EKOLOGI, EKOSISTEM,DAN LINGKUNGAN


Pendahuluan

Ekologi dalam arti proses alam telah dikenal sejak lama, sesuai dengan sejarah manusia. Misalnya tumbuhan memerlukan sinar matahari, tanah dan air, tumbuhan juga menjadi makanan hewan, hewan menjadi makanan hewan lain. Demikian pula proses kelahiran, kehidupan, dan kematian semuanya menjadi pengetahuan manusia. Ekologi biasanya didefinisikan sebagai ilmu tentang interaksi antara organisme-organisme dan lingkungannya. Kehidupan dalam lingkungan terdiri dari berbagai tingkat organisme mulai dari molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ dan individu. Ekologi mencakup fenomena jenjang-jenjang tersebut termasuk interaksinya. Untuk memberi gambaran bagaimana interaksi makhluk hidup dan makhluk tak hidup dalam suatu lingkungan, dalam bab ini akan diuraikan secara singkat.

Istilah Ekologi

Istilah ekologi diperkenalkan pertama kali oleh Ernest Haeckel, seorang ahli biologi Jerman tahun 1869. Asal kata nya Oikos dan Logos, oikos artinya rumah atau tempat tinggal dan logos bersifat telaah atau studi. Jadi ekologi adalah ilmu tentang rumah atau tempat makhluk hidup. Ekologi didefinisikan sebagai”Ilmu yang mempelajari hubungan timbal bailik antara makhluk hidup dengan lingkungannya”.Istilah ekologi berkembang pesat setelah tahun 1900 dan sampai sekarang. Istilah ekologi sekarang dikenal dengan Ilmu Lingkungan Hidup (Environmental Sciences) dan Biologi Lingkungan (Environmental Biology). Selanjutnya ekologi dibagi lagi menurut taksonomi makhluk hidup yaitu, ekologi tumbuhan, ekologi hewan, ekologi serangga, ekologi mikroba dan sebagainya. Ekologi menurut habitat yaitu ekologi padang rumput, ekologi hutan, ekologi padang pasir dan sebagainya.
Untuk kelangsungan hidupnya suatu organisme akan bergantung pada kehadiran organisme lain dan sumber daya alam yang ada di sekitarnya untuk keperluan pangan, perlindungan, pertumbuhan, perkembangbiakan dan sebagainya. Hubungan antara suatu individu dengan lingkungannya sangat rumit.

Konsep Ekosistem


Ekosistem atau system ekologi adalah suatu kawasan alam yang di dalamnya terdiri dari unsur-unsur biotik dan unsur-unsur nonbiotik, dan di antara unsur-unsur tersebut terjadi hubungan timbal balik.
Berdasarkan fungsinya, ekosistem terdiri dari dua komponen, yaitu:
1. Komponen Autotrofik, yaitu organisme yang mampu menyediakan atau mensintesis makananya sendiri berupa bahan-bahan organik dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan energi matahari atau klorofil.
2. Komponen Heterotrofik, yaitu organisme yang mampu memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai bahan makanannya dan bahan tersebut disintesis dan disediakan oleh organisme lain. Yang termasuk kelompok ini yaitu hewan, jamur dan umumnya mikroorganisme.

Berdasarkan penyusunnya, ekosistem dibedakan atas empat komponen, yaitu:
1. Bahan Tak Hidup (Abiotik), yaitu komponen fisik dan kimia terdiri atas tanah, air, udara dan sinar matahari.
2. Produsen, yaitu organisme autotrofik yaitu tumbuhan organisme berklorofil, yang mensintesis makanan dari bahan anorganik yang sederhana.
3. Konsumen, yaitu organisme heterotrofik misalnya hewan dan manusia yang memakan organisme lain.
4. Pengurai, perombak atau ”decomposer”, yaitu organisme heterotrofik yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks) menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepas bahan-bahan sederhana yang dapat dipakai oleh produsen. Bakteri dan jamur temasuk kelompok ini.

Ekosistem merupakan benda dan mempunyai ukuran yanng beranekaragam sangat tergantung pada tingkat organisasinya. Baiklah, coba sekarang kita melihat dan mengkaji sebuah ekosistem kolam ! Komponen apa saja yang kita temukan di dalamnya? Proses Produksi dan Dekomposisi
Proses sintesis makanan oleh tumbuhan berklorofil disebut fotosintesis. Reaksinya disederhanakan sebagai berikut:

Karbondioksida + air karbohidrat + Oksigen
(CO2) (H2O) energi matahari (C6H12O6) (O2)
Dan klorofil

Dari proses tersebut, sebagian energi surya disimpan dalam bentuk energi potensial berupa makanan. Bersamaan dengan proses ini, diperkiran terjadi juga sintesis protein, asam amino dan yang lainnya. Dalam tubuh organisme terjadi proses respirasi yang merupakan kebalikan dari fotosintesis, yaitu proses pembakaran bahan makanan yang menghasilkan energi untuk tubuh, aktivitas, reproduksi dan sebagainya. Reaksi respirasi disederhanakan sebagai berikut:

Glukosa + Oksigen energi + air + karbondioksida
( C6 H12 O6 ) ( O2 ) ( H2O ) ( CO2 )

Dekomposisi dilakukan oleh pengurai yaitu bakteri dan jamur. Bakteri belerang dan bakteri nitrogen mampu melakukan sintesis bahan organik dari bahan anorganik sederhana melalui proses oksidasi kima sehingga tidak perlu klorofil dan energi matahari. Energi diperoleh dari oksidasi sulfit menjadi sulfat. Terdapat juga bakteri yang mampu melakukan fotosintesis dan hidup di lingkungan anaerob disebut bakteri anaerob.
Hasil dekomposisi berupa energi dan berbagai enzim yang dimasukkan ke dalam organsime mati, sebagian diserap oleh jasad renik sebagai makananya, sebagian lagi tersimpan dalam tanah. Tidak semua bagian organisme mati dapat diuraikan dengan kecepatan yang sama, misalnya lemak, gula, protein mudah diuraikan tetapi selulosa, lignin, rambut dan tulang hewan sangat lambat diuraikan. Proses dekomposisi terbagi dua tahap yaitu produksi humus yang berjalan cepat dan mineralisasi humus yang berjalan lambat
Maka terakhir kita simpulkan ada tiga fungsi pengurai dalam ekosistem, yaitu:
a. mineralisasi bahan-bahan organik yang telah mati
b. menghasilkan makanan untuk organisme lain
c. menghasilkan zat-zat kimia disebut ”hormon lingkungan”.

Energi dalam Ekosistem
Rantai makanan
Rantai makanan adalah lintasan konsumsi makanan, biasanya dimulai dengan organisme autotrofik yaitu organisme yang melakukan fotosintesis seperti tumbuhan hijau. Organisme ini disebut produsen karena dapat membuat makanan dari bahan mentah anorganik. Setiap organisme misalnya sapi atau belalang yang memakan langsung tumbuhan disebut herbivor atau konsumen primer (Gambar 1.2). Karnivor seperi katak, yang memakan belalang (herbivor) disebut konsumen sekunder. Karnivor seperti ular, yang memakan konsumen sekunder dinamakan konsumen tersier, dan seterusnya. Setiap tingkatan konsumen dalam suatu rantai makanan disebut tingkatan trofik.












Gambar 11.2 Contoh rantai makanan dan tingkatan trofik.



Rantai makanan dalam suatu lingkungan saling berkaitan. Kebanyakan hewan mengkonsumsi makanan beragam yang pada gilirannya menyediakan makanan untuk berbagai makhluk lain yang memangsanya. Hubungan makan-memakan yang teramat rumit dinamakan Jaring-jaring makanan (Gambar 11.3)








Gambar 11.3 Hubungan makan-memakan pada jaring-jaring makanan.
(Kimball, J.W. 1991)

Setelah mempelajari rantai makanan yang ada dalam jaring-jaring makanan dalam suatu ekosistem, cobalah anda membuat rantai makanan yang ada dalam lingkungan sekitarmu!

Struktur Trofik dan Piramida Ekologi
Dalam ekosistem alami yang kompleks ada tingkat trofik dari kelompok organisme. Suatu populasi tertentu dapat menduduki lebih dari satu tingkat trofik tergantung pada sumber energi yang diperolehnya. Arus energi yang mengalir melalui sebuah tingkat trofik besarnya sama dengan asimilasi total pada tingkat itu. Coba perhatikan gambar 11.4 di bawah ini yang menggambarkan arus energi dalam suatu ekosistem.




Gambar 11.4 Diagram arus energi dari produsen sampai herbivore.
(Odum, Eugene P.1966)

Dari Gambar 11.4 tersebut sesuai dengan hukum termodinamika pertama, bahwa energi yang masuk seimbang dengan energi yang keluar. Setiap perpindahan energi selalu disertai dengan pencemaran energi yang berbentuk tidak siap pakai yaitu energi panas, peristiwa ini sesuai dengan hukum termodinamika kedua. Sebagian besar energi potensial yang semula diambil oleh tumbuhan hijau, habis sebelum sampai kepada pemangsa terakhir. Sehingga karnivor puncak jarang ada dalam ekosistem. Sebagian besar energi hilang melalui proses respirasi, sebagian lagi hilang ke ekosistem lain dan sebagian besar disimpan. Energi potensial yang dimakan atau diabsorpsi organisme heterotrof tidak semua diasimilasikan.
Pada suatu komunitas urutan organisme dalam rantai makanan dilewati energi. Pada setiap urutan tingkatan trofik terjadi kehilangan energi dari system tersebut. (hukum termodinamika II), setiap perubahan energi menimbulkan hilangnya energi yang dipakai. Karena kehilangan yang tidak dapat terelakan, jumlah total energi pada tiap tingkatan trofik lebih rendah dari tingkatan sebelumnya atau bahkan jauh lebih rendah.
Pada herbivor dalam suatu komunitas terdapat sedikit energi daripada tanaman (sebagai produsen) pada komunitas yang sama. Energi pada karnivor lebih sedikit daripada herbivor, dan seterusnya. Jadi distribusi energi dalam suatu komunitas dapat disamakan seperti bentuk piramida, dengan tingkatan trofik (produsen) pada dasar dan tingkatan trofik konsumen terakhir pada puncaknya (pada Gambar 11.5).


Gambar 11.5 Piramida Energi (dalam ekosistem bagian produsen lebih banyak
daripada konsumen I dan konsumen I lebih banyak daripada
konsumen II). (Heddy, S. dkk. 1989)

Bentuk piramida energi di atas adalah ciri dari semua ekosistem. Walaupun sifat-sifat ekosistem yang lain dapat membentuk model piramida karena berhubungan dengan arus energi melalui sistem.
Piramida ekologi (Gambar 11.6) menggambarkan struktur dan fungsi trofik, berupa a) piramida jumlah individu, b) piramida biomassa, dan c) piramida energi. Piramida ekologi memberikan gambaran kasar tentang efek hubungan rantai makanan untuk kelompok ekologi menyeluruh.





Gambar 11.6 Piramida Ekologi (Odum, Eugene P. 1966 )

Dari gambar tersebut a) piramida jumlah organisme (tidak termasuk pengurai) di padang rumput disusun menurut tingkat trofik sebagai berikut: produsen (tumbuhan hijau), herbivor (invertebrata, laba-laba, semut serangga, burung dll). b) piramida biomassa dari suatu ekosistem terumbu karang. Angka-angka menunjukkan bobot kering biomassa. c) piramida energi berdasarkan nilai tahunan. Sebagian dari energi total yang diambil sebagai biomassa organik yang tersedia sebagai makanan bagi populasi lain dalam tingkat trofik berikutnya ditunjukkan dengan angka dalam kurung.
Bagikan
Title : EKOLOGI, EKOSISTEM,DAN LINGKUNGAN
Description : Pendahuluan Ekologi dalam arti proses alam telah dikenal sejak lama, sesuai dengan sejarah manusia....

0 Response to "EKOLOGI, EKOSISTEM,DAN LINGKUNGAN"

Poskan Komentar

Follow by Email

Google+ Badge