Post on 11-Dec-2015
description
2
Terbentuk dari kata “oikos” dan “logos”. Oikos
berarti tempat tinggal. Logos berarti ilmu
ilmu mengenai tempat tinggal makhluk hidup.
Diperkenalkan pertama kali oleh Ernest
Haeckel, ahli biologi Jerman, pada 1869.
Ekologi didefinisikan sebagai ilmu yang
mempelajari hubungan timbal balik antara
makhluk hidup dengan lingkungannya.
Ekologi
3
Ekologi
Ilmu lingkungan adalah ilmu inter-disipliner untuk
mengukur dan menilai perubahan dan dampak
kegiatan manusia terhadap ekosistemagar manusia
dapat mengelola ekosistem untuk kelangsungan
hidupnya (survival) sendiri
Prinsip dasar ilmu lingkungan: manusia pada
hakekatnya adalah bagian dari lingkungan alam
(ekosistem) dimana ia hidup.
4
Ekologi
Apabila kita ingin
menanggulangi
permasalahan
lingkungan, maka kita
perlu terlebih dahulu
memahami sistem
lingkungan dimana kita
berada.
5
Studi Ekologi
Ekologi juga berhubungan erat dengan
tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup,
yaitu dimulai dari individu, populasi,
komunitas, ekosistem, bioma dan biosfer yang
saling mempengaruhi dan merupakan suatu
sistem yang menunjukkan kesatuan.
6
Istilah
Organisme suatu zat hidup, jasad hidup
atau makhluk hidup
Individu organisme tunggal seekor tikus,
sebatang pohon jambu, seorang manusia
Populasi kelompok organisme yang sejenis
yang hidup dan berbiak pada suatu daerah
tertentu
7
Istilah
Komunitas adalah kumpulan dari berbagai populasi
yang hidup pada daerah tertentu yang saling
berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain
Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh
menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup
yang saling mempengaruhi dalam hubungan timbal
balik antara organisme dengan lingkungan biotik dan
abiotik.
Tempat tinggal organisme hidup disebut habitat, bioma
dan biosfer
A. INDIVIDU
8
Dalam mempertahankan hidup, setiap
jenis individu dihadapkan pada
permasalahan terkait dengan lingkungan
Individu akan menyesuaikan diri dengan
lingkungannya.
Kemampuan atau kecenderungan
makhluk hidup dalam menyesuaikan diri
dengan lingkungan baru untuk dapat
tetap hidup dengan baik disebut
adaptasi
A. INDIVIDU
Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup
terhadap lingkungannya, yaitu:
1. adaptasi morfologi
2. adaptasi fisiologi
3. adaptasi tingkah laku.
9
A. INDIVIDU
10
Adaptasi Morfologi
penyesuaian bentuk tubuh
untuk kelangsungan hidupnya
Gigi-gigi khusus
Paruh
Gigi hewan karnivora 4 gigi taring
yg besar dan runcing (menangkap
mangsa), gigi geraham dgn ujung
yang tajam (mencabik-cabik mangsa)
Elang memiliki paruh yang kuat
dengan rahang atas yang melengkung
dan ujungnya tajam. Fungsi paruh
untuk mencengkeram korbannya.
A. INDIVIDU
11
Moncong
Trenggiling punya moncong panjang
dengan ujung mulut kecil (mengisap
semut dari sarangnya), lidah panjang
dan bergetah yang dapat dijulurkan
jauh keluar mulut (menangkap
serangga)
Daun
Tumbuhan insektivora daun
berbentuk piala dan permukaan dalam
licin (menggelincirkan serangga yang
hinggap)
Akar tumbuhan gurun kuat dan panjang
(menyerap air dalam tanah),akar hawa
pada bakau (untuk bernapas)
Akar
A. INDIVIDU
12
Adaptasi Fisiologi penyesuaian
fungsi fisiologi tubuh untuk
mempertahankan hidupnya.
Kelenjar bau
Kantong tinta
Musang mensekresikan bau busuk
(menghindarkan diri dari musuhnya)
Cumi-cumi dan gurita tinta
disemprotkan ke dalam air sekitarnya
(musuh tidak dapat melihat mereka)
Mimikri Kulit kadal berubah warna
dipengaruhi oleh hormon dan suhu
&keadaan sekitar
A. INDIVIDU
13
Adaptasi tingkah laku adaptasi yang
didasarkan pada tingkah laku.
Pura-pura tidur / mati
Migrasi
tupai virginia sering berbaring
tidak berdaya dengan mata tertutup
bila didekati seekor anjing
Ikan salem raja (hidup dilaut)
migrasi untuk mencari tempat yang
sesuai untuk bertelur (sungai )
Telur yang telah menetas untuk
sementara tinggal di air tawar.
Setelah menjadi lebih besar
mereka bergerak ke bagian hilir
dan akhirnya ke laut
B. POPULASI
Ukuran populasi berubah sepanjang waktu
dinamika populasi.
Perubahan ini dapat dihitung dengan
menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi
waktu kecepatan perubahan dalam
populasi.
Beberapa faktor penyebab dari alam
(bencana alam, kebakaran, serangan
penyakit), dari manusia (tebang pilih)
14
B. POPULASI
Populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk
kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing
individu anggotanya diantaranya :
• kepadatan (densitas)
• laju kelahiran (natalitas)
• laju kematian (mortalitas
• penyebaran umur
• bentuk pertumbuhan dll
Untuk organisme yang dapat bergerak
(hewan/manusia) dapat juga disebabkan imigrasi
dan emigrasi
15
Penentu utama
pertumbuhan
populasi
C. KOMUNITAS
Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang
lebih kompleks bila dibandingkan dengan
individu dan populasi.
Dalam komunitas, semua organisme
merupakan bagian dari komunitas dan antara
komponennya saling berhubungan melalui
keragaman interaksinya
16
D. EKOSISTEM
Antara komunitas dan lingkungannya selalu
terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan
kesatuan ekologi yang disebut ekosistem.
Komponen penyusun ekosistem adalah
produsen (tumbuhan hijau), konsumen
(herbivora, karnivora, dan omnivora),
detrivores, dekomposer
17
21
D. EKOSISTEM
memiliki komponen dan menjalankan fungsi/ proses tertentu yang saling berkaitan dan bergantung satu dengan yang lainnya.
Bagi setiap makhluk hidup, komponen ekosistem:
menyediakan sumber daya untuk kebutuhan hidup, dan
membentuk kondisi lingkungan
BIOTIK
Manusia, hewan,
tumbuhan,
mikroorganisme.
ABIOTIK
1. Faktor kimiawi
2. Faktor fisis
KOMPONEN EKOSISTEM
ALIRAN ENERGI
Sumber: Matahari
DAUR MATERI
Jumlah materi di alam (atmosfer,
hidrosfer, litosfer) tertentu dan
terbatas
FUNGSI EKOSISTEM
(Proses Dinamika)
D. EKOSISTEM – KOMPONEN BIOTIK
Mencakup tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme
memiliki peranan yang berbeda dalam sebuah
ekosistem.
a. Produsen
b. Konsumen
c. Detritivor
d. Dekomposer
22
D. EKOSISTEM – KOMPONEN BIOTIK
a. Produsen kelompok organisme yang mampu
memanfaatkan secara langsung energi dari lingkungan
abiotik, produsen terbesar tumbuhan (fotosintesis)
a. Konsumen dari kelompok herbivora (konsumen pada
tingkat paling bawah konsumen primer) hingga
karnivora tingkat 1,2,...,puncak.
23
D. EKOSISTEM – KOMPONEN BIOTIK
c. Detritivor kelompok organisme pemakan detritus (sisa-
sisa bagian tubuh dari tumbuhan ataupun organisme lain
yang mati ditanah)
d. Dekomposer kelompok organisme yang menguraikan
senyawa-senyawa sisa organisme mati.
24
D. EKOSISTEM – KOMPONEN BIOTIK
• Komponen biotik dalam ekosistem memiliki keterkaitan
antara satu dengan yang lain.
• Dalam konsep rantai dan jaring-jaring makanan, berbagai
individu melakukan interaksi makan dimakan, baik dari
produsen ke konsumen primer atau tingkatan selanjutnya.
• Rantai makanan merupakan proses makan dimakan pada
ekosistem yang melibatkan masing-masing satu pihak tiap
tingkatan, sedangkan jaring-jaring makanan merupakan
gabungan dari beberapa rantai makanan.
25
D. EKOSISTEM – KOMPONEN ABIOTIK YG
MEMPENGARUHI
a. Air sangat penting bagi semua jenis organisme
untuk kelangsungan hidupnya.
Air pelarut biologis dan sebagai media
berlangsungnya reaksi biokimia dalam tubuh makhluk
hidup sebagian besar enzim pada tubuh hewan
merupakan enzim hidrolase, yaitu membutuhkan air
untuk dapat melaksanakan fungsinya.
b. Udara menyediakan ruang hidup selain sebagai
penyedia gas yang dibutuhkan tubuh
26
D. EKOSISTEM – KOMPONEN ABIOTIK YG
MEMPENGARUHI
c. Tanah tempat hidup bagi organisme dan
menyediakan unsur penting bagi pertumbuhan
organisme : sebagai tempat tumbuh, sumber nutrien,
sebagai tempat hidup, penyedia air tanah dll. Berbagai
makhluk hidup seperti lumut, anggrek, dan lumut kerak
hidup pada batuan yang jarang ditumbuhi oleh
tumbuhan tingkat tinggi.
27
D. EKOSISTEM – KOMPONEN ABIOTIK YG
MEMPENGARUHI
d. Suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme
untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya
dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.
e. Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara
global matahari menentukan suhu. Sinar matahari
juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh
tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis.
28
D. EKOSISTEM – KOMPONEN ABIOTIK YG
MEMPENGARUHI
f. Garis lintang garis lintang berbeda menunjukkan
kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang
secara tak langsung menyebabkan perbedaan
distribusi organisme di permukaan bumi. Ada
organisme yang mampu hidup pada garis lintang
tertentu saja.
g. Angin selain berperan dalam menentukan kelembaban
juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan
tertentu.
29
30
Macam Ekosistem
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.
Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi:
A. Ekosistem alami, dan
B. Ekosistem binaan/terbangun (kota, desa, lahan
pertanian)
31
Biosfer Lapisan bumi tempat ekosistem beroperasi,
merupakan keseluruhan bioma dan ekosistem di
bumi dimana antara yang satu dengan yang lain
lain saling terhubungkan oleh siklus air dan
atmosfer
Lapisan biosfer meliputi
Atmosfer ribuan meter di atas permukaan air laut
Litosfer beberapa meter dibawah permukaan
tanah
Hidrosfer ribuan meter di bawah permukaan air
laut
32
Lapisan Atmosfir
Atmosfer Bumi adalah lapisan gas yang mengelilingi planet bumi yang ditahan oleh gravitasi bumi.
Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi ultraviolet matahari, pemanasan permukaan melalui retensi panas (efek rumah kaca), dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam.
Udara kering mengandung kira-kira (dengan volume) 78,09% nitrogen, 20,95% oksigen, 0,93% argon, 0,039% karbon dioksida, dan sejumlah kecil gas lainnya.
34
Lapisan Atmosfir
Troposphere. 18 km di atas permukaan air laut pada area katulistiwa, 8 km di atas permukaan air laut pada area kutub. Panas berasal dari konduksi, konveksi, evaporasi, dan radiasi. Kenaikan ketinggian menurunkan temperatur sebesar 6,4ºC / 1000 m.
Stratosphere. 18 - 50 km di atas permukaan air laut. Panas berasal dari absorpsi UV oleh ozon.
Mesosphere. 50 - 80 km di atas permukaan air laut.
Thermosphere. Panas berasal dari reaksi sinar UV dengan atom, molekul, ion dan plasma.
Exosphere. Kandungan gas menipis.
35
Lapisan Bumi
Inner Core. Mengandung
inti padat iron-nickel.
Temperatur sangat panas
(3000º-6650ºC).
Outer core. Mengandung senyawa iron-nickel bermuatan magnetik.
Liquid lower mantle. Mengandung iron silicates.
Liquid upper mantle. Mengandung iron magnesium silicates.
Athenosphere. Berwujud semisolid, dan plastis.
Crust. Terdiri dari continental crust (daratan) dan ocean crust (dasar perairan). Continental crust mengandung batuan silicate, sedangkan ocean crust mengandung batuan iron-magnesium silica compounds.
36
Lapisan Litosfer
The O or organic horizon. Mengandung humus, Campuran kompleks dari dekomposisi organic material, microorganisme, dan sedimen.
The A horizon. Tersusun dari coarse sand, silt dan mineral.
The E or eluviation horizon. Proses eluviation memisahkan fine particles dan mineral dengan coarse material menggunakan air resapan.
The B horizon. Fine particles dan mineral yang terlarut dari E horizon tersimpan di B horizon. B horizon tipikal kemerahan atau kecoklatan karena kandungan mineral dan organic oxides yang terkandung.
The C horizon. Terbentuk dari weathered bedrock atau regoliths. C horizon tidak tepengaruh zona biologis dan hanya organic matter kecil yang terkandung di dalamnya.
Lapisan tanah paling bawah adalah the R or rock horizon, yang terbentuk dari bedrock. bebatuan kasar yang merupkan bagian terbawah dari struktur tanah
Susunan struktur tanah dapat dilabeli: O, A, E, B, C, R.
Forest
floor
Mineral
soil
37
Gerakan Keping Tektonik
Divergent boundaries : zona di mana kepingan bumi
bergerak berpisah, sehingga meninggalkan celah.
Convergent boundaries : zona di mana kepingan bumi
bergerak bertemu, sehingga membentuk gunung atau
kepingan saling tumpang tindih.
Transform boundaries : zona di mana kepingan bumi
mengalami deformasi.
38
Siklus Bebatuan
Batuan yang terbentuk dari batuan cair, atau magma yang keluar dari bumi disebut igneous rocks.
Batuan yang terbentuk pada permukaan atau di bawahnya karena pengaruh cuaca dan terdekomposisi dalam beberapa lapisan disebut sedimentary rocks.
Igneous atau sedimentary rocks yang mendapatkan tekanan atau temperatur (tetapi belum melebur) membentuk metamorphic rocks.
Siklus Bebatuan
Di bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan
batuan metamorf.
Ketiga batuan tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi
ketiganya juga bisa berubah menjadi batuan lainnya.
Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikel-
partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga
bisa membentuk batuan sedimen.
Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan
kemudian kembali menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut
siklus batuan atau ROCK CYCLE
39
Siklus Bebatuan
Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan.
Macamnya adalah pelapukan secara:
1. Fisika: perubahan suhu panas dingin. Hujan pun juga dapat
membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang
sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan
pecah.
2. Kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan
(larutan HCl bereaksi dengan batu gamping), air pun dapat bereaksi
melarutan beberapa jenis batuan“hujan asam”
3. Biologi: misal disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang
cukup besarmampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan
akhirnya dapat memecah batuan.
40
Siklus Bebatuan
Setelah batuan mengalami pelapukanpecah menjadi bagian yang lebih
kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya tempat
dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi, dapat terjadi melalui beberapa
cara:
1. Akibat grafitasi bumi pecahan batuan menggelinding melalui tebing
jatuh dipermukaan tanah.
2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang
ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat
yang lain.
3. Akibat angin: biasanya terjadi di daerah gurun.
4. Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti
yang ada di Alaska sekarang juga mampu memindahkan pecahan-
pecahan batuan yang ada.
41
42
Kandungan Litosfer
oxygen (47%),
silicon (28%),
aluminum (8%),
iron (5%),
calcium (4%),
sodium (3%),
potassium (3%) and
magnesium (2%)
PROSES TERBENTUKNYA TANAH
Batuan-batuan induk (bedrock-R) terpecah menjadi menjadi
bagian-bagian kecil akibat perubahan cuaca . Di pecahan-
pecahan mineral ini tumbuh lumut sehingga air dapat meresap ke
bebatuan sehingga lambat laun akan terbentuk tanah
Tanah terdiri dari berbagai lapisan, lapisan yang terbentuk secara
horizontal ini di sebut dengan Horizon. Bagian atas merupakan
bagian yang kaya akan humus dan bagian terbawah merupakan
batuan-batuan yang kasar
43
44
Hydrosfer
Photic Zone- surface waters
Nutrient-rich water
producers
Aphotic Pelagic Zone- no light
(below 650 feet)
Benthic Zone- sea floor
Sessile organisms (attached to sea floor)
45
Hydrosfer
Daerah Fotik dapat ditembus
cahaya matahari fotosintesis
Daerah Afotik tidak tertembus
cahaya matahari
Daerah limnetik daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih
dapat ditembus sinar matahari, dihuni oleh berbagai fitoplankton, termasuk ganggang
dan sianobakteri. Ganggang berfotosintesis dan reproduksi dengan kecepatan
tinggi selama musim panas dan musim semi.
Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang-
udangan kecil memangsa fitoplankton
Daerah profundal daerah yang dalam (afotik). Mikroba dan organisme lain
menggunakan oksigen untuk respirasi setelah mendekomposisi detritus yang jatuh
dari daerah limnetik. Daerah ini dihuni oleh cacing dan mikroba
Daerah bentik Daerah dasar tempat bentos dan sisa-sisa organisme mati
Daerah Litoral daerah dangkal, cahaya matahari menembus dengan optimal.
Tumbuhan air yang berakar dgn daun mencuat ke atas permukaan air. Komunitas
organisme : jenis-jenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput
dan remis, serangga, krustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-
kura dan ular, itik dan angsa, dll
47
Keberadaan Air (1,386,000,000 cubic
kilometers (km3)
Earth’s water
Sekitar 0,9 % (kurang
dari 1%) dari air
dibumi yang mungkin
digunakan oleh
manusia... Itupun
tidak semuanya layak
dikonsumsi
Bioma
Bioma : Gabungan beberapa ekosistem yang
memiliki kemiripan
• Tundra
• Hutan decidous (Hutan Gugur)
• Padang pasir atau Gurun
• Taiga
• Hutan hujan tropis (hutan basah)
• Savana
51
Bioma
Tundra
terdapat di daerah kutub
Tumbuhan dominan lumut kerak (Lichenes), lumut
Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek, biasanya
hanya berumur 4 bulan.
Hewan rusa, serigala dan beruang kutub.
Contoh : bioma tundra alpen
52
Bioma
Hutan decidous (Hutan Gugur),
Terdapat di daerah yang memiliki 4 musim (musim
semi, panas, gugur dan dingin)
Tumbuhan yang dominan berdaun lebar, seperti
pohon oak, elm, maple dan beech
Musim panas menghijau
Musim gugur menggugurkan daunnya
Musim dingin daunnya „habis‟
Musim semi pohon-pohon tersebut mulai
menumbuhkan daunnya.
53
Bioma
Padang pasir atau Gurun
Banyak terdapat di daerah kering dengan curah hujan
sedikit.
Tumbuhan yang teradaptasi dengan keadaan
kering, misalnya tubuhnya ditutupi oleh kutikula yang
tebal dan akar yang panjang, kaktusyang
menyimpan banyak air pada batangnya dan daunnya
menyempit menjadi duri.
Hewan unta, tikus,ular, kadal, kalajengking, dan
semut
54
Bioma
Taiga
Terletak di selatan tundra, yaitu di antara
daerah beriklim sedang dengan kutub
hutan berawa atau hutan boreal.
Tumbuhan dominannya konifer atau
tumbuhan berdaun jarum (pinus).
Hewan beruang hitam, serigala
55
Bioma
Hutan hujan tropis (hutan basah)
Terdapat di daerah tropis yang banyak turun
hujan.
Vegetasinya tumbuh sangat rapat, tumbuhan
beraneka ragam tumbuhan pendek yang
hidup di dasar hutan hingga tumbuhan yang
berukuran tinggi dll.
Hewan monyet, macan, harimau, tapir,
gajah, burung dll. Contoh : Bukit Barisan
Selatan, Lampung
56
Bioma
Savana
Padang rumput yang diselingi dengan
sebaran pohon yang tumbuh jarang.
Hewan bison, gajah, jerapah, zebra, domba,
biri-biri, harimau, cheetah, serigala dan ular.
57
RANTAI / JARING-JARING MAKANAN
Rantai / jaring-jaring makanan,
merupakan peristiwa makan dan
dimakan dalam suatu ekosistem
sehingga terjadi perpindahan energi
dengan pola urutan tertentu
65
Piramida Ekologi
Energy Pyramid
Biomass Pyramid
Pyramid of Numbers
Piramida biomassa,
yaitu piramida yang
menggambarkan bahwa
jumlah biomassa pada
tingkat trofik 1 lebih
banyak daripada
biomassa organisme
tingkat trofik 2, begitu
seterusnya. Biomassa
adalah ukuran berat
materi hidup pada
waktu tertentu
Piramida energi, menggambarkan tentang adanya
aliran energi dalam ekosistem. Pada piramida energi
dapat diketahui adanya penurunan sejumlah energi
yang tersedia di setiap tingkat trofik secara berurutan.
Berkurangnya energi di setiap tingkat trofik dikarenakan
hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan
dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya
Piramida Ekologi Piramida jumlah, yaitu piramida yang
menggambarkan bahwa jumlah organisme
pada tingkat trofik pertama lebih banyak
dari pada organisme tingkat trofik kedua
atau dengan kata lain jumlah herbivora
lebih banyak daripada karnivora tingkat 1,
karnivora tingkat 1 lebih banyak dari
karnivora tingkat 2 dan seterusnya
70
Populasi vs Lingkungan
*N
MI
= N
eg
ara
Ma
ju I
nd
us
tri
**N
SB
= N
eg
ara
Se
dan
g B
erk
em
ban
g