Makalah Ilmu Kealamiahan Dasar

Daftar Isi

Halaman................................................................................................................ i

Daftar Isi............................................................................................................... ii

BAB I : PENDAHULUAN................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang.......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah..................................................................................... 1

1.3 Tujuan Penulisan....................................................................................... 2

BAB II : PEMBAHASAN................................................................................... 3

2.1 Ekologi...................................................................................................... 3

2.2 Ekosistem dan Komponennya................................................................... 6

2.3 Aliran Energi dan Siklum Materi dalam Ekosistem.................................. 9

2.4 Rantai Makanan, Jaring-Jaring Makanan dan Piramida Makanan............ 16

2.5 Keseimbangan dalam Ekosistem............................................................... 19

2.6 Suksesi Ekologis........................................................................................ 21

BAB III : PENUTUP........................................................................................... 24

3.1 Simpulan.................................................................................................... 24

3.2 Saran.......................................................................................................... 25

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Manusia pada hakikatnya adalah murid-murid alam atau lingkungan, karena alam dan lingkungan mengajarkan banyak hal. Kehidupan sebagai dinamika yang mengandung pergeseran dan perubahan secara terus-menerus. Oleh karena itu setiap manusia harus mampu menyesuaikan dirinya dengan alam dan lingkungannya, serta sesama makhluk hidup yang merupakan bagian dari alam.

Dalam hal ini alam bagi manusia adalah segala-galanya, bukan hanya sebagai tempat lahir, hidup, berkembang, ataupun mati. Akan tetapi juga mempunyai makna filosofis tersendiri. Alam adalah guru bagi makhluk yang hidup di dalamnya. Dia dapat mempelajari apa saja yang ada di sekelilingnya. Oleh karena itu lingkungan merupakan laboratorium alam yang sangat baik dan lengkap, namun belum banyak yang menyadari dan memanfaatkannya.

Semakin hari, semakin dirasakan oleh manusia untuk harus mengenal lingkungannya, apalagi perkembangan iptek yang begitu pesat, pola penduduk dunia yang berubah, begitu pula berkembangnya kekuatan manusia yang mengubah lingkungan. Dengan merenungkan munculnya masalah-masalah pembangunan yang mengabaikan prinsip-prinsip ekologi yang mendapatkan keuntungan jangka pendek guna memenuhi kebutuhan manusia itu sendiri yang semakin hari semakin banyak, telah menyebabkan peranan ekologi semakin menonjol.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun yang menjadi rumusan masalah pada makalah ini sebagai berikut:

1. Apa yang dimaksud dengan Ekologi?

2. Apa yang dimaksud dengan Ekosistem dan komponennya?

3. Apa yang dimaksud dengan Rantai Makanan, Jaring-Jaring Makanan dan Piramida Makanan?

4. Apa itu Aliran Energi dan Siklus Materi dalam Ekosistem?

5. Apa itu Keseimbangan Ekosistem?

6. Apa itu Suksesi Ekologis?

2.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini sebagai berikut:

1. Menambah pengetahuan dan pemahaman terhadap Ekologis, Ekosistem dan Komponennya.

2. Memahami apa yang dimaksud dengan Rantai Makanan, Jaring-Jaring makanan, dan Piramida Makanan.

3. Mengetahui apa itu Aliran Energi dan siklum materi dalam ekosistem.

4. Mengetahui dan memahami tentang keseimbangan Ekosistem dan Suksesi Ekologis.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Ekologi

2.1.1 Definisi

Kata ekologi-atau Oecologie dalam bahasa Jerman-dilahirkan oleh seorang naturalis bernama Ernest Haeckel pada tahun 1866. Ia menciptakan kata itu dengan dengan cara menggabungkan oikos, kata Yunani yang berarti rumah atau rumah tangga, dengan logos, sebuah kata lain Yunani yang digunakan untuk menyebutkan bidang ilmu apa saja. Secara harfiah, ekologi berarti ilmu yang mempelajari rumah (David Burnie, 2005: 6).

Ekologi juga sering disebut sebagai ilmu dasar lingkungan. Jelaslah bahwa ekologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk hidup dalam rumah tangganya atau ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timbal balik antara makhluk hidup sesamanya dengan komponen di sekitarnya. Sepintas lalu, istilah itu tidak banyak kaitannya dengan alam.

Akan tetapi, konsep oikos Haeckel amatlah terkait dengan ketertarikannya akan makhluk hidup. Selama pertengahan abad ke-19, tumbuhan dan hewan kerap kali diteliti secara terpisah, tanpa memperhatikan keterkaitan mereka dengan lingkungan sekitarnya. Cabang biologi baru Haeckel ini sangatlah berbeda. Bukannya memperhatikan spesies berbeda sebagai unit-unit terpisah, Oecologie mempelajari cara makhluk-makhluk itu berinteraksi dengan lingkungan fisik atau rumah tangga, dan dengan spesies-spesies lain di sekeliling mereka. Ekologi merupakan salah satu cabang Biologi yang hanya mempelajari apa yang ada dan apa yang terjadi di alam dengan tidak melakukan percobaan. Tetapi biasanya ekologi didefinisikan sebagi pengkajian hubungan organisme-organisme atau kelompok-kelompok organisme terhadap lingkungannya, atau ilmu hubungan timbal-balik antara organisme-organisme hidup dan lingkungannya.

2.1.1 Ruang Lingkup

Cakupan ekologi yaitu meliputi tentang populasi, komunitas, ekosistem, biosfer.

1) Populasi

Populasi adalah kelompok individu-individu yang memiliki kesamaan genetik, dan berada bersama-sama dalam tempat dan waktu yang sama. Secara umum, apabila kita bicara populasi, maka yang kita maksudkan adalah anggota-anggota dari spesies yang sama, yang satu sama lain berdekatan. Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi baik secara langsung maupun tidak langsung dalam komunitasnya. Contoh interaksi antar populasi adalah sebagai berikut.

a. Alelopati merupakan interaksi antar populasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa. Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.

b. Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput.

2) Komunitas

Komunitas adalah kelompok populasi yang berada bersama-sama dalam tempat dan waktu tertentu. Tingkatannya tergantung pada skala yang kita tetapkan. Kita dapat menggunakan komunitas untuk menunjukkan semua benda yang hidup di dalam suatu ekosistem ,atau kita dapat membatasi perhatian kita hanya pada komunitas burung, atau komunitas tanaman dan sebagainya.

3) Ekosistem

Ekosistem merupakan satuan fungsional dasar yang menyangkut proses interaksi organisme hidup dengan lingkungan mereka. Setiap ekosistem memiliki enam komponen yaitu produsen, makrokonsumen, mikrokonsumen, bahan anorganik, bahan organik, dan kisaran iklim. Perbedaan antar ekosistem hanya pada unsur-unsur penyusun masing-masing komponen tersebut. Masing-masing komponen ekosistem mempunyai peranan dan mereka saling terkait dalam melaksanakan proses-proses dalam ekosistem. Proses-proses dalam ekosistem meliputi aliran energi, rantai makanan, pola keanekaragaman, siklus materi, perkembangan, dan pengendalian.

4) Biosfer

Biosfer adalah ekosistem global jumlah seluruh ekosistem planet, atau seluruh makhluk hidup dan tempatnya hidup. Biosfer merupakan tingkatan yang paling kompleks dalam ekologi. Biosfer meliputi atmosfer hingga ketinggian beberapa kilometer, daratan sampai ke dan termasuk bebatuan yang mengandung air yang berada paling tidak 1500 meter di bawah tanah, danau dan aliran sungai, gua, dan lautan hingga kedalaman beberapa kilometer. Penentu penting persebaran organisme dalam biosfermeliputi iklim dan faktor abiotik yaitu: suhu, air, cahaya, angin, tanah, dll.

2.2 Ekosistem dan Komponennya

2.2.1 Ekosistem

Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati yang membentuk sistem ekologi atau tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi. Pada ekosistem, setiap organisme mempunyai suatu peranan, ada yang berperan sebagai produsen, konsumen ataupun dekomposer. Ekosistem merupakan suatu interaksi yang kompleks dan memiliki penyusun yang beragam.

Menurut Undang-Undang Lingkungan Hidup (UULH, 1982) Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Perlu diketahui bahwa di dalam ekosistem terdapat makhluk hidup dan lingkungannya. Makhluk hidup terdiri dari tumbuh-tumbuhan, hewan, dan manusia. Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu yang berada diluar individu.

Menurut UULH tahun 1982 bahwa lingkungan hidup adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan, dan makhluk hidup, termasuk di dalamnya manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan perikehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lainnya.

Ekosistem merupakan tingkat tertinggi organisasi yang lebih tinggi dari komunitas, atau merupakan kesatuan dari suatu komunitas dengan lingkungannya di mana terjadi antar hubungan.

2.2.2 Komponen-Komponen Ekosistem

1) Komponen abiotik

Komponen abiotik adalah komponen ekosistem yang terdiri dari makhluk tak hidup atau benda mati, meliputi :

a. Tanah

Sifat-sifat fisik tanah yang berperan dalam ekosistem meliputi tekstur, kematangan, dan kemampuan menahan air.

b. Air

Persediaan air di permukaan tanah akan mempengaruhi kehidupan tumbuhan dan hewan. Hal-hal penting pada air yang mempengaruhi kehidupan makhluk hidup adalah suhu air, kadar mineral air, salinitas, arus air, penguapan, dan kedalaman air.

c. Udara

Udara merupakan lingkungan abiotik yang berupa gas yang berbentuk atmosfer yang melingkupi makhluk hidup. Oksigen, karbondioksida, dan nitrogen merupakan gas yang paling penting bagi kehidupan makhluk hidup.

d. Cahaya matahari

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan dibumi ini. Salah satunya sebagai faktor utama yang diperlukan dalam proses fotosintesis.

e. Suhu atau temperature

Setiap makhluk hidup memerlukan suhu yang optimal untuk kegiatan metabolisme dan perkembangbiakannya.

2) Komponen biotik

Komponen biotik adalah komponen ekosistem yang terdiri dari makhluk hidup yang meliputi tumbuhan, hewan, dan manusia. Berdasarkan peranannya komponen biotik dalam ekosisteem dibedakan menjadi tiga, yaitu :

a. Produsen

Adalah makhluk hidup yang dapat membuat makanan sendiri dengan bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis. Contoh : semua tumbuhan hijau

b. Konsumen

Adalah makhluk hidup yang tidak dapat membuat makanan sendiri dan menggunakan makanan yang dihasilkan oleh produsen baik secara langsung maupun tidak langsung. Contoh : hewan dan manusia

Berdasarkan tingkatannya konsumen dibedakan menjadi empat, yaitu :

a) Konsumen I / primer adalah konsumen / makhluk hidup yang memakan produsen.

Contoh : herbivora/hewan pemakan tumbuhan

b) Konsumen II/sekunder adalah konsumen / makhluk hidup yang memakan konsumen I.

Contoh : karnivora / hewan pemakan daging

c) Konsumen III / tertier adalah konsumen / makhluk hidup yang memakan konsumen II.

Contoh : omnivora/hewan pemakan segala.

d) Konsumen puncak adalah konsumen terakhir atau hewan yang menduduki urutan teratas dalam peristiwa makan dimakan.

3) Pengurai

Pengurai disebut juga redusen adalah jasad renik yang dapat menguraikan makhluk lain menjadi zat hara. Contoh : bakteri dan jamur.

2.3 Aliran Energi dan Siklus Materi dalam Ekosistem

2.3.1 Pengertian Aliran Energi

Semua organisme memerlukan energi untuk pertumbuhan, pemeliharaan, reproduksi, dan pada beberapa spesies untuk lokomosi. Pengaturan energi suatu ekosistem bergantung pada produktivitas primer. Sebagian besar produsen primer menggunakan energi cahaya untuk mensintesis molekul organik yang kaya energi, yang selanjutnya dapat dirombak untuk membuat ATP. Konsumen mendapatkan bahan bakar organiknya melalui jaring-jaring makanan.

Menurut Odum (1993) energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk mengerjakan pekerjaan. Perilaku energi dapat dinyatakan dalam hukum-hukum termodinamika berikut:

· Hukum termodinamika pertama: menyatakan bahwa “energi dapat diubah dari satu tip eke tipe yan lain, tetapi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Sinar adalah suatu bentuk energi, karena dapat diubah menjadi kerja, panas, atau energy potensial dari makanan, tergantung pada keadaan. Tetapi tidak ada satupun daripadanya yang dimusnahkan.

· Hukum termodinamika kedua: menyatakan bahwa “tidak ada peristiwa atau proses yang melibatkan perubahan energi akan berlansung secara spontan kecuali dengan adanya penurunan energi dari bentuk yang dimampatkan ke bentuk yang disebarkan (energi yang terpusat menjadi bentuk energi yang terpencar ).

Proses pemindahan energi yang terjadi di alam yaitu di dalam ekosistem sering disebut dengan energitika. Tingkah laku energi di dalam ekosistem dapat diistilahkan dengan ‘aliran energi’ sebab transformasi energi yang kita lihat hanya satu jalur, dan berbeda dengan tingkah laku materi yang berupa ‘siklus materi’.

Aliran energi dalam ekosistem adalah proses berpindahnya energi dari suatu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya yang dapat digambarkan dengan rantai makanan atau dengan piramida biomassa. Organisme, ekosistem dan seluruh biosfir memiliki sifat termodinamika dasar untuk mampu menciptakan dan mampu mempertahankan tata tertib dalam tahapan tinggi, atau keadaan entropi rendah (ukuran untuk kekacauan atau jumlah energi yang tidak tersedia di dalam system).

Keragaman manifestasi hidup semuanya disertai perubahan-perubahan energi, walaupun tidak energy ada yang diciptakan ataupun dihancurkan. Energi yang memasuki permukaan bumi sebagai sinar diimbangi oleh energi yang meninggalkan permukaan bumi sebagai radiasi panas yang tidak tampak. Tanpa pemindahan energy tak akan mungkin ada kehidupan dan tidak ada system-sistem ekologi.

Sumber energi utama bagi kehidupan adalah cahaya matahari. Energi cahaya matahari masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen (organismefotoautotropik) yang diubah menjadi energi kimia tersimpan di dalam senyawa organik. Energi kimia mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkat tropik melalui jalur rantai makanan. Energi kimia tersebut digunakan organisme untuk pertumbuhan dan perkembangan. Kemampuan organisme-organisme dalam ekosistem untuk menerima dan menyimpan energi dinamakan produktivitas ekosistem. Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer danproduktivitas sekunder

1) Produktivitas primer

Jumlah energi cahaya yang diubah menjadi energy kimia oleh autotroph suatu ekosistem selama suatu priode waktu tertentu. Total produktivitas primer dikenal sebagai produktivitas primer kotor. Tidak semua produktivitas ini disimpan sebagai bahan organic pada tumbuhan yang sedang tumbuh karena tumbuhan tersebut menggunakan sebagian molekul sebagai bahan bakar dalam respirasi selulernya.

2) Produktivitas sekunder

Laju perubahan energy kimia pada makanan yang dimakan oleh konsumen ekosistem menjadi biomassa baru mereka sendiri. Di sebagian besar ekosistem, herbivore hanya mampu memakan sebagian kecil bahan tumbuhan yang dihasilkan, dan herbivora tidak dapat mencerna seluruh senyawa organic yang ditelannya.

2.3.2 Pengertian Siklus Materi

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk hidup dan tak hidup (Indriyanto, 2010).

Pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup dapat juga disebut dengan siklus materi. Suatu ekosistem, materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang, namun materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut didaur-ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk hidup dan batuan sehinga disebut siklus materi (Delvian, 2006).

Siklus materi merupakan siklus perubahan dan perpindahan materi yang terjadi dalam suatu rantai makanan Tubuh kita, hewan, tumbuhan, batu, dan lain-lain tersusun oleh materi. Materi itu sendiri terdiri dari unsure kimia seperti, karbon (O), hydrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan fosfor (P). Materi yang kita butuhkan untuk menyusun tubuh kita, kita dapatkan dari makanan kita. Materi dalam makanan itu berbentuk karbohidrat, lemak, protein dan lain-lain. Kecuali untuntuk menyusun tubuh kita, makanan juga mengandung zat yang diperlukan untuk mengatur proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita, yaitu yang disebut metabolisme zat ini antara lain vitamin dan mineral tertentu. Bersamaan dengan materi, dari kita dapatkan energy.

Hewan, untuk hidupnya juga harus makan. Dalam ekologi manusia dan hewan disebut konsumen. Kita lihat adanya proses makan memakan dalam alam. Tumbuhan hijau dimakan oleh ulat. Ulat dimakan oleh burung perenjak dan pada gilirannyadimakan oleh ular. Proses makan memeakan disebut rantai makanan yang terdiri atas banyak mata rantai. Rantai makanan itu bercabang-cabang merupakan jarring-jaring makanan. Jarring-jaring itu stu disebut jaring-jaring makanan.

Materi mengalir dari mata rantai makanan yang satu ke mata rantai makanan yang lain. Jika mahluk mati, tidak berarti aliran materi berhenti melainkan mahluk yang mati menjadi makanan mahluk lain. Misalnya bangkai hewan “dimakan” oleh jasad renik, seperti bakteri dan jamur, dalam proses pembusukan. Dalam proses ini sebagian bangkai itu digunakan untuk menyusun tubuh jasad renik. Sebagian lagi terurai menjadi gas, cairan, dan mineral. Salah satu gas yang terbentuk ialah CO2. Gas kemudian digunakan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Materi tidak ada habis-habisnya. Ia mengalir dari tubuh mahluk satu ke mahluk yang lainnya dan dari dunia hidup ke dunia tak hidup serta kembali ke dunia hidup.[15] Jadi pebedaan yang spesifik dari keduanya adalah energy mengalir melalui ekosistem, sementara materi mendaur di dalam dan melalui ekosistem.

a. Fungsi Siklus Materi

Fungsi siklus materi adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sheingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga (Kilham, 1996).

b. Macam-Macam Siklus Materi

Terdapat banyak macam materi dalam ekosistem yang mengalami perputaran siklus, namun ada 5 macam siklus materi yang umum dikenal, yaitu:

1) Siklus Air

Air penting sekali untuk semua organisme dan ketersediannya memengaruhi laju proses-proses ekosistem, terutama produksi primer dan dekomposisi di ekosistem darat. Air cair adalah fase fisik utama saat air digunakan, walaupun beberapa organisme dapat menggunakan uap air. Pembekuan air tanah dapat membatasi ketersediaan air untuk tumbuhan darat. Laut mengandung sekitar 97% ai di dalam biosfer. Sekitar 2% terikat dalam gletser dan tudung es kutub, sementara 1% yang tersisa berada di danau, sungai, dan air tanah dengan jumplah yang sangat sedikit di atmosfer.

Proses-proses utama yang mendorong siklus air adalah evaporasi air cair oleh energy surya, kondensasi uap air menjadi awan dan hujan. Transpirasi oleh tumbuhan darat juga menggerakkan cukup banyak air ke atmosfer. Aliran permukaan dan air tanah dapat mengembalikan air ke lautan sehingga menuntaskan siklus air.

2) Siklus Karbon dan Oksigen

Unsur karbon dalam atmosfer bentuk karbondioksida (CO2), sedangkan unsure oksigen dalam bentuk gas (O2). Konsentrasi (CO2) di atmosfer diperkirakan 0,03%. Karbondioksida masuk ke dalam komponen biotic melalui organisme fotoautrotof (tumbuhan hijau) dan kemoautrotof (bakteri kemoautrotof) dalam proses fotosintesis dan kemosintesis. Karbon kemudian tersimpan sebagai zat organic dan berpindah melalui rantai makanan, respirasi dan ekskresi ke lingkungan. Sedangkan oksigen masuk ke komponen biotic melalui proses respirasi untuk membakar bahan makanan lalu dihasilkan karbon dioksida (CO2). Daur karbon sangat berkaitan erat dengan daur oksigen di alam kita ini.

3) Siklus Nitrogen

Semua organisme memerlukan unsur nitrogen untuk pembentukan protein dan berbagai molekul organic esensial lainnya. Sumber utama terbesar nitrogen adalah atmosfer yang terdiri dari 80% gas nitrogen. Sumber yang lain adalah tanah dan sedimen danau, sungai, dan lautan (nitrogen terlarut), serta biomassa organisme hidup.

Jalur utama bagi nitrogen untuk memasuki ekosistem adalah melalui fiksasi nitrogen, oleh bakteri menjadi bentuk-bentuk yang dapat digunakan untuk menyintesis senyawa-senyawa organic bernitrogen. Beberpa nitrogen juga difiksasi oleh petir. Pupuk nitrogen, hujan, dan debu yang tertiup oleh angin juga dapat menyediakan cukup banyak masukan NH+4 dan NH-3 ke ekosistem. Amonifikasi NH+4 mendekomposisi nitrogen organik menjadi NH+4. Pada nitrifikasi NH+4 dikonversi menjadi NO-3 oleh bakteri nitrifikasi. Dalam kondisi anaerobic, bakteri dinitrifikasi menggunakan NO-3 dalam metabolismenya, bukan O2, sehingga melepaskan N2 dalam suatu proses yang disebut denitrifikasi.

4) Siklus Fosfor

Organisme memerlukan fosfor sebagai penyusun utama asam nukleat, fosfolipid, dan ATP serta molekul penyimpanan energy lainnya dan sebagai mineral penyusun tulang dan gigi. Bentuk anorganik fosfor yang paling penting adalah fosfat yang diabsorpsi dan digunakan oleh tumbuhan dalam sintesis senyawa-senyawa organic. Sumber utama terbesar fosfor adalah dalam bebatuan seimen yang berasal dari laut. Terdapat pula banyak fosfor dalam tanah, di dalam laut (dalam bentuk terlarut) dan dalam organisme . karena humus dan partikel-partikel tanah mengikat fosfat, pendaurulangan fosfor cenderung sedikit terlokalisasi pada ekosistem.

Pengikisan bebatuan akibat cuaca secar perlahan-lahan menambahkan fosfat ke tanah beberapa di antaranya tergelontor ke dalam air tanah dan air permukaan, dan pada akhirnya mencapai laut. Fosfat yang diambil oleh produsen dan digabungkan ke dalam molekul biologisndapat dimakan oleh jejaring makanan. Fosfat dikembalikan ke tanah atau air melalui dekomposisi biomassa atau ekskresi oleh konsumen karena tidak ada gas pengandung fosfor yang signifikan, hanya ada sedikit fosfor yang bergerak melalui atmosfer, biasanya dalam bentuk debu dan percikan air laut.

5) Siklus Sulfur

Secara alami sulfur terdapat di dalam tanah dalam bentuk mineral tanah dan atmosfer. Dan beberapa berasal dari gunung api dan sisa pembakaran minyak bumi dan batu bara. Selain itu juga terdapat sulfur yang berasal dari makhluk hidup. Belerang juga dapat di dapat dengan cara buatan seperti dengan pemberian pupuk pada tanaman yang akan memberikan kandungan sulfur pada tanah.

Siklus sulfur berasal dari pembentukan sulfur pada kerak bumi dan atmosfer. Pada kerak bumi bisanya berupa Sulfur Organik, SO₄, Batubara dan lain-lain yang tercipta di kerak bumi. Pada atmosfer sulfur biasanya berupa Hidrogen Sulfida (H₂S). Pada siklus sulfur hampir sama dengan siklus Posfor, yaitu anion dari sulfat dapat diserap oleh tanah. Pada siklus sulfur terjadi Oksidasi dan reduksi (Delvian, 2006).

2.4 Rantai Makanan, Jaring-Jaring Makanan dan Piramida Makanan

2.4.1 Rantai Makanan

Perpindahan materi dan energi dalam ekosistem berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan yang melibatkan serangkaian organisme. Proses perpindahan materi dan energi melalui serangkaian organisme dalam peristiwa makan dan dimakan dengan urutan tertentu yang berlangsung satu arah dinamakan rantai makanan. Tiap-tiap kedudukan dalam rantai makanan disebut tingkat trofik.

Tingkat trofik pertama adalah kelompok organisme autotrof, meliputi organisme fotoautotrof dan kemoautotrof. Contoh organisme fotoautotrof adalah fitoplakton, ganggang, tumbuhan air, dan tumbuhan darat. Sedangkan contoh organisme kemoautotrof adalah bakteri sulfur.

Tingkat trofik kedua dan selanjutnya adalah kelompok organisme heterotrof. Organisme heterotrof disebut juga konsumen. Konsumen terdiri dari konsumen primer yang menduduki tingkat trofik kedua, konsumen sekunder yang menduduki tingkat trofik ketiga, dan konsumen tersier yang menduduki tingkat trofik keempat. Rantai makanan dapat dimulai dari detritus. Detritus adalah partikel-partikel organik hasil penguraian sisa organisme dan organisme yang mati.

2.4.2 Jaring-Jaring Makanan

Jaring makanan adalah gabungan dari berbagai rantai makanan (Odum, 1993). Semua rantai makanan dalam suatu ekosistem tidak berdiri sendiri, melainkan saling berhubungan dengan rantai makanan yang lain. Bahkan di dalam ekosistem, ketiga kelompok rantai makanan yang telah disebutkan diatas (rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit) saling berkaitan. Dengan kata lain, jika tiap-tiap rantai makanan yang ada di dalam ekosistem disambung-sambungkan dan membentuk gabungan rantai makanan yang lebih kompleks, maka terbentuk suatu jaring makanan (Indriyanto, 2006).

2.4.3 Piramida Makanan

Piramida makanan adalah sebuah gambaran menampilkan informasi tentang pengelompokkan ekoistem yang membandingkan komposisi dan jumlah biomassa. Komposisi dan biomassa tersebut dikelompokkan dari mulai produsen, konsumen I, konsumen II, dan konsumen III.

Pada sebuah ekosistem yang normal, produsen mempunyai jumlah terbanyak pada sebuah ekosistem. Selanjutnya jumlah konsumen tingak I lebih banyak dari jumlah konsumen tingkat II. Jumlah konsumen tingkat II lebih banyak dari pada konsumen tingkat III, dan seterusnya.

Piramida makanan sebenarnya bisa dikelompokkan sesuai dengan siklus rantai makanan. Hal ini disebabkan karena siklus makanan makhluk hidup berbeda. Contohny adalah hewan dengan habitat di hutan, gurun, dan habitat lainnya. Piramida makanan dibagi menjadi 3 (tiga) , yaitu piramida energi, piramida biomassa, dan populasi.

1) Piramida Energi

Pada piramida energi, tingkatan piramida juga bisa dikategorikan sebagai trofik I (produsen) trofik II (konsumen I) dan seterusnya. Sama seperti pada pembagian piramida makanan, semakin tinggi angka atau nilai trofik, maka jumlah atau populasinya semakin kecil. Pada piramida energi jumlah organisme pada tingkat trofik I mempunyai jumlah paling banyak, dan pada tingkat trofik 4 jumlahnya paling sedikit. Terdapat beberapa alasan jumlah pada setiap trofik semakin berkurang.

Pertama, tidak semua makanan pada trofik I dimakan oleh makhluk hidup pada trofik 2. Makanan yang tersedia pada trofik tertentu tidak dapat diolah oleh sebagian makhluk hidup menjadi energi sehingga hanya menghasilkan kotoran saja.

Makanan yang dicerna oleh makhluk hidup tidak semuanya menjadi tambahan organ tubuh atau peningkatan berat tubuh. Akan tetapi sebagian besar dikeluarkan dan sisanya menjadi energi. Piramida energi berfungsi menghitung aliran energi pada ekosistem tertentu dengan satuan (kal/m²/th).

2) Piramida Biomassa

Piramida biomassa adalah piramida makanan yang memadukan massa dari seluruh organisme pada suatu lingkugan tertentu. Setelah itu, berat setiap organisme diukur dalam satuan gram. Berat tersebut diambil dari satuan berat rata-rata organisme dengan menggunakan rumus perkiraan yang sudah ditentukan.

Piramida biomassa dibagi menjadi 2 (dua), yaitu piramida terbalik dan piramida tegak berisi organisme pada habitat air, sedangkan piramida tegak untuk organisme pada habitat darat.

3) Piramida Populasi

Piramida populasi berisi informasi tentang jumlah populasi untuk sebuah ekosistem secara umum. Piramida populasi biasanya dibagi menjadi organisme yang menjadi mangsa dan organisme yang menjadi pemangsa. Keseimbangan jumlah organisme yang sesuai adalah jumlah mangsa harus lebih banyak dari jumlah pemangsa.

Sebagai contoh pada bagian dasar piramida ditempati oleh organisme penghasil makanan atau produsen yang jumlahnya lebih banyak dari jumlah organisme herbivora yang berada diatasnya. Demikian juga jumlah organisme herbivora juga lebih banyak daripada organisme karnivora yang ada diatasnya.

Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa semakin keatas populasi dari organisme pada sebuah tingkatan itu semakin sedikit jumlahnya. Sehingga membuat sumber makanan tidak akan pernah habis. Namun apabila terjadi hal sebaliknya, maka akan terjadi kepunahan karena kurangnya sumber makanan.

2.5 Keseimbangan dalam Ekosistem

Kehidupan yang ada dimuka bumi ini sebenarnya merupakan satu sistem ekologis. Sebagai suatu sistem, semua komponen penyusunnya seperti manusia, hewan, tumbuhan, dan lingkungan akan saling mempengaruhi komponen yang lainnya. Yang dimaksud sistem ekologis adalah berfungsinya perpindahan energi dan daur biogeokimia pada suatu sistem. Berpindahnya energi disertai dengan perpindahan zat dari air, tanah, dan udara ke organisme, lalu kembali ke air, tanah, dan udara lagi. Lingkunan yang dapat menjamin kelangsungan sistem ekologi tersebut dinamakan lingkungan yang seimbang. Keseimbangan lingkungan yang dimaksud dapat terjadi jika faktor biotik dalam rantai makanan, jaring-jaring makanan, dan piramida makanan berada dalam kondisi seimbang. Kondisi lingkungan semacam itu yang akan menjamin terbentuknya ekosistem yang sehat.

Keseimbangan lingkungan akan stabil dan akan tetap terjaga apabila jumlah produsen lebih besar daripada jumlah konsumen I, demikian pula jumlah konsumen I harus lebih besar dari konsumen II, dan seterusnya. Ekosistem dapat menjadi tidak seimbang jika terjadi perubahan dalam lingkungan secara ekstrem, seperti penggundulan hutan, bencana alam, dan perburuan liar.

Kemampuan lingkungan untuk memperbaiki kembali komponen yang berkurang dikenal dengan istilah kelentingan lingkungan. Kondisi lingkungan yang dapat memberikan kehidupan bagi organisme yang menempatinya disebut daya dukung lingkungan. Pada ekosistem yang seimbang semua populasi secara alamiah dibatasi oleh populasi organisme lain, sehingga tidak ada populasi pada ekosistem yang seimbang memiliki kondisi lainnya. Pada kondisi seimbang ekosistem kaya akan variasi komponen biotik dan abiotik yang memungkinkan perpindahan energi dan daur zat berlangsung secara lancar. Maka apabila ada perubahan apapun, dengan sendirinya akan membentuk keseimbangan baru secara proporsional sesuai dengan perubahan itu. Hal itu dapat terjadi selama perubahan itu masih di dalam daya dukung dan daya lentingnya.

Sama halnya dengan sistem sistem tubuh seperti sistem pencernaan pada manusia atau sistem sirkulasi pada manusia, sistem dalam ekosistem juga dapat terganggu keseimbangannya.

Secara umum, penyebab terganggunya keseimbangan ekosistem atau lingkungan dibagi ke dalam dua garis besar, yakni:

a. Faktor penyebab yang terjadi sebagai akibat bencana alam.

Misalnya saja terjadinya banjir, terjadinya gempa bumi, gunung yang meletus, bencana tsunami, dan masih banyak lagi lainnya. Bencana yang terjadi secara alamiah ini akan memicu kacaunya keseimbangan ekosistem yang berdampak pada kacaunya interaksi komponen-komponen di dalam ekosistem tersebut.

b. Faktor penyebab yang terjadi akibat ulah manunsia.

Tindakan yang dilakukan oleh anusia bisa memicu terganggunya keseimbangan di dalam lingkungan ekosistem. Tindakan yang dilakukan manusia ini bisa memicu terjadinya bencana alam seperti banjir, longsor, perubahan iklim yang ekstrim dan masih banyak lagi lainnya.

Ada beberapa kegiatan manusia yang menyebabkan terganggunya keseimbangan ekosistem. Antara lain:

1) Kegiatan penambangan pohon juga pembakaran hutan.

2) Perburuan hewan yang tak terkendali.

3) Kegiatan pemakaian pupuk yang berlebihan.

4) Kegiatan pembuangan sampah juga limbah.

5) Kegiatan yang mencemari lingkungan.

Semua kegiatan tersebut di atas, dalam batas waktu tertentu akan menyebabkan terganggunyakeseimbangan ekosistem yang berujung pada sistem kehidupan oranisme termasuk manusia yang juga akan ikut terganggu. Upaya-upaya untuk menjaga keseimbangan ekosistem mutlak dilakukan.

2.6 Suksesi Ekologis

Suksesi ekologi adalah suatu proses perkembangan (perubahan), meliputi struktur spesies dan komunitasnya, yang terarah sehingga dapat diduga arah perkembangannya. Proses suksesi ini merupakan hasil modifikasi lingkungan fisik oleh komunitas (Biotis). Suksesi mempelajari perubahan vegetasi pada suatu habitat, dalam perjalanan waktu, hingga tercapai stabilisasi (Keseimbangan dinamis dengan lingkungan) dalam bentuk vegetasi klimaks-stabil.

Ekosistem selalu berubah dalam jangka waktu tertentu, perubahan stadia yang berurutan mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda dengan stadia yang akan terbentuk. Pengaruh pencemaran terhadap komunitas (berdasar prinsip toleransi dan kompetisi), yaitu:

1) Struktur: keanekaan, jumlah spesies akan berkurang

2) Fungsionil: Jaring makanan dan struktur trofik menjadi lebih sederhana

Komunitas biotis mengalami perkembangan sereal (Sere pioner – sere klimaks). Misalnya Padang rumput – semak / herba – pohon – lebat / rimbun – klimaks. Pertumbuhan jenis-jenis baru dalam perjalanan sereal akan terjadi kompetisi dan toleransi antar populasi untuk tetap hidup (survive) dalam mendapatkan ruang hidup dan sumberdaya lainnya.

Suksesi adalah suatu proses perubahan, berlangsung satu arah secara teratur yang terjadi pada suatu komunitas dalam jangka waktu tertentu hingga terbentuk komunitas baru yang berbeda dengan komunitas semula. Berdasarkan kondisi habitat pada awal suksesi, dapat dibedakan dua macam suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder.

Proses ini disebut suksesi primer (primary succession) ketika dimulai diwilayah yang nyaris tidak dihuni kehidupan dimana tanah belum lagi terbentuk, misalnya di pulau vulkanik baru atau morena yang ditingalakan oleh gletser yang baru saja longsor. Seringkali bentuk-kehidupan yang pertama kali ada adalah prokariota autotropik serta prokariota dan protista heterotofik. Liken dan lumut, yang tumbuh dari spora yang terbawa angin, umum merupakan organisme fotosintetik makroskopik pertama yang mengkolonisasi daerah-daeraha semacam itu. Karena berkembang perlahan lahan sewaktu bebatuan terkikis dan materi organik terakumulasi dari sisa-sisa organisme pengkolonisasi awal. Begitu ada tanah,liken dan lumut biasanya dikalahkan oleh rumput, semak dan pepohonan yang bertunas dari bebijian yang tertiup angin dari wilayah sekitar atau terbawa hewan. Pada akhirnya,suatu wilayah dikolonisasi oleh tumbuhan yang menjadi kelompok dominan vegetasi di komunitas tersebut. Menghasilkan komunitas semacam itu melalui suksesi primer dapat berlangsung ratusan atau ribuan tahun.

Suksesi Sekunder (secondary succession) terjadi ketika komunitas yang ada disingkirkan oleh gangguan yang tidak merusak tanah, seperti yang terjadi di Yellowstone setelah kebakaran tahun 1988. Terkadang daerah itu mulai kembali ke kondisi yang mirip aslinya. Misalnya,didaerah berhutan yang digunguli untuk pertanian yang kemudian ditinggalkan, tetumbuhan terawal yang merekolonisasi daerah tersebut seringkali spesies herbal yang tumbuh dari biji yang terbawa angin atau hewan. Jika daerah itu tidak terbakar atau mengalami perumputan aparah, sesemakan berkayu mungkin nantinya akan menggantikan sebagian besar species herbal, dan pepohonan hutan pada akhirnya menggantikan sebagian besar sesemakan.

Berdasarkan bertambah atau berkurangnya jenis (species), maka suksesi dibagi menjadi dua, yaitu :

1) Suksesi progresis : perubahan semakin kaya akan jenis (species)

2) Suksesi regresif/retrogresif : perubahan semakin berkurangnya jenis (contoh: unsur hara berkurang)

Proses suksesi sangat terkait dengan faktor linkungan, seperti letak lintang, iklim, dan tanah. Lingkungan sangat menentukan pembentukkan struktur komunitas klimaks. Proses suksesi sangat beragam, tergantung kondisi lingkungan. Proses suksesi pada daerah hangat, lembab, dan subur dapat berlangsung selama seratus tahun. Pada daerah tersebut proses suksesi dapat mencapai ribuan tahun.

Kecepatan proses suksesi dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut:

1) Luas komunitas asal yang rusak karena gangguan.

2) Jenis-jenis tumbuhan yang terdapat di sekitar komunitas yang terganggu.

3) Kehadiran pemencar benih.

4) Iklim, terutama arah dan kecepatan angina yang membantu penyebaran biji, sporam dan benih serta curah hujan.

5) Jenis substrat baru yang terbentuk

6) Sifat – sifat jenis tumbuhan yang ada di sekitar tempat terjadinya suksesi.

BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Berdasarkan uraian pembahasan diatas, dapat saya simpulkan sebagai berikut ini:

1) Ekologi merupakan salah satu cabang Biologi yang hanya mempelajari apa yang ada dan apa yang terjadi di alam dengan tidak melakukan percobaan. Tetapi biasanya ekologi didefinisikan sebagi pengkajian hubungan organisme-organisme atau kelompok-kelompok organisme terhadap lingkungannya, atau ilmu hubungan timbal-balik antara organisme-organisme hidup dan lingkungannya.

2) Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati yang membentuk sistem ekologi atau tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi. Komponen dari Ekosistem yaitu komponen abiotik, biotik, dan pengurai.

3) Aliran energi dalam ekosistem adalah proses berpindahnya energi dari suatu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya yang dapat digambarkan dengan rantai makanan atau dengan piramida biomassa.

4) Siklus materi merupakan siklus perubahan dan perpindahan materi yang terjadi dalam suatu rantai makanan Tubuh kita, hewan, tumbuhan, batu, dan lain-lain tersusun oleh materi. Materi itu sendiri terdiri dari unsure kimia seperti, karbon (O), hydrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan fosfor (P).

5) Proses perpindahan materi dan energi melalui serangkaian organisme dalam peristiwa makan dan dimakan dengan urutan tertentu yang berlangsung satu arah dinamakan rantai makanan.

6) Jaring makanan adalah gabungan dari berbagai rantai makanan (Odum, 1993).

7) Piramida makanan adalah sebuah gambaran menampilkan informasi tentang pengelompokkan ekoistem yang membandingkan komposisi dan jumlah biomassa. Komposisi dan biomassa tersebut dikelompokkan dari mulai produsen, konsumen I, konsumen II, dan konsumen III.

8) Keseimbangan lingkungan yang dimaksud dapat terjadi jika faktor biotik dalam rantai makanan, jaring-jaring makanan, dan piramida makanan berada dalam kondisi seimbang.

9) Suksesi ekologi adalah suatu proses perkembangan (perubahan), meliputi struktur spesies dan komunitasnya, yang terarah sehingga dapat diduga arah perkembangannya. Proses suksesi ini merupakan hasil modifikasi lingkungan fisik oleh komunitas (Biotis).

3.2 Saran

Begitu banyak hal terjadi dibumi ini dan saling keterkaitan satu sama lain. Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antara seluruh komponen ekosistem maupun ekologi yang ada harus dipertahankan dalam kondisi yang baik dan seimbang. Karena jika ada perubahan terjadi pada salah satu dari komponen ekosistem maupun ekologinya secara luas akan mempengaruhi komponen yang lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Sumber dari Buku

1. Anshori, Moch dan Djoko Martono. 2007. Biologi kelas X. Bandung : Acarya Media Utama.

2. Campbell, Neil A dan Jane B. Reece. 2008. Biologi. Erlangga.

3. Ernawati, Ristie dan Rifki Aziz. Inovasi Tanpa Batas Biologi SMA/MA Kelas X, XI, XII. Yogyakarta : Kendi Mas Media.

4. Irwan, Zoer’aini Djamal. 2007. Prinsip-Prinsip Ekologi : Ekosistem, Lingkungan dan Pelestariannya. Jakarta : Bumi Aksara.

Sumber Internet :

1. Dasilvajunai. 2016. Ekologi Dan Sistem.

https://dasilvawordpresscom.wordpress.com/2016/01/07/ekologi-dan-ekosistem/ (diakses 14 Oktober 2018)

2. C’muy, Andres. 2014. Makalah tentang Ekosistem..

http://ourpos.blogspot.com/2014/09/makalah-tentang-ekosistem.html (diakses 14 Oktober 2018)

3. Sela. 2016. Siklus Materi dan Aliran Energi dalam Ekosistem.