BAB IV EKOLOGI PENGERTIAN DAN RUANG LINGKUP EKOLOGI Komponen Biotik Gene Sel Jaringan Organ Organisme Populasi Komunitas Komponen Abiotik MATERI ENERGI Biosistem Gene Sel Jaringan Organ Organisme Populasi Komunitas (Ekosistem) Spektrum Biologi
PEMBAGIAN EKOLOGI 1) Berdasarkan keilmuan: Sinekologi : kelompok organisme terhadap lingkungan Outekologi : individu terhadap lingkungan 2) Berdasarkan taksonomi: Ekologi manusia Ekologi tumbuhan Ekologi hewan Ekologi mikrobia 3) Berdasarkan keperluan praktis: Ekologi air tawar Ekologi laut Ekologi daratan Ada pula yang membedakan antara ilmu lingkungan dan ekologi. Ekologi lingkungan yang masih murni Ilmu lingkungan lingkungan yang dikelola oleh manusia
KOMPONEN EKOSISTEM Secara Fungsional: Komponen autotrof membuat makanan Komponen heterotrof mempergunakan dan mendekomposisi makanan Secara Struktural: Substansi abiotik : C; N; CO 2 ; H 2 O; dan lain-lain yang terlibat dalam siklus materi. Seperti: karbohidrat; lemak; protein; vitamin; temperatur; iklim; tekanan udara. Produsen Konsumen Pengurai Macam-macam Ekosistem: Secara garis besar: Ekosistem daratan : padang rumput; hutan; padang pasir dan lain-lain Ekosistem lautan : air tawar; air laut dan lain-lain
ALIRAN ENERGI DAN MATERI: Secara Fungsional: Energi : suatu bahan yang menyebabkan organisme mempunyai kemampuan untuk melakukan kerja Energi dari matahari tumbuhan, hewan dan manusia Rantai makanan (food chain) Piramida makanan : Tingkatan Trofik IV Konsumen III Tingkatan Trofik III Konsumen II Tingkatan Trofik II Konsumen I Tingkatan Trofik I Produsen
Matahari Produsen Konsumen I (herbivora) Konsumen II (karnivora) Konsumen III (omnivora) Bahan/ materi (nutrisi) Pengurai / Perombak / Dekomposer Bagan Rantai Makanan dengan aliran energi dan dalur materi di dalamnya
K2 K1 (1). Rantai makanan (2). Jaring-jaring makanan H P P : Produsen H : Herbivora K : Karnivora (1) (2) Hubungan antara Rantai Makanan dan Jaring-jaring Makanan
DAUR KARBON CO 2 + Air + S.M. Dekomposer Senyawa Organik Konsumen DAUR NITROGEN N 2 NO 3 Protein Amonia NO 2 NO 3
DAUR KALSIUM Caruban Kalsium + CO 2 Dekomposer Akar Tanaman (Senyawa Organik) Konsumen
HABITAT, NICHE dan KOMUNITAS 1. Habitat dan Niche Habitat : tempat di mana organisme hidup dengan persyaratan tertentu Niche/relung : status yang fungsional atau profesi makhluk hidup dalam habitatnya Dua jenis makhluk hidup pada suatu habitat yang sama dan mempunyai relung sama, maka akan terjadi persaingan. 2. Populasi Komunitas T = (L + D) (M + P) T L D M P = pertumbuhan populasi = lahir = pendatang = mati = pergi
HUKUM INTERAKSI Netral : kambing dan kucing Kompetisi : kambing dan kerbau Predasi : harimau dan hewan kecil Mutualisme : Kerbau dan beruang Komensalisme : Anggrek dan tumbuhan Parasitisme : Hewan dan bekteri Antibiosa/amensalisme : Alelopaty dari gulma Daya Dukung Manusia : besar kecilnya kemampuan untuk menampung dan memberikan hasil kepada populsi manusia Berakal, dapat belajar dan berkomunikasi mengatasi lingkungan dan mengubah lingkungan contoh: contoh: - udara dingin perapian - hutan sawah, ladang, buat rumah permukiman berpakaian - daratan penampungan air - jarak alat transportasi hujan Akibat Pengubahan Lingkungan Pada umumnya manusia diuntungkan Hewan dan tumbuhan dirugikan Untuk menghindari hal ini, pengubahan lingkkungan harus berwawasan kelestarian lingkungan
OIKOS: RUMAH, LOGOS: DISKUSI TENTANG SESUATU Ernest Haeckel (Ahli Biologi Jerman,1869) EKONOMI: OIKOS: RUMAH, NOMOS: PENGELOLAAN EKOLOGI: ILMU YANG MEMPELAJARI HUBUNGAN TIMBAL BALIK ANTARA ORGANISME DAN LINGKUNGAN (Hayati, Fisik) Sangat kompleks, melibatkan berbagai komponen lingkungan yang saling berinteraksi, tidak sesederhana yang dibayangkan UNTUK MENCAPAI KESEIMBANGAN
SPEKTRUM BIOLOGI Komponen biotik gene sel jaringan organ organ organisme organisme populasi populasi komunitas komunitas + Komponen abiotik ENERGI MATERI Biosistem gene sel jaringan organ organisme populasi komunitas EKOLOGI
PEMBAGIAN EKOLOGI AUTEKOLOGI: mempelajari individu dalam hubungannya dengan lingkungan; pendekatan fisiologi KEILMUAN SINEKOLOGI: mempelajari kelompok individu sbg suatu komunitas: Pengaruh lingkungan terhadap komposisi dan struktur vegetasi TAKSONOMI MANUSIA, HEWAN, TUMBUHAN DAN JASAD RENIK MORFOLOGI, ANATOMI, HISTOLOGI, FISIOLOGI, GENETIKA
EKOLOGI (ECOLOGY) ILMU MURNI: MEMBAHAS TEORI, KONSEP DAN KAIDAH HUBUNGAN TIMBAL BALIK ANTARA ORGANISME DAN LINGKUNGAN ILMU LINGKUNGAN (ENVIRONMENT SCIENCE) ILMU TERAPAN: PENERAPAN TEORI, KONSEP DAN KAIDAH EKOLOGI DALAM PENGELOLAAN LINGKUNGAN SISTEM EKOLOGI: Satuan struktur dan fungsi dalam ekologi, terbentuk oleh hubungan timbal balik MH dan Lingk. (Istilah Ekosistem oleh A.G. Tansley, 1935: Struktuk berhubungan dg keanekaragaman spesies, Fungsi berhubungan dg siklus materi dan arus energi melalui komponen-komponen ekosistem)
DINAMIS SECARA STRUKTURAL: ABIOTIK (ANORGANIK, ORGANIK, UNSUR TANAH DAN IKLIM) BIOTIK (TUMBUHAN, BINATANG, MIKRO ORGANISME DAN MANUSIA) SECARA FUNGSIONAL: BERDASARKAN SEGI TROFIK PRODUSEN (AUTOTROF) KONSUMEN (HETEROTROF) autos:sendiri, trophikos:menyediakan mkn MIKROKONSUMEN (PARASIT, SCAVENGER, SAPROBA) PENGURAI (DEKOMPOSER:HUMIFIKASI, TRANSFORMER:MINERALISASI) TERJAGA KARENA: KESEIMBANGAN INTERAKSI ANTAR KOMPONEN TRANSFER MATERI DAN ENERGI KEMAMPUAN MENAHAN BERBAGAI PERUBAHAN DALAM SISTEM
Secara operasional: 1.Fiksasi Energi 2.Pembentukan bahan organik (Fotosintesis) 3.Produsen dimakan konsumen 4.Degradasi, humifikasi, mineralisasi, digunakan kembali oleh produsen Secara fungsional dapat dianalisis dari segi: 1.Aliran energi 2.Rantai makanan 3.Pola keanekaragaman menurut ruang dan waktu 4.Perkembangan, evolusi dan sibernetika (pengaturan, pengendalian secara keseluruhan)
RANTAI MAKANAN DIATAS PERMUKAAN TANAH DISEBUT RANTAI MAKANAN PENGGEMBALAAN (GRAZING FOOD CHAIN) RANTAI MAKANAN DARI PERMUKAAN TANAH KE BAWAH DISEBUT RANTAI MAKANAN DETRITUS (DETRITUS FOOD CHAIN) HABITAT DAN RELUNG Habitat: alamat,tempat tinggal MH/skelompok MH yg membentuk komunitas. Sesuai dg syarat hidup MH (dpt mempertahankan hidup),berarti faktor lingkungan berada dlm kisaran antara titik minimum & maksimum (titik kardinal). Relung (niche): cara utk hidup, fungsi&posisi MH dalam suatu habitat, profesi MH pada suatu habitat. Persaingan terjadi bila MH berada pd habitat&relung yg
KOMPONEN EKOSISTEM DAPAT DIGAMBARKAN BERDASARKAN JUMLAH ORGANISME, KANDUNGAN ENERGI ATAU BERAT KERING (BIOMASSA) SETIAP TINGKATAN TROFIK (tingkat perolehan makanan dari suatu organisme) GAMBAR PADA UMUMNYA BERBENTUK PIRAMID DINAMAKAN PIRAMIDA EKOLOGI SEHINGGA DAPAT BERUPA PIRAMIDA JUMLAH PIRAMIDA ENERGI PIRAMIDA BIOMASSA TINGKATAN TROFIK IV (DEKOMPOSER) TINGKATAN TROFIK III (KONSUMEN II) TINGKATAN TROFIK II KONSUMEN I TINGKATAN TROFIK I (PRODUSEN)
DAUR HIDROLOGI UAP AIR TRANSPIRASI EVAPORASI EVAPORASI tumbuhan ABSORPSI AIR HUJAN PERAIRAN AIR TANAH DARATAN
DAUR NITROGEN SUMBER N: Udara (78%), seny.anorganik (NO 3, NO 2, NH 4 ), seny.organik (protein, urine). Pengikatan N 2 secara biologi dan kimiawi N 2 KILAT tumbuhan HUJAN BINATANG TUMBUHAN DEKOM POSISI KOTORAN/SE RESAH TANAH ORGANISME PENAMBAT N Secara Biologi: bakteri nonsimbiotik (5-20 kg ha -1 th -1 ), Bakteri simbiotik (400 kg ha -1 th -1 ) Secara kimia: energi kilat menyatukan N dan O: NO 2 +hujan:hno 3
DAUR KARBON DAN OKSIGEN CO 2 O 2 tumbuhan MANUSIA/ BINATANG SERESAH/ KOTORAN INDUSTRI PEMBAKARAN
DAUR FOSFOR Diserap dalam bentuk: H 2 PO 4-,HPO 4 2-,PO 4 3-. Bahan baku: batuan fosfat. BURUNG GUANO tumbuhan EROSI DAN PENCUCIAN BATUAN FOSFAT IKAN PERAIRAN /LAUT SERESAH DEKOMPISISI BINATANG LIMBAH
EKOSISTEM TUMBUH DAN BERKEMBANG (BERUBAH) AKIBAT DARI PERUBAHAN KESEIMBANGAN INTERAKSI ANTAR KOMPONEN PERUBAHAN LINGKUNGAN SECARA LAMBAT (EVOLUSI LINGKUNGAN) DISEBUT SUKSESI PRIMER TERJADI PADA LINGKUNGAN PERAWAN, BARU TERBENTUK ATAU BELUM ADA REKAYASA (CONTOH: DELTA) SUKSESI SEKUNDER TERJADI PADA LINGKUNGAN YANG TELAH TERREKAYASA
SECARA OBYEKTIF SUKSESI SELALU PROGRESIF (MAJU) KUANTITAS (JENIS DAN JUMLAH ORGANISME) MENINGKAT SEHINGGA MAKIN KOMPLEKS KUALITAS LINGKUNGAN MENINGKAT DIVERSITAS RENDAH DIVERSITAS TINGGI TERSUBSIDI MANDIRI DIVERSITAS TINGGI RENDAH STABILITAS TINGGI RENDAH (KERENTANAN TERHADAP GANGGUAN)
MANUSIA DAN BIOSFER LINGKUNGAN manusia IMMANEN MANUSIA MERASA BAGIAN DARI LINGKUNGAN LINGKUNGAN manusia TRANSENDEN MANUSIA MERASA DILUAR LINGKUNGAN MANUSIA IMMANEN SANGAT MENJAGA LINGKUNGAN BERAKIBAT PADA KEMAJUAN (TERUTAMA TEKNOLOGI) BERJALAN LAMBAT MANUSIA TRANSENDEN MENGEKSPLOITASI LINGKUNGAN SEDEMIKIAN RUPA DENGAN MENGERAHKAN SEGALA KEMAMPUAN (TEKNOLOGI)