KONSEP EKOLOGI
Transcript of KONSEP EKOLOGI
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
KONSEP EKOLOGI
Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relatif baru, yang baru
muncul pada tahun 70-an. Akan tetapi, ekologi mempunyai pengaruh
yang besar terhadap cabang biologinya. Ekologi mempelajari
bagaimana makhluk hidup dapat mempertahankan kehidupannya dengan
mengadakan hubungan antar makhluk hidup dan dengan benda tak
hidup di dalam tempat hidupnya atau lingkungannya. Ekologi,
biologi dan ilmu kehidupan lainnya saling melengkapi dengan
zoologi dan botani yang menggambarkan hal bahwa ekologi mencoba
memperkirakan, dan ekonomi energi yang menggambarkan kebanyakan
rantai makanan manusia dan tingkat tropic.
Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antara seluruh komponen
ekosistem harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan
seimbang (homeostatis). Perubahan terhadap salah satu komponen
akan mempengaruhi komponen lainnya. Homeostatis adalah
kecenderungan sistem biologi untuk menahan perubahan dan selalu
berada dalam keseimbangan.
Ekosistem mampu memelihara dan mengatur diri sendiri seperti
halnya komponen penyusunnya yaitu organisme dan populasi. Dengan
demikian, ekosistem dapat dianggap suatu cibernetik di alam.
Namun manusia cenderung mengganggu sistem pengendalian alamiah
ini. Ekosistem merupakan kumpulan dari bermacam-macam dari alam
tersebut, contoh hewan, tumbuhan, lingkungan, dan yang terakhir
manusia
Mempelajari ekologi sangat penting, karena masa depan kita
sangat tergantung pada hubungan ekologi di seluruh dunia.
Meskipun perubahan terjadi di tempat lain di bumi ini, namun
akibatnya akan kita rasakan pada lingkungan di sekitar kita.
Meskipun ekologi adalah cabang dari biologi, namun seorang ahli
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
ekologi harus menguasai ilmu lain seperti kimia, fisika, dan
ilmu komputer. Ekologi juga berhubungan dengan bidang ilmu-ilmu
tertentu seperti geologi, meteorologi, dan oseanografi, guna
mempelajari lingkungan dan hubungannya antara tanah, air, dan
udara. Pendekatan dari berbagai ilmu membantu ahli ekologi untuk
memahami bagaimana lingkungan nonhidup mempengaruhi mahkluk
hidup. Hal ini juga bisa membantu untuk memperkirakan atau
meramalkan dampak dari masalah lingkungan seperti hujan asam
atau efek rumah kaca.
Ahli ekologi mempelajari organisasi alam dalam tiga tingkatan:
1. Populasi,
2. Komunitas,
3. Ekosistem
Mereka menganalisa struktur, aktifitas dan perubahan yang
terjadi di dalam dan diantara tingkatan-tingkatan ini. Ahli
ekologi biasanya bekerja di lapangan, mempelajari cara kerja
alam. Mereka sering berada di wilayah yang terisolasi seperti di
sebuah kepulauan dimana hubungan antara tanaman dan binatang
mungkinlebih sederhana dan mudah untuk dipahami. Misalnya
ekologi dari Isle Royale sebuah pulau di danau Superior telah
dipelajari secara luas. Banyak ilmuwan yang mengfokuskan pada
cara memecahkan suatu masalah, seperti bagaimana cara
mengendalikan efek kerusakan polusi udara dan air yang
berpengaruh terhadap mahkluk hidup.
POPULASI
Populasi adalah sekelompok mahkluk hidup dengan spesies yang
sama, yang hidup di suatu wilayah yang sama dalam kurun waktu
yang sama pula. Misalnya semua rusa di Isle Royale membentuk
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
suatu populasi, begitu juga dengan pohon-pohon cemara. Ahli
ekologi memastikan dan menganalisa jumlah dan pertumbuhan dari
populasi serta hubungan antara masing-masing spesies dan
kondisi-kondisi lingkungan.
Faktor yang menentukan populasi
Jumlah dari suatu populasi tergantung pada pengaruh dua kekuatan
dasar. Pertama adalah jumlah yang sesuai bagi populasi untuk
hidup dengan kondisi yang ideal. Kedua adalah gabungan berbagai
efek kondisi faktor lingkungan yang kurang ideal yang membatasi
pertumbuhan. Faktor-faktor yang membatasi diantaranya
ketersediaan jumlah makanan yang rendah, pemangsa, persaingan
dengan mahkluk hidup sesama spesies atau spesies lainnya, iklim
dan penyakit.
Jumlah terbesar dari populasi tertentu yang dapat didukung oleh
lingkungan tertentu disebut dengan kapasitas beban lingkungan
untuk spesies tersebut. Populasi yang normal biasanya lebih
kecil dari kapasitas beban lingkungan bagi mereka disebabkan
oleh efek cuaca yang buruk, musim mengasuh bayi yang kurang
bagus, perburuan oleh predator, dan faktor-faktor lainnya.
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
Faktor-faktor yang merubah populasi
Tingkat populasi dari spesies bisa banyak berubah sepanjang
waktu. Kadangkala perubahan ini disebabkan oleh peristiwa-
peristiwa alam. Misalnya perubahan curah hujan bisa menyebabkan
beberapa populasi meningkat sementara populasi lainnya terjadi
penurunan. Atau munculnya penyakit-penyakit baru secara tajam
dapat menurunkan populasi suatu spesies tanaman atau hewan.
Sebagai contoh peralatan berat dan mobil menghasilkan gas asam
yang dilepas ke dalam atmosfer, yang bercampur dengan awan Dan
turun ke bumi sebagai hujan asam. Di beberapa wilayah yang
menerima hujan asam dalam jumlah besar populasi ikan menurun
secara tajam.
KOMUNITAS
Sebuah komunitas adalah kumpulan populasi tumbuhan dan tanaman
yang hidup secara bersama di dalam suatu lingkungan. Serigala,
rusa, berang-berang, pohon cemara dan pohon birch adalah
beberapa populasi yang membentuk komunitas hutan di Isle Royale.
Ahli ekologi mempelajari peranan masing-masing spesies yang
berbeda di dalam komunitas mereka. Mereka juga mempelajari tipe
komunitas lain dan bagaimana mereka berubah. Beberapa komunitas
seperti hutan yang terisolasi atau padang rumput dapat
diidentifikasi secara mudah, sementara yang lainnya sangat sulit
untuk dipastikan.
Sebuah komunitas tumbuh-tumbuhan dan binatang yang mencakup
wilayah yang sangat luas disebut biome. Batas-batas biome yang
berbeda pada umumnya ditentukan oleh iklim. Biome yang utama
termasuk diantaranya padang pasir, hutan, tundra, dan beberapa
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
tipe biome air.
Peran suatu spesies di dalam komunitasnya disebut peran ekologi
(niche). Sebuah peran ekologi terdiri dari cara-cara sebuah
spesies berinteraksi di dalam lingkungannya, termasuk
diantaranya faktor-faktor tertentu seperti apa yang dimakan atau
apa yang digunakan untuk energi, predator yang memangsa, jumlah
panas, cahaya atau kelembaban udara yang dibutuhkan, dan kondisi
dimana dapat direproduksi.
Ahli ekologi memiliki catatan yang panjang tentang beberapa
spesies yang menempati peran ekologi tinggi tertentu dalam
komunitas tertentu.Berbagai penjelasan banyak yang diusulkan
untuk hal ini. Beberapa ahli ekologi merasa bahwa hal ini
disebabkan karena kompetisi jika dua spesies mencoba untuk
mengisi peran ekologi "niche" yang sama, selanjutnya kompetisi
untuk membatasi berbagai sumber daya akan menekan salah satu
spesies keluar. Ahli lainnya berpendapat bahwa sebuah spesies
yang menempati peran ekology yang tinggi, melakukannya karena
tuntutan fisik yang keras tentang peran tertentu tersebut di
dalam komunitas. Dengan kata lain hanya satu spesies yang
menempati peran ekologi "niche" bukan karena memenangkan
kompetisi dengan spesies lainnya, tetapi karena hanya satu-
satunya anggota komunitas yang memiliki kemampuan fisik
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
memainkan peran tersebut.
Perubahan komunitas yang terjadi disebut suksesi ekologi. Proses
yang terjadi berupa urutan-urutan yang lambat, pada umumnya
perubahannya dapat diramalkan yakni dalam hal jumlah dan jenis
mahkluk organisme yang ada di suatu tempat . Perbedaan
intensitas sinar matahari, perlindungan dari angin, dan
perubahan tanah dapat merubah jenis-jenis organisme yang hidup
di suatu wilayah.
Perubahan-perubahan ini dapat juga merubah populasi yang
membentuk komunitas. Selanjutnya karena jumlah dan jenis spesies
berubah, maka karakteristik fisik dan kimia dari wilayah
mengalami perubahan lebih lanjut. Wilayah tersebut bisa mencapai
kondisi yang relatip stabil atau disebut komunitas klimaks, yang
bisa berakhir hingga ratusan bahkan ribuan tahun.
Para ahli ekologi membedakan dua tipe suksesi yakni primer dan
sekunder. Di dalam suksesi primer organisme mulai menempati
wilayah baru yang belum ada kehidupan seperti sebuah pulau baru
yang terbentuk karena letusan gunung berapi. Sebagai contoh anak
krakatau yang terbentuk sejak 1928 dari kondisi steril, kini
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
telah dihuni oleh puluhan spesies.
Suksesi sekunder terjadi setelah komunitas yang ada menderita
gangguan yang besar sebagai contoh sebuah komunitas klimaks
(stabil) hancur karena terjadinya kebakaran hutan. Komunitas
padang rumput dan bunga liar akan tumbuh pertama kali.
Selanjutnya diikuti oleh tumbuhan semak-semak. Terakhir pohon-
pohonan baru muncul kembali dan wilayah tersebut akan kembali
menjadi hutan hingga gangguan muncul kembali. Dengan demikian
kekuatan-kekuatan alam yang terakhir menyebabkan terjadinya
komunitas klimaks (stabil). Sebagai tambahan para ahli ekologi
memandang kebakaran dan gangguan alam besar lainnya sebagai hal
yang dapat diterima dan tetap diharapkan.
EKOSISTEM
Sebuah ekosistem adalah level paling kompleks dari sebuah
organisasi alam. Ekosistem terbentuk dari sebuah komunitas dan
lingkungan abiotiknya seperti iklim, tanah, air, udara, nutrien
dan energi. Ahli ekologi sistem adalah mereka yang mencoba
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
menghubungkan bersama beberapa perbedaan aktifitas fisika dan
biologi di dalam suatu lingkungan. Penelitian mereka seringkali
terfokus pada aliran energi dan perputaran material-material
yang ada di dalam sebuah ekosistem. Mereka biasanya menggunakan
komputer yang canggih untuk membantu memahami data-data yang
dikumpulkan dari penelitian di lapangan dan untuk memprediksi
perkembangan yang akan terjadi.
Aliran Energi
Para ahli ekologi mengkategorikan elemen-elemen yang membentuk
atau yang memberi efek pada sebuah ekosistem menjadi 6 bagian
utama berdasarkan para aliran energi dan nutrien yang mengalir
pada sistem:
1. Matahari
2. Bahan-bahan anorganik
3. Produsen
4. Konsumen Pertama
5. Konsumen Kedua
6. Pengurai
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
Sebuah ekosistem yang sederhana dapat digambarkan seperti
berikut. Matahari menyediakan energi yang hampir dibutuhkan
semua produsen untuk membuat makanan. Produsen terdiri dari
tanaman-tanaman hijau seperti rumput dan pohon yang membuat
makanan melalui proses fotosintesis. Tanaman juga membutuhkan
bahan-bahan abiotik seperti air dan pospor untuk tumbuh. Yang
termasuk konsumen pertama diantaranya tikus, kelinci, belalang
dan binatang pemakan tumbuhan lainnya. Ular, macan dan konsumen
kedua lainnya atau yang biasa disebut dengan predator adalah
pemakan binatang. Pengurai seperti jamur dan bakteri,
menghancurkan tanaman dan binatang yang telah mati menjadi
nutrien-nutrien sederhana. Nutrien-nutrien tersebut kembali ke
dalam tanah dan digunakan kembali oleh tanaman-tanaman.
Tingkatan-tingkatan energi yang berkesinambungan yang
berlangsung dalam bentuk makanan ini disebut rantai makanan. Di
dalam sebuah rantai makanan yang sederhana rumput adalah
produsen, konsumen pertama seperti kelinci memakan rumput.
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
Kelinci selanjutnya dimakan oleh konsumen kedua misalnya ular
atau macan. Bakteri pengurai menghancurkan sisa-sisa rumput yang
mati, kelinci, ular, dan macan yang tidak termakan, sama halnya
seperti menghancurkan kotoran binatang.
Sebagian besar ekosistem memiliki suatu variasi produsen,
konsumen dan pengurai yang membentuk sebuah rantai makanan yang
saling tumpang tindih yang dinamakan jaringan makanan. Jaringan-
jaringan makanan terutama sekali terdapat di ekosistem wilayah
tropis dan ekosistem lautan.
Beberapa spesies makan banyak jenis makanan tetapi ada juga yang
membutuhkan makanan yang khusus. Konsumen pertama seperti koala
dan panda terutama makan satu jenis tanaman. Makanan utama koala
adalah eucalyptus dan makanan utama panda adalah bambu. Jika
tanaman-tanaman ini mati maka kedua binatang tersebut juga ikut
mati.
Energi yang berpindah melalui sebuah ekosistem berada dalam
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
sebuah urutan transformasi. Pertama produsen merubah sinar
matahari menjadi energi kimia yang disimpan di dalam protoplasma
(sel-sel tumbuhan) di dalam tanaman. Selanjutnya konsumen
pertama memakan tanaman, merubah energi menjadi bentuk energi
kimia yang berbeda yang disimpan di dalam sel-sel tubuh. Energi
ini berubah kembali ketika konsumen kedua makan konsumen
pertama.
Sebagian besar organisme memiliki efisiensi ekologi yang rendah.
Ini berarti mereka hanya dapat merubah sedikit bagian dari
energi yang tersedia bagi mereka untuk disimpan menjadi energi
kimia. Contohnya tanaman-tanaman hijau hanya dapat merubah
sekitar 0,1 hingga 1 % tenaga matahari yang mencapainya ke dalam
protoplasma. Sebagian besar energi yang tertangkap di bakar
untuk pertumbuhan tanaman dan lepas ke dalam lingkungan sebagai
panas. Begitu juga herbivora atau binatang pemakan tumbuhan dan
karnivora binatang pemakan daging merubah energi ke dalam sel-
sel tubuh hanya sekitar 10 hingga 20 % dari energi yang
dihasilkan oleh makanan yang mereka makan.
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
Karena begitu banyaknya energi yang lepas sebagai panas pada
setiap langkah dari rantai makanan, semua ekosistem
mengembangkan sebuah piramida energi. Tanaman sebagai produsen
menempati bagian dasar piramid, herbivora (konsumen pertama)
membentuk bagian berikutnya, dan karnivora (komsumen kedua)
membentuk puncak piramida. Piramid tersebut mencerminkan
kenyataan bahwa banyak energi yang melewati tanaman dibandingkan
dengan herbivora, dan lebih banyak yang melalui herbivora
dibandingkan dengan karnivora.
Di dalam ekosistem-ekosistem daratan piramida energi tersebut
menghasilkan sebuah piramida biomasa (berat). Ini berarti bahwa
berat total dari tanaman-tanaman adalah lebih besar dibandingkan
dengan berat total herbivora yang melampaui berat total
karnivora. Tetapi di dalam lautan biomasa (berat) tanaman-
tanaman dan binatang-binatang adalah sama.
Ahli-ahli ekologi mengumpulkan informasi pada sebuah piramida
biomasa pada Isle Royale. Mereka meneliti hubungan piramida
diantara tanaman, rusa dan serigala. Dalam sebuah penelitian
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
mereka menemukan bahwa diperlukan tanaman seberat 346 kg untuk
makanan rusa seberat 27 kg. Rusa seberat inilah yang diperlukan
untuk makanan serigala seberat 0,45 kg.
Perputaran material-material
Semua benda hidup terdiri dari unsur-unsur kimia tertentu dan
senyawa-senyawa kimia. Diantaranya adalah air, karbon, hidrogen,
nitrogen, oksigen, fospor dan sulfur. Semua material-material
ini berputar melalui ekosistem secara terus menerus. Perputaran
fospor misalnya, semua organisme membutuhkan fospor. Tanaman
mengambil senyawa fospor dari dalam tanah dan binatang
memperoleh fospor dari tanaman dan binatang lainya yang dimakan.
Pengurai mengembalikan fospor ke dalam tanah setelah tanaman dan
binatang mati.
Di alam ekosistem-ekosistem yang tidak terganggu jumlah fosfor
adalah tetap, tetapi ketika sebuah ekosistem terganggu terutama
oleh aktifitas manusia, fospor seringkali bocor keluar. Hal ini
akan mengurangi kemampuan ekosistem untuk mendukung kehidupan
tanaman. Salah satu contoh adalah ketika manusia merubah hutan
menjadi lahan pertanian. Dengan tidak adanya hutan yang
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
melindungi maka fospor hanyut bersama tanah dan tersapu ke dalam
sungai atau danau. Hal ini sangat mengganggu pertumbuhan algae.
Pada akhirnya fospor terjebak di dalam endapan lumpur di dasar
danau atau lautan. Karena kehilangan fospor maka petani harus
membeli pupuk yang mahal untuk mengembalikan unsur fospor
tersebut kedalam tanah
Perubahan ekosistem muncul setiap hari, secara musiman dan
ketika terjadi suksesi (peralihan) ekologi sepanjang masa.
Kadangkala perubahan terjadi secara berulang-ulang dan secara
mendadak, seperti ketika terjadi kebakaran hutan atau ombak
tsunami yang menyapu pantai. Perubahan yang paling terjadi dari
hari ke hari terutama pada lingkaran nutrien, yang tidak
kelihatan sekali, ekosistem-ekosistem kelihatannya cenderung
stabil. Kestabilan yang nyata diantara tanaman dan binatang dan
lingkungannya disebut keseimbangan alam.
Mempelajari ekologi sangat penting, karena masa depan kita
sangat tergantung pada hubungan ekologi di seluruh dunia.
Meskipun perubahan terjadi di tempat lain di bumi ini, namun
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
akibatnya akan kita rasakan pada lingkungan di sekitar kita.
PENERAPAN EKOLOGI
Penerapan ekologi adalah pemanfaatan penelitian ekologi untuk
mencapai tujuan-tujuan yang praktis. Penelitian ini membantu
kita untuk menjaga dan mengatur sumber-sumber alam dan
melindungi lingkungan. Ahli ekologi terapan bekerja bersama para
ilmuwan dari berbagai lapangan untuk mencoba memecahkan masalah-
masalah menyangkut tentang kesehatan dan kemakmuran manusia,
tanaman dan binatang.
Ahli-ahli ekologi kawatir tentang jumlah yang manusia habiskan
terhadap sumber-sumber yang tidak dapat diperbaharui seperti
batubara, gas, dan minyak, juga polusi yang ditimbulkannya
karena pemakaian yang terus menerus. Jika jumlah penduduk terus
bertambah maka masalah-masalah kekurangan minyak, polusi,
pembukaan hutan, kemacetan, kemiskinan dan gangguan cuaca juga
akan semakin memburuk..
Kekawatiran semakin bertambah dengan hilangnya ekosistem alam
dan banyak spesies yang hilang dengan berubahnya hutan dan
padang rumput menjadi lahan pertanian, pemukiman, dan lahan
Nama : Angel Santana TarihoranNim : 130304086Prodi : Agribisnis – 2
kosong. Banyak orang yang beranggapan bahwa penelitian dan
kegiatan para ahli ekologi bertentangan dengan para praktisi
ekonomi.
Tetapi para ahli ekologi yakin bahwa pengetahuan ekologi adalah
sangat perlu kebaikan ekonomi dalam jangka panjang. Mereka
menunjuk bahwa perawatan ekosistem alam menyediakan banyak
keuntungan bagi masyarakat. Contohnya jika jika udara dan air
bersih maka masyarakat akan menjadi sehat dan biaya perawatan
kesehatan akan menjadi berkurang.
Banyak ahli berpikir bahwa kita dapat menggunakan prinsip-
prinsip ekologi seperti aliran energi untuk memahami ekonomi
manusia secara lebih baik. Setiap orang harus belajar tentang
ekologi dan lingkungan sehingga manusia dapat hidup secara
harmonis dengan penghuni alam yang lain.