EKOSISTEM

EKOSISTEM
1. Pengertian Ekosistem
a. Ekosistem adalah suatu sistem yang terdiri dari
komponen-komponen biotik (hidup) dan abiotik
(tak hidup) dan saling berhubungan timbal balik
atau berinteraksi
b. Ekosistem  Suatu kawasan alam yang
didalamnya tercakup unsur-unsur hayati (biotis)
dan nonhayati (abiotis) yang saling hubungan
timbal balik satu sama lainnya
* Istilah ekosistem pertama kali dikemukakan oleh
Tansley tahun 1935  istilah lainnya Mikrokosm,
Forb, 1887; Holocoen, Friederich,1930; Biosistem,
Thienemann, 1939; Bioinertbody, Vernadsky, 1944
Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal
balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya; biotik dan
abiotik
• Sekarang dikenal Ilmu Lingkungan (environmental
sciences) dan Biologi Lingkungan (environmental
Biology)
• Ilmu Lingkungan  Ilmu yang mengintergrasikan
berbagai ilmu yang mempelajari hubungan antara
makhluk
hidup
(termasuk
manusia)
dengan
lingkungannya, yang sekaligus dipandang dalam
suatu ruang lingkup serta perspektif yang luas dan
saling berkaitan
misalnya:
Sosiologi,
epidemiologi,
kesehatan
masyarakat,
geografi,
planologi,
meteorologi,
hidrologi, ekonomi, pertanian, kehutanan, perikanan,
peternakan, dan lain-lain.
 Ilmu Lingkungan dapat menjadi wadah bagi
pendekatan interdisiplin ilmu dalam mengatasi
masalah lingkungan hidup manusia khususnya dan
organisme hidup pada umumnya.
** Ekologi (oikios = rumah, tempat tinggal; logos =
telaah, ilmu, studi) oleh Ernest Haeckel, Jerman,
1869.
Ekologi ini berkembang pesat setelah tahun 1900
dan lebih pesat lagi dalam dua dasawarsa terakhir
ini.
2. Pembagian Ekologi
Ekologi sekarang cakupannya sangat luas, tetapi
dapat digolongkan :
A. Menurut bidang kajiannya
1. Autekologi  ekologi yang mempelajari suatu
jenis/species organisme yang berinteraksi dengan
lingkungannya.
Biasanya ditekankan pada aspek siklus hidup,
adaptasi terhadap lingkungan, sifat parasitis/non
parasitis.
Misal : ekologi pongo pygmaeus, dll.
2. Sinekologi  ekologi yang mengkaji berbagai
kelompok organisme sebagai suatu kesatuan
yang saling berinteraksi dalam suatu daerah
tertentu.
B. Pembagian menurut Habitat
* Ekologi kelautan/bahari
* Ekologi perairan tawar
* Ekologi darat/terestrial
* Ekologi estuaria/muara sungai laut
* Ekologi padang rumput
C. Pembagian menurut Taksonomi
* Ekologi Tumbuhan
* Ekologi Serangga
* Ekologi Burung
* Ekologi Manusia, dll.
• Ekologi merupakan salah satu ilmu dasar bagi ilmu
lingkungan  dalam ilmu lingkungan dan ekologi,
jasad hidup pada dasarnya dipelajari dalam unit
populasi.
• Ilmu Lingkungan tekanannya ditujukan terutama
kepada menyatukan kembali segala ilmu yang
menyangkut masalah lingkungan kedalam kategori
variabel yang serupa, yaitu : energi, materi, ruang,
waktu dan keanekaragaman (diversitas).
3. Komponen-komponen Ekosistem
A. Menurut fungsinya
1. Komponen Autotrofik (autos – sendiri; trofik –
menyediakan makanan), yaitu : organisme yang
mampu menyediakan makanan atau mensintesis
makanannya sendiri dari bahan-bahan anorganik
menjadi bahan organik (tumbuhan berklorofil)
2. Komponen Heterotrofik (hetero – berbeda,
lain)  organisme yang hanya mampu
memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai
bahan makanannya yang disediakan/disintesa
oleh
organisme
lain
(hewan,
jamur,
mikroorganisme)
B.
1.
Menurut Segi Penyusunannya  4 komponen
Abiotik/bahan tak hidup,
yaitu komponen fisik dan kimia yang terdiri antara
lain tanah, air, udara, sinar matahari, dsb. dan
merupakan
medium
atau
subtrat
untuk
berlangsungnya kehidupan.
2. Biotik, yang terdiri dari 3 komponen
2.1. Produsen (organisme autotrofik)  tumbuhan
berklorofil
2.2. Konsumen (organisme heterotrofik)
2.3. Pengurai, perombak, dekomposer
 Jamur, bakteria, anthropoda  serangga tanah dan rayap.
Sebutkan semua komponen ekosistem kolam dan sawah !
• Organisme pengurai dalam ekosistem berfungsi
selain mengatur keperluan dan kelangsungan
kehidupan sendiri, juga berfungsi :
a. Menetralisasi bahan-bahan organik yang telah mati
b. Menghasilkan makanan untuk organisme lain
c. Menghasilkan zat-zat kimia/hormon lingkungan 
stimulator
(perangsang)
atau
inhibitor
(penghambat) pertumbuhan.
3.Tingkatan Organisasi Makhluk hidup
Mahluk hidup memiliki tingkatan organisasi yang berkisar dari
tingkat paling sederhana ke tingkat organisasi paling kompleks
(spektrum biologi dalam pemahaman ekologi) sebagai berikut :
Protoplasma  Sel  jaringan  Organ  Sistem Organ 
Organisme/species  Populasi  Komunitas  Ekosistem 
Biosfer.
• Species  Suatu populasi atau kelompok populasi
yang anggota-anggotanya mempunyai kemampuan
berbiak silang sesamanya secara alami dan
menghasilkan turunan yang fertil.
• Populasi  Kelompok individu suatu species yang
mempunyai potensi untuk berbiak silang antara satu
individu dengan individu lainnya (jantan+betina).
 Ada 2 populasi banteng di ujung kulon dengan
banteng di pangandaran karena dihalangi oleh jarak
jauh dalam berbiak silang.
• Setiap populasi membutuhkan bahan makanan,
ruang/tempat tinggal dan kebutuhan hidup lainnya.
Bila lingkungan alam tidak mampu lagi untuk
menyediakan/menyokong
secukupnya,
maka
timbullah kompetisi atau persaingan.
• Kompetisi dapat menimbulkan dua akibat / efek,
yaitu :
1. Akibat Ekologi (dalam waktu singkat)
2. Akibat Evolusi (dalam waktu lama/panjang)
Akibat Ekologi antara lain :
1.Tertekannya kelahiran/natalitas, kelangsunga
hidup (survival) dan pertumbuhan populasi.
2. Meningkatnya emigrasi populasi
Akibat Evolusi (perubahan yang berangsur-angsur
pada populasi), misalnya individu bertubuh kecil
berkompetisi dengan individu bertubuh besar 
lama kelamaan populasi itu akan banyak melahirkan
individu bertubuh besar (yang menang) dan yang
kecil akan tersisihkan (kalah)  akhirnya populasi
akan dikuasai oleh populasi bertubuh besar, bahkan
yang kecil akan hilang tak berkembang.
• Dua faktor lingkungan yang dapat menurunkan
daya biak / reproduksi populasi :
1. Faktor yang bergantung kepada kepadatan
populasi itu sendiri (density dependent factor),
misalnya kekurangan bahan makanan, kekurangan
ruang untuk hidup karena populasi terlalu padat.
2. Faktor yang tak bergantung kepada kepadatan
populasi (density independent factor), misalnya
penurunan suhu lingkungan secara drastis dan
mendadak; bencana alam  angin ribut pada suatu
musim  banyak membunuh individu populasi.
• Kepadatan populasi adalah jumlah individu dari
populasi itu yang menempati suatu ruang
persatuan
luas
tertentu
?
Diversitas
(keanekaragaman jenis/keanekaan jenis).
N
D=
S
D = Kepadatan Populasi
N = Jumlah Individu
S = Satuan Luas (M2 , Ha, dll)
Kepadatan Populasi ditentukan oleh :
1.
2.
3.
Natalis (kelahiran)
Mortalitas (kematian)
Migrasi (emigrasi / imigrasi)
• Komunitas adalah semua populasi dari berbagai
jenis yang menempati suatu daerah tertentu yang
saling berinteraksi satu sama lainnya.
misalnya : populasi ikan mas berinteraksi dengan
ikan mujaer. Harimau berinteraksi dengan singa,
dll. Alang-alang berinteraksi dengan kirinyuh, dst,.
• Bioster adalah ekosistem global yang merupakan
lapisan bumi dimana ada kehidupan atau zona dari
bumi yang terdiri dari tanah/daratan, air dan udara
yang mendukung adanya kehidupan (beberapa
meter dibawah permukaan tanah; beberapa ribu
meter dibawah permukaan laut dan kurang lebih
9.000 Km di atas permukaan bumi; sedangkan
diameter bumi + 12.000 Km) merupakan
organisasi kehidupan yang paling kompleks.
4. Keseimbangan dalam Ekosistem
Keseimbangan
ekosistem
/
homeostatis
ekosistem  kemampuan suatu ekosistem
untuk menahan berbagai perubahan dalam
sistem secara keseluruhan sehingga ekosistem
itu berada dalam keseimbangan.
Keseimbangan itu diatur oleh berbagai faktor
yang sangat rumit, termasuk mekanisme
penyimpanan bahan-bahan, pelepasan hara
makanan,
pertumbuhan
organisme,
serta
dekomposisi bahan-bahan organik.
Misalnya :
Pencemaran sungai oleh sampah, zat-zat racun
yang terlalu banyak  batas homeostatis alami
sungai akan terlampaui  sungai itu mungkin
saja ekosistemnya tidak mempunyai lagi
mekanisme homeostatis alami  airnya secara
permanen berubah / telah rusak sama sekali.
Juga penebangan hutan alami yang melampaui
batas  merusak mekanisme homeostatis
dalam ekosistem hutan.
5. Habitat dan Relung (Niche)
• Habitat adalah tempat suatu organisme hidup
(alamat organisme tertentu) atau tempat tumbuh
sekelompok organisme dari berbagai jenis yang
membentuk suatu komunitas  misalnya habitat
padang rumput, habitat hutan mangrove.
Contoh : Ikan Tuna habitatnya dalam air laut, ikan
mas dalam perairan tawar, durian
ditanah daratan rendah, enau di tanah
darat daratan rendah pegunungan,
eceng gondok di perairan terbuka, dst,.
• Relung (niche)
1. Posisi atau status suatu organisme dalam suatu
komunitas dan ekosistem tertentu yang
merupakan akibat adaptasi struktural, tanggap
fisiologis serta perilaku spesifik organisme itu.
2. Sebagai sub divisi dari habitat, dimana setiap
niche diduduki oleh hanya satu species / jenis.
(Grinell Y., 1917)
• Pada umumnya suatu relung tidak mudah untuk
dipertelakan jenis/species yang sama, seringkali
menempati relung yang berbeda bila berada di
kawasan yang berbeda dan ini tergantung pada
komunitas setempat.
• Banyak
organisme,
khususnya
hewan
yang
mengalami fase-fase perkembangan hidup, secara
beruntun menduduki relung yang berbeda.
Misalnya : jentik-jentik nyamuk hidup dalam habitat
perairan dangkal, sedangkan dewasanya menempati
habitat dan relung yang sama sekali berbeda.
6. Daur Unsur Kimia
6.1. Daur / Siklus Karbon
karbon dalam jumlah besar, secara kontinyu
mengalami pertukaran antara atmosfir dan komunitas
organisme. Karbondioksida (CO2) di atmosfir dan
yang terlarut di air digunakan oleh produser primer
untuk membentuk senyawa organik yang kaya energi
selama fotosintesis.
Produser dimakan oleh konsumer, sehingga senyawa
organik yang mengandung karbon dipindahkan,
konsumer mati  dekomposisi oleh dekomposer.
Semua organisme (produser, konsumer dan
dekomposer) melepaskan CO2 selama respirasi dan
kembali ke atmosfir, bahan bakar minyak (asal fosil)
digunakan di pabrik-pabrik, mobil, dll., juga
melepaskan CO2 ke atmosfer, begitu juga gunung
meletus mengeluarkan antara lain CO2 ke atmosfer 
terjadi siklus karbon
6.2. Daur / Siklus Nitrogen
Walaupun atmosfer bumi 79% terdiri dari gas Nitrogen (N2),
hanya beberapa mikroorganisme saja yang langsung dapat
memfiksasinya yang kemudia menjadi senyawa amonia
(NH3).
* Oleh bakteri nitrafikasi amonia dirubah lagi menjadi nitrit
(NO2)  nitrat (NO3)  tumbuhan hijau  senyawa organik
yang mengandung nitrogen, nukleotida dan asam amino 
DNA, RNA, dan protein dalam rantai makanan produser
dimakan konsumer  bila keduanya mati  dekomposisi
oleh dekomposer  amonia, atau secara langsung
dikeluarkan oleh konsumer lewat sistem eksresi dalam
mentuk urea.
* Selain bakteri nitrifikasi di dalam tanaman juga terdapat
bakteri denitrifikasi yang mampu merubah nitrat  N2 (gas
nitrogen  ke atmosfer  terjadi siklus nitrogen.
6.3. Daur / Siklus Fosfor
* Siklus fosfor merupakan siklus nutrisi sedimen/endapat.
Termasuk juga siklus kalsium, besi, magnesium dan
sodium/natrium karena kebanyakan elemen/unsur ditemukan
dalam endapat batuan.
* Semua organisme membutuhkan fosfor dalam jumlah
besar untuk membentuk ATP, DNA, RNA dan membran sel.
Kebanyakan fosfor terdapat dalam batuan. Erosi dan aliran air
hujan melarutkan fosfor dalam batuan dan membentuk fosfat
(PO4–2).
* Tumbuhan dan produser primer mengabsorbsi fosfat 
senyawa fosfat organik  dimakan oleh konsumer primer 
konsumer sekunder, dst,. dalam rantai makanan  produser +
konsumer mati  dekomposisi oleh dekomposer  fosfat ke
lingkungan  reabsorbsi oleh tanaman atau dilepaskan dari
tanah yang kemudian terakumulasi dalam sedimen, dst,. 
terjadi siklus fosfor.
* Pada suatu ekosistem tertentu karena fosfor dibutuhkan
dalam jumlah besar oleh organisme, maka sering unsur ini
dapat menjadi faktor pembatas.
7. Energi dalam Ekosistem
Energi  Kemampuan untuk melakukan
pekerjaan perilaku energi di alam bebas
mengikuti hukum thermodinamika pertama dan
kedua
Hukum Thermodinamika I  Energi dapat
diubah dari suatu bentuk energi menjadi
bentuk energi lain, tetapi energi tak pernah
dapat diciptakan dan tidak pernah dapat
dimusnahkan. Misalnya energi cahaya

energi panas.
Hukum Thermodinamika II  Setiap terjadi perubahan
bentuk energi, pasti terjadi degradasi energi dari
bentuk energi yang terpusat menjadi bentuk yang
terpencar. Misalnya benda panas menyebabkan panas
ke lingkungan yang suhunya lebih rendah. Berbagai
energi selalu memencar menjadi energi panas 
transformasi energi tidak ada yang berlangsung 100%
efisien menjadi energi yang potensial.
Misalnya : energi surya dalam fotosintesis hanya
sedikit saja diubah menjadi energi potensial/energi
kimia dalam bentuk glukose, sedangkan sebagian
besar  energi panas.
7.1. Rantai makanan dan Tingkat Tropik
Rantai makanan  Pengalihan energi dari sumbernya dalam
tumbuhan, melalui sederetan organisme yang makan dan yang
dimakan.
Dalam ekosistem yang kompleks dikenal adanya tingkat trofik
suatu kelompok organisme
Tumbuhan
Herbivora
Karnivora
Kecil
Karnivora
Sedang
Dst.
• Masing-masing kelompok organisme yang
mempunyai jarak transfer makanan tertentu
dari sumber energi menempati suatu tingkat
trofik tertentu pula. Tingkat trofik 1 adalah
tumbuhan, tingkat trofik 2 hewan herbivora,
tingkat trofik 3 hewan-hewan karnivora kecil,
dst. (dalam ekosistem tingkat trofik biasanya
tidak lebih dari 5).
Konsep rantai makanan sangat praktis untuk
membahas aliran energi dalam ekosistem.
Tetapi yang biasanya terjadi dalam ekosistem
sebenarnya adalah hubungan saling makan
yang lebih kompleks, dan bila disusun secara
lengkap didapatkan jaring-jaring makanan
(food web).
• Tipe
ekosistem
tertentu,
seperti
ekosistem danau, hutan, padang
rumput, terumbu karang, dll., memiliki
komunitas dan struktur trofik tertentu
dengan karakteristik yang tertentu pula.
Struktur trofik dapat diukur dengan
biomasa persatuan luas, banyak energi
persatuan luas persatuan waktu pada
tingkat trofik yang berurutan.
7.2. Piramida Ekologi
Piramida ekologi dapat menggambarkan struktur
trofik dan tingkat trofik, berupa :
a. Piramida Jumlah Individu
b. Piramida Biomassa
c. Piramida Energi
Piramida Biomassa dianggap lebih baik daripada
piramida jumlah individu, karena hubungan
kuantitatif biomassa dapat terlihat, piramida ekologi
memberikan gambaran kasar
tentang
efek
hubungan rantai makanan untuk kelompok
organisme dalam suatu ekosistem.
• Piramida energi sebagai terbaik, karena
memberikan gambaran menyeluruh tentang sifatsifat fungsional komunitas yang terjadi pada
komponen biotik suatu ekosistem.
7.3. Produktivitas
Ada 4 macam pengertian yang penting untuk diketahui
sehubungan dengan pemungutan hasil berbagai bentuk
populasi oleh manusia :
1. Biomassa adalah berat total populasi  jadi sama dengan
jumlah individu polulasi kali berat rata-rata individu
tersebut.
2. Hasil bawaan (standing crop)  jumlah individu atau
biomassa suatu populasi pada suatu waktu tertentu.
3. Produktivitas  jumlah jaringan hidup yang dihasilkan oleh
suatu populasi dalam suatu jangka waktu tertentu, misalnya
daun, buah biji, umbi, daging, telur, dll.
4. Hasil Panen  jumlah hasil yang dipungut pada suatu waktu
panen bagi kepentingan manusia.
8. Suksesi Primer dan Sekunder
Suksesi 
1. Proses perubahan dalam komunitas yang berlangsung menuju
ke satu arah secara teratur.
2. Proses terjadinya suatu komunitas dalam suatu ekosistem,
yaitu dimulai dari komunitas itu lahir  meningkat dewasa
 bertambah tua.
• Suksesi terjadi sebagai akibat dari modifikasi lingkungan fisik
dalam komunitas atau ekosistem. Proses suksesi berakhir
dengan sebuah komunitas atau ekosistem yang disebut
klimaks  komunitas telah mencapai homeostatis.
• Suksesi Primer terjadi bila komunitas asal
terganggu/hilang secara total, sehingga terbentuk
habitat baru atau substrat baru. Gangguan alami
seperti tanah longsor, letusan gunung api, endapat
lumpur muara sungai, endapan pasir di pantai;
oleh manusia  penambangan timah dan batu
bara, tepi jalan yang dipapas, dsb.
Suksesi primer dimulai dari munculnya vegetasi
perintis yaitu lumut kerak  ganggang  pakupakuan (pteridophyta)  tumbuhan tingkat
tinggi/+hewan pindah dan hidup disitu 
komunitas
menjadi
mantap
stabil/dinamis
(komunitas puncak atau klimaks)
contoh : Komunitas di kepulauan Krakatau setelah
meletus tahun 1883
• Suksesi Sekunder
Bila suatu komunitas atau ekosistem alami
terganggu, baik secara alami maupun buatan
(misal: sebagai akibat dari kegiatan manusia) dan
gangguan tersebut tidak merusak total tempat
tumbuh organisme sehingga dalam komunitas itu
substrat lama dan kehidupan masih ada.
 Suksesi sekunder akan terjadi
Banjir, kebakaran secara alami, angin kencang,
gelombang laut (tsunami), penebangan hutan yang
selektif, pembakaran padang rumput dengan
sengaja  merupakan gangguan buatan.
Contoh : tegalan-tegalan, padang ilalang, belukar
bekas ladang, kebun karet yang ditinggalkan 
komunitas hasil suksesi.
Contoh :
1,5
11
132
Karnivora Besar
Karnivora Kecil
Herbivora
703 g/m2 Produsen
A. Pira mida Bioma ssa
3
354.904
708.624
Burung
Laba-laba, sem ut,
Serangga lainnya
Herbivora
5.482.424
Produsen
B. Pira mida Jumlah
Kurva Signoid
Menurun
Pada akhir winter
Daya dukung
Lingkungan
Bertelur
1 tahun
2 tahun
3 tahun
4 tahun
5 tahun
Gamba r : Kurva Idea l Pertumbuha n Populasi
Biotikpote nsial
Environmeta l
Resistanc e
Jumlah Individu
Waktu
Kurva eksponsial
Tugas untuk dipelajari / dipahami
1. Biom dan Tipe-tipe Biom ?
2. Sumber Daya Alam :
a. Hayati dan Nonhayati ?
b. S.D.A yang dapat diperbaharui dan tidak
dapat diperbaharui ?
c. Pencemaran Lingkungan ?
3. Manusia dan Lingkungan hidupnya, peranan
manusia terhadap lingkungan, dan lain-lain ?