PERTEMUAN 1 1

ASAS DAN KONSEP EKOSISTEM

06/03/2011

PERTEMUAN 1 2

KONSEP EKOSISTEM

EKOSISTEM

ARUS

ENERGI

BIOTIK

ABIOTIK

MANUSIA

HEWAN*TUMBUHAN*

TANAH AIR

UDARA

faktor biotik

faktor abiotik

06/03/2011

PERTEMUAN 1 3

SISTEM EKOLOGI = EKOSISTEM (1)

Satuan yang mencakup semua organisme (“komunitas”) di dalam suatu daerah yang saling mempengaruhi dengan 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

06/03/2011

PERTEMUAN 1 4

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

06/03/2011

PERTEMUAN 1 5

TROPHE (MAKANAN)

Komponen dalam ekosistemsebagian terpisah waktu dan

ruang

1. Autotrofik (memberi makan sendiri)2. Heterotrofik (memakan yang lainnya)

06/03/2011

PERTEMUAN 1 6

Autotrofik

• Pengikatan energi cahaya• Penggunaan senyawa-senyawa anorganik

sederhana• Membangun senyawa-senyawa komplek

06/03/2011

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)

PERTEMUAN 1 7

Heterotrofik (1)

• Pemakaian, pengaturan kembali, dan perombakan bahan-bahan yang kompleks

• Macam (Wiegert&Owens, 1970):1. Biofag-biofag: organisme yang makan organisme

hidup lain2. Saprofag-saprofag: organisme yang makan

bahan-bahan organik mati Memperhatikan kelambatan (lag) waktu antara

penggunaan atau pemakanan bahan hidup dan mati

06/03/2011

PERTEMUAN 1 8

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

06/03/2011

PERTEMUAN 1 9

KOMPONEN EKOSISTEM (1)

1. Senyawa anorganikcontoh: C, N, CO2, H20, dll

2. Senyawa-senyawa organikcontoh: protein, karbohidrat, lemak menghubungkan biotik dan abiotik

3. Resim iklimcontoh: temperatur dan faktor fisik lain

06/03/2011

PERTEMUAN 1 10

KOMPONEN EKOSISTEM (2)

4. produsencontoh: 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

06/03/2011

PERTEMUAN 1 11

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)

06/03/2011

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.

PERTEMUAN 1 12

SATUAN MAKHLUK HIDUP

1. Individu2. Populasi3. KomunitasBioma

Habitat: Tempat hidup dari satuan makhluk hidup

Biosfer

06/03/2011

PERTEMUAN 1 13

SEGI FUNGSIONAL EKOSISTEM

1. Sirkuit-sirkuit energi2. Rantai-rantai makanan3. Pola-pola keanekaragaman dalam waktu dan ruang4. Daur-daur makanan (biogeokimia)5. Perkembangan dan evolusi6. 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

06/03/2011

PERTEMUAN 1 14

KLASIFIKASI SIRKUIT ENERGI

1. Sirkuit penggembalaanpemakaian langsung tumbuhan hidup atau bagian tumbuhan

2. Sirkuit sisa-sisa (detritus) organik• detritus (deterrere=merusak)• Pengumpulan dan pembusukan bahan-bahan

mati

06/03/2011

PERTEMUAN 1 15

CONTOH EKOSISTEM

06/03/2011

* TINGKAT KOMPENSASI

Ekosistem Alami mengalami proses-proses perubahan secara alami tanpa campur tangan manusia.

EKOSISTEM

Ekosistem Binaan membutuhkan pengelolaan dan penambahan energi/materi oleh manusia agar dapat dipertahankan dalam kondisinya.

Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi:A. Ekosistem alami, danB. Ekosistem binaan/terbangun (kota, desa, lahan

pertanian)

12/04/2023 By NCS 17

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

12/04/2023 By NCS 18

Sifat Universal Ekosistem (2)

12/04/2023 By NCS 19

Sifat Universal Ekosistem (3)

PERTEMUAN 1 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

06/03/2011

PERTEMUAN 1 21

Contoh

• Pulau karang• Komposisi kimia laut dan lumpur ditentukan

oleh kegiatan organismenya• eutrofikasi

06/03/2011

PERTEMUAN 1 22

PRODUKSI & DEKOMPOSISI

06/03/2011

• 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)

12/04/2023 By NCS 23

Produktivitas Primer

Jumlah energi cahaya yang diubah menjadi energi kimia (senyawa organik) oleh autotrof

suatu ekosistem selama periode waktu tertentu

12/04/2023 By NCS 24

Produktivitas Sekunder

Laju perubahan energi kimia pada makanan yang dimakan oleh konsumen ekosistem menjadi biomassa baru mereka sendiri

12/04/2023 By NCS 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

PERTEMUAN 1 26

HOMEOSTASIS EKOSISTEM

• Homeostasis adalah kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan

• Faktor yang berpengaruh:mekanisme yang mengatur penyimpangan bahan-

bahanpelepasan hara makananpertumbuhan organisme dan produksidekomposisi bahan-bahan organik

06/03/2011

Kegiatan di hulu, a.l. :• penebangan hutan di pegunungan konversi lahan untuk perkebunan pertambangan

Daerah muara sungai/ pesisir :• pencemaran air dan tanah

Kegiatan sepanjang sungai, a.l. :• pembangunan permukiman

Dampak di daerah hilir a.l. :• erosi banjir pencemaran

Contoh rusaknya mekanisme homeostasis

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:

**Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.

Rendah SUHU Tinggi

JUM

LAH

PO

PULA

SI

Suhu

yan

g tid

ak d

apat

dito

lera

nsi

(tida

k ad

a in

divi

du)

Suhu

yan

g tid

ak d

apat

dito

lera

nsi

(tida

k ad

a in

divi

du)

Suhu

yan

g m

enye

babk

an c

ekam

an fi

siol

ogis

(jum

lah

indi

vidu

sed

ikit)

Suhu

yan

g m

enye

babk

an c

ekam

an fi

siol

ogis

(jum

lah

indi

vidu

sed

ikit)

Kisaran suhu optimal (jumlah individu banyak)

PERTEMUAN 1 29

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

06/03/2011

PERTEMUAN 1 30

Mengapa penting???

Apa yang terjadi dengan komunitas akan dialami oleh organisme

06/03/2011

PERTEMUAN 1 31

KLASIFIKASI INTRAKOMUNITAS DAN KONSEP DOMINAN EKOLOGI

• Tidak semua organisme dalam komunitas sama artinya atau pentingnya dalam menentukan alam dan gawai dari seluruh komunitas

• Dominan-dominan ekologijenis atau golongan jenis yang sebagian besar mengendalikan arus energi dan kuat sekali mempengaruhi lingkungan dari semua jenis lainnya

06/03/2011

PERTEMUAN 1 32

INDEKS DOMINANSI

• Definisi:jumlah tiap arti/nilai spesies dalam hubungannya terhadap komunitas sebagai keseluruhan

• Derajat dominansi dipusatkan dalam satu, beberapa, atau banyak jenis

• Umumnya jenis dominan mempunyai produktivitas terbesar dalam tingkat trofiknya

06/03/2011

PERTEMUAN 1 33

INDEKS DOMINANSI (C)

Dimana:ni = nilai kepentingan

untuk tiap spesies (jumlah individu, biomas, produksi, dsb.)

N = total nilai kepentingan

06/03/2011

PERTEMUAN 1 34

INDEKS KESAMAAN (S) ANTARA DUA SAMPEL

Dimana:A = jumlah spesies dalam

sampel AB = jumlah spesies dalam

sampel BC = jumlah spesies yang sama

dalam kedua sampel

06/03/2011

Indeks ketidaksamaan = 1 - S

PERTEMUAN 1 35

INDEKS DIVERSITAS SPESIES (1)

1. Indeks untuk 3 spesies (d)

dimana:S = jumlah spesiesN = jumlah individu

06/03/2011

PERTEMUAN 1 36

INDEKS DIVERSITAS SPESIES (2)

2. Indeks Evenness(e)

dimana:S = jumlah spesiesN = jumlah individu

06/03/2011

PERTEMUAN 1 37

INDEKS DIVERSITAS SPESIES (3)

3. Indeks Shannon untuk diversitas umum (H)

dimana:ni = nilai kepentingan untuk tiap spesiesN = nilai kepentingan totalPi = peluang kepentingan untuk tiap spesies

(ni/N)06/03/2011

atau

PERTEMUAN 1 38

ANALISIS KOMUNITAS (1)

Macam klasifikasi komunitas:1. Bentuk atau sifat struktur utama, misal: jenis

dominan, bentuk hidup atau indikator-indikator

2. Habitat fisik dari komunitas3. Sifat-sifat atau tanda-tanda fungsional, misal

tipe metabolisme komunitas

06/03/2011

PERTEMUAN 1 39

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 gradienmelibatkan penyusunan populasi sepanjang gradien atau sumbu lingkungan

06/03/2011

PERTEMUAN 1 40

POLA-POLA & STRUKTUR KOMUNITAS

Pola komunitas: struktur yang diakibatkan oleh penyebaran organisme di dalam, dan interaksinya dengan lingkungan (Hutchinson, 1953)

06/03/2011

PERTEMUAN 1 41

Macam Pola Komunitas

1. Pola stratifikasi (pelapisan tegak)2. Pola zonasi (pemisahan ke arah mendatar)3. Pola kegiatan (periodisitas)4. Pola jaring-jaring (organisasi jaringan kerja di dalam rantai

pangan)5. Pola reproduktif (asosiasi orang/anak, klone-klone

tanaman)6. Pola sosial (kelompok dan kawanan)7. Pola ko-aktif (diakibatkan oleh persaingan, antibiosis,

mutualisme)8. Pola stochastik (diakibatkan oleh tenaga atau kakas acak)06/03/2011

PERTEMUAN 1 42

Hutan-Pola Stratifikasi

Autotrofik-heterotrofikVegetasinya:– Herba– Semak– Pohon bawah tajuk

06/03/2011

PERTEMUAN 1 43

Keanekaragaman komunitas

1. Keanekaragaman jenis2. Kelimpahan nisbi3. Pola penataan akibat aktivitas atau fungsi

06/03/2011

PERTEMUAN 1 44

APLIKASI

06/03/2011

Aerob2

Aerator

Efluen air terolah

3

Pengendapan

Biofilter Anaerob Bersekat

Bak ekualisasi

Media: Kerikil

Influen air

limbah

1