10/21/2010

1

Kuliah 1 EKOLINGDASAR EKOLOGI UNTUK LINGKUNGAN HIDUP

Mustika Anggraeni

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

KEY CONCEPTS

HUKUM TERMODI NAMIKA

ECOLOGY

ALIRAN ENERGI & DAUR MATERI

DAYA DUKUNG

LINGK.DEFINISI

FAKTOR PEMBA

TAS

HOMEO STASIS

1

6

5

4

3

2

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

DEFINISI• ILMU LINGKUNGAN tidak begitu tepat bila disamakan dengan

EKOLOGI

• ILMU LINGKUNGAN adalah ENVIRONMENTAL SCIENCE

• EKOLOGI adalah ENVIRONMENTAL BIOLOGY

• ILMU LINGKUNGAN disusun oleh : Biologi, Fisika, Geografi, IlmuKimia, cabang ilmu lainnya

• EKOLOGI hanyalah salah satu cabang atau penyusun ilmulingkungan

“The Study of Environmental Science encompasses the field of ecology, geophysics, geochemistry, forestry, public health, meteorology, agriculture, oceanography, soil science, and mining, civil, petroleum, and power engineering” (Parker, 1990)

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

MAKHLUK HIDUP(BIOTA)

TEMPAT TINGGAL(RUMAH TANGGA, HABITAT, TANAH, AIR DAN UDARA)

EKOLOGIILMU PENGETAHUAN (LOGOS) MEMPELAJARIHUBUNGAN TIMBAL BALIK ANTARA MAKHLUK HIDUP(BIOTA) DENGAN TEMPAT TINGGAL (OIKOS)NYA

10/21/2010

2

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

ANATOMI

TAKSONOMI

GENETIKA

GEOLOGI

GEODESI

MORFOLOGI

GEOGRAFI

EMBRIOLOGI

AGRONOMI

FISIOLOGI

METEOROLOGI

ETHOLOGI

HIDROLOGI

SOSIOLOGI

EVOLUSI

OCEANOGRAFI

OCEANOLOGI

LIMNOLOGI

EKOLOGI

BIOSAINSILMU LINGKUNGAN KEHAYATAN(Life “Environmental” Science)

FISIKOSAINSILMU LINGKUNGAN KEBENDAAN

(Physical “Environmental” Science)

EKOLOGI SEBAGAI DASAR ILMU-ILMU LINGKUNGAN (Tandjung, 1992a)

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

ORGANISME HABITAT

- ANATOMI

- MORFOLOGI

- EMBRIOLOGI

- FISIOLOGI

- ETHOLOGI

- SOSIOLOGI

- TAKSONOMI

- EVOLUSI

- GENETIKA

- GEODESI

- GEOLOGI

- GEOGRAFI

- AGRONOMI

- HIDROLOGI

- LIMNOLOGI

- OCEANOGRAFI

- OCEANOLOGI

- METEOROLOGI

ILMU LINGKUNGAN

HUBUNGAN TIMBAL BALIK

EKOLOGI

HUBUNGAN EKOLOGI DENGAN ILMU LINGKUNGAN

(Tandjung, 1992a)

BIOSAINS FISIKOSAINS

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

MEMAHAMI LINGKUNGAN SECARA HOLISTIK

• PENTINGNYA MENCERMATI INTEGRASI KETIGANYA

• DINAMIKA LINGKUNGAN :– KOMPLEKSITAS,

– PERUBAHAN,

– KETIDAKPASTIAN,

– KONFLIK

ABIOTIK

CULTUREBIOTIK

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Hukum TermodinamikaLaw of Conservation of Energy• Energy is neither created nor destroyed. When we use energy, it

doesn’t disappear. We change it from one form of energy into another.

• A car engine burns gasoline, converting the chemical energy in gasoline into mechanical energy. Solar cells change radiant energy into electrical energy. Energy changes form, but the total amount of energy in the universe stays the same.

Energy Efficiency (Law of Energy Entropy )Energy efficiency is the amount of useful energy you get from a system. A perfect, energy-efficient machine would change all the energy put in it into useful work—an impossible dream. Converting one form of energy into another form always involves a loss of usable energy (entropy).• Pencemaran selalu terjadi dan tidak dapat dihindari karena adanya entropy • Entropy dapat dikurangi, karena entropy adalah sumber energy dari proses lain

10/21/2010

3

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Aliran Energi dan Daur Materi ECOSYSTEM dapat berfungsi apa bila ada aliran energy dan daur materi.

Energy flows in a simple food chain. At each level of the food chain, about 90% of the energy is lost in the form of heat. Therefore, as you move up the food chain, there is less energy available.

Food chain adalah suatu sistem kehidupan yang berupa rantai terbuka disusun oleh Konsumen I (produsen yaitu tanaman, konsumen II (herbivore), konsumen III (omnivore/carnivore) s/d konsumen ke–n)

Daur materi adalah rantai makanan sistem tertutup dimana merupakan rantai makanan yang disambung oleh mikrobia yang menguraikan bangkai yang sudah mati menjadi mineral yang selanjutnya mineral ini menjadi bagian penyusun dari tumbuhan (produsen)

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Energy & Material Flow

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Tolerance Limits

• Every living organism has limits to the environmental conditions it can endure.

Environmental factors must be within appropriate levels for life to persist– Temperature

– Moisture levels

– Nutrient supply

– Soil and water chemistry

– Living space

• Leibig's Law of Minimum: In 1840, Justus von Liebig proposed that the single factor in shortest supply relative to demand is the critical determinant in the distribution of that species.

• Sheldford's Law of Tolerance: Victor Shelford later expanded Liebig's principal by stating that each environmental factor has both minimum and maximum levels called tolerance limits beyond which a particular species cannot survive.

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

• Hukum minimum Leibig

– Pertumbuhan tanaman tergantung akan jumlah bahan makananyang tersedia dalam jumlah sedikit.

• Hukum Toleransi Shelford:

– organisme mempunyai rentangan batas toleransi yang lebar (eury…) untuk suatu faktor, dan sempit (steno…) untuk faktor yang lain

– Organisme dengan rentangan batas toleransi yang lebar, mempunyaipenyebaran yang luas.

– Bila kondisi tidak optimum untuk suatu spesies mengenai suatu faktor, maka batas toleransi menjadi berkurang

– Organisme di alam tidak betul2 hidup dalam kondisi optimal ditinjaudari satu sektor fisik tertentu.

– Masa pertumbuhan adalah masa yang palingkritis karena batastoleransi bibit/benih, telur/embryo, dan larva adalah lebih sempit.

10/21/2010

4

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Indikator ekologi

Keadaan kehidupan organisme sangat dipengaruhui oleh lingkungantempat tinggalnya. Di darat, tumbuhan dipakai sbg indikator ekologi, karena peka atas perubahan lingkungan. Di dalam air ikan dapatberubah dari bentuk idealnya karena perbandingan berat danpanjangnya dipengaruhi kualitas air.

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

HOMEOSTASIS

• KEADAAN TIDAK PUNAH ATAU TETAP HIDUP BERKELANJUTAN

• PUNCAK HOMEOSTASIS ADALAH BATAS DAYA DUKUNG SUATU EKOSISTEM

PERTUMBUHAN

POPULASI PREDATOR

PERTUMBUHAN

POPULASI MANGSA

NEGATIF

POSITIF

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

• Arti harfiah : rasio antaraorganisme biotik dengankeberadaan lingkunganhidup

• Kemampuan alamiekosistem untukmelanjutkan kehidupan & pertumbuhan

• Arti modern (untukmanusia): – Limits to Growth – Overshoot

Daya Dukung Lingkungan (Carriying Capacity)

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Carrying Capacity Overshoot

To overshoot means to grow rapidly beyond the limits of carrying capacity. When this overshoot occurs, it’s due to a limit or barrier exceeded within the system, and the system corrects and begins to slow, stop, or reverse growth. In addition, as the limits of our natural systems are exceeded they are degraded, which results in the overall carrying capacity being diminished. Overshoot leads to a sudden and catastrophe collapse.

10/21/2010

5

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

WORLD’S POPULATION Miller, 1975

7

6

5

4

3

2

1

20…

1998

1988

1975

1960

1930

1850

YEAR

Population

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Population Oscillations

• In the real world, there are limits to growth.

• Dieback: when the population decreases as fast as, or faster , than it grows

• Some limiting factor comes into effect.

• Overshoot: extent to which a population exceeds the carrying capacity of its environment.

• Malthusian growth: pattern of population explosion followed by a population crash.

Populations may go through repeated oscillating cycles of exponential growth and catastrophic crashes

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

“As the environment is degraded, carrying capacity actually shrinks, leaving the environment no longer able to support even the number of people who could formerly have lived in the area on a sustainable basis. No population can live beyond the environment’s carrying capacity for very long”

William E. Rees

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

Hukum Ekologi (Commoner, 1972):

• Everything is connected to everything else - humans and other species are connected/dependant on a number of other species.

• Everything must go somewhere - no matter what you do, and no matter what you use, it has to go somewhere. For example, when you burn wood, it doesn't disappear, it turns into smoke which rises into the air, and ash, which falls back down to the earth.

• Nature knows best - Like it says, nature knows best.

• There is no such thing as a free lunch - Everything you do, must have a reason behind it. This law basically means you have to do something in order to get something in return.

Watch me..

10/21/2010

6

EKOLOGI LINGKUNGAN MA- PWK UB 2/09/10

……to be continued