1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Ekologi adalah suatu studi tentang struktur dan fungsi ekosistem atau alam dan manusia sebagai

bagiannya.Struktur ekosistem menunjukkan suatu keadaan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu

termasuk keadaan densitas organisme, biomassa, penyebaran materi (unsur hara), energi, serta faktor-faktor

fisik dan kimia lainnya yang menciptakan keadaan sistem tersebut.

Fungsi ekosistem menunjukan hubungan sebab akibat yang terjadi secara keseluruhan antar komponen

dalam sistem.Ini jelas membuktikan bahwa ekologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari seluruh pola

hubungan timbal balik antara makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya, serta dengan semua

komponen yang ada di sekitarnya.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

menunjukan kesatuan.

Ekologi mencoba memahami hubungan timbal balik atau interaksi antara tumbuh-tumbuhan, binatang,

manusia dengan alam lingkungannya, agar dapat menjawab pertanyaan: Dimana mereka hidup? Bagaimana

mereka hidup dan mengapa mereka hidup disana?Hubungan- hubungan tersebut sedemikian kompleks dan erat

sehingga Odum (1971) menyatakan bahwa ekologi adalah Environmental Biology.

Salah satu hal yang dibahas dalam ekologi adalah ekosfera.Ekosfera merupakan sistem alam yang sangat

efektif dan mempunyai daya dukung tinggi untuk memahami sistem kehidupan terselenggara secara langgeng

dimana ekosfera adalah lapisan bumi yang didalamnya terdapat interaksi antara komponen biotik dan

abiotik.Komponen biotik dan komponen abiotik termasuk spektrum sistem kehidupan yang dikenal sebagai

biosistem.

Komponen abiotik yang sangat penting dalam ekosfer adalah matahari.Matahari memiliki banyak

manfaat dan peran yang sangat penting bagi kehidupan seperti panas matahari memberikan suhu yang pas untuk

keberlangsungan hidup organisme di bumi.

1.2. RUMUSAN MASALAH

1. Apa yang dimaksud dengan ekologi?

2. Apa pengertian hierarki biologi?

3. Apa yang dimaksud dengan konsep ekosistem?

2

4. Apa yang dimaksud dengan aliran energi?

5. Apa yang dimaksdu dengan siklus materi?

6. Apa sajakan contoh ekologi sebagai dasar pengetahuan lingkungan dalam kehidupan

sehari-hari?

1.3. TUJUAN PENULISAN

1. Mengetahui pengertian ekologi.

2. Menjelaskan pengertian hierarki biologi

3. Menjelaskan konsep ekosistem

4. Menjelaskan aliran energi

5. Menjelaskan siklus materi

6. Memberikan contoh ekologi sebagai dasar pengetahuan lingkungan dalam kehidupan.

1.4. SISTEMATIKA PENULISAN

Makalah ini terdiri dari 3 bab, yaitu: BAB I Pendahuluan, BAB II Pembahasan dan Bab III Penutup.

1.5. METODE PENULISAN

Makalah ini disusun dengan menggunakan sistem kepustakaan.Cara-cara yang digunakan yaitu studi

pustaka dengan membaca buku-buku yang berkaitan dengan penulisan makalah ini dan website-website di

internet

3

BAB II

PEMBAHASAN

A. Ekologi

Menurut Arnest Haeckel (1860) ekologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang "makhluk hidup

dalam rumahnya" atau "rumah tangga makhluk hidup". Dengan kata lain ekologi merupakan ilmu yang

mempelajari tentang bagaimana makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungan biologis dan fisik dalam

menjalankan kehidupannya, dan bagaimana interaksi tersebut mempengaruhi distribusi dan kelimpahan

suatu jenis makhluk hidup. Makhluk hidup dapat bertahan hidup karena kebutuhan hidupnya terpenuhi,

makanan cukup oksigen untuk bernapas cukup, suhu lingkungan yang cocok, itu semua dipelajari dan

kemudian dipelajari pula bagaimana jumlah serta distribusi jenis makhluk hidup bisa mempengaruhi kondisi

biologis dan fisik suatu lingkungan. Ekologi ekosistem merupakan suatu studi untuk mempelajari tentang

komponen biotik dan abiotik dari suatu ekosistem dan bagaimana interaksi yang terjadi diantara komponen-

komponen tersebut. Hal tersebut penting untuk membantu kita memahami bagaimana memelihara

kelestarian lingkungan yang berkualitas baik sehingga produktivitasnya dapat terpelihara.

Gambar 1. Ekologi melibatkan komponen biotik & abiotik yang saling berinteraksi

Berdasarkan arti harfiah dari asal katanya, ada persamaaan antara ekologi dengan ekonomi. Di

dalamnya terdapat transaksi dan aliran alat tukar. Bedanya jika dalam ekonomi transaksi yang terjadi

melibatkan barang dan uang sebagai alat tukar, pada ekologi terjadi transaksi yang melibatkan energy, arus

materi atau daur materi serta informasi yang berupa suhu, kadar air, dan lain sebagainya. Jadi dapat disebut

bahwa ekologi merupakan ekonomi alam yang selalu melakukan transaksi dalam bentuk materi, energy, dan

informasi. Arus informasi di dalam komunitas mendapat perhatian utama dalam ekologi. Karena informasi

dalam ekologi menentukan kemampuan suatu jenis makhluk untuk tetap bertahan dalam lingkungannya.

Sebagai contoh, jika seekor kecoa kehilangan antenanya, maka dia tidak mengetahui apakah ada makhluk

lain atau benda di sekelilingnya sehingga gerakannya kehilangan orientasi. Dalam keadaan seperti itu, kecoa

kehilangan kemampuan mendapatkan informasi sehingga kemampuannya untuk menentukan strategi

bertahan hidup menjadi hilang. Ekologi melibatkan hubungan antara kelompok produsen dan konsumen.

Kelompok produsen merupakan kelompok yang menyediakan barang atau jasa sedangkan konsumen

menggunakan barang atau jasa. Dalam konteks ekologi, kelompok produsen adalah kelompok yang bertugas

4

menyediakan sumber-sumber energi bagi konsumen. Biasanya yang bertindak sebagai produsen adalah

kelompok tumbuhan berhijau daun yang memiliki kemampuan merubah unsur-unsur anorganik menjadi

senyawa organik dengan bantuan cahaya matahari yang kemudian digunakan oleh konsumennya melalui

proses makan.

a. Fokus Pembahasan Dalam Ekologi Untuk dapat memahami dengan baik dan menyeluruh interaksi yang terjadi antara makhluk hidup

dengan lingkungannya, maka kita harus memilih pendekatan yang sistematis untuk mempelajari ekologi.

Mulai dari ekosistem dengan cakupan terluas karena melibatkan komponen biotik dan abiotik; lalu bergerak

ke arah komunitas di mana terjadi interaksi antar populasi dari jenis makhluk hidup yang berbeda; dan

akhirnya populasi, yang terdiri dari sejumlah individu dari jenis makhluk hidup yang sama. Jadi dalam

ekologi ada tingkatan yang berlapis mulai dari ekologi organisme, ekologi populasi, ekologi komunitas, dan

ekologi ekosistem.

Gambar 2. Cakupan ekologi

Ekologi organisme mempelajari tentang perilaku jenis mahluk hidup tertentu. Cara bergerak,

tumbuh, mencari makanan, berkembang biak, dan berinteraksi dengan lingkungan tempat tinggalnya

merupakan hal-hal yang dipelajari dalam ekologi organisme. Sebagian dari perilaku organisme merupakan

hasil kerja dari sistem internal dalam tubuhnya yang dipengaruhi oleh sifat-sifat menurun. Perilaku yang

dipengaruhi oleh hasil kerja sistem saraf, hormon, dan otak merupakan perilaku yang disebut reflex dan

bersifat instingtif.

Akan tetapi sebagian lainnya ditentukan juga oleh lingkungannya. Perilaku yang dipengaruhi oleh

lingkungan ini biasanya dikenal sebagai proses belajar yang menentukan kemampuan adaptasi suatu

organisme. Perilaku yang merupakan hasil belajar biasanya terbentuk dari pengalaman berulangkali yang

hasilnya berupa pola respon terhadap suatu situasi. Kebanyakan perilaku yang dapat digunakan untuk

bertahan hidup merupakan kombinasi dari reflek, insting, dan belajar. Ekologi populasi mempelajari tentang

dinamika populasi.

Di dalam suatu ekosistem, jumlah populasi tidak selalu tetap terkadang naik bisa turun atau

kisarannya tetap. Biasanya jumlah populasi bergantung dari daya dukung lingkungan tempat tinggalnya.

Jika daya dukung cukup baik, maka jumlah populasi juga akan meningkat. Jika daya dukung menurun,

maka jumlah populasi cenderung menurun. Selain itu, kondisi lingkungan juga mempengaruhi distribusi

populasi. Dinamika populasi dipengaruhi oleh strategi perkembangbiakan, kompetisi, predasi. Jumlah

kelahiran, jumlah kematian, komposisi anggota populasi berdasarkan usia, dan perpindahan (migrasi)

mempengaruhi dinamika populasi

5

Gambar 3. Ekologi Populasi

Ekologi komunitas menggambarkan bagaimana suatu jenis mahluk hidup yang hidup di lingkungan

tertentu berinteraksi dengan jenis mahluk hidup lain di lingkungan yang sama. Biasanya ada semacam

bentuk persaingan yang dilakukan oleh mahluk hidup agar dapat bertahan dan tetap ada di lingkungan

tersebut. Persaingan semacam ini akan menghasilkan bentuk-bentuk adaptasi mahluk hidup yang unik.

Bentuk-bentuk adaptasi yang dihasilkan bisa berupa adaptasi bentuk tubuh yang memudahkan lari dari

predator, menyesuaikan bentuk tubuh dengan suhu, menyesuaikan perilaku dengan jumlah air dan lain

sebagainya. Ekologi komunitas ini penting dipelajari karena beberapa strategi adaptasi dapat ditiru dan

dijadikan strategi adaptasi manusia agar dapat bertahan di ekosistemnya. Misalnya kita membuat pakaian

dengan bulu yang tebal agar dapat bertahan di tempat yang suhunya rendah.

Ekologi ekosistem merupakan tingkatan yang paling kompleks dalam hal organisasi biologis. Suatu

ekosistem merupakan lingkungan pendukung kehidupan yang paling lengkap. Ekosistem bisa berukuran

kecil, misalnya akuarium; bisa juga berukuran besar misalnya ekosistem di biosfer.

Gambar 4. Ekologi ekosistem

6

b. Suksesi Anda tentu masih ingat dengan istilah komunitas, bukan? Komunitas merupakan kelompok

berbagai populasi yang berinteraksi satu sama lain di suatu daerah atau wilayah tertentu. Susunan

komunitas selalu dibangun dalam kurun waktu yang cukup lama. Contoh yang dapat dijadikan model

bagaimana komunitas lahir dan berkembang adalah invasi ( serbuan suatu jenis organism dari luar

wilayah) dan kolonisasi (tumbuhnya organism tertentu) yang terjadi pada wilayah yang berada di dekat

gunung meletus. Ketika gunung meletus, semua makhluk hidup di wilayah tersebut musnah karena

tersapu lahar panas, permukaan tanah tertutup lahar sehingga terjadi perubahan tekstur dan kandungan

unsur-unsur tanah. Setelah beberapa bulan berlalu, di permukaan tanah akan muncul invasi jamur,

lumut, dan organism lain yang biasa hidup di permukaan batu dan tanah yang gersang. Setelah

komunitas perintis tadi tumbuh, maka terjadi perubahan komposisi faktor abiotik. Tumbuhan orgainsme

yang sudah mati akan terurai dan bercampur dengan batuan yang terkikis oleh cuaca, akan mengalami

perubahan komponen unsure pembentuknya sehingga memungkinkan untuk menampung kebutuhan

tumbuh dari tumbuhan yang lebih tinggi seperti lumut dan paku-pakuan. Akhirnya, tumbuhnya jenis-

jenis tumbuhan tadi akan diikuti dan kemudian digantikan oleh tumbuhan yang lebih besar dan

membutuhkan makanan yang lebih banyak seperti jenis tumbuhan berbiji, perdu, dan pepohonan. Bagan

berikut menggambarkan urutan terjadinya suksesi yang terjadi di darat.

Pergantian beberapa spessies oleh spesies lainnya dalam kurun waktu tertentu dikenal dengan

istilah suksesi ekologi. Komunitas terakhir dan stabil (tidak berubah) yang mencapai keseimbangan

ekosistem disebut komunitas klimaks. Setelah kurang lebih 50-150 tahun proses pembentukan

komunitas klimaks pada daerah bekas muntahan lahar gunung berapi bisa tercapai. Komposisi

komunitas ekosistem yang terbentuk, sama dengan komposisi ekosistem sebelum terkena muntahan

lahar gunung meletus. Contoh yang dapat dilihat saat ini adalah pulau Krakatau yang saat ini tampak

sudahmencapai komunitas klimaks dengan berbagai tipe ekosistem dengan usia yang berbeda ditemukan

dari pantai hingga ke puncak gunung. Yang terjadi di pulau Krakatau merupakan contoh dari ekosistem

suksesi primer.

Jika ada ekosistem suksesi primer tentu ada yang sekunder, seperti apa yang disebut ekosistem

suksesi sekunder? Ekosistem yang berkembang karena sebelumnya mengalami kerusakan, tetapi

komunitas yang terbentuk sama sekali berbeda dengan komposisi ekosistem semula disebut ekosistem

suksesi sekunder. Suksesi seperti ini biasanya terjadi akibat ulah manusia yang semula membutuhkan

lahan tetapi kemudian ditinggalkan begitu saja dalam keadaan yang rusak total.

7

Selain tumbuhan, organism lainpun dapat terlibat dalam pristiwa suksesi. Akan tetapi komposisi

komunitas hewan misalnya akan mengikuti dinamika komunitas tumbuhan. Baik hewan maupun

tumbuhan biasanya akan mengalami perubahan komposisi seiring dengan interaksi yang terjalin diantara

keduanya dan akan saling memberi pengaruh terhadap tipe-tipe organisme melalui persebaran dan

migrasi. selain di darat juga terjadi di air. Jika suksesi terjadi di lingkungan berair dikenal dengan istilah

hidrosere, sedangkan di lingkungan air payau dikenal dengan istilah halosere. Jika berbicara tentang

komunitas klimaks, maka biasanya akan dibicarakan juga tentang spesies atau jenis organisme yang

dominan dan yang kurang dominan pada suatu penggalan waktu dalm proses suksesi. Komposisi jenis

juga dipengaruhi oleh musim. Sehingga muncul hipotesis yang dikemukakan bahwa komunitas klimaks

akan tercapai pada musim tertentu. Akan tetapi, hipotesis ini ternyata dibantah oleh teori yang

menyatakan bahwa lahan baik di pegunungan, dataran rendah maupun tinggi, tetap mengalami erosi

akibat adanya perubahan komunitas setiap saat. Sehingga komunitas klimaks senantiasa dipengaruhi

oleh bnyak faktor fisik bukan hanya musim, seperti kondisi tanah, topografi, adanya gangguan seperti

kebakaran. Suatu ekosistem dinyatakan sebagai ekosistem yang memiliki komunitas klimaks jika

komunitas tersebut mencapai kestabilan sepanjang masa.

Walaupun suksesi berlangsung di tempat, waktu serta melibatkan jenis organisme yang berbeda,

tetapi ada aturan yang berlaku:

a. Susunan jenis berubah terus selama suksesi, dengan kadar perubahan yang cepat pada sere permulaan

dan akan melambat pada sere lanjut

8

b. Jumlah jenis akan semakin bertambah ketika mendekati klimaks, tetapi sering terjadi sedikit

penurunan ketika mendekati klimaks. Jenis-jenis organisme yang bersifat heterotrof biasanya bertambah

menjelang akhir klimaks

c. Baik biomassa (berat total populasi yaitu sama dengan jumlah individu dalam populasi dikalikan

dengan berat rata-rata individu tersebut) dalam ekosistem maupun bahan organik dari organisme yang

mati bertambah selama suksesi hingga tercapai suatu keseimbangan

d. Jaringan pangan berkembang menjadi lebih kompleks, dan hubungan antar jenis menjadi lebih khusus

e. Meskipun jumlah bahan organik baru yang disusun oleh produsen tetap sama, kecuali pada sere

permulaan, jumlah persen yang digunakan pada berbagai tingkat tropik meningkat

Jadi dapat disimpulkan bahwa suksesi cenderung mengarah pada terbentuknya sistem yang lebih

seimbang dimana energi yang terbuang sangat sedikit. Biomassa yang terbentuk lebih besar tanpa

menambah persediaan energi. Faktanya banyak suksesi yang terjadi di wilayah yang sama, pada

B. Hierarki Biologi

Objek biologi dikaji pada seluruh tingkat organisasi kehidupan. Urutan tingkatan organisasi

kehidupan disebut hierarki kehidupan. Tingkatan organisasi kehidupan dari yang terendah sampai

tertinggi:

1. Molekul

2. Sel

3. Jaringan

4. Organ

5. Sistem Organ

6. Organisme (Individu)

7. Populasi

8. Komunitas

9. Ekosistem

10. Biosfer

a. Molekul

Molekul adalah bahan kimia dasar penyusun kehidupan. Molekul mengalami kondensasi

sehingga membentuk asam amino, substansi kehidupan yang akan membentuk menjadi sel. Contoh:

asam nukleat berupa DNA/RNA.

b. Sel

Sel adalah satuan (unit) kehidupan terkecil dari makhluk hidup. Contoh: sel darah merah dan sel

darah putih.

c. Jaringan

Jaringan adalah kelompok sel yang sejenis, memiliki bentuk dan fungsi yang sama dalam tubuh

makhluk hidup multiseluler. Contoh: jaringan epitel, jaringan otot, jaringan tulang, dll. pada hewan dan

jaringan epidermis, jaringan meristem, jaringan pengangkut, dll. pada tumbuhan.

9

d. Organ

Organ adalah kelompok jaringan yang bersatu dan bekerja sama yang menjalankan fungsi

tertentu. Contoh: usus, lambung, paru-paru, jantung, dan lain-lain.

e. Sistem Organ

Sistem organ adalah gabungan dari organ-organ yang bekerja sama untuk membentuk suatu

sistem dalam kehidupan. Contoh: sistem pencernaan disusun oleh lambung, usus halus, usus besar, dan

usus 12 jari; sistem koordinasi dan indera disusun oleh otak, sumsum tulang belakang, serabut saraf,

dan panca indera.

f. Organisme (Individu)

Organisme gabungan dari sistem-sistem organ yang bekerja sama membentuk kehidupan. Satu

organisme dapat disebut juga individu. Individu adalah satu makhluk hidup tunggal. Contoh: seorang

manusia, seekor anjing, seekor kucing, sebuah pohon jambu, dll.

g. Populasi

Populasi adalah sekumpulan individu sejenis yang menempati suatu daerah tertentu. Contoh:

populasi harimau berjumlah 30 ekor, populasi badak berjumlah 100 ekor, populasi gajah berjumlah 23

ekor, dll.

h. Komunitas

Komunitas adalah seluruh makhluk hidup yang hidup di suatu daerah tertentu. Contoh:

komunitas sawah, terdiri dari padi, tikus, ular, elang; komunitas kolam terdiri dari teratai, ikan, katak,

dll.

i. Ekosistem

Ekosistem adalah sekumpulan makhluk hidup dengan benda mati dalam satu kesatuan tempat

hidup yang mempunyai hubungan timbal balik. Contoh: ekosistem hutan, benda mati terdiri dari tanah,

bebatuan, hujan, angin, dll., makhluk hidup terdiri dari harimau, lintah, gajah, dll.; ekosistem laut, benda

mati terdiri dari air laut, batu karang, dll., makhluk hidup terdiri dari ikan, udang, kepiting, plankton, dll.

j. Bioma

Bioma adalah sekelompok hewan dan tumbuhan yang tinggal di suatu lokasi geografis tertentu.

Bioma terbagi menjadi beberapa jenis, ditentukan oleh curah hujan dan intensitas cahaya mataharinya.

k. Biosfer

Biosfer (lapisan kehidupan) adalah seluruh planet bumi beserta makhluk hidup yang ada di

dalamnya.

C. Konsep Ekosistem

Ekosistem terbentuk oleh komponen hidup dan tak hidup di suatu tempat yang berinteraksi

membentuk suatu kesatuan yang teratur. Keteraturan itu terjadi oleh adanya asrus materi dan energi yang

terkendalikan oleh arus informasi antara komponen dalam ekosistem itu. Masing-masing komponen itu

http://id.wikipedia.org/wiki/Hewanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tumbuhanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hujanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Matahari

10

mempunyai fungsi atau relung. Selama masing-masing komponen itu melakukan fungsinya dan bekerja

sama dengan baik, keteraturan ekosistem itu pun terjaga. Keteraturan ekosistem menunjukkan, ekosistem

tersebut ada dalam suatu keseimbangan tertentu. Keseimbangan itu tidaklah bersifat statis, melainkan

dinamis. Artinya, ia selalu berubah-ubah dan perubahan itu bisa terjadi secara alamiah ataupun karena

perbuatan manusia.

a) Pengertian Ekosistem

Istilah ekosistem pertama kali diusulkan oleh seorang ahli ekologi berkebangsaan Inggris bernama

A. G. Tansley pada tahun 1935. Beberapa penulis lain telah menggunakan istilah berbeda, tetapi

maksudnya sama dengan ekosistem, misalnya:

Tahun 1877 seorang ahli ekologi bangsa Jerman bernama Karl Mobius telah menulis tentang

komunitas organisme dalam batu karang, dan menggunakan istilah yang mempunyai makna yang

sama dengan ekosistem yaitu biocoenosis (biokoenosis).

Tahun 1887 seorang ahli ekologi berkebangsaan Amerika bernama S. A. Forbes telah menulis

karangan kuno tentang danau, dan menggunakan istilah yang mempunyai makna sama dengan

ekosistem, yaitu microcosm (mikrokosm).

Tahun 1930, Friederichs menggunakan istilah holocoen (holokoen).

Tahun 1939, Thienemann menggunakan istilah biosystem (biosistem).

Tahun 1944, Vernadsky menggunakan istilah bioenert/ body.

Berikut ini beberapa defenisi mengenai ekosistem:

Menurut Undang-Undang Lingkungan Hidup (UULH) ekosistem adalah tatanan kesatuan secara

utuh meneluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Unsur-

Unsur lingkungan hidup baik unsur biotik maupun abiotik, baik makhluk hidup maupun benda

mati, semuanya tersusun sebagai satu kesatuan dalam ekosistem yang masing-masing tidak bisa

berdiri sendiri, tidak bisa hidup sendiri, melainkan saling berhubungan, saling mempengaruhi,

saling berinteraksi, sehingga tidak dapat dipisah-pisahkan.

Ekosistem, yaitu suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk

hidup dengan lingkungannya.

ekosistem, yaitu unit fungsional dasar dalam ekologi yang di dalamnya tercakup organisme dan

lingkungannya (abiotik dan biotik) dan di antara keduanya saling mempengaruhi.

Ekosistem, yaitu tatanan kesatuan secara kompleks di dalamnya terdapat habitat, tumbuhan, dan

binatang yang dipertimbangkan sebagai unit kesatuan secara utuh, sehingga semuanya akan

menjadi bagian mata rantai siklus materi dan aliran energi.

b) Komponen Ekosistem

Semua ekosistem, baik ekosistem terestrial (daratan) maupun akuatik (perairan) terdiri atas

komponen-komponen yang dapat dikelompokkan berdasarkan segi tropik atau nutrisi dan segi struktur

dasar ekosistem.

11

Berdasarkan atas segi struktur dasar ekosistem maka komponen ekosistem terdiri atas dua jenis

sebagai berikut:

1. Komponen biotik (komponen makhluk hidup), misalnya binatang, tumbuhan, dan mikroba.

2. Komponen abiotik (komponen benda mati), misalnya air, udara dan tanah.

Berdasarkan segi trofik atau nutrisi maka komponen biotik dalam ekosistem terdiri atas dua jenis

sebagai berikut :

1. Komponen autotrofik , yaitu organisme yang mampu menyediakan atau mensintesis makanannya sendiri

berupa bahan organik berasal dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan klorofil dan energi utama

berupa radiasi matahari. Organisme yang termasuk dalam komponen ini adalah golongan tumbuhan.

2. Komponen heterotrofik, yaitu organisme yang hidupnya selalu memanfaatkan bahan organik sebagai

bahan makanannya, sedangkan bahan organik yang dimanfaatkan itu disediakan oleh organisme lain.

Jadi, komponen heterotrofik memperoleh bahan makanan dari komponen autotrofik, kemudian sebagian

anggota komponen ini akan menguraikan bahan organik kompleks ke dalam bentuk bahan anorganik

yang sederhana. Dengan demikian, binatang, jamur, jasad renik termasuk ke dalam golongan komponen

heterotrofik.

Berdasarkan dari segi penyusunnya, omponen ekosistem terdiri atas:

1. Komponen abiotik (benda mati), yaitu komponen fisik dan kimia ang terdiri atas tanah, udara, air, sinar

matahari dan lain sebagainya.

2. Komponen produsen, yaitu organisme autotrofik yang pada umumnya berupa tumbuhan hijau. Produsen

menggunakan energi radiasi matahari dalam proses fotosintesis, sehingga mampu mengasimilasi CO2

dan H2O menghasilkan energi kimia yang tersimpan dalam karbohidrat. Komponen konsumen, yaitu

organisme heterotrofik misalnya bianatang dan manusia yang makan organisme lainnya. Konsumen

dapat digolongkan menjadi:

o konsumen pertama, yaitu binatang yang makan tetumbuhan hijau

o konsumen kedua adalah golongan karnivora kecil dan omnivora.

o konsumen ketiga, golongan karnivora besar

o mikrokonsumen adalah tumbuhan atau binatang yang hidupnya sebagai parasit maupun saproba.

3. Komponen pengurai, yaitu mikroorganisme yang hidupnya bergantung kepada bahan organik dari

organisme mati. Berdasarkan atas tahap dalam proses penguraian bahan organik dari organisme mati

maka organisme pengurai terbagi atas dekomposer dan transformer. Dekomposer, yaitu

mikroorganisme yang menyerang bangkai hewan dan sisa tumbuhan mati, kemudian memecah bahan

organik kompleks ke dalam ikatan yang lebih sederhana, dan proses dekomposisi itu disebut humifikasi

yang menghasilkan humus.Transformer, yaitu mikroorganisme yang meneruskan proses dekomposisi

dengan mengubah ikatan organik sederhana ke dalam bentuk bahan anorganik yang siap dimanfaatkan

lagi oleh produsen dan proses dekomposisi itu disebut minerealisasi yang menghasilkan zat hara.

12

c) Keseimbangan dalam Ekosistem

Ekosistem mempunyai keteraturan, berwujud sebagai kemampuan untuk memilhara diri-sendiri,

mengatur sendiri, serta mengadakan keseimbangan kembali. Oleh karena itu dalam sistem kehidupan

ada kecenderungan untuk melawan perubahan atau usaha agar berada dalam suatu keseimbangan

(homeostatis). Homeostatis ini merupakan kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan

dalam sistem secara keseluruhan.

Kondisi ekosistem dalam keseimbangan (homeostatis) mempunyai arti bahwa ekosistem itu telah

mantap atau telah mencapai klimaks, sehingga ekosistem mempunyai daya tahan yang besar untuk

menghadapi berbagai gangguan yang menimpanya.

Berkaitan dengan daya tahan ekosistem seperti tersebut, di dalam ekologi terdapat istilah yang

dikenal dengan daya lenting. Daya lenting merupakan sifat suatu ekosistem yang memberikan

kemungkinan ekosistem tersebut pulih kembali ke keseimbangan semula setelah mengalami gangguan.

Kendatipun suatu ekosistem memiliki daya lenting yang besar, akan tetapi pada umumnya batas

mekanisme keseimbangan dinamis masih dapat ditembus oleh kegiatan manusia.

d) Habitat dan Relung

Habitat adalah tempat hidup makhluk hidup. Misalnya ikan mas habitatnya di air tawar, pohon

bakau mempunyai habitat di pantai yang berlumpur dan tanah salinitas dan membutuhkan arus yang

tenang. Setiap makhluk hidup mempunyai habitat yang sesuai dengan kebutuhannya. Apabila terjadi

gangguan atau perubahan yang cepat makhluk tersebut mungkin akan mati atau pergi mencari habitat

lain yang cocok. Misalnya, jika terjadi arus terus-menerus di pantai habitat bakau, dapat dipastikan

bakau tersebut akan mati. tetapi jika terjadi perubahan secara perlahan, lama kelamaan makhluk hidup

tersebut akan berusaha melakukan penyesuaian diri (adaptasi) yang memungkinkan terjadinya jenis baru

dari makhluk tersebut. Habitat dapat disebut alamat makhluk hidup dan setiap makhluk hidup dapat

mempunyai lebih dari satu habitat.

Relung atau niche merupakan cara hidup makhluk hidup dalam habitatnya. Seperti burung ada

yang memakan serangga, buah maupun biji. Relung suatu organisme ditentukan oleh tempat hidupnya

dan oleh berbagai fungsi yang dikerjakannya sehingga dikatakan sebagai profesi organisme dalam

habitatnya. Berbagai organisme dapat hidup bersama dalam satu habitat. akan tetapi, jika dua atau lebih

organisme mempunyai relung yang sama dalam satu habitat maka akan terjadi persaingan. Makin besar

kesamaan relung dari organisme-organisme yang hidup bersama dalam satu habitat maka akan intensif

persaingannya.

D. Konsep Aliran Energi

Energi dari sinar matahari merupakan tenaga penegndali dari semua ekosistem. Tumbuhan

dengan memanfaatkan tenaga yang berasal dari sinar matahari mempunyai kemampuan untuk menyerap

dan mengumpulkan nutrisi dari tanah dan gas dari udara untuk menghasilkan makanannya. Energi

beredar dalam ekosistem dalam bentuk rantai makanan dan jaring-jaring makanan dari suatu tingkat

rofik ke tingkat trofik berikutnya. Dengan cara demikianlah energi mengalir dalam sistem alam ini. Para

ahli ekologi mempunyai pandangan, secara tradisional terhadap aliran energi dalam ekosistem ini sama

13

dengan para ahli ilmu lainnya, yaitu mengamati aliran energi dalam sistem fisika. Mereka secara formal

memahami bahwa energi dalam sistem dalam berbagai bentuk.

a) Rantai makanan dan Jaring-Jaring makanan

Gambar 1. Rantai Makanan

Rantai makanan merupakan proses aliran energi melalui memakan dan dimakan antarorganisme yang

berlangsung secara teratur dan membentuk suatu garis tertentu. Misal: Rumput-Ulat-Burung Kecil-Kucing.

b) Jaring-Jaring Makanan

Jaring-jaring makanan adalah kumpulan dari rantai makanan yang saling berhubungan dan membentuk

skema mirip jaring. Kelangsungan hidup organisme membutuhkan energi dari bahan organik yang dimakan.

Bahan organik yang mengandung energi dan unsur-unsur kimia transfer dari satu organisme ke organisme

lain berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan. Peristiwa makan dan dimakan antar organisme

dalam suatu ekosistem membentuk struktur trofik yang bertingkat-tingkat.

Gambar 2. Jaring-jaring Makanan

Setiap tingkat trofik merupakan kumpulan berbagai organisme dengan sumber makanan tertentu.

Tingkat trofik pertama adalah kelompok organisme autotrop yang disebut produsen. Organisme autotrof

http://4.bp.blogspot.com/-MrhX8k942lo/TghLl1kHkfI/AAAAAAAAAAg/mtglydtdeHA/s1600/drtg.jpeghttp://4.bp.blogspot.com/-2vgxXgRRqng/TghMWCznwhI/AAAAAAAAAAk/t5AKLo7vVKo/s1600/jaring-makanan1.jpg

14

adalah organisme yang dapat membuat bahan organik sendiri dari bahan anorganik dengan bantuan

sumber energi. Bila dapat menggunakan energi cahaya seperti cahaya, matahari disebut fotoautotrof,

contohnya tumbuhan hijau dan fitoplankton. Apabila menggunakan bantuan energi dari reaksi-reaksi

kimia disebut kemoautotrof, misalnya, bakteri sulfur, bakteri nitrit, dan bakteri nitrat. Tingkat tropik

kedua ditempati oleh berbagai organisme yang tidak dapat menyusun bahan organik sendiri yang disebut

organisme heterotrof. Organisme heterotrof ini hanya menggunakan zat organik dari organisme lain

sehingga disebut juga konsumen. Pembagian konsumen adalah sebagai berikut.

Konsumen Primer

Organisme pemakan produsen atau dinamakan herbivora yang menempati tingkat trofik kedua.

Konsumen Sekunder

Organisme pemakan herbivora yang dinamakan karnivora kecil yang menempati tingkat trofik

ketiga.

Konsumen Tersier

Organisme pemakan konsumen sekunder yang dinamakan karnivora besar yang menempati

tingkat trofik keempat.

c) Proses Aliran Energi dalam Ekosistem

Aliran energi dalam ekosistem mengalami tahapan proses sebagai berikut :

1) Energi masuk ke dalam ekosistem berupa energi matahari, tetapi tidak semuanya dapat digunakan

oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Hanya sekitar setengahnya dari rata-rata sinar matahari yang

sampai pada tumbuhan diabsorpsi oleh mekanisme fotosintesis, dan juga hanya sebagian kecil, sekitar 1-5

%, yang diubah menjadi makanan (energi kimia). Sisanya keluar dari sistem berupa panas, dan energy

yang diubah menjadi makanan oleh tumbuhan dipakai lagi untuk proses respirasi yang juga sebagai

keluaran dari sistem.

2) Energi yang disimpan berupa materi tumbuhan mungkin dilakukan melalui rantai makanan dan

jaring-jaring makanan melalui herbivora dan detrivora. Seperti telah diungkapkan sebelumnya,

terjadinya kehilangan sejumlah energi diantara tingkatan trofik, maka aliran energi berkurang atau

menurun ke arah tahapan berikutnya dari rantai makanan. Biasanya herbivora menyimpan sekitar 10 %

energi yang dikandung tumbuhan, demikian pula karnivora menyimpan sekitar 10 % energi yang

dikandung mangsanya.

3) Apabila materi tumbuhan tidak dikonsumsi, maka akan disimpan dalam sistem, diteruskan ke

pengurai, atau diekspor dari sistem sebagai materi organik.

4) Organisme-organisme pada setiap tingkat konsumen dan juga pada setiap tingkat pengurai

memanfaatkan sebagian energi untuk pernafasannya, sehingga terlepaskan sejumlah panas keluar dari

sistem

5) Dikarenakan ekosistem adalah suatu sistem terbuka, maka beberapa materi organik mungkin

dikeluarkan menyeberang batas dari sistem. Misalnya akibat pergerakan sejumlah hewan ke wilayah,

ekosistem lain, atau akibat aliran air sejumlah gulma air keluar dari sistem terbawa arus.

Aliran Energi dan Standing Crop

Penyimpanan energi dalam ekosistem dapat berupa materi-materi dalam tumbuhan atau hewan.

Jumlah nyata dari materi hidup yang terkandung dalam ekosistem difahami sebagai standing crop.

15

Para ahli ekologi biasanya mengkaji standing crop ini untuk setiap tingkat trofik yang nantinya akan

memberikan gambaran pola aliran energi melalui sistem. Hasil kajian dari standing crop untuk setiap

tingkatan trofik ini bila diekspresikan dalam bentuk histogram akan menggambarkan suatu piramida

tingkat trofik atau lebih dikenal dengan piramida ekologi.

d) Piramida ekologi

Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakan antar trofik yang secara

umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Gambaran susunan antar trofik dapat disusun

berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik

yang disebut piramida ekologi. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran

perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar

dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.

Gambar 3. Piramida Ekologi

Dikenal ada tiga macam piramida ekologi antara lain piramida jumlah, piramida biomassa dan piramida

energi. Gambaran ideal suatu piramida ekologi adalah sebagai berikut.

1. Piramida Energi

Gambar 4. Piramida Energi

http://3.bp.blogspot.com/-eMC-Vp0UOH8/TghM0k4m7oI/AAAAAAAAAAo/YQNP3TYv2xw/s1600/hal13.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-IvI23ghipIM/TghNb0wQcII/AAAAAAAAAAs/mGlMTqoCpAM/s1600/hal14.jpg

16

Piramida energi adalah piramida yang menggambarkan hilangnya energi pada saat perpindahan

energi makanan di setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida energi tidak hanya jumlah

total energi yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai makanan tetapi juga menyangkut

peranan berbagai organisme di dalam transfer energi . Dalam penggunaan energi, makin tinggi tingkat

trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yang dilepaskan pada proses tranfer energi

menjadi lebih besar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang

taraf trofiknya rendah ke organisme yang taraf trofiknya lebih tinggi. Sedangkan untuk produktivitasnya,

makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit, sehingga energi yang tersimpan semakin sedikit juga.

Energi dalam piramida energi dinyatakan dalam kalori per satuan luas per satuan waktu.

2. Piramida Biomassa

Piramida biomassa yaitu suatu piramida yang menggambarkan berkurangnya transfer energi

pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik

menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2.

Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara

tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik.

Gambar 5. Piramida Biomassa

Misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya

adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru

melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah

individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar.

3. Piramida Jumlah

http://1.bp.blogspot.com/-idYdhC3w6j4/TghNr6yOEBI/AAAAAAAAAAw/7HNTw8-EXBk/s1600/hal15.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-PKw6UrarfIw/TghN0lJJvxI/AAAAAAAAAA0/pOFgtLZby3Q/s1600/hal16.jpg

17

Gambar 6. Piramida Jumlah

Piramida jumlah adalah suatu piramida yang menggambarkan jumlah individu pada setiap tingkat trofik

dalam suatu ekosistem. Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah

mulai tingkat trofik terendah sampai puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen, konsumen

primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama

lebih banyak dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder

lebih sedikit dari konsumen primer, serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme

konsumen sekunder.

E. Konsep Siklus Materi dalam Ekosistem

Keberadaan makhluk hidup di dunia ini tergantung pada aliran energi dan siklus materi melalui

ekosistem. Kedua proses tadi mempengaruhi jumlah dari organisme-organisme, kecepatan proses

metabolisme, dan kompleksitas dari komunitas. Energi dari materi mengalir melalui ekosistem bersama-

sama sebagai materi organik, satu sama lainnya tidak bisa dipisah-pisahkan. Tetapi aliran energi adalah satu

arah, sekali dimanfaatkan oleh ekosistem akan hilang keluar dari sistem. Sedangkan materi, dalam hal ini

berupa materi, melakukan suatu siklus. Atom dari kalsium atau karbon berkemampuan untuk mengalir

melalui makhluk hidup dan bagian non-hidup berkali-kali, atau dapat pula dipindah dari suatu ekosistem ke

ekosistem lainnya. Berdasarkan ke dua proses itulah ekosistem berkemampuan untuk menjada fungsinya,

dan merupakan karakteristika seluruh biosfer.

Nutrisi yang diperlukan untuk menghasilkan materi organik disirkulasikan ke seluruh ekosistem dan

dapat dimanfaatkan berkali-kali. Apabila tumbuhan dan juga hewan mati akan didekomposisikan oleh

kegiatan bakteria dan jamur, nutrisi kemudian dikembalikan ke lingkungan abiotik membentuk kumpulan

nutrisi sebagai gudang atau reservoir. Dalam ekosistem daratan nutrisi biasanya dilepaskan dan berkumpul

dalam tanah, yang kemudian nutrisi-nutrisi ini akan diambil kembali oleh tumbuhan dari gudangnya ini.

Dengan proses siklus materi ini komponen-komponen organik dan anorganik dipautkan satu sama

lain sedemikian rupa sehingga sulit dipisahkan satu sama lainnya. Tumbuhan merupakan komponen yang

sangat penting, dalam proses aliran energi dan siklus materi, sehingga terjadinya keterpautan antara

komponen biotik dengan komponen abiotik dalam ekosistem. Ada dua hal yang termasuk ke dalam siklus

materi, yaitu :

1. Kepentingan Nutrisi dalam Ekosistem

Makhluk hidup memerlukan minimal 30 sampai 40 unsur kimia, dari sekitar 92 unsur-unsur

kimia yang diketahui, untuk keperluan hidup dan pertumbuhannya. Nutrisi juga dikenal sebagai garam-

garam biogenik yang dapat dikelompokkan dalam dua kelompok utama, yaitu nutrisi makro dan nutrisi

mikro.

a. Nutrisi makro, nutrisi ini diperlukan relatif dalam jumlah yang banyak, dan mempunyai peranan

kunci dalam pembentukan protoplasma makhluk hidup. Nutrisi-nutrisi penting yang termasuk kelompok

ini adalah hidrogen, karbon, oksigen dan nitrogen. Mereka bersama-sama membentuk sekitar 95 % dari

berat kering materi hidup. Keempat nutrisi ini didapatkan dari bentuk gas di atmosfir. Nutrisi lainnya

yang termasuk nutrisi makro ini, yang diperlukan dalam jumlah yang relatif lebih sedikit diantaranya

adalah kalium, posfor dan sulfur.

b. Nutrisi mikro, nutrisi ini diperlukan dalam jumlah yang jauh lebih sedikit, tetapi sangat penting

untuk kehidupan. Minimal ada sepuluh nutrisi mikro yang diperlukan oleh tumbuhan. Beberapa nutrisi

18

mikro seperti besi, tembaga, seng, karbon, dan boron, berasal dari batuan yang terlepas akibat proses

penghawaan.

2. Siklus Biogeokimia

Telah dipahami bahwa berfungsinya ekosistem tergantung pada sirkulasi dan nutrisi. Apabila nutrisi

tidak tersirkulasikan, maka suplai yang telah terjadi akan sia-sia dan pertumbuhan menjadi terbatas. Begitu

pentingnya permasalahan ini, beberapa penelitian telah dilakukan untuk menentukan jalannya siklus nutrisi

ini.

Berbeda dengan energi, materi kimia yang berupa unsur-unsur penyusun bahan organik/nutrisi

dalam ekosistem, berpindah ke trofik-trofik rantai makanan tanpa mengalami pengurangan, melainkan

berpindah kembali ke tempat semula. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara,

tanah atau air. Perpindahan unsur kimia dalam ekosistem melalui daur ulang yang melibatkan komponen

biotik dan abiotik ini dikenal dengan sebutan daur biogeokimia. Hal ini menunjukkan adanya hubungan

antara komponen biotik dengan abiotik dalam suatu ekosistem. Siklus biogeokimia meliputi : siklus air,

siklus sulfur, siklus pospor, siklus nitrogen, Siklus karbon dan oksigen.

a. Siklus air

Semua organisme hidup memerlukan air untuk melakukan aktivitas hidupnya. Oleh karena itu,

ketersediaan air di lingkungan sangat mutlak bagi organisme hidup. Hewan mengambil air, langsung

dari air permukaan, tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan tumbuhan mengambil air dari air

tanah dengan menggunakan akarnya. Manusia menggunakan sekitar seperempat air tanah yang ada di

daratan. Air keluar dari hewan dan manusia berupa urin dan keringat, sedangkan pada tumbuhan melalui

proses transpirasi.

Gambar 7. Siklus air

http://3.bp.blogspot.com/-DWCP76PzEfA/TghOr1N14OI/AAAAAAAAAA4/t3_II0b5vic/s1600/daur%2Bair.jpg

19

b. Siklus sulfur (Belerang)

Sulfur merupakan bahan penting untuk pembuatan semua protein dan banyak terdapat di kerak

bumi. Tumbuhan mengambil sulfur dalam bentuk dari tanah, sedangkan hewan dan manusia

mendapatkannya dari tumbuhan yang mereka makan. Perhatikan skema daur sulfur di samping ini.

Gambar 8. Siklus Belerang

c. Siklus fosfor

Fosfor merupakan unsur kimia yang jarang terdapat di alam dan merupakan faktor pembatas

produktivitas ekosistem, serta merupakan unsur yang penting untuk pembentukan asam nukleat, protein,

ATP dan senyawa organik vital lainnya. Fosfor satu-satunya daur zat yang tidak berupa gas, sehingga

daurnya tidak melalui udara. Sebagian besar fosfor mengalir ke laut dan terikat pada endapan di perairan

atau dasar laut. Begitu sampai di laut hanya ada dua mekanisme untuk daur ulangnya ke ekosistem darat,

salah satunya melalui burung-burung laut yang mengambil fosfor melalui rantai makanan laut dan

mengembalikan ke darat melalui kotorannya kemudian masuk ke rantai makanan. Perhatikan skema

daur fosfor di samping ini.

Gambar 9. Siklus Fosfor

http://2.bp.blogspot.com/-SKkRIEz7Qic/TghO0wCM8NI/AAAAAAAAAA8/Jjzy61UmiPA/s1600/daur%2Bsulfur.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-4gLK9g1B-yk/TghO-DjUN3I/AAAAAAAAABA/UPJNQwjguVY/s1600/daur%2Bfosfor.jpg

20

d. Siklus Nitrogen

Semua organisme memerlukan unsur nitrogen untuk pembentukan protein dan berbagai molekul

organik esensial lainnya. Unsur nitrogen sebagian besar terdapat di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen

(N2) dan kadarnya 78% dari semua gas di atmosfer. Gas nitrogen ini di atmosfer masuk ke dalam tanah

melalui fiksasi nitrogen oleh bakteri (Rhizobium, Azotobacter, Clostridium), alga biru (Anabaena,

Nostoc) dan jamur (Mycorhiza) nitrogen yang masuk ke tanah melalui fiksasi diubah menjadi amonia

(NH3) oleh bakteri amonia. Proses penguraian nitrogen menjadi amonia disebut amonifikasi. Nitrogen

yang masuk ke tanah bersama kilat dan air hujan berupa ion nitrat (NO3), sedangkan nitrogen yang ada

di dalam tubuh tumbuhan dan akan hewan melalui proses mineralisasi oleh bakteri pengurai menjadi

amonia. Amonia yang dihasilkan melalui proses amonifikasi dan mineralisasi oleh bakteri nitrit

(nitrosomonas dan nitrosococcus) dirombak menjadi ion nitrit (NO2), selanjutnya ion nitrit dirombak

bakteri nitrat (nitrobacter) menjadi ion nitrat (NO3). Perombakan amonia menjadi ion nitrit, ion nitrit

menjadi ion nitrat disebut nitrifikasi. Tumbuhan umumnya menyerap nitrogen dalam bentuk ion nitrat,

sedangkan hewan mengambil nitrogen dalam bentuk senyawa organik (protein) yang terkandung pada

tumbuhan dan hewan yang dimakan. Sebagian ion nitrat dirombak oleh bakteri denitrifikasi

(Thiobacillus denitrificans, Pseudomonas denitrificans) menjadi nitrogen. Nitrogen yang dihasilkan akan

kembali ke atmosfer. Proses penguraian ion nitrat menjadi nitrogen disebut denitrifikasi.

Gambar 9. Siklus Nitrogen

http://2.bp.blogspot.com/-wgSGiz3Q5iU/TghPId3f3xI/AAAAAAAAABE/-4t3I_EK4iE/s1600/daur%2Bnitrogen.jpg

21

e. Siklus karbon dan oksigen

Unsur karbon di atmosfer dalam bentuk gas karbon dioksida (CO2), sedangkan unsur oksigen

dalam bentuk gas oksigen (O2). Konsentrasi (CO2) di atmosfer diperkirakan 0,03%. Karbon dioksida

masuk ke dalam komponen biotik melalui organisme fotoautotrop (tumbuhan hijau) dan kemoautotrop

(bakteri kemoautotrop) dalam proses fotosintesis dan kemosintesis. Karbon kemudian tersimpan sebagai

zat organik dan berpindah melalui rantai makanan, respirasi dan ekskresi ke lingkungan. Sedangkan,

oksigen (O2) masuk ke komponen biotik melalui proses respirasi untuk membakar bahan makanan, lalu

dihasilkan karbon dioksida (CO2). Daur karbon berkaitan erat dengan daur oksigen di alam kita ini.

Gambar 10. Siklus Karbon dan Oksigen

F. Contoh Dalam Kehidupan Sehari-hari

a. Dampak Perkembangan Agrikultura Sepanjang sejarah, hampir semua masyarakat telah menghabiskan banyak waktu dalam hidup

mereka untuk mendapatkan makanan dan bahan bakar. Masyarakat memulainya sebagai pemburu yang

berpindah tempat dan selalu berkelompok, menggunkan hewan dan tumbuhan yang ditemukan di

lingkungan 20 mereka sebagai makanan. Perlahan lahan, mereka belajar bagaimana menjaga persediaaan

makanan dengan menggunakan teknologi sederhana (dengan cara direndam, diasinkan, dimasak, dibakar,

diragikan). Mereka juga belajar menggunakan bagian dari hewan untuk dijadikan alat, pakaian dan wadah

tempat menyimpan sesuatu. Setelah beberapa ribu tahun kemudian, manusia mengembangkan cara

memanipulasi tanaman dan hewan untuk dijadikan persediaan makanan untuk mendukung jumlah manusia

yang semakin banyak. Orang mulai bercocok tanam menetap di satu tempat dan mendorong pertumbuhan

populasi dengan cara menanam bibit, mengairi, dan menyilangkan. Mereka juga menangkap hewan untuk

makanan dan lainnya dan melatih mereka untuk digunakan sebagai alat angkut, serta sebagai alat untuk

berburu. Banyak kegunaan agrikultural yang telah dipelajari oleh manusia, bukan hanya berguna tetapi

tanpa disadari juga memodifikasi bentuk-bentuk kehidupan. Pertama kali, mereka bisa menjaga keturunan

ternak yang baik dari memilih beberapa jenis hewan dan tanaman tertentu. Kombinasi dari keragaman

karakteristik alamiah bisa saja kemudian berubah, untuk meningkatkan domestikasi, kekuatan, dan

kemampuan reproduksi dari hewan atau tumbuhan tertentu. Untuk mendapatkan jenis-jenis yang bisa

beradaptasi dengan baik, kita dapatkan dari menyilangkan hewan-hewan dan tumbuhan, persediaan benih

telah diatur di seluruh dunia, kehadiran mereka merupakan bukti bahwa negosiasi internasional menentukan

hak mereka untuk hidup dan menjadikan mereka sumber sifat yang diinginkan.

http://2.bp.blogspot.com/-VHqHP_-8_zw/TghPQsIlLII/AAAAAAAAABI/eh6F9ycY2MQ/s1600/daur-karbon.jpg

22

Pada abad 20, kesuksesan genetika modern adalah menambah keragaman pada tanaman dengan

menggunakan radiasi untuk menimbulkan mutasi, sehingga ada lebih banyak pilihan untuk mendaptkan

bibit unggul. Para ilmuwan, sekarang belajar untuk memodifikasi materi gentik pada organisme secara

langsung. Sebagaimana telah kita pelajari bagaimana kode genetik bekerja ( yang bentuknya sama untuk

semua makhluk hidup), hal itu menjadi memungkinkan untuk memindahkan gen-gen dari satu

organisme ke yang lainnya. Dengan mengetahui sekuens kode genetik mana mengendalikan sifat apa,

beberapa sifat bisa dipindahkan dari satu spesies ke spesies yang lain, teknik ini bisa memunculkan

suatu rancangan dari sifat yang baru. Sebagai contoh, tanaman dapat diberi program genetik untuk

membuat substansi tertentu yang memberi mereka kemampuan untuk bertahan terhadap serangan hama.

Satu faktor dalam meningkatkan produktivitas agrikultura pada abad ini telah digunakan untuk

mengendalikan hama. Di Amerika masa yang lalu. dan di banyak tempat lain di dunia, banyak produksi

pertanian telah diturunkan oleh hama, tikus dan hewan pengerat lain, serangga, dan penyakit lain yang

disebabkan oleh mikroorganisme seperti bakteri. Penggunaan insektisida secara luas, herbisida, dan

fungisida telah berhasil meningkatkan produksi pertanian. Ada satu masalah, pestisida juga

memusnahkan organisme lain yang ada di lingkungan tersebut, dan seringkali efeknya timbul pada jarak

yang jauh dari tempat digunakannya karena terbawa aliran air sehingga mengganggu rantai makanan di

tempat lain. Insektisida yang digunakan untuk mengendalikan hama wereng sebagai contoh membunuh

pula predator alamiahnya sehingga membuat persoalan semakin buruk karena populasi hama wereng

menjadi tidak terkendali. Masalah lain adalah efektifitas dari pestisida adalah ia dapat membuat

organisme lama-kelamaan menjadi resisten sehingga menuntut pencarian jenis-jenis pestisida yang baru.

23

Sebagai konsekuensinya, penggunaan teknologi yang ramah lingkungan harus dicari. Pekerjaan

ini melibatkan perancangan yang hati-hati dan penggunaan bahan kimia dan pengetahuan tentang

diversifikasi pertanian yang lebih jauh, mengubah penanaman tanaman pertanian secara bergantin akan

membantu kemampuan tanah untuk menyediakan kembali unsur-unsur yang diperlukan oleh tanaman

tertentu. Pergantian tanaman juga akan mengurangi munculnya serangan penyakit. Suatu cara

pengendalian penyakit alternatif adalah dengan cara memasukkan organisme tertentu ke dalam

ekosistem untuk mengurangi penggunaan pestisida dalam ekosistem agrikultural. Pendekatan ini juga

akan membawa resiko organisme tersebut bisa juga menjadi pestisida itu sendiri. Produktivitas

agrikultural telah tumbuh melalui penggunaan mesin dan pupuk. Mesin dan bahan bakar fosil

dibutuhkan untuk memberi kekuatan yang memungkinkan seseorang untuk menumbuhkan dan

memanen lahan pertanian yang luas, untuk bertani di berbagai jenis tanah, dan untuk memberi makan

serta menggunakan bagian dan memproduksi sejumlah tanaman dan hewan ternak. Pupuk kimia telah

digunakan secara luas di belahan dunia bagian barat untuk mendukung ketersediaan nutrien dari tanah.,

juga digunakan di banyak tempat di dunia . Satu risiko yang ditimbulkan oleh mesin dan pupuk adalah

penggunaan yang berlebihan terhadap tanah. Untuk alasan tersebut, pemerintah perlu mendorong

pengusaha agrikultura untuk secara periodik menghentikan proses produksinya guna memberi

kesempatan pada tanah mengembalikan kekayaan alamiahnya.

Berabad lamanya, kebanyakan makanan telah dimakan dan dipasarkan ditempat yang jauh dari

tempat dia diproduksi. Teknologi telah membuat pemasaran produk agrikultural ke area yang lebih luas

dengan adanya transportasi dan komunikasi. Banyak lahan pertanin telah dikembangkan dalam jumlah

yang melampaui kebutuhan masyarakat yang tinggal di sekelilingnya. Ketika pemasaran masih bersifat

lokal, cuaca yang buruk bisa mengakibatkan naik turunnya persediaan pangan baik bagi petani maupun

konsumen. Sekarang, karena makanan dapat didatangkan dan dikirim dari belahan dunia manpun, maka

Negara yang penduduknya makmur tidak perlu khawatir kekurangan makanan. Disisi lain, cuaca yang

buruk juga bisa mempengaruhi pasar di mana saja. Kepedulian pemerintah untuk memelihara persediaan

pangan nasional bagi konsumen dan melindungi petani dari naik turunnya hasil panen telah

menghasilkan banyak benuk pengendalian agrikultural, yang mencakup juga pengendalian penggunaan

tanah, produk apa saja yang dijual, dan berapa harganya. Pada abad yang lalu, kebanyakan masyarakat

Amerika bekerja di industry pertanian. Sekarang, karena teknologi telah meningkatkan efisiensi

agrikultural hanya sebagian kecil (2% saja) dari penduduk yang secara langsung terlibat dalam industry

pertanian. Kebanyakan orang lebih terlibat dalam produksi perlengkapan dan alat pertanian, pupuk,

pemrosesan hasil pertanian, penyimpanan, transportasi, dan distribusi dari makanan dan serat.

Kurangnya jumlah petani yang menanam bahan pangan yang dibutuhkan oleh semua bangsa telah

membuat banyak orang berubah dalam caranya memandang kehidupan, dari pandangan hidup petani

yang mementingkan proses menjadi masyarakat yang lebih mementingkan apa yang terlihat

dihadapannya tanpa mempedulikan darimana asalnya, bagaimana mengolahnya, seberapa sulit

memeliharanya. Pertumbuhan teknologi telah membimbing kita untuk menggunakan banyak material

24

dari lingkungan dengan kecepatan yang lebih tinggi daripada kemampuan alam membentuknya kembali.

Hutan di banyak negara telah hilang sejak ratusan tahun yang lalu, dan simpanan sumber daya alam

telah berkurang. Hal tersebut memerlukan penemuan-penemuan material pengganti, sebagian berhasil

dan sebagian lagi kurang berhasil. Secara terus menerus, pembuangan material bekas pakai juga

menimbulkan masalah. Sebagian material bekas yang berupa bahan organik akan dapat kembali ke alam

tanpa menimbulkan bahaya pada lingkungan, walaupun seiring dengan pertambahan penduduk tugas

membersihkan sampah atau material sisa atau bekas pakai menjadi tugas yang sulit dan mahal.

Menurut Soemarwoto (1985) ada beberapa faktor yang menentukan lingkungan hidup yaitu:

1) Jenis dan jumlah masing-masing jenis unsur lingkungan hidup.

2) Hubungan atau interaksi antara unsur dalam lingkungan.

3) Kelakuan atau kondisi unsur lingkungan hidup.

4) Non-material, suhu, cahaya, kebisingan.

b. Teknologi dan lingkungan Ilmu dan teknologi memberi peluang kepada manusia untuk merubah lingkungan. Perubahan yang

terjadi bisa secara cepat atau lambat. Manusia menggunakan teknologi dengan tujuan untuk memenuhi

kebutuhan hidupnya. Akan tetapi perlu diingat bahwa pada hakikatnya teknologi selain dapat membawa

kesejahteraan dapat pula membawa bencana. Pemakaian ilmu dan teknologi dalam meningkatkan kualitas

hidup manusia memberikan efek samping tersendiri. Adanya pabrik dan berbagai industri akan

menyebabkan pencemaran terhadap lingkungan. WHO telah menetapkan ada 4 tingkat pencemaran, yaitu:

1) Pencemaran yang tidak menimbulkan kerugian kepada manusia jika dilihat dari zat pencemaran dan

waktu kontaknya dengan lingkungan.

2) Pencemaran yang mulai mengakibatkan iritasi ringan pada panca indra.

3) Pencemaran yang sudah mengakibatkan reaksi pada paal tubuh dan menyebabkan sakit kronis.

4) Pencemaran yang sudah besar sehingga menimbulkan gangguan dan menyebabkan sakit parah bahkan

kematian.

25

Material lainnya seperti plastik tidak bisa dengan mudah didaur ulang, dan tidak mudah

diuraikan oleh alam. Material lain seperti sampah radioaktif belum ditemukan cara terbaik untuk

mengolah buangannya, mempunyai waktu paruh yang sangat lama sehingga dia merupakan sampah

yang paling ditakuti sehingga banyak menimbulkan kontroversi. Pemecahan masalah ini menuntut

langkah yang sistematis dan hati-hati melibatkan masyarakat dan inovasi teknologi.

26

BAB III

PENUTUP

Ekologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang bagaimana makhluk hidup berinteraksi

dengan lingkungan biologis dan fisik dalam menjalankan kehidupannya, dan bagaimana interaksi

tersebut mempengaruhi distribusi dan kelimpahan suatu jenis makhluk hidup.Dalam ekologi ada

tingkatan yang berlapis mulai dari ekologi organisme, ekologi populasi, ekologi komunitas, dan ekologi

ekosistem. Ekologi organisme mempelajari tentang perilaku jenis mahluk hidup tertentu. Ekologi

populasi mempelajari tentang dinamika populasi yang dipengaruhi oleh laju kelahiran, laju kematian,

dan komposisi penduduk berdasarkan usia. Ekologi komunitas menggambarkan bagaimana suatu jenis

mahluk hidup yang hidup di lingkungan tertentu berinteraksi dengan jenis mahluk hidup lain di

lingkungan yang sama. Ekologi ekosistem merupakan tingkatan yang paling kompleks dalam hal

organisasi biologis karena mencakup semua aspek mulai dari perilaku organisme, dinamika populasi,

interaksi dalam komunitas yang terjadi di suatu ekosistem. Pergantian beberapa spesies oleh spesies

lainnya dalam kurun waktu tertentu dikenal dengan istilah suksesi ekologi. Komunitas terakhir dan stabil

(tidak berubah) yang mencapai keseimbangan ekosistem disebut komunitas klimaks

Manusia juga mempunyai peran sebagai pengelola lingkungan dalam arti positif. Semua orang

tahu bahwa keseimbangan ekosistem perlu dipelihara, tetapi tidak semua orang dapat menerapkannya

dalam berinteraksi dengan lingkungan. Salah satu contoh pengelolaan lingkungan adalah dengan

menyisihkan daerah tertentu untuk dijadikan cagar alam sebagai biokonservasi dan memperbaiki

lingkungan yang rusak melalui proses restorasi ekologi.

27

DAFTAR PUSTAKA

Andreson, J.M. 1981. Ecology for Environmental Sciences : Biosphere, Ecosystems and Man. Edward Arnold.

London : 175 pp.

Anon. 1991. Enclopedia Americana. Vol. 9. Americanan Corporation, New York,

USA : 954 pp.

Anon. 1989. Ensiklopedi Nasional Indonesia. Jilid 5. PT. Cipta Adi Pustaka, Jakarta : 592 pp.

Anon, 1989. Ensiklopedi Nasional Indonesia. Jilid 5. PT. Cipta Adi Pustaka, Jakarta : 592pp.

Bayong, Tj HK., 2003. Geosains, Penerbit. ITB, Bandung.

Bayong, Tj HK., 2003. Geosains, Penerbit. ITB, Bandung.

Bennet, John, W. 1982. Human Ecology as Human Behaviour a Normative Anthropology of Resource Use and

Abus, Human Ecology, Education for Environment Welfare, and Prosperity Asaihl. Jakarta: Seminar in

Human Ecology.

Kasting. J.F., O.B. Toon & J.B. Pollack. 1988. How climate evolved on the terrestrial planet.Scientific

American 2568 (2) : 46-53.

Marten., G.T. 2001. Human Ecology. Basic concept for sustainable development. Earthcan Publ. Ltd., Glasgow,

UK : 237 pp.

Michele Zeilik, 1976. Astronomy, Hasper and Row Publisher, New York.

Miller Jr., G.T. 1979. Living in the Environment. Second Edn. Wadsworth Publ. Coy. Belmont USA : 470 pp.

Muslimin, L.W. 1995. Mikrobiologi Lingkungan. Universitas Hasanudin bekerja sama dengan P3SL DIKTI

DEPDIKBUD, Jakarta : 174 pp.

Nirarita, CK Endah, P. Wibowo & D. Padwinata (Eds). 1996. Ekosistem Lahan Basah Indonesia., Canada Fnd,

PPPGIPA, British Petroleum, Bogor : 379 pp.

Odum, E.P. 1993. Dasar-dasar ekologi (Terjemahan T. Samingan). Gajah Mada Universitas Press, Yogyakarta

697 pp.

Otto Soemarwoto. 1983. Ekologi Lingkungan Hidup dan Pembangunan, Jakarta.

Resosoedarmo, S. K. Kartawnata dan A. Sugiarto, 1985. Pengantar Ekologi. Fakultas Pascasarjana IKIP Jakarta

sama dengan BKKBN, Jakarta : 149 pp.

Ribes, B. 1978, Biology and Ethics. Unesco, Paris : 36 56.

Soerjani. M. 1997. Pembangunan dan Lingkungan. Meniti Gagasan dan Pelaksanaan. Sustainable

Development. Institut Pendidikan dan Pengembangan Lingkungan, Jakarta : 48 pp.

Soerjani, M. 1997. Pembangunan dan Lingkungan. Meniti Gagasan dan Pelaksaan Sustainable Development

Institut Pendidikan dan Pengembangan Lingkungan, Jakarta 48 pp.

Starr, C. & R. Taggart. 1994. Biology, the diversity of live. Third Edn Wadsworth Publ. Co. Belmont,

USA : 47 pp.

Unesco UNEP International Environmental education News-Letter, The Belgrade: a Global Team work for

Environmental Education, Vol 1 No. 1.

www.microsoft.com/product/encarta., copyright 2009 Microsoft Corporation All rights reserved Term of use