EKOLOGI - NANIKDN CHEMISTRY UNS
advertisement
BAB IV EKOLOGI PENGERTIAN DAN RUANG LINGKUP EKOLOGI Komponen Gene Biotik Komponen Abiotik Sel Jaringan Organ Organisme Populasi MATERI ENERGI Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem Sel Jaringan Organ Organisme Populasi Biosistem Gene Spektrum Biologi Komunitas Sistem Komunitas (Ekosistem) PEMBAGIAN EKOLOGI 1) Berdasarkan keilmuan: • Sinekologi : kelompok organisme terhadap lingkungan • Outekologi : individu terhadap lingkungan 2) Berdasarkan taksonomi: • Ekologi manusia • Ekologi tumbuhan • Ekologi hewan • Ekologi mikrobia 3) Berdasarkan keperluan praktis: • Ekologi air tawar • Ekologi laut • Ekologi daratan Ada pula yang membedakan antara ilmu lingkungan dan ekologi. Ekologi lingkungan yang masih murni Ilmu lingkungan lingkungan yang dikelola oleh manusia KOMPONEN EKOSISTEM Secara Fungsional: • Komponen autotrof membuat makanan • Komponen heterotrof mempergunakan dan mendekomposisi makanan Secara Struktural: • Substansi abiotik : C; N; CO2; H2O; dan lain-lain yang terlibat dalam siklus materi. Seperti: karbohidrat; lemak; protein; vitamin; temperatur; iklim; tekanan udara. • Produsen • Konsumen • Pengurai Macam-macam Ekosistem: Secara garis besar: • Ekosistem daratan : padang rumput; hutan; padang pasir dan lain-lain • Ekosistem lautan : air tawar; air laut dan lain-lain ALIRAN ENERGI DAN MATERI: Secara Fungsional: Energi : suatu bahan yang menyebabkan organisme mempunyai kemampuan untuk melakukan kerja Energi dari matahari tumbuhan, hewan dan manusia Rantai makanan (food chain) Piramida makanan : Tingkatan Trofik IV Konsumen III Tingkatan Trofik III Konsumen II Tingkatan Trofik II Konsumen I Tingkatan Trofik I Produsen Matahari Produsen Bahan/ materi (nutrisi) Konsumen I (herbivora) Konsumen II (karnivora) Konsumen III (omnivora) Pengurai / Perombak / Dekomposer Bagan Rantai Makanan dengan aliran energi dan dalur materi di dalamnya K2 K1 (1). Rantai makanan (2). Jaring-jaring makanan H P : Produsen H : Herbivora K : Karnivora P (1) (2) Hubungan antara Rantai Makanan dan Jaring-jaring Makanan DAUR KARBON CO2 + Air + S.M. Dekomposer Senyawa Organik Konsumen DAUR NITROGEN N2 NO3 Protein Amonia NO2 NO3 DAUR KALSIUM Caruban Kalsium + CO2 Dekomposer Akar Tanaman (Senyawa Organik) Konsumen HABITAT, NICHE dan KOMUNITAS 1. Habitat dan Niche Habitat : tempat di mana organisme hidup dengan persyaratan tertentu Niche/relung : status yang fungsional atau profesi makhluk hidup dalam habitatnya Dua jenis makhluk hidup pada suatu habitat yang sama dan mempunyai relung sama, maka akan terjadi persaingan. 2. Populasi Komunitas T T L D M P = = = = = = (L + D) – (M + P) pertumbuhan populasi lahir pendatang mati pergi HUKUM INTERAKSI • Netral : kambing dan kucing • Kompetisi : kambing dan kerbau • Predasi : harimau dan hewan kecil • Mutualisme : Kerbau dan beruang • Komensalisme : Anggrek dan tumbuhan • Parasitisme : Hewan dan bekteri • Antibiosa/amensalisme : Alelopaty dari gulma Daya Dukung : besar kecilnya kemampuan untuk menampung dan memberikan hasil kepada populsi manusia Manusia Berakal, dapat belajar dan berkomunikasi mengatasi lingkungan dan contoh: - udara dingin perapian buat rumah berpakaian - jarak alat transportasi mengubah lingkungan contoh: - hutan sawah, ladang, permukiman - daratan penampungan air hujan Akibat Pengubahan Lingkungan • • Pada umumnya manusia diuntungkan Hewan dan tumbuhan dirugikan Untuk menghindari hal ini, pengubahan lingkkungan harus berwawasan kelestarian lingkungan OIKOS: RUMAH, LOGOS: DISKUSI TENTANG SESUATU Ernest Haeckel (Ahli Biologi Jerman,1869) EKONOMI: OIKOS: RUMAH, NOMOS: PENGELOLAAN EKOLOGI: ILMU YANG MEMPELAJARI HUBUNGAN TIMBAL BALIK ANTARA ORGANISME DAN LINGKUNGAN (Hayati, Fisik) Sangat kompleks, melibatkan berbagai komponen lingkungan yang saling berinteraksi, tidak sesederhana yang dibayangkan UNTUK MENCAPAI KESEIMBANGAN SPEKTRUM BIOLOGI Komponen biotik gene sel organorgan organisme populasi populasi komunitas komunitas sel jaringan jaringan organisme gene + Komponen abiotik Biosistem ENERGI MATERI Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem Sistem sel jaringan organ organisme populasi komunitas gene EKOLOGI PEMBAGIAN EKOLOGI AUTEKOLOGI: mempelajari individu dalam hubungannya dengan lingkungan; pendekatan fisiologi KEILMUAN SINEKOLOGI: mempelajari kelompok individu sbg suatu komunitas: Pengaruh lingkungan terhadap komposisi dan struktur vegetasi TAKSONOMI MANUSIA, HEWAN, TUMBUHAN DAN JASAD RENIK MORFOLOGI, ANATOMI, HISTOLOGI, FISIOLOGI, GENETIKA EKOLOGI (ECOLOGY) ILMU MURNI: MEMBAHAS TEORI, KONSEP DAN KAIDAH HUBUNGAN TIMBAL BALIK ANTARA ORGANISME DAN LINGKUNGAN ILMU LINGKUNGAN (ENVIRONMENT SCIENCE) ILMU TERAPAN: PENERAPAN TEORI, KONSEP DAN KAIDAH EKOLOGI DALAM PENGELOLAAN LINGKUNGAN SISTEM EKOLOGI: Satuan struktur dan fungsi dalam ekologi, terbentuk oleh hubungan timbal balik MH dan Lingk. (Istilah Ekosistem oleh A.G. Tansley, 1935: Struktuk berhubungan dg keanekaragaman spesies, Fungsi berhubungan dg siklus materi dan arus energi melalui komponen-komponen ekosistem) SECARA STRUKTURAL: • ABIOTIK (ANORGANIK, ORGANIK, UNSUR TANAH DAN IKLIM) • BIOTIK (TUMBUHAN, BINATANG, MIKRO ORGANISME DAN MANUSIA) SECARA FUNGSIONAL: BERDASARKAN SEGI TROFIK • PRODUSEN (AUTOTROF) autos:sendiri, trophikos:menyediakan mkn • KONSUMEN (HETEROTROF) • MIKROKONSUMEN (PARASIT, SCAVENGER, SAPROBA) • PENGURAI (DEKOMPOSER:HUMIFIKASI, TRANSFORMER:MINERALISASI) • KESEIMBANGAN INTERAKSI ANTAR KOMPONEN • TRANSFER MATERI DAN ENERGI • KEMAMPUAN MENAHAN BERBAGAI PERUBAHAN DALAM SISTEM DINAMIS TERJAGA KARENA: Secara operasional: 1.Fiksasi Energi 2.Pembentukan bahan organik (Fotosintesis) 3.Produsen dimakan konsumen 4.Degradasi, humifikasi, mineralisasi, digunakan kembali oleh produsen Secara fungsional dapat dianalisis dari segi: 1.Aliran energi 2.Rantai makanan 3.Pola keanekaragaman menurut ruang dan waktu 4.Perkembangan, evolusi dan sibernetika (pengaturan, pengendalian secara keseluruhan) RANTAI MAKANAN DIATAS PERMUKAAN TANAH DISEBUT RANTAI MAKANAN PENGGEMBALAAN (GRAZING FOOD CHAIN) RANTAI MAKANAN DARI PERMUKAAN TANAH KE BAWAH DISEBUT RANTAI MAKANAN DETRITUS (DETRITUS FOOD CHAIN) HABITAT DAN RELUNG Habitat: alamat,tempat tinggal MH/skelompok MH yg membentuk komunitas. Sesuai dg syarat hidup MH (dpt mempertahankan hidup),berarti faktor lingkungan berada dlm kisaran antara titik minimum & maksimum (titik kardinal). Relung (niche): cara utk hidup, fungsi&posisi MH dalam suatu habitat, profesi MH pada suatu habitat. Persaingan terjadi bila MH berada pd habitat&relung yg KOMPONEN EKOSISTEM DAPAT DIGAMBARKAN BERDASARKAN JUMLAH ORGANISME, KANDUNGAN ENERGI ATAU BERAT KERING (BIOMASSA) SETIAP TINGKATAN TROFIK (tingkat perolehan makanan dari suatu organisme) GAMBAR PADA UMUMNYA BERBENTUK PIRAMID DINAMAKAN PIRAMIDA SEHINGGA DAPAT BERUPA PIRAMIDA JUMLAH PIRAMIDA ENERGI PIRAMIDA BIOMASSA EKOLOGI TINGKATAN TROFIK IV (DEKOMPOSER) TINGKATAN TROFIK III (KONSUMEN II) TINGKATAN TROFIK II KONSUMEN I TINGKATAN TROFIK I (PRODUSEN) DAUR HIDROLOGI UAP AIR TRANSPIRASI EVAPORASI EVAPORASI tumbuhan ABSORPSI PERAIRAN AIR TANAH AIR HUJAN DARATAN DAUR NITROGEN SUMBER N: Udara (78%), seny.anorganik (NO3, NO2, NH4), seny.organik (protein, urine). Pengikatan N2 secara biologi dan kimiawi N2 KILAT tumbuhan HUJAN BINATANG KOTORAN/SE DEKOM RESAH POSISI TUMBUHAN TANAH ORGANISME PENAMBAT N Secara Biologi: bakteri nonsimbiotik (5-20 kg ha-1th-1), Bakteri simbiotik (400 kg ha-1 th-1) Secara kimia: energi kilat menyatukan N dan O: NO2+hujan:HNO3 DAUR KARBON DAN OKSIGEN CO2 O2 tumbuhan MANUSIA/ BINATANG INDUSTRI SERESAH/ KOTORAN PEMBAKARAN DAUR FOSFOR Diserap dalam bentuk: H2PO4-,HPO42-,PO43-. Bahan baku: batuan fosfat. BURUNG GUANO BATUAN FOSFAT tumbuhan EROSI DAN PENCUCIAN IKAN PERAIRAN /LAUT SERESAH DEKOMPISISI BINATANG LIMBAH EKOSISTEM TUMBUH DAN BERKEMBANG (BERUBAH) AKIBAT DARI PERUBAHAN KESEIMBANGAN INTERAKSI ANTAR KOMPONEN PERUBAHAN LINGKUNGAN SECARA LAMBAT (EVOLUSI LINGKUNGAN) DISEBUT SUKSESI PRIMER TERJADI PADA LINGKUNGAN PERAWAN, BARU TERBENTUK ATAU BELUM ADA REKAYASA (CONTOH: DELTA) SUKSESI SEKUNDER TERJADI PADA LINGKUNGAN YANG TELAH TERREKAYASA SECARA OBYEKTIF SUKSESI SELALU PROGRESIF (MAJU) • KUANTITAS (JENIS DAN JUMLAH ORGANISME) MENINGKAT SEHINGGA MAKIN KOMPLEKS • KUALITAS LINGKUNGAN MENINGKAT DIVERSITAS RENDAH DIVERSITAS TINGGI TERSUBSIDI MANDIRI DIVERSITAS TINGGI RENDAH STABILITAS TINGGI RENDAH (KERENTANAN TERHADAP GANGGUAN) MANUSIA DAN BIOSFER LINGKUNGAN IMMANEN MANUSIA MERASA BAGIAN DARI LINGKUNGAN manusia LINGKUNGAN manusia TRANSENDEN MANUSIA MERASA DILUAR LINGKUNGAN MANUSIA IMMANEN SANGAT MENJAGA LINGKUNGAN BERAKIBAT PADA KEMAJUAN (TERUTAMA TEKNOLOGI) BERJALAN LAMBAT MANUSIA TRANSENDEN MENGEKSPLOITASI LINGKUNGAN SEDEMIKIAN RUPA DENGAN MENGERAHKAN SEGALA KEMAMPUAN (TEKNOLOGI)
