MAKALAH BIOLOGI UMU “DASAR-DASAR EKOLOGI”
Dosen Pembimbing: Dra. Hj. Noorhidayati, M.Si Dra. St. Wahidah Arsyad, M.Pd Riya Irianti, M.Pd
Oleh : Kelompok VIII Marlina
1610121220011
Zakiah Arsyad
1610121120014
Diana Lestari
A1C413213
Tri Puji Astuti
1610121220026
Ema Hainun Hadhiedae
1610121320002
Heru Kurniawan
1610121210008
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARMASIN 2017
KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat
segala
dan hidayah-Nya sehingga makalah ini dapat terselesaikan. Shalawat
serta salam kita limpahkan kepada junjungan Nabi Agung, Nabi Muhammad SAW yang kita tunggu-tunggu syafaatnya nanti di hari akhir. Kami ucapkan terima kasih kepada Ibu Dra. Hj. Noorhidayati, M.Si, Ibu Riya Irianti, M.Pd dan Ibu Dra. St. Wahidah Arsyad, M.Pd selaku dosen pengampu
Biologi Umum
yang telah memberikan banyak ilmu dan pengarahan. Akhir kata kami mohon maaf apabila ada banyak kesalahan pada penulisan kata-kata serta kalimat. Oleh karena itu, kami meminta kritik dan saran untuk lebih membangun dan menambah ilmu. Selanjutnya kami berharap dari makalah ini dapat bermanfaat untuk kita semua. Aamiin.
Banjarmasin, 21 Februari 2017
Penyusun
ii
DAFTAR ISI Halaman Sampul........................................................................................... i Kata Pengantar.............................................................................................. ii Daftar Isi.......................................................................................................
iii
BAB I PENDAHULUAN............................................................................
1
A. LATAR BELAKANG...................................................................... 1 B. RUMUSAN MASALAH.................................................................
1
C. TUJUAN PENULISAN...................................................................
2
D. BATASAN MASALAH................................................................... 2 E. MANFAAT PENULISAN...............................................................
2
BAB II PEMBAHASAN.............................................................................. 3 A. PENGERTIAN EKOLOGI DAN RUANG LINGKUP EKOLOGI
3
1. Ruang Lingkup Ekologi.............................................................. 3 2. Dinamika Populasi...................................................................... 5 3. Interaksi antara Ekologi Populasi...............................................
5
B. MACAM-MACAM EKOSISTEM..................................................
6
1. Air............................................................................................... 6 2. Air Laut....................................................................................... 6 3. Darat...........................................................................................
7
C. RANTAI MAKANAN, ALIRAN DAN TRANSFER ENERGI.....
7
D. PIRAMIDA EKOLOGI.................................................................... 9 1. Piramida Biomassa.....................................................................
10
2. Piramida Energi..........................................................................
10
3. Piramida Jumlah.........................................................................
10
E. DAUR BIOGEOKIMIA................................................................... 11 1. Daur Karbon...............................................................................
11
2. Daur Nitrogen.............................................................................
12
3. Daur Air (Hidrogen dan Oksigen) .............................................
13
4. Daur Fosfor................................................................................. 13 F. SUKSESI EKOLOGI.......................................................................
14
1. Suksesi Primer............................................................................
14
iii
2. Suksesi Sekunder........................................................................ 15 BAB III PENUTUP......................................................................................
16
A. KESIMPULAN................................................................................
16
B. SARAN............................................................................................. 16 DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 17
iv
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Secara sederhana, ilmu ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari ekosistem. Kata ekologi berasal dari kata Oikos yang berarti rumah atau tempat tinggal dan Logos berarti ilmu. Pertama kali kata ekologi diperkenalkanoleh Ernst Haecckel (1866) dengan pengertian: Ekologi adalah disiplin ilmu yang mempelajari seluk beluk ekonomi alam, suatu 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. Ekologi sering disebut sebagai ilmu dasar lingkungan. Berdasarkan pengertian di atas, sebenarnya ekologi meliputi studi tentang populasi tanaman dan binatang, tanaman dan komunitas hewan dan ekosistem. Ekosistem menggambarkan jaringan hubungan antara organism 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 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.
B. RUMUSAN MASALAH Dari latar belakang yang telah dikemukakan maka dapat diambil beberapa masalah yang akan dibahas antara lain: 1. Apa pengertian ekologi dan ruang lingkup ekologi? 2. Bagaimana pendeskripsian tetang populasi, komunitas, dan ekosistem?
1
3. Apa saja macam-macam ekosistem dan Apakah yang dimaksud dengan rantai makanan dan bagaimana rantai makanan dan jaring makanan dalam hubungannya dengan aliran energi dan transfer energi? 4. Bagaimanakah piramida ekologi dalam ekosistem? 5. Bagaimana siklus biogeokimia dalam ekosistem? 6. Apa pengertian suksesi ekologi dengan contohnya?
C. TUJUAN PENULISAN Maksud dan tujuan dalam penyusunan makalah ini, diantaranya: 1. Menjelaskan pengertian ekologi dan ruang lingkup ekologi. 2. Mendeskripsikan tentang populasi, komunitas, dan ekosistem (ciri, struktur, dinamika dan interaksi). 3. Menjelaskan
macam-macam
ekosistem
dan
menjelaskan
serta
menggambarkan rantai makanan dan jaring makanan dalam hubungannya dengan aliran energi dan transfer energi. 4. Mengambarkan piramida ekologi dalam ekosistem. 5. Mengambarkan piramida ekologi dalam ekosistem. 6. Menjelaskan pengertian suksesi ekologi dengan contohnya.
D. BATASAN MASALAH Penulis membatasi makalah ini dengan beberapa batasan yaitu: Pengertian ekologi dan ruang lingkup ekologi, pemahaman tentang populasi, komunitas, dan ekosistem, serta macam-macam ekosistem, rantai mkanan dan jarring makanan dalam hubungan aliran energi dan transfer energi, piramida ekologi dalam ekosistem, siklus biogeokimia dalam ekosistem, dan pengertian suksesi ekologi dengan contohnya.
E. MANFAAT PENULISAN Manfaat dari penulisan ini, untuk lebih mengetahui masalah yang berhubungan dengan ekologi beserta ruang lingkupnya, rantai makanan, aliran energi, piramida ekologi, siklus biogeokimia, dan suksesi ekologi.
2
BAB II PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN EKOLOGI DAN RUANG LINGKUP 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 makhluk hidup dengan lingkungan biotik dan abiotiknya. Sekitar tahun 1900, ekologi diakui sebagai ilmu dan berkembang terus dengan cepat, apalagi saat dunia sangat peka dengan masalah lingkungan dalam mengadakan dan memelihara mutu peradaban dunia. Ekologi merupakan cabang ilmu yang mendasari dan selalu berkaitan dengan kehidupan sehari-hari. Hal tersebut dikarenakan prinsip-prinsip ekologi dapat menerangkan dan memberikan ilham dalam mencari jalan untuk mencapai kehidupan yang lebih layak. Difinisi ekologi klasik yang sampaikan oleh Oddum (1963). Oddum menyatakan bahwa ekologi adalah kajian mengenai struktur dan fungsi alam. 1. Ruang Lingkup Ekologi Ruang lingkup ekologi meliputi beberapa unit dalam spectrum 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). Secara ringkas, ruang lingkup ekologi dapat digambarkan melelui spektrum biologi, yang menggambarkan aras-aras organisasi kehidupan sebagai berikut:
3
a. Protoplasma adalah zat hidup dalam sel dan terdiri atas senyawa organik yang kompleks, seperti lemak, protein, dan karbohidrat. b. Sel adalah satuan dasar suatu organism yang terdiri dari protoplasma dan inti yang terkandung dalam membran. Membran merupakan komponen yang menjadi pemisah dari satuan dasar lainnya. c. Jaringan adalah kumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama, misalnya jaringan otot. d. Organ atau alat tubuh merupakan bagian dari suatu organism yang mempunyai fungsi tertentu, misalnya kaki atau telinga pada hewan, dan daun atau akar pada tumbuhan. e. Sistem organ adalah kerja sama antara struktur dan fungsi yang harmonis, seperti kerja sama antara mata dan telinga, antara mata dan tangan, dan antara hidung dengan tangan. f. Organism adalah suatu benda hidup, jasad hidup, atau makhluk hidup. g. Populasi adalah kelompok organism yang sejenis yang hidup dan beranak pada suatu daerah tertentu. Contohnya populasi rusa di pulau Jawa, populasi banteng di Ujung Kulon, populasi badak di Ujung Kulon, dan populasi ayam kampong di Jawa Barat. Tiga karakteristik fundamental suatu populasi adalah densitas, disperse, dan demografika. 1) Densitas adalah Jumlah individu per satuan luas atau volume misalnya, jumlah bakteri Escherecia coli per millimeter. 2) Disperse adalah Pola penjarakan antara individu dalam perbatasan populasi. 3) Demografika adalah Bidang yang mempelajari statistika vital populasi dan perubahan statistika tersebut seturut waktu. h. Komunitas adalah semua populasi dari berbagai jenis organism yang menempati suatu daerah tertentu. Di daerah tersebut setiap populasi berinteraksi satu dengan lainnya. Misalnya populasi rusa berinteraksi dengan populasi harimau di Pulau Sumatra atau populasi ikan mas berinteraksi dengan populasi ikan mujair.
4
i. Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Ekosistem merupakan hubungan timbal balik yang kompleks antara makhluk hidup dengan lingkungannya, baik yang hidup maupun yang tak hidup (tanah, air, uadara, atau kimia fisik) yang secara bersama-sama membentuk suatu sistem ekologi. j. Biosfer adalah lapisan bumi tempat ekosistem beroperasi. Lapisan biosfer kira-kira 9000 m di atas permukaan bumi, beberapa meter di bawah permukaan tanah, dan beberapa ribu meter di bawah permukaan laut. 2. Dinamika Populasi Karena terganggu oleh kondisi-kondisi lingkungan yang berubah secara berkala semua populasi akan dan sudah menunjukkan 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 populasipopulasi 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. Ontogenetik, mempunyai sejarah kehidupan (lahir, tumbuh, berdiferensiasi, menjadi tua, dan mati). Dapat
dikenal dampak lingkungan dan memberikan
respon terhadap perubahan lingkungan. Mempunyai hereditas. Terintegrasi oleh faktor-faktor hereditas oleh faktor-faktor herediter (genetik) dan ekologi. 3. Interaksi antara Ekologi Populasi Beberapa hubungan dalam kehidupan suatu organism adalah interaksinya dengan individu-individu dari berbagai spesies lain dalam komunitas. Interaksi antar spesies mencangkup kompetisi, predasi, hebivori, dan simbiosis (termasuk paratisme, mutualisme, dan komensalisme).
5
-
Kompetisi: Apabila populasi menempati habitat yang sama. Bila dalam kompetisi tersebut ada salah satu yang kalah maka yang kalah akan mati atau menyingkir dari area tempat tinggalnya.
-
Predasi: Interaksi antara spesies yang salah satu spesiesnya predator, pembunuh, dan memangsa spesies lain.
-
Hebivori: Ahli ekologi menggunakan istilah hebivori untuk mengacu pada interaksi di mana organisme memakan bagian tumbuhan atau alga.
-
Simbiosis: Sewaktu individu dari dua atau lebih spesies hidup dalam kontak langsung dan akrab dengan satu sama lain, hubungan mereka disebut simbiosis. Sebagian ahli biologi mendefinisikan simbiosis secara sempit, sebagai sinonim untuk mutualisme yaitu interaksi yang menguntungkan kedua spesises.
B. MACAM-MACAM EKOSISTEM Berikut contoh macam-macam ekosistem, yaitu: 1. Air Ekosistem air terbagi menjadi dua: Air tawar lentik yaitu Ekosistem air tawar lentik adalah ekosistem pada air yang tidak berarus, contohnya pada ekosistem danau, waduk. Dan Air tawar liotik yaitu Ekosistem air tawar liotik adalah ekosistem pada air yang berarus, contohnya pada sungai. 2. Air Laut a. Zona litoral. Ciri: Berada di tepi laut atau pantai, Menyediakan tempat bagi kebanyakan ikan dan udang, kepiting untuk membesarkan anakanaknya, dan biasanya dikelilingi oleh daratan yang membentuk hutan bakau. b. Zona Laut dangkal. Ciri: Terbentuk oleh koloni rangka hewan coelenterata, berperan sebagai daerah perkembangbiakan ikan dan ekosistem yang mudah rusak pleh polusi, pencemaran, dll. c. Zona pelagik. Ciri: Merupakan wilayah laut terbuka, terdiri dari 2 wilayah kedalaman yang berbeda, yaitu zona fotik dan zona afotik dan
6
Zona Plagik berada pada kedalaman 76.000 m dari permukaan laut, sehingga tidak ada cahaya matahari. 3. Darat a. Hutan hujan tropis. Ciri Umum : Umumnya terletak di daerah katulistiwa, keanekaragaman ekosistem Tinggi, curah hujan tinggi (200-450 cm pertahun) dan mendapat sinar matahari sepanjang tahun. b. Savanna. Ciri Umum : Kering, terletak di daerah tropis dan sub tropis, didominasi padang rumput yang luas, semak dan pohon yang berpencar, didominasi oleh serangga, herbivora dan karnivora. Dan Savana Afrika merupakan bioma padang rumput yang dikenal dengan satwa liar. Ada banyak pohon, beberapa daerah bahkan lebih padat daripada hutan. Savannah Afrika dipenuhi dengan berbagai binatang. c. Gurun. Ciri Umum : Gurun adalah bioma yang sangat kering, curah hujan sangat rendah (± 25 cm pertahun), didominasi tumbuhan berupa semak, tumbuhan sukulen, dan rumput-rumputan. d. Tundra. Ciri umum : Didominasi oleh tumbuhan konifer, terletak di daerah sub tropis atau pegunungan, musim dingin yang panjang, musim panas pendek, hewan yang hidup antara lain rusa, srigala, dll. e. Taiga. Ciri umum : Memiliki musim dingin yang sangat panjang, didominasi oleh lumut-lumutan, rumput-rumputan, dan perdu. Dan Cuaca di musim panas dapat mencapai lebih dari 100 derajat Fahrenheit. Sementara di musim dingin suhu bisa turun sampai sekitar negatif 80 derajat. Karena suhu rata-rata tahunan adalah dibawah titik beku, ada semacam permafrost permanen.
C. RANTAI MAKANAN, ALIRAN DAN TRANSFER ENERGI Komunitas dari suatu ekosistem berinteraksi satu sama lain dan juga berinteraksi dengan lingkungan abiotiknya. Interaksi tersebut terjadi sebagai usaha untuk kelangsungan hidup organisme. Aktivitas ini memerlukan energi. Energi untuk berbagai kegiatan diperoleh dari bahan organik, sehingga disebut sebagai energi kimia. Bahan organik dalam komponen biotik awalnya terbentuk
7
dengan bantuan energi cahaya matahari dan elemen organik, seperti karbon dan nitrogen. Bahan organik ini ditransfer dari suatu organisme ke organisme lain. Perpindahan energi kimia dan elemen berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan. Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu ekosistem membentuk struktur trofik, yang terdiri dari beberapa tingkat trofik. Contoh makanan
di
ke-1
rantai
darat
adalah
Tumbuhan akan menyerap dan menggunakan sinar matahari untuk
memproduksi
atau
menghasilkan makanan dalam bentuk
gula,
dan
akan
disimpan dalam dalam biji, batang,
buah,
dan
Gambar 1.
tempat
penyimpanan yang lainnya. Tikus (Konsumen tingkat I), yaitu hewan herbivora atau pemakan tumbuhan akan memakan tumbuhan tersebut. Lalu tubuh tikus mengubah
sejumlah
makanan
menjadi
energi
untuk
aktivitasnya
dan
bereproduksi. Ular (Konsumen tingkat II), yaitu hewan karnivora atau pemakan daging akan memakan tikus. Tikus merupakan makanan atau sumber energi untuk ular, suapa ular tetap bertahan hidup. Burung Elang (konsumen tingkat III atau konsumen puncak) akan memakan ular. Elang memakan ular untuk menggunakan energi yang tersedia dari ular agar dapat bertahan hidup. Saat burung elang mati, ia kemudian membusuk. Pada proses pembusukan tersebut ia akan diuraikan oleh mikroorganisme seperti bakteri kemudian akan diserap lagi oleh tanah tempat tanaman seperti rerumputan tumbuh. Contoh rantai makanan di air atau laut adalah Phytoplankton (Produsen), di dalam ekosistem perairan Phytoplankton berperan
sebagai
produsen
karena
kemampuannya
bisa
berfotosintesis,
membentuk cadangan makanan (amylum). Ikan (Konsumen tingkat I), yaitu hewan yang memakan phytoplankton, lalu tubuh ikan akan mengubah makannanya menjadi energi untuk kelangsungan hidupnya. Anjing laut (Konsumen tingkat II), anjing laut memakan ikan, karena ikan merupakan salah
8
satu sumber makannanya. Paus pembunuh (konsumen tingkat III atau konsumen puncak), akan memakan anjing laut. Paus pembunuh memakan anjing laut untuk menggunakan energi yang tersedia dari ular dapat bertahan hidup. Jaring
makanan
memiliki
tingkat trofik dan posisi trofik. Spesies tanaman membentuk spesies basal tingkat pertama. Spesies basal juga dikenal sebagai produsen; ini adalah sumber daya spesies di mana konsumen
utama
atau
predator
utama memakan pada jaring ini. Predator
utama
tidak
memakan
makhluk hidup lain selain produsen utama
dalam
jaring
makanan.
Gambar 2.
Spesies basal dapat baik terdiri dari autotrof atau detritivor yang juga mencakup bahan organik yang membusuk dan mikroorganisme terkait dan bahan tanaman. Autotrof menangkap bentuk energi cahaya matahari dan menghasilkan energi melalui proses fotosintesis. Yang lainnya mendapatkan energi dari oksidasi kimia senyawa anorganik.
D. PIRAMIDA EKOLOGI Piramida ekologi adalah piramida yang menggambarkan jumlah berat dan energi mulai dari produsen sampai konsumen puncak. Piramida ini dibuat dengan satu asumsi bahwa pada saat terjadi peristiwa makan dan dimakan telah terjadi perpindahan energi dari makhluk hidup yang dimakan ke makhluk hidup pemakannya. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak. Ada 3 jenis piramida ekologi:
9
1. Piramida Biomassa Piramida-piramida jumlah pada ekosistem-ekosistem yang berbeda tidak dapat dibandingkan satu dengan yang lain.
Hal
tersebut
masingmasing
karena
ekosistem,
pada
individu-
individu yang terlibat di dalamnya tidak sama. Oleh karena itu, muncul yang
Gambar 3. Piramida Biomassa
disebut piramida biomassa. Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu yang diukur dalam gram. 2. Piramida Energi Piramida biomassa terkadang tidak memberi informasi aliran energi yang cukup pada ekosistem tertentu. Oleh karena itu, piramida energi dibuat berdasarkan penelitian yang mendalam mengenai aliran energi dan mampu
memberikan
gambaran
akurat
Gambar 4. Piramida Energi
mengenai aliran energi. Dalam piramida energi terdapat pengurangan energi dalam tiap tingkat trofik yang terjadi karena beberapa makanan tidak dicerna sempurna menjadi energi. Hanya bagian tertentu dari makanan yang dapat dimakan dan hanya sebagian makanan yang disimpan dalam tubuh karena sisanya digunakan sebagai energi. 3. Piramida Jumlah Dalam rantai makanan, organisme pada tingkatan
trofik
rendah
memiliki
jumlah
individu lebih banyak. Makin tinggi tingkat trofik, makin sedikit jumlah individunya dalam
Gambar 5. Piramida Jumlah
ekosistem. Jika jumlah individu per satuan luas
10
untuk masing-masing tingkatan tropik digambarkan dalam histogram, akan membentuk semacam piramida yang disebut piramida jumlah.
E. DAUR BIOGEOKIMIA Daur Biogeokimia adalah perpindahan unsur-unsur kimia melalui makhluk hidup dan lingkungan abiotik (tanah dan air). Daur biogeokimia ini berfungsi untuk mengatur keseimbangan ekosistem. Artinya, keseimbangan ekosistem tergantung pada pengulangan yang terjadi secara berputar pada unsur-unsur kimia tertentu.
Unsur-unsur
kimia
yang
dapat
mengalami
daur
biogeokimia
meliputi karbon, nitrogen, hidrogen, dan oksigen, serta fosfor. 1. Daur Karbon Daur dimulai dari CO yang terkandung di udara dan larut dalam air akan membentuk persediaan unsur karbon (C) anorganik dan asal unsur C organik. Tanaman akan menyerap unsur karbon dalam bentuk CO di udara sebagai bahan dasar pada proses fotosintesis. Di dalam proses tersebut, karbon yang terdapat dilingkungan abiotik masuk ke lingkungan biotik dan karbon dari lingkungan biotik akan kembali lagi ke lingkungan abiotik pada proses respirasi. Unsur karbon dari respirasi dalam bentuk CO atau dalam bentuk lain sebagai sisa-sisa metabolisme. Sisa-sisa tanaman yang mati dan bahan organik yang lain akan diuraikan oleh pengurai
dan unsur
karbon
dilepas ke udara dan air sebagai CO. Karbon selalu bergerak dari cadangan anorganik ke sistem hidup dan kembali lagi. Senyawa CO hasil pembakaran
Gambar 6. Daur Karbon
bahan bakar fosil setengahnya tetap berada dalam atmosfer dan sisanya larut dalam air laut. Kadarnya di udara
11
juga meningkat melalui oksidasi bahan organik. Aktivitas manusia meningkatkan kadar CO hingga mencapai 15%. Hal itu akan berdampak pada pengaturan suhu bumi (efek green house). 2. Daur Nitrogen Cadangan nitrogen anorganik berupa gas N yang menyusun sekitar 78% udara. Namun gas N mempunyai aktivitas biologis yang kecil. Gas ini memasuki tubuh organisme, kemudian keluar lagi tanpa berperan peneting dalam proses kehidupan. Beberapa bakteri, ganggang hijau biru, dan jamur dapat menguraikan N untuk menyintesis bahan yang dapat digunakan oleh organisme lain dlaam jumlah kecil. Fiksasi Nitrogen oleh mikroorganisme mampu menyediakan nitrogen untuk sejumlah penghuni ekosistem bumi dalam jumlah besar. Selalu terjadi pelepasan N dari tanah atau air kembali ke udara. Hal itu dapat terjadi karena ada bakteri yang melakukan proses denitrifikasi yang mengubah amonia menjadi N dan melepaskannya. Dalam daur nitrogen lima tahap yang melibatkan makhluk hidup. Pada gambar terlihat bahwa nitrogen di udara (N) akan berubah menjadi amonia (NH3) (1), tahap ini disebut fiksasi
nitrogen
oleh
bakteri
Rhizobium yang terdapat pada bintil akar
tanaman
kacang-kacangan.
Gambar 7. Daur Nitrogen
Amonia akan berubah menjadi nitrat (NO) oleh bakteri nitrifikasi di dalam tanah. Perubahan amonia menjadi nitrat disebut tahap nitrifikasi (2). Sebenarnya, amonia tidak secara tiba-tiba berubah menjadi nitrat. Namun, pada awalnya amonia akan diubah menjadi nitrit (NO-) terlebih dahulu oleh bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus. Selanjutnya, bakteri Nitrobacter akan mengubah nitrit menjadi nitrat (NO3). Tahap ketiga pada daur nitrogen yaitu tahap asimilasi (3). Pada tahap ini nitrogen akan diserap oelh tumbuhan, kemudian akan diasimilasi menjadi protein dan asam amino. Apabila tanaman tersebut mati, ikatan nitrogen akan pecah dan oleh bakteri amonia akan
12
diubah menjadi amonia kembali, tahap ini disebut amonifikasi (4). Nitrogen dalam bentuk nitrat (NO-) dapat langsung tereduksi menjadi gas nitrogen (N). Tahap perubahan bentuk nitrogen yang terjadi akibat adanya bakteri denitrifikasi ini disebut tahap denitrifikasi (5). 3. Daur Air (Hidrogen dan Oksigen) Air hujan yang jatuh di tanah akan segera menguap kembali ke udara. Air yang mengalir dan tidak segera menguap ada yang diserap oleh tanaman atau diminum hewan. Sisanya mengalir di permukaan tanah menjadi sungai, danau, dan ada yang menembus lapisan tanah menjadi mata air. Air permukaan akan mengalir ke laut. Evaporasi
Gambar 8. Daur Air
berasal dari aliran air, sungai, danau dan laut, hewan serta tanaman. Proses penguapan air (evaporasi) yang dilepas kemballi ke udara dari vegetasi atau tanaman berupa air yang terperangkap tajuk, seperti air hujan atau air embun. Selain itu, juga berasal dari air sisa metabolisme yang dicapai melalui proses transpirasi. Pada hewan, sisa-sisa metabolisme (sisa respirasi dari keringat) akan menguap melalui proses transpirasi menuju udara. Sementara itu, tumbuhan melakukan evapotranspirasi yaitu penguapan dari sisa respirasi. Energi evaporasi sebagian berasal dari radiasi matahari. Daur air tidak pernah berhenti menuju bumi sebagai hujan dan kembali ke atmosfer melalui evaporasi, kemudian kembali lagi ke bumi melallui hujan untuk memberikan supply kebutuhan air bagi kehidupan bumi. Daur ini merupakan faktor utama yang mengubah suhu bumi serta mengangkut berbagai unsur kimia dalam ekosistem. 4. Daur Fosfor Daur fosfor merupakan daur yang lebih sederhana dibandingkan daur karbon atau daur nitrogen. Pergerakan fosfor dalam daur fosfor tidak terdapat pada atmosfer. Daur fosfor terjadi diawali dari daratan hingga sedimen dilautan.
13
Air akan membawa fosfor yang terdapat dibatuan dalam bentuk fosfat (PO43). Fosfat akan diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis zat organik, misal asam nukleat.
Hewan akan
memperoleh fosfat dari tumbuhan yang dimakannya. Selanjutnya, apabila tumbuhan atau hewan tersebut dirombak
mati, oleh
fosfat
akan
Gambar 9. Daur Fosfor
dekomposer
menjadi fosfat kembali. Fosfor adalah satu-satunya unsur utama dalam pupuk komersial. Fosfor banyak tersedia dalam karang. Di alam, jumlah fosfor yang tersedia lebih rendah dari nitrogen dengan perbandingan P : N adalah 1 : 23. Manusia melakukan penggalian untuk mempercepat perpindahan mineral fosfor dari karang ke organisme air.
F. SUKSESI EKOLOGI Suksesi adalah perubahan atau perkembangan suatu komunitas melalui tahap-tahap tertentu. Terdapat dua tipe suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder. Perkembangan ekosistem menuju kedewasaan dan keseimbangan dikenal sebagai suksesi ekologis atau suksesi. Suksesi terjadi sebagai akibat dari modifikasi lingkungan fisik dalam komunitas atau ekosistem. Proses suksesi berakhir dengan sebuah komunitas atau ekosistem klimaks atau telah tercapai keadaan seimbang (homeostatis). Di alam ini terdapat dua macam suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder. 1. Suksesi Primer Suksesi primer adalah munculnya suatu komunitas baru pada suatu daerah yang sebelumnya tidak terdapat komunitas. Suksesi primer terjadi bila komunitas asal terganggu yang mengakibatkan hilangnya komunitas asal secara total sehingga di tempat komunitas asal terbentuk habitat baru. Contoh suksesi primer
14
yang terdapat di Indonesia adalah terbentuknya suksesi di Gunung Krakatau yang pernah meletus pada tahun 1883. Di daerah bekas letusan gunung Krakatau mulamula muncul pioner berupa lumut kerak (liken) serta tumbuhan lumut yang tahan terhadap sinar matahari dan kekeringan. Tumbuhan perintis itu mulai mengadakan pelapukan pada daerah permukaan lahan, sehingga terbentuk tanah sederhana. Bila tumbuhan perintis mati maka akan mengundang datangnya pengurai. 2. Suksesi Sekunder Suksesi sekunder adalah pembentukan suatu ekosistem yang telah rusak ke keadaan
awalnya
sebelum
terganggu. Suksesi ini dapat terjadi
karena
kebakaran,
perusakan oleh manusia, dan gempa bumi. Proses suksesi sekunder
ini
lebih
cepat
dibandingkan dengan suksesi primer. Hal ini dikarenakan pada suksesi sekunder tidak diperlukan
lagi
Gambar 10.
adanya
tahapan pembentukan komunitas pionir.Suksesi sekunder terjadi bila suatu komunitas mengalami gangguan, baik secara alami maupun buatan. Keterangan gambar suksesi sekunder diatas adalah Sebuah kolam kecil terbentuk di dekat pesisir pantai dan memiliki penghalang (barrier) berupa pasir pantai. Setelah dua tahun, tumbuh formasi suatu vegetasi tumbuhan. Setelah 50 tahun kemudian, tumbuhan yang tumbuh adalah pohon-pohon yang berukuran besar. Sedimen yang dihasilkan sangat besar sehingga kolam menjadi dangkal. Setelah 150-250 tahun kemudian, kolam tersebut menjadi komunitas baru, yaitu padang rumput.
15
BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN 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. Jadi, ekologi berarti ilmu tentang rumah (tempat tinggal) mahluk hidup. Secara ringkas, ruang lingkup ekologi dapat digambarkan melelui spektrum biologi, yang menggambarkan
aras-aras
organisasi
kehidupan
yaitu
makromolekul,
protoplasma, sel, jaringan, organ tubuh, sistem organ, organisme, populasi, komunitas, ekosistem dan biosfer. Banyak populasi yang mengalami siklus naik turun dengan drastis dipengaruhi oleh interaksi kompleks antara faktor-faktor biotik dan abiotik. Beberapa hubungan dalam kehidupan suatu organism adalah interaksinya dengan individu-individu dari berbagai spesies lain dalam komunitas. Interaksi antar spesies mencangkup kompetisi, predasi, hebivori, dan simbiosis (termasuk paratisme, mutualisme, dan komensalisme). Perpindahan energi kimia dan elemen berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan. Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu ekosistem membentuk struktur trofik. Piramida biomassa terkadang tidak memberi informasi aliran energi yang cukup pada ekosistem tertentu. Oleh karena itu, piramida energi dibuat berdasarkan penelitian yang mendalam mengenai aliran energi dan mampu memberikan gambaran akurat mengenai aliran energi. Suksesi adalah perubahan atau perkembangan suatu komunitas melalui tahap-tahap tertentu. Terdapat dua tipe suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder
B. SARAN Penulis bersedia menerima kritik dan saran yang positif dari pembaca. Penulis akan menerima kritik dan saran tersebut sebagai bahan pertimbangan yang memperbaiki makalah ini di kemudian hari. Semoga makalah berikutnya dapat penulis selesaikan dengan hasil yang lebih baik lagi.
16
DAFTAR PUSTAKA
Aryulina, Ph.d, Diah dkk. 2010. Biology 1B For Senior High School Grade X. Jakarta: Erlangga.
Reece, Campbell dkk. 2002. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 3. Jakarta: Erlangga.
Kasmat
Yusuf.
2013.
Pengertian
Ekologi.
http://kasmatyusufgeo10.blogspot.co.id/2013/05/pengertian-ekologi-danruang-lingkupnya.html (diakses 22 Februari 2017)
17
