ASAS DAN KONSEP EKOSISTEM
1
KONSEP EKOSISTEM MANUSIA
ABIOTIK TUMBUHAN*
BIOTIK
HEWAN* faktor biotik
ARUS ENER GI
faktor abiotik
TANAH
AIR
EKOSISTEM UDARA
2
KONSEP EKOSISTEM MANUSIA
ABIOTIK TUMBUHAN*
BIOTIK
HEWAN* faktor biotik
ARUS ENER GI
faktor abiotik
TANAH
AIR
EKOSISTEM UDARA
2
SISTEM EKOLOGI = EKOSISTEM (1) Satuan yang mencakup semua organisme organisme (“komunitas”) (“komunitas”) di dalam d alam suatu daerah yang saling mempengaruhi dengan lingkungan lingkungan fisiknya sehingga arus energi mengarah ke struktur makanan, keanekaragaman biotik, dan daur bahan yang jelas (yakni pertukaran bahan-bahan antara bagian-bagian yang hidup dan yang tidak hidup) di suatu sistem
3
SISTEM EKOLOGI=EKOSISTEM (2)
Suatu kawasan alam yang di dalamnya tercakup unsur-unsur hayati (organisme) dan unsur-unsur non hayati (zat-zat tak hidup) serta diantara unsur-unsur tersebut terjadi hubungan timbal balik
4
TROPHE (MAKANAN) Komponen dalam ekosistemsebagian terpisah waktu dan ruang 1. Autotrofik (memberi makan sendiri) 2. Heterotrofik (memakan yang lainnya)
5
Autotrofik •
•
•
Pengikatan energi cahaya Penggunaan senyawa-senyawa anorganik sederhana Membangun senyawa-senyawa komplek organisme yang mampu menyediakan atau mensintesis makanannya sendiri yang berupa bahan-bahan organik dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan energi matahari dan klorofil (zat hijau daun) 6
Heterotrofik (1) •
•
Pemakaian, pengaturan kembali, dan perombakan bahan-bahan yang kompleks Macam (Wiegert&Owens, 1970): 1. Biofag-biofag: organisme yang makan organisme hidup lain 2. Saprofag-saprofag: organisme yang makan bahan-bahan organik mati Memperhatikan kelambatan (lag) waktu antara
penggunaan atau pemakanan bahan hidup dan mati 7
Heterotrofik (2) organisme yang mampu memanfaatkan hanya bahan-bahan organik sebagai bahan makanannya dan bahan tersebut disintesis dan disediakan oleh organisme lain. contoh: hewan, jamur, dll
8
KOMPONEN EKOSISTEM (1) 1. Senyawa anorganik contoh: C, N, CO2, H20, dll 2. Senyawa-senyawa organik contoh: protein, karbohidrat, lemak menghubungkan biotik dan abiotik
3. Resim iklim contoh: temperatur dan faktor fisik lain
9
KOMPONEN EKOSISTEM (2) 4. produsen contoh: organisme autotrofik (sebagian besar tumbuhan hijau, yang mampu membuat makanan dari senyawa anorganik sederhana) 5. Makrokonsumen contoh: fagotrof organisme heterotrofik, terutama binatang yang mencernakan organisme lain atau butiran bahan organik
10
KOMPONEN EKOSISTEM (3) 6.
Mikrokonsumen
contoh: •
sapotrof (pembusuk),
•
osmotrof (osmo=lewat selaput)
•
organisme heterotrofik (terutama mikroba, yang merombak senyawa kompleks dari protoplasma mati, menghisap sebagian dari hasil perombakan, dan melepas bahan makanan organik yang dapat digunakan oleh produsen bersama-sama dengan senyawa organik, yang memberikan atau menyediakan sumber energi atau mungkin menghambat atau merangsang komponen biotik lainnya dari ekosistem) 11
Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antar komponen ekosistem ini harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang. Perubahan terhadap salah satu komponen akan mempengaruhi komponen lainnya.
12
SATUAN MAKHLUK HIDUP 1. Individu 2. Populasi 3. KomunitasBioma Habitat: Tempat hidup dari satuan makhluk hidup Biosfer 13
SEGI FUNGSIONAL EKOSISTEM 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sirkuit-sirkuit energi Rantai-rantai makanan Pola-pola keanekaragaman dalam waktu dan ruang Daur-daur makanan (biogeokimia) Perkembangan dan evolusi Pengendalian (cybernetics)
Ekosistem adalah satuan fungsional dasar dalam ekologi,
karena memasukkan organisme (komunitas-komunitas) biotik dan abiotik, yang masing-masing mempengaruhi sifat yang lain dan keduanya diperlukan untuk pemeliharaan kehidupan di bumi
14
KLASIFIKASI SIRKUIT ENERGI 1. Sirkuit penggembalaan pemakaian langsung tumbuhan hidup atau bagian tumbuhan 2. Sirkuit sisa-sisa (detritus) organik •
•
detritus (deterrere=merusak) Pengumpulan dan pembusukan bahan-bahan mati
15
CONTOH EKOSISTEM
* TINGKAT KOMPENSASI
16
EKOSISTEM Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi: A. Ekosistem alami, dan B. Ekosistem binaan/terbangun (kota, desa, lahan pertanian) Ekosistem Alami
mengalami proses-proses perubahan secara alami tanpa campur tangan manusia.
Ekosistem Binaan
membutuhkan pengelolaan dan penambahan energi/materi oleh manusia agar dapat dipertahankan dalam kondisinya.
Sifat Universal Ekosistem (1) •
•
Ekosistem merupakan interaksi antara komponen autotrofik dengan heterotrofik. Ada 2 hal yang penting didalamnya, yaitu: 1. Seringkali fungsi dan organisme yang menjalankan proses interaksi , terpisahkan secara fisik, dalam arti bahwa berbagai organisme itu tersusun dalam stratifikasi 2. Fungsi dasar umumnya terpisah oleh waktu, sehingga terdapat tenggang waktu lama antara terbentuknya bahan yang diproduksi oleh organisme autotrofik dengan pemanfaatan produk tersebut oleh organisme heterotrofik 18
Sifat Universal Ekosistem (2) TINGKATAN TROFIK IV (DEKOMPOSER) TINGKATAN TROFIK III (KONSUMEN II) TINGKATAN TROFIK II KONSUMEN I TINGKATAN TROFIK I (PRODUSEN)
19
Sifat Universal Ekosistem (3)
20
PENGENDALIAN LINGKUNGAN KIMIAWI SECARA BIOLOGI Organisme tidak hanya menyesuaikan diri terhadap lingkungan fisik, tetapi oleh tindakan-tindakan yang diselenggarakannya dalam ekosistem, juga menyesuaikan lingkungan geokimia terhadap kebutuhan biologinya
21
Contoh •
•
•
Pulau karang Komposisi kimia laut dan lumpur ditentukan oleh kegiatan organismenya eutrofikasi
22
PRODUKSI & DEKOMPOSISI •
Sintesis karbohidrat, lemak, protein, dan senyawa lain yang kompleks oleh tumbuhan berklorofil, merupakan proses yang rumit. Reaksi yang terjadi dalam proses fotosintesa, secara sederhana:
Karbondioksida (CO2) + Air (H20)
Gula atau Karbohidrat (C6H1206) + Oksigen (O2)
23
Produktivitas Primer Jumlah energi cahaya yang diubah menjadi energi kimia (senyawa organik) oleh autotrof suatu ekosistem selama periode waktu tertentu
24
Produktivitas Sekunder Laju perubahan energi kimia pada makanan yang dimakan oleh konsumen ekosistem menjadi biomassa baru mereka sendiri
25
Dekomposisi •
•
Dekomposisi adalah penguraian komponen bahan organik mati menjadi bahan anorganik atau organik yang lebih sederhana oleh organisme heterotrof. Pada beberapa ekosistem, rantai makanan dekomposer secara energetik jauh lebih penting dibandingkan dengan makanan perumput 26
HOMEOSTASIS EKOSISTEM •
•
Homeostasis adalah kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan Faktor yang berpengaruh: mekanisme yang mengatur penyimpangan bahan-
bahan pelepasan hara makanan pertumbuhan organisme dan produksi dekomposisi bahan-bahan organik
27
Contoh rusaknya mekanisme homeostasis
Kegiatan di hulu, a.l. : • penebangan hutan di pegunungan konversi lahan untuk perkebunan pertambangan
Kegiatan sepanjang sungai, a.l. : • pembangunan permukiman
Dampak di daerah hilir a.l. : • erosi banjir pencemaran
Daerah muara sungai/ pesisir : • pencemaran air dan tanah
HUKUM TOLERANSI: Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tsb . KISARAN TOLERANSI POPULASI IKAN HIU THD. SUHU AIR SEBAGAI SALAH SATU FAKTOR LINGKUNGAN ABIOTIS:
I S A L U P O P H A L M U J
i s n a r e l ) o t i u d d i t v i a d p n a i d a k d a a d i t k a g d i n ( t a y u h u S
s i g o l o i s i f n ) a t i k m i a d k e e s c u n d a i k v i b d a n b i e h y l a n e m m u j g ( n a y u h u S
Rendah
Kisaran suhu optimal (jumlah individu banyak)
SUHU
s i g o l o i s i f n ) a t i k m i a d k e e s c u n d a i k v i b d a i b n e h y l a n e m u m j g ( n a y u h u S
i s n a r e l ) o t u i d d i t v i a d p n a i d a k d a a d i t k a g d i n ( t a y u h u S
Tinggi
**Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena
KONSEP KOMUNITAS BIOTIK •
Komunitas Biotik: kumpulan populasi yang hidup dalam daerah atau habitat fisik yang telah ditentukan dan diorganisir sedemikian sehingga mempunyai sifat-sifat tambahan terhadap komponen individu dan fungsi-fungsi sebagai suatu unit melalui transformasi-transformasi metabolik yang bergandengan
•
Komunitas tidak hanya mempunyai kesatuan fungsional tertentu dengan struktur trofik dan pola arus energi yang khas tetapi juga kesatuan komposisional 30
ANALISIS KOMUNITAS (2) •
Analisis komunitas di daerah geografis tertentu dari bentang darat, mengutamakan 2 pendekatan berlawanan: 1. Pendekatan secara zona penentuan komunitas sesuai perbedaan kriteria wilayah 2. Pendekatan analisis gradien melibatkan penyusunan populasi sepanjang gradien atau sumbu lingkungan 31
