Materi Kuliah Asas Dan Konsep Ekosistem
-
Upload
fandy-utama -
Category
Documents
-
view
371 -
download
20
Transcript of Materi Kuliah Asas Dan Konsep Ekosistem
1
ASAS DAN KONSEP EKOSISTEM
2
KONSEP EKOSISTEM
EKOSISTEM
ARUS ENERGI
BIOTIKABIOTIK
MANUSIA
HEWAN*TUMBUHAN*
TANAH AIR
UDARA
faktor biotik
faktor abiotik
3
SISTEM EKOLOGI = EKOSISTEM (1)
Satuan yang mencakup semua organisme (“komunitas”) di dalam suatu daerah yang saling mempengaruhi dengan lingkungan fisiknya sehingga arus energi mengarah ke struktur makanan, keanekaragaman biotik, dan daur bahan yang jelas (yakni pertukaran bahan-bahan antara bagian-bagian yang hidup dan yang tidak hidup) di suatu sistem
4
SISTEM EKOLOGI=EKOSISTEM (2)
Suatu kawasan alam yang di dalamnya tercakup unsur-unsur hayati (organisme) dan
unsur-unsur non hayati (zat-zat tak hidup) serta diantara unsur-unsur tersebut terjadi
hubungan timbal balik
5
TROPHE (MAKANAN)
Komponen dalam ekosistemsebagian terpisah waktu dan
ruang
1. Autotrofik (memberi makan sendiri)2. Heterotrofik (memakan yang lainnya)
6
Autotrofik
• Pengikatan energi cahaya• Penggunaan senyawa-senyawa anorganik
sederhana• Membangun senyawa-senyawa komplek
organisme yang mampu menyediakan atau mensintesis makanannya sendiri yang berupa
bahan-bahan organik dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan energi matahari dan klorofil (zat
hijau daun)
7
Heterotrofik (1)
• Pemakaian, pengaturan kembali, dan perombakan bahan-bahan yang kompleks
• Macam (Wiegert&Owens, 1970):1. Biofag-biofag: organisme yang makan organisme
hidup lain2. Saprofag-saprofag: organisme yang makan
bahan-bahan organik mati Memperhatikan kelambatan (lag) waktu antara
penggunaan atau pemakanan bahan hidup dan mati
8
Heterotrofik (2)
organisme yang mampu memanfaatkan hanya bahan-bahan organik sebagai bahan makanannya dan bahan tersebut disintesis dan disediakan oleh organisme lain.contoh: hewan, jamur, dll
9
KOMPONEN EKOSISTEM (1)
1. Senyawa anorganikcontoh: C, N, CO2, H20, dll
2. Senyawa-senyawa organikcontoh: protein, karbohidrat, lemak menghubungkan biotik dan abiotik
3. Resim iklimcontoh: temperatur dan faktor fisik lain
10
KOMPONEN EKOSISTEM (2)
4. produsencontoh: organisme autotrofik (sebagian besar tumbuhan hijau, yang mampu membuat makanan dari senyawa anorganik sederhana)
5. Makrokonsumen contoh: fagotrof organisme heterotrofik, terutama binatang yang mencernakan organisme lain atau butiran bahan organik
11
KOMPONEN EKOSISTEM (3)6. Mikrokonsumen
contoh: • sapotrof (pembusuk), • osmotrof (osmo=lewat selaput)• organisme heterotrofik (terutama mikroba, yang
merombak senyawa kompleks dari protoplasma mati, menghisap sebagian dari hasil perombakan, dan melepas bahan makanan organik yang dapat digunakan oleh produsen bersama-sama dengan senyawa organik, yang memberikan atau menyediakan sumber energi atau mungkin menghambat atau merangsang komponen biotik lainnya dari ekosistem)
12
Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antar komponen ekosistem ini harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang. Perubahan terhadap salah satu komponen akan mempengaruhi komponen lainnya.
13
SATUAN MAKHLUK HIDUP
1. Individu2. Populasi3. KomunitasBioma
Habitat: Tempat hidup dari satuan makhluk hidup
Biosfer
14
SEGI FUNGSIONAL EKOSISTEM
1. Sirkuit-sirkuit energi2. Rantai-rantai makanan3. Pola-pola keanekaragaman dalam waktu dan ruang4. Daur-daur makanan (biogeokimia)5. Perkembangan dan evolusi6. Pengendalian (cybernetics)
Ekosistem adalah satuan fungsional dasar dalam ekologi, karena memasukkan organisme (komunitas-komunitas) biotik dan abiotik, yang masing-masing mempengaruhi sifat yang lain dan keduanya diperlukan untuk pemeliharaan kehidupan di bumi
15
KLASIFIKASI SIRKUIT ENERGI
1. Sirkuit penggembalaanpemakaian langsung tumbuhan hidup atau bagian tumbuhan
2. Sirkuit sisa-sisa (detritus) organik• detritus (deterrere=merusak)• Pengumpulan dan pembusukan bahan-bahan
mati
16
CONTOH EKOSISTEM
* TINGKAT KOMPENSASI
Ekosistem Alami mengalami proses-proses perubahan secara alami tanpa campur tangan manusia.
EKOSISTEM
Ekosistem Binaan membutuhkan pengelolaan dan penambahan energi/materi oleh manusia agar dapat dipertahankan dalam kondisinya.
Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi:A. Ekosistem alami, danB. Ekosistem binaan/terbangun (kota, desa, lahan
pertanian)
18
Sifat Universal Ekosistem (1)
• Ekosistem merupakan interaksi antara komponen autotrofik dengan heterotrofik.
• Ada 2 hal yang penting didalamnya, yaitu:1. Seringkali fungsi dan organisme yang menjalankan proses
interaksi , terpisahkan secara fisik, dalam arti bahwa berbagai organisme itu tersusun dalam stratifikasi
2. Fungsi dasar umumnya terpisah oleh waktu, sehingga terdapat tenggang waktu lama antara terbentuknya bahan yang diproduksi oleh organisme autotrofik dengan pemanfaatan produk tersebut oleh organisme heterotrofik
19
Sifat Universal Ekosistem (2)
20
Sifat Universal Ekosistem (3)
21
PENGENDALIAN LINGKUNGAN KIMIAWI SECARA BIOLOGI
Organisme tidak hanya menyesuaikan diri terhadap lingkungan fisik, tetapi oleh
tindakan-tindakan yang diselenggarakannya dalam ekosistem, juga menyesuaikan
lingkungan geokimia terhadap kebutuhan biologinya
22
Contoh
• Pulau karang• Komposisi kimia laut dan lumpur ditentukan
oleh kegiatan organismenya• eutrofikasi
23
PRODUKSI & DEKOMPOSISI
• Sintesis karbohidrat, lemak, protein, dan senyawa lain yang kompleks oleh tumbuhan berklorofil, merupakan proses yang rumit. Reaksi yang terjadi dalam proses fotosintesa, secara sederhana:
Karbondioksida (CO2) + Air (H20) Gula atau Karbohidrat (C6H1206) + Oksigen (O2)
24
Produktivitas Primer
Jumlah energi cahaya yang diubah menjadi energi kimia (senyawa organik) oleh autotrof
suatu ekosistem selama periode waktu tertentu
25
Produktivitas Sekunder
Laju perubahan energi kimia pada makanan yang dimakan oleh konsumen ekosistem menjadi biomassa baru mereka sendiri
26
Dekomposisi
• Dekomposisi adalah penguraian komponen bahan organik mati menjadi bahan anorganik atau organik yang lebih sederhana oleh organisme heterotrof.
• Pada beberapa ekosistem, rantai makanan dekomposer secara energetik jauh lebih penting dibandingkan dengan makanan perumput
27
HOMEOSTASIS EKOSISTEM
• Homeostasis adalah kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan
• Faktor yang berpengaruh:mekanisme yang mengatur penyimpangan bahan-
bahanpelepasan hara makananpertumbuhan organisme dan produksidekomposisi bahan-bahan organik
Kegiatan di hulu, a.l. :• penebangan hutan di pegunungan konversi lahan untuk perkebunan pertambangan
Daerah muara sungai/ pesisir :• pencemaran air dan tanah
Kegiatan sepanjang sungai, a.l. :• pembangunan permukiman
Dampak di daerah hilir a.l. :• erosi banjir pencemaran
Contoh rusaknya mekanisme homeostasis
HUKUM TOLERANSI: Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta
kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tsb.
KISARAN TOLERANSI POPULASI IKAN HIU THD. SUHU AIR SEBAGAI SALAH SATU FAKTOR LINGKUNGAN ABIOTIS:
**Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.
Rendah SUHU Tinggi
JUM
LAH
PO
PULA
SI
Suhu
yan
g tid
ak d
apat
dito
lera
nsi
(tida
k ad
a in
divi
du)
Suhu
yan
g tid
ak d
apat
dito
lera
nsi
(tida
k ad
a in
divi
du)
Suhu
yan
g m
enye
babk
an c
ekam
an fi
siol
ogis
(jum
lah
indi
vidu
sed
ikit)
Suhu
yan
g m
enye
babk
an c
ekam
an fi
siol
ogis
(jum
lah
indi
vidu
sed
ikit)
Kisaran suhu optimal (jumlah individu banyak)
30
KONSEP KOMUNITAS BIOTIK
• Komunitas Biotik:kumpulan populasi yang hidup dalam daerah atau habitat fisik yang telah ditentukan dan diorganisir sedemikian sehingga mempunyai sifat-sifat tambahan terhadap komponen individu dan fungsi-fungsi sebagai suatu unit melalui transformasi-transformasi metabolik yang bergandengan
• Komunitas tidak hanya mempunyai kesatuan fungsional tertentu dengan struktur trofik dan pola arus energi yang khas tetapi juga kesatuan komposisional
31
ANALISIS KOMUNITAS (2)
• Analisis komunitas di daerah geografis tertentu dari bentang darat, mengutamakan 2 pendekatan berlawanan:1. Pendekatan secara zona
penentuan komunitas sesuai perbedaan kriteria wilayah
2. Pendekatan analisis gradienmelibatkan penyusunan populasi sepanjang gradien atau sumbu lingkungan
32
APLIKASI
Aerob2
Aerator
Efluen air terolah
3
Pengendapan
Biofilter Anaerob Bersekat
Bak ekualisasi
Media: Kerikil
Influen air
limbah
1