04/10/23 1Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

KONSEP EKOLOGI DAN LINGKUNGAN

Oleh:

Dr. RACHMAT MULYANA, M.Si

04/10/23 2Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

EKOLOGI

• Ekologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya. Berasal dari kata Yunani oikos ("habitat") dan logos ("ilmu").

• Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya.

• Istilah ekologi pertama kali dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834 - 1914).

• Dalam ekologi, makhluk hidup dipelajari sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya.

04/10/23 3Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

EKOLOGI

• Hubungan organisme-organisme atau kelompok-kelompok organisme terhadap lingkungannya atau ilmu hubungan timbal balik antara organisme-organisme hidup dan lingkungannya (Odum, 1996)

• Ilmu tentang rumah tangga makhluk hidup. Ilmu tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan sesamanya dan dengan benda-benda mati disekitarnya(Soejani, 2008)

04/10/23 4Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

• Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembaban, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba.

• Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

04/10/23 5Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

EKOSISTEM

• Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

• Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi

04/10/23 6Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 7Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

• Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada

04/10/23 8Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 9Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

KOMPONEN PEMBENTUK EKOSISTEM

• ABIOTIK

• AUTOTROF

• HETEROTROF

• PENGURAI

04/10/23 10Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

ABIOTIK

• Abiotik atau komponen tak hidup adalah komponen fisik dan kimia yang merupakan medium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan, atau lingkungan tempat hidup.

• Sebagian besar komponen abiotik bervariasi dalam ruang dan waktunya

• Komponen abiotik dapat berupa bahan organik, senyawa anorganik, dan faktor yang mempengaruhi distribusi organisme, yaitu: Suhu, Air, Garam (Konsentrasi garam mempengaruhi kesetimbangan air dalam organisme melalui osmosis),

Cahaya matahari, Tanah dan batu, Iklim.

04/10/23 11Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

AUTOTROF

• Komponen autotrof terdiri dari organisme yang dapat membuat makanannya sendiri dari bahan anorganik dengan bantuan energi seperti sinar matahari (fotoautotrof) dan bahan kimia (kemoautotrof)

• Komponen autotrof berperan sebagai produsen.Yang tergolong autotrof adalah tumbuhan berklorofil

04/10/23 12Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

HETEROTROF

• Komponen heterotrof terdiri dari organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai makanannya

• Komponen heterotrof disebut juga konsumen makro (fagotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih kecil

• Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba

04/10/23 13Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

PENGURAI• Pengurai atau dekomposer adalah organisme yang

menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati

• Pengurai disebut juga konsumen makro (sapotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih besar

• Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen

• Yang tergolong pengurai adalah bakteri dan jamur. Ada pula pengurai yang disebut detritivor, yaitu hewan pengurai yang memakan sisa-sisa bahan organik, contohnya adalah kutu kayu

• Tipe dekomposisi ada tiga, yaitu:aerobik : oksigen adalah penerima elektron / oksidan , anaerobik : oksigen tidak terlibat. Bahan organik sebagai penerima elektron /oksidan , dan fermentasi : anaerobik namun bahan organik yang teroksidasi juga sebagai penerima elektron. 04/10/23 14Rekayasa Lingkungan/Rachmat

Mulyana/PTB

KEBERGANTUNGAN ANTAR KOMPONEN BIOTIK

• Rantai makanan, yaitu perpindahan materi dan energi melalui proses makan dan dimakan dengan urutan tertentu. Tiap tingkat dari rantai makanan disebut tingkat trofi atau taraf trofi. Karena organisme pertama yang mampu menghasilkan zat makanan adalah tumbuhan maka tingkat trofi pertama selalu diduduki tumbuhan hijau sebagai produsen. Tingkat selanjutnya adalah tingkat trofi kedua, terdiri atas hewan pemakan tumbuhan yang biasa disebut konsumen primer. Hewan pemakan konsumen primer merupakan tingkat trofi ketiga, terdiri atas hewan-hewan karnivora. Setiap pertukaran energi dari satu tingkat trofi ke tingkat trofi lainnya, sebagian energi akan hilang

• Jaring- jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang saling

berhubungan satu sama lain sedemikian rupa sehingga membentuk seperi jaring-jaring. Jaring-jaring makanan terjadi karena setiap jenis makhluk hidup tidak hanya memakan satu jenis makhluk hidup lainnya.

04/10/23 15Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 16Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 17Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

KEBERGANTUNGAN ANTAR KOMPONEN BIOTIK DAN ABIOTIK

• siklus karbon • siklus air • siklus nitrogen • siklus sulfur • Siklus ini berfungsi untuk mencegah suatu entuk

materi menumpuk pada suatu tempat. Ulah manusia telah membuat suatu sistem yang awalnya siklik menjadi nonsiklik, manusia cenderung mengganggu keseimbangan lingkungan.

04/10/23 18Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

SIKLUS KARBON• Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon

dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi

• Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial

• Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer.

04/10/23 19Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 20Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 21Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

SIKLUS AIR

• Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

04/10/23 22Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 23Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 24Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 25Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

SIKLUS NITROGEN• Siklus nitrogen adalah proses dimana nitrogen kimia

dikonversi antara berbagai bentuknya. Transformasi ini dapat dilakukan melalui baik hayati dan proses non-biologis. Proses penting dalam siklus nitrogen mencakup fiksasi , mineralisasi , nitrifikasi , dan denitrifikasi . Sebagian besar atmosfer bumi (sekitar 78%) adalah nitrogen , membuat kolam terbesar nitrogen.

• Siklus nitrogen adalah kepentingan tertentu untuk ahli ekologi karena ketersediaan nitrogen dapat mempengaruhi laju proses ekosistem utama, termasuk produksi primer dan dekomposisi .

• kegiatan manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pupuk nitrogen buatan, dan pelepasan nitrogen dalam air limbah telah secara dramatis mengubah siklus nitrogen global. 04/10/23 26Rekayasa Lingkungan/Rachmat

Mulyana/PTB

04/10/23 27Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

SIKLUS SULFUR

04/10/23 28Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

TIPE EKOSISTEM

• EKOSISTEM AIR• EKOSISTEM DARAT• EKOSISTEM

BUATAN

04/10/23 29Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

EKOSISTEM BUATAN• Ekosistem buatan adalah ekosistem yang

diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya

• Ekosistem buatan mendapatkan subsidi energi dari luar, tanaman atau hewan peliharaan didominasi pengaruh manusia, dan memiliki keanekaragaman rendah

• Contoh ekosistem buatan adalah: bendungan, hutan tanaman produksi seperti jati dan pinus, agroekosistem berupa sawah tadah hujan, sawah irigasi, perkebunan sawit, ekosistem pemukiman seperti kota dan desa, ekosistem ruang angkasa

04/10/23 30Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 31Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

ILMU LINGKUNGAN• Ilmu lingkungan dikembangkan dengan

ekologi sebagai dasar

• Ekologi mempelajari susunan serta fungsi seluruh makhluk hidup dan komponen kehidupan lainnya

• Ilmu lingkungan mempelajari tempat dan peranan manusia diantara makhluk hidup dan komponen kehidupan lainnya

• Ilmu lingkungan sebagai ekologi terapan04/10/23 32Rekayasa Lingkungan/Rachmat

Mulyana/PTB

LINGKUNGAN HIDUP• SISTEM KEHIDUPAN DIMANA TERDAPAT

CAMPUR TANGAN MANUSIA TERHADAP TATANAN EKOSISTEM (Soerjani, 2008)

• SISTEM YANG MERUPAKAN KESATUAN RUANG DENGAN SEMUA BENDA, DAYA, KEADAAN, DAN MAKHLUK HIDUP, TERMASUK MANUSIA DAN PERILAKUNYA YANG MEMPENGARUHI KELANGSUNGAN PERIKEHIDUPAN DAN KESEJAHTERAAN MANUSIA SERTA MAKHLUK HIDUP LAINNYA (UU Nomor 23 tahun 1997 PLH)

04/10/23 33Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 34Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 35Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 36Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 37Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB

04/10/23 38Rekayasa Lingkungan/Rachmat Mulyana/PTB