleh bakteri tertentu. Fosfor dipakai dalam proses biologis. Tulang-tulang dan gigi

dari hewan-hewan merupakan bagian dari tubuh hewan yang mengandung fosfor ntuk

dapat dkembalikan kelingkunganya.

Menurunnya kandungan fosfor pada beberapa jenis tanah terdapat pada

beberapa tempat didaratan permukaan bumi. Dilain pihak kandungan fosfor

meningkat dilautan karena terus mengalirnya kandungan fosfor dai dalam tanah dan

aliran buangan sisa-sisa dari kegiatan mausia seperti industry dan pertanian.

Pengaliran dari fosfor dan juga nitrogen ke dalam habitat merupakan proses

eutrofikasi yang mempengaruhi pertumbuhan dari alga. Berkurngnya kandngan

oksigen untuk ikan-ikan dan memburuknnya kualitas ai untuk industry, pertanian, dan

penyediaan keperluan hidup untuk habitat itu.