P1. Ekologi

1
Ekologi
Lely Riawati, ST., MT
2
Ekologi
Terbentuk dari kata “oikos” dan “logos”. Oikos
berarti tempat tinggal. Logos berarti ilmu 
ilmu mengenai tempat tinggal makhluk hidup.
Diperkenalkan pertama kali oleh Ernest
Haeckel, ahli biologi Jerman, pada 1869.
Ekologi didefinisikan sebagai ilmu yang
mempelajari hubungan timbal balik antara
makhluk hidup dengan lingkungannya.
3
Ekologi
Ilmu lingkungan adalah ilmu inter-disipliner untuk
mengukur dan menilai perubahan dan dampak
kegiatan manusia terhadap ekosistemagar manusia
dapat mengelola ekosistem untuk kelangsungan
hidupnya (survival) sendiri
Prinsip dasar ilmu lingkungan: manusia pada
hakekatnya adalah bagian dari lingkungan alam
(ekosistem) dimana ia hidup.
4
Ekologi
Apabila kita ingin
menanggulangi
permasalahan
lingkungan, maka kita
perlu terlebih dahulu
memahami sistem
lingkungan dimana kita
berada.
5
Studi Ekologi
Ekologi juga berhubungan erat dengan
tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup,
yaitu dimulai dari individu, populasi,
komunitas, ekosistem, bioma dan biosfer yang
saling mempengaruhi dan merupakan suatu
sistem yang menunjukkan kesatuan .
6
Istilah
Organisme  suatu zat hidup, jasad hidup
atau makhluk hidup
Individu  organisme tunggal  seekor tikus,
sebatang pohon jambu, seorang manusia
Populasi  kelompok organisme yang sejenis
yang hidup dan berbiak pada suatu daerah
tertentu
7
Istilah
Komunitas adalah kumpulan dari berbagai populasi
yang hidup pada daerah tertentu yang saling
berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain
Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh
menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup
yang saling mempengaruhi dalam hubungan timbal
balik antara organisme dengan lingkungan biotik dan
abiotik.
Tempat tinggal organisme hidup disebut habitat, bioma
dan biosfer
8
A. INDIVIDU
Dalam mempertahankan hidup, setiap
jenis individu dihadapkan pada
permasalahan terkait dengan lingkungan
Individu akan menyesuaikan diri dengan
lingkungannya.
Kemampuan atau kecenderungan
makhluk hidup dalam menyesuaikan diri
dengan lingkungan baru untuk dapat
tetap hidup dengan baik disebut
adaptasi
9
A. INDIVIDU
Adaptasi Morfologi 
penyesuaian bentuk tubuh
untuk kelangsungan hidupnya
Gigi-gigi khusus
Gigi hewan karnivora  4 gigi taring
yg besar dan runcing (menangkap
mangsa), gigi geraham dgn ujung
yang tajam (mencabik-cabik mangsa)
Paruh
Elang memiliki paruh yang kuat
dengan rahang atas yang melengkung
dan ujungnya tajam. Fungsi paruh
untuk mencengkeram korbannya.
10
A. INDIVIDU
Moncong
Trenggiling  punya moncong panjang
dengan ujung mulut kecil (mengisap
semut dari sarangnya), lidah panjang
dan bergetah yang dapat dijulurkan
jauh keluar mulut (menangkap
serangga)
Daun
Tumbuhan insektivora  daun
berbentuk piala dan permukaan dalam
licin (menggelincirkan serangga yang
hinggap)
Akar
Akar tumbuhan gurun kuat dan panjang
(menyerap air dalam tanah),akar hawa
pada bakau (untuk bernapas)
11
A. INDIVIDU
Adaptasi Fisiologi  penyesuaian
fungsi fisiologi tubuh untuk
mempertahankan hidupnya.
Kelenjar bau
Musang mensekresikan bau busuk
(menghindarkan diri dari musuhnya)
Kantong tinta
Cumi-cumi dan gurita tinta
disemprotkan ke dalam air sekitarnya
(musuh tidak dapat melihat mereka)
Mimikri
Kulit kadal  berubah warna
dipengaruhi oleh hormon dan suhu
&keadaan sekitar
12
A. INDIVIDU
Adaptasi tingkah laku  adaptasi yang
didasarkan pada tingkah laku.
Pura-pura tidur / mati
Migrasi
tupai virginia sering berbaring
tidak berdaya dengan mata tertutup
bila didekati seekor anjing
Ikan salem raja (hidup dilaut) 
migrasi untuk mencari tempat yang
sesuai untuk bertelur (sungai )
Telur yang telah menetas untuk
sementara tinggal di air tawar.
Setelah menjadi lebih besar
mereka bergerak ke bagian hilir
dan akhirnya ke laut
13
B. POPULASI
Ukuran populasi berubah sepanjang waktu 
dinamika populasi.
Perubahan ini dapat dihitung dengan
menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi
waktu  kecepatan perubahan dalam
populasi.
Beberapa faktor penyebab dari alam
(bencana alam, kebakaran, serangan
penyakit), dari manusia (tebang pilih)
14
B. POPULASI
•
•
•
•
•
Populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk
kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing
individu anggotanya diantaranya :
kepadatan (densitas)
Penentu utama
laju kelahiran (natalitas)
pertumbuhan
populasi
laju kematian (mortalitas
penyebaran umur
bentuk pertumbuhan dll
Untuk organisme yang dapat bergerak
(hewan/manusia)  dapat juga disebabkan imigrasi
dan emigrasi
15
C. KOMUNITAS
Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang
lebih kompleks bila dibandingkan dengan
individu dan populasi.
Dalam komunitas, semua organisme
merupakan bagian dari komunitas dan antara
komponennya saling berhubungan melalui
keragaman interaksinya
16
D. EKOSISTEM
Antara komunitas dan lingkungannya selalu
terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan
kesatuan ekologi yang disebut ekosistem.
Komponen penyusun ekosistem adalah
produsen (tumbuhan hijau), konsumen
(herbivora, karnivora, dan omnivora),
detrivores, dekomposer
17
Contoh Ekosistem
18
Komponen Ekosistem
MANUSIA
TUMBUHAN*
HEWAN*
faktor biotik
faktor abiotik
TANAH
AIR
UDARA
19
Komponen Ekosistem
20
D. EKOSISTEM
memiliki komponen dan
menjalankan fungsi/
proses tertentu yang saling
berkaitan dan bergantung
satu dengan yang lainnya.
Bagi setiap makhluk hidup,
komponen ekosistem:
KOMPONEN EKOSISTEM
BIOTIK
Manusia, hewan,
tumbuhan,
mikroorganisme.
menyediakan sumber
daya untuk kebutuhan
hidup, dan
membentuk
kondisi
lingkungan
ALIRAN ENERGI
Sumber: Matahari
ABIOTIK
1. Faktor kimiawi
2. Faktor fisis
FUNGSI EKOSISTEM
(Proses  Dinamika)
DAUR MATERI
Jumlah materi di alam (atmosfer,
hidrosfer, litosfer) tertentu dan
terbatas
21
D. EKOSISTEM – KOMPONEN BIOTIK
a. Produsen  kelompok organisme yang mampu
memanfaatkan secara langsung energi dari lingkungan
abiotik, produsen terbesar tumbuhan (fotosintesis)
b. Konsumen  dari kelompok herbivora (konsumen pada
tingkat paling bawah  konsumen primer) hingga
karnivora tingkat 1,2,...,puncak.
c. Detritivor  kelompok organisme pemakan detritus
(sisa-sisa bagian tubuh dari tumbuhan ataupun
organisme lain yang mati ditanah)
d. Dekomposer  kelompok organisme yang menguraikan
senyawa-senyawa sisa organisme mati.
D. EKOSISTEM – KOMPONEN ABIOTIK YG
MEMPENGARUHI
1. Air : pelarut biologis dan sebagai media berlangsungnya reaksi
biokimia dalam tubuh makhluk hidup sebagian besar enzim
pada tubuh hewan merupakan enzim hidrolase
2. Udara
3. Tanah : tempat hidup bagi organisme dan menyediakan unsur
penting bagi pertumbuhan organisme
4. Suhu : merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk
hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada
kisaran suhu tertentu.
5. Sinar matahari : mempengaruhi ekosistem secara global 
matahari menentukan suhu, untuk berfotosintesis
6. Garis lintang : garis lintang berbeda menunjukkan kondisi
lingkungan yang berbeda pula.
7. Angin : berperan dalam menentukan kelembaban juga berperan
dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu
22
23
Macam Ekosistem
Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi:
A. Ekosistem alami, dan
B. Ekosistem binaan/terbangun (kota, desa, lahan
pertanian)
Ekosistem Alami
mengalami proses-proses
perubahan secara alami
tanpa campur tangan
manusia.
Ekosistem Binaan
membutuhkan pengelolaan dan penambahan energi/materi oleh manusia
agar dapat dipertahankan dalam kondisinya.
24
Biosfer
Lapisan bumi tempat ekosistem beroperasi,
merupakan keseluruhan bioma dan ekosistem di
bumi dimana antara yang satu dengan yang lain
lain saling terhubungkan oleh siklus air dan
atmosfer
Lapisan biosfer meliputi
Atmosfer  ribuan meter di atas permukaan air laut
Litosfer  beberapa meter dibawah permukaan
tanah
Hidrosfer  ribuan meter di bawah permukaan air
laut
25
Lapisan Atmosfir
Atmosfer Bumi adalah lapisan gas yang mengelilingi
planet bumi yang ditahan oleh gravitasi bumi.
Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan
menyerap radiasi ultraviolet matahari, pemanasan
permukaan melalui retensi panas (efek rumah kaca),
dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan
malam.
Udara kering mengandung kira-kira (dengan volume)
78,09% nitrogen, 20,95% oksigen, 0,93% argon,
0,039% karbon dioksida, dan sejumlah kecil gas
lainnya.
26
Lapisan Atmosfer
27
Lapisan Atmosfir
Troposphere. 18 km di atas permukaan
air laut pada area katulistiwa, 8 km di
atas permukaan air laut pada area kutub.
Panas berasal dari konduksi, konveksi,
evaporasi, dan radiasi. Kenaikan
ketinggian menurunkan temperatur
sebesar 6,4ºC / 1000 m.
Stratosphere. 18 - 50 km di atas
permukaan air laut. Panas berasal dari
absorpsi UV oleh ozon.
Mesosphere. 50 - 80 km di atas
permukaan air laut.
Thermosphere. Panas berasal dari
reaksi sinar UV dengan atom, molekul,
ion dan plasma.
Exosphere. Kandungan gas menipis.
28
Lapisan Bumi
Inner Core. Mengandung
inti padat iron-nickel.
Temperatur sangat panas
(3000º-6650ºC).
Outer core. Mengandung senyawa iron-nickel
bermuatan magnetik.
Liquid lower mantle. Mengandung iron silicates.
Liquid upper mantle. Mengandung iron magnesium
silicates.
Athenosphere. Berwujud semisolid, dan plastis.
Crust. Terdiri dari continental crust (daratan) dan
ocean crust (dasar perairan). Continental crust
mengandung batuan silicate, sedangkan ocean crust
mengandung batuan iron-magnesium silica
compounds.
29
Lapisan Litosfer
The O or organic horizon. Mengandung
humus, Campuran kompleks dari
dekomposisi organic material,
microorganisme, dan sedimen.
The A horizon. Tersusun dari coarse
sand, silt dan mineral.
The E or eluviation horizon. Proses
eluviation memisahkan fine particles dan
mineral dengan coarse material
menggunakan air resapan.
The B horizon. Fine particles dan
mineral yang terlarut dari E horizon
tersimpan di B horizon. B horizon tipikal
kemerahan atau kecoklatan karena
kandungan mineral dan organic oxides
yang terkandung.
The C horizon. Terbentuk dari
weathered bedrock atau regoliths. C
horizon tidak tepengaruh zona biologis
dan hanya organic matter kecil yang
terkandung di dalamnya.
Lapisan tanah paling bawah adalah the
R or rock horizon, yang terbentuk dari
bedrock. bebatuan kasar yang
merupkan bagian terbawah dari
struktur tanah
Susunan struktur tanah dapat dilabeli: O, A, E, B, C, R.
Forest
floor
Mineral
soil
30
Gerakan Keping Tektonik
Divergent boundaries : zona di mana kepingan bumi
bergerak berpisah, sehingga meninggalkan celah.
Convergent boundaries : zona di mana kepingan bumi
bergerak bertemu, sehingga membentuk gunung atau
kepingan saling tumpang tindih.
Transform boundaries : zona di mana kepingan bumi
mengalami deformasi.
31
Siklus Bebatuan
Batuan yang terbentuk dari
batuan cair, atau magma
yang keluar dari bumi disebut
igneous rocks.
Batuan yang terbentuk pada
permukaan atau di
bawahnya karena pengaruh
cuaca dan terdekomposisi
dalam beberapa lapisan
disebut sedimentary rocks.
Igneous atau sedimentary
rocks yang mendapatkan
tekanan atau temperatur
(tetapi belum melebur)
membentuk metamorphic
rocks.
32
Siklus Bebatuan
Di bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan
batuan metamorf.
Ketiga batuan tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi
ketiganya juga bisa berubah menjadi batuan lainnya.
Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikelpartikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga
bisa membentuk batuan sedimen.
Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan
kemudian kembali menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut
siklus batuan atau ROCK CYCLE
33
Siklus Bebatuan
Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan.
Macamnya adalah pelapukan secara:
1. Fisika: perubahan suhu panas  dingin. Hujan pun juga dapat
membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang
sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan
pecah.
2. Kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan
(larutan HCl bereaksi dengan batu gamping), air pun dapat bereaksi
melarutan beberapa jenis batuan“hujan asam”
3. Biologi: misal disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang
cukup besarmampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan
akhirnya dapat memecah batuan.
34
Siklus Bebatuan
Setelah batuan mengalami pelapukanpecah menjadi bagian yang lebih
kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya tempat
dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi, dapat terjadi melalui beberapa
cara:
1. Akibat grafitasi bumi pecahan batuan menggelinding melalui tebing
jatuh dipermukaan tanah.
2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang
ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat
yang lain.
3. Akibat angin: biasanya terjadi di daerah gurun.
4. Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti
yang ada di Alaska sekarang juga mampu memindahkan pecahanpecahan batuan yang ada.
35
Kandungan Litosfer
oxygen (47%),
silicon (28%),
aluminum (8%),
iron (5%),
calcium (4%),
sodium (3%),
potassium (3%) and
magnesium (2%)
36
PROSES TERBENTUKNYA TANAH
Batuan-batuan induk (bedrock-R) terpecah menjadi menjadi
bagian-bagian kecil akibat perubahan cuaca . Di pecahanpecahan mineral ini tumbuh lumut sehingga air dapat meresap ke
bebatuan sehingga lambat laun akan terbentuk tanah
Tanah terdiri dari berbagai lapisan, lapisan yang terbentuk secara
horizontal ini di sebut dengan Horizon. Bagian atas merupakan
bagian yang kaya akan humus dan bagian terbawah merupakan
batuan-batuan yang kasar
37
Hydrosfer
Photic Zone- surface waters
Nutrient-rich water
producers
Aphotic Pelagic Zone- no light
(below 650 feet)
Benthic Zone- sea floor
Sessile organisms (attached to sea floor)
38
Hydrosfer
Daerah Fotik  dapat ditembus
cahaya matahari  fotosintesis
Daerah Afotik  tidak tertembus
cahaya matahari
(1,386,000,000 cubic
kilometers (km3)
Earth’s water
Keberadaan Air
39
Sekitar 0,9 % (kurang
dari 1%) dari air
dibumi yang mungkin
digunakan oleh
manusia... Itupun
tidak semuanya layak
dikonsumsi
40
Kandungan Garam Air Laut
Sekitar 97 %
air yang ada
dibumi berada
dilautan
41
Bioma
42
Bioma
43
Bioma
Bioma : Gabungan beberapa ekosistem yang
memiliki kemiripan
• Tundra
• Hutan decidous (Hutan Gugur)
• Padang pasir atau Gurun
• Taiga
• Hutan hujan tropis (hutan basah)
• Savana
44
Bioma
Tundra
 terdapat di daerah kutub
 Tumbuhan dominan  lumut kerak (Lichenes), lumut
Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek, biasanya
hanya berumur 4 bulan.
 Hewan  rusa, serigala dan beruang kutub.
Contoh : bioma tundra alpen
45
Bioma
Hutan decidous (Hutan Gugur),
 Terdapat di daerah yang memiliki 4 musim (musim
semi, panas, gugur dan dingin)
 Tumbuhan yang dominan berdaun lebar, seperti
pohon oak, elm, maple dan beech
 Musim panas  menghijau
 Musim gugur menggugurkan daunnya
 Musim dingin daunnya „habis‟
 Musim semi pohon-pohon tersebut mulai
menumbuhkan daunnya.
46
Bioma
Padang pasir atau Gurun
 Banyak terdapat di daerah kering dengan curah hujan
sedikit.
 Tumbuhan yang teradaptasi dengan keadaan
kering, misalnya tubuhnya ditutupi oleh kutikula yang
tebal dan akar yang panjang, kaktusyang
menyimpan banyak air pada batangnya dan daunnya
menyempit menjadi duri.
 Hewan  unta, tikus,ular, kadal, kalajengking, dan
semut
47
Bioma
Taiga
 Terletak di selatan tundra, yaitu di antara
daerah beriklim sedang dengan kutub 
hutan berawa atau hutan boreal.
 Tumbuhan dominannya konifer atau
tumbuhan berdaun jarum (pinus).
 Hewan  beruang hitam, serigala
48
Bioma
Hutan hujan tropis (hutan basah)
 Terdapat di daerah tropis yang banyak turun
hujan.
 Vegetasinya tumbuh sangat rapat, tumbuhan
beraneka ragam tumbuhan pendek yang
hidup di dasar hutan hingga tumbuhan yang
berukuran tinggi dll.
 Hewan monyet, macan, harimau, tapir,
gajah, burung dll. Contoh : Bukit Barisan
Selatan, Lampung
49
Bioma
Savana
 Padang rumput yang diselingi dengan
sebaran pohon yang tumbuh jarang.
 Hewan bison, gajah, jerapah, zebra, domba,
biri-biri, harimau, cheetah, serigala dan ular.
50
Daur Hidup Air
51
Daur Hidup Karbon
52
Daur Hidup Nitrogen
53
Daur Hidup Fosfor
54
Daur Hidup Sulfur
55
Daur Hidup Energi
56
Produsen dan Konsumen
57
RANTAI / JARING-JARING MAKANAN
Rantai / jaring-jaring makanan,
merupakan peristiwa makan dan
dimakan dalam suatu ekosistem
sehingga terjadi perpindahan energi
dengan pola urutan tertentu
58
Rantai/Jaring-jaring Pangan Daratan
59
Rantai/Jaring-jaring Pangan Perairan
Piramida energi, menggambarkan tentang adanya
aliran energi dalam ekosistem. Pada piramida energi
dapat diketahui adanya penurunan sejumlah energi
yang tersedia di setiap tingkat trofik secara berurutan.
Berkurangnya energi di setiap tingkat trofik dikarenakan
hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan
dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya
Biomass Pyramid
Energy Pyramid
Piramida Ekologi
Piramida biomassa,
yaitu piramida yang
menggambarkan bahwa
jumlah biomassa pada
tingkat trofik 1 lebih
banyak daripada
biomassa organisme
tingkat trofik 2, begitu
seterusnya. Biomassa
adalah ukuran berat
materi hidup pada
waktu tertentu
Pyramid of Numbers
Piramida Ekologi
Piramida jumlah, yaitu piramida yang
menggambarkan bahwa jumlah organisme
pada tingkat trofik pertama lebih banyak
dari pada organisme tingkat trofik kedua
atau dengan kata lain jumlah herbivora
lebih banyak daripada karnivora tingkat 1,
karnivora tingkat 1 lebih banyak dari
karnivora tingkat 2 dan seterusnya
*NMI = Negara Maju Industri
**NSB = Negara Sedang Berkembang
62
Populasi vs Lingkungan
63
Selamat Belajar…