BAB II EKOSISTEM

BAB II
EKOSISTEM
A. Sejarah dan Pengertian Ekologi
1. Sejarah Ekologi
Ekologi mempunyai perkembangan yang berangsur-angsur sepanjang sejarah.
Namun sejarah perkembangannya kurang begitu jelas. Catatan Hipocratus, Aristoteles,
dan filosof lainnya merupakan naskah-naskah kuno yang berisi rujukan tentang
masalah-masalahekologi. Walaupun pada waktu itu belum diberikan nama ekologi.
Dimulai pada abad ke-16 dan ke-17 yang timbul dari natural historydan kemudian
berkembang menjadi satu ilmu yang sistimatik, analitik dan obyektif mengenai
hubungan 1ndustry dan lingkungan yaitu ekologi. Nama tersebut baru dikemukakan
oleh seorang ahli biologi Jerman yang bernama Earns Haeckel (1834-1919) pada tahun
1860.
Sekitar tahun 1900, ekolagi diakui sebagai ilmu dan berkembang terus dengan
cepat. Apalagi disaat dunia sangat peka dengan masalah lingkungan dalam
mengadakan dan memelihara mutu peradaban manusia. Ekologi merupakan cabang
ilmu yang mendasarinya dan selalu berkaitan dengan kehidupan sehari-hari.
Pada dewasa ini semua orang semakin wajib mengetahuiekologi, sehingga ilmu
ini menjadi “bintang” di antara cabang ilmu, dimana selama ini hanya menjadi
penunjang. Prinsip-prinsip ekologi dapat menerangkan dan memberikan ilham
dalammencari jalan untuk mencapai kehidupan yang lebih layak. Tidak satu cabang
ilmupun yang dapat mengabaikan ekologi. Apalagi sejak timbulnya gerakan kesadaran
lingkungan diseluruh dunia mulai tahun 1968, dituntutnya kesadaran lingkungan bagi
ssetiap orang antara lain tentang penghematan sumber daya, penghematan 1ndust,
masalah pencemaran udara, pencemaran air, pencemaran tanah dan lain sebagainya.
Jelasnya, adanya masalah globalisasi lingkunganakan mengakibatkan perhatian
semakin mendalam kepada ekologi..
Alam terkadang jadi guru. Inilah filsafat hidup orang minangkabau salah satu
suku bangsa yang ada di Indonesia. Di sini menunjukkan bahwa manusia itu adalah
murid-murid alam atau lingkungan mereka. Kehidupan adalah sebagai dinamika yang
mengandung pergeseran dan perubahan secara terus-menerus. Oleh karena itu, setiap
manusia harus mampu menyesuaikandirinya dengan dengan alam dan lingkungan,
serta sesame makhluk hidup yang merupakan bagian dari alam. Sebagai contoh orang
minangkabau menamakan tanahairnya alam Minangkabau atau alam Indonesia.
Pemakaian ala mini mengandung arti yang sangat bermakna. Dalam hal ini alam bagi
masyarakatnya adalah segala-galanya, bukan hanya sebagai tempat lahir, tempat mati,
tempat hidup dan tempat berkembang. Akan tetapi juga mempunyai makna filosofis.
Ajaran dan pandangan ornag Minangkabau mengambil ungkapan dari bentuk, sifat dan
kehidupan alam, (A.A. Navis, 1984). Pada hakikatnya alam merupakan guru bagi
makhluknya. Dia dapat mempelajari apa saja yang ada di sekelilingnya. Oleh karena itu
lingkungan merupakan laboratorium alam yang sangat baik dan lengkap, namun belum
banyak yang menyadari dan memanfaatkannya.
Jika dipelajari dengan cermat bahwa sejak lahir dan sampai hanyatnya manusia
pada hakikatnya terlibat dengan lingkungan. Dengan arti kata bahwa manusia itu tidak
akan pernah dapat memisahkan diri dari lingkungannya, manusia selalu akan
membutuhkan lingkungannya. Hal ini dapat dipelajaridari sejarahnya bahwa masyarakat
yang primitive untuk hidupnya harusmengenal lingkungannya terlebih dahulu, yaitu
mengenal tenaga-tenaga alam, tumbuhan-tumbuhan serta binatang di sekitarnya.
Peradaban
sebenarnya
sudah
ada
sejak
manusia
mulai
mempelajari
cara
menggunakan api dan alat-alat lain untuk mengubah lingkungannya.
Semakin hari semakin dirasakan oleh manusia untuk harus lebih mengenal
lingkungannya, apalagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang
sangat pesat, pola pendudukdunia yang berubah, begitu pula berkembangnya kekuatan
manusia untuk mengubah lingkungannya. Dengan merenungkan munculnya masalahmasalah lingkungan karena pembangunan yang mengabaikan prinsip-prisip ekologi
yang mendapatkan keuntungan jangka pendek guna memenuhi kebutuhan manusia itu
sendiri yang jumlahnya semakin hari semakin banyak telah menyebabkan peranan
ekologi semakin menonjol.
2. Pengertian Ekologi dan Hubungannya dengan Ilmu-Ilmu Lain
Ekologi merupakan salah satu cabang biologi. Yaitu ilmu pengetahuan tentang
hubungan antara 3ndustry dan lingkungannya. Atau ilmu yang mempelajari pengaruh
factor lingkungan terhadap jazad hidupnya. Ada juga yang mengatakan bahwa ekologi
adalah suatu ilmu yang mencoba mempelajari hubungan antara tumbuhan, binatang
dan manusia dengan lingkungannya dimana mereka hidup, bagaimana kehidupannya
dan mengapa mereka ada di situ. Ekologi berasal dari Yunani “oikos” (rumah atau
tempat hidup) dan “logos” yang berarti ilmu. Secara harfiah ekologi adalah pengkajian
hubungan 3ndustry-orgenisme atau kelompok 3ndustry terhadap lingkungannya.
Ekologi hanya mempelajari apa yang ada dan apa yang terjadi di alam dengan tidak
melakukan percobaan.
Menurut Odum (1971) ekolagi mutakhir adalah suatu studi yang mempelajari
struktur dan fungsi ekosistem atau alam dimana manusia adalah bagian dari alam.
Stuktur disini menunjukkan suatu keadaan dari 3ndust ekologi pada waktu dan tempat
tertentu termasuk kerapatan/kepadatan, biomas, penyebaran potensi unsure-unsur
hara (materi), 3ndust, factor-faktor fisik dan kimia lainnya yang merincikan keadaan
3ndust tersebut. Sedangkan fungsinya menggambarkan hubungan sebab akibat yang
terjadi dalam 3ndust. Jadi pokok utama ekologi adalah mencari pengertian bagaimana
fungsi organisme di alam.
Pada dasarnya ekologi adalah ilmu dasar yang tidak mempraktekkan sesuatu.
Ekologi adalah ilmu tempat mempertanyakan dan menyelidik. Ekologi berkaitan dengan
berbagai ilmu pengetahuan yang relevan dengan kehidupan (peradaban) manuasia.
Seorang yang belajar ekologi sebenarnya bertanya tentang berbagai hal sebagai
berikut:
1. Bagaimana alam bekerja.
2. Bagaimana suatu spesies beradaptasi dalam habitatnya.
3. Apa yang mereka perlukan dari habitatnya itu untuk dapat dimanfaatkan guna
melangsungkan kehidupan.
4. Bagaimana mereka mencukupi kebutuhannya akan unsur hara (materi) dan
energi.
5. Bagaimna mereka berinterkasi dengan spesies lainnya.
6. Bagaimana individu-individu dalam spesies itu diatur dan berfungsi sebagai
populasi.
7. Bagaimana keindahan ekosistem tercipta.
Jelaslah bahwa ekologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk hidup dalam
rumah tangganya atau ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timball ballik
antara makhluk hidup sesamanya dan dengan komponen di sekitarnya. Dengan
demikian seorang ahli ekologi juga menaruh minat kepada manusia, sebab manusia
merupakan spesies lain (makhluk hidup) dalam kehidupan di Biosfer secara
keseluruhan. Selanjutnya dengan adanya gerakan kesadaran lingkungan di negara
maju sejak tahun 1968 sedangkan di Indonesia sejak tahun 1972, di mana setiap orang
mulai memikirkan masalah pencemaran, darah-daerah alami, hutan, perkembangan
penduduk, masalh makanan, penggunaan energi, kenaikan suhu bumi karena efek
rumah kaca atau pemanasan global, ozon berlubang dan lainnya telah memberikan
efek yang mendalamatas teori ekologi. Ekologi merupakan disiplin baru dari biologi
yang merupakan mata rantai fisik dan proses biologi serta bentuk-bentuk yang
menjembatani antara ilmu alam dan ilmu sosial.
Hubungan Ekologi dengan Ilmu-ilmu Lain
Ekologi mempunyai perkembangan yang berangsur-angsur. Dari perkembangan itu
semakin terlihat bahwa ekologi mempunyai hubungan dengan hampir semua ilmu-ilmu
lainnya. Guna memahami ruang lingkup dan sangkut-pautnya ekologi, persoalannya
harus dipandang dalam hubungannya dengan ilmu-ilmu lain. Untuk mengerti hubungan
antara organisme dan lingkungan, semua bidang ilmu yang dapat menerangkan
tentang komponen-komponen makhluk hidup dan lingkungan itu sangat diperlukan. Jika
berbicara mengenai pencemaran hutan, perkembangan penduduk, masalah makan,
penggunaan energi, kenaikan suhu bumi karena efek rumah kaca atau pemanasan
global, ozon berlubang dan lainnya, ini berarti juga harus berbicara menganai ilmu
kimia, fisika, pertanian, kehutanan, ilmu gizi, klimatologi dan laiinya. Boleh dikatakan
bahwa semakin hari semakin terasa hubungan ekologi dengan hampir semua bidang
ilmu yang ada. Semakin terasa bahwa semua orang harus memahami ekologi dan jika
tidak berlebihan dapat dikatakan bahwa ekologi merupakan ilmu dasar dari semua
cabang ilmu yang ada. Ekologi merupakan salah satu cabang biologi dan mempunyai
ruang lingkup yang sangat luas. Ruang lingkup ekologi dapat dilihat pada gambar
spektrum biologi.
Ekologi memperhatikan secara luas sebelah kanan dari spektrum tersebut, yaitu
tingkat-tingkat sistem setelah atau di atas tingkat-tingkat organisme. Di dalam ekologi
istilah populasi dinyatakan sebagai golongan-golongan individu-individu dari setiap
spesies organisme. Sedangkan komunitas adalah semua populasi-populasi yang
menduduki daerah tertentu. Komunitas dan lingkungan yang tidak hidup berfungsi
bersama sebagai sistem ekologi atau ekosistem. Penting untuk diketahui bahwa tidak
ada garis pemisah yang jelas ditunjukkan pada spektrum yang dimaksud.
Interaksi dengan lingkungan fisik (energi dan mineral) pada seiap tingkat
menghasilkan sistem-sistem fungsional yang khas. Dimana sistem itu mempunyai
tujuan
dan
merupakan
gabungan
dari
berbagai
komponen
yang
secara
teraturberinteraksi satu sama lain dan saling ketergantungan serta membentuk satu
kesatuan secara keseluruhan. Agar mudah dimengerti hubungan organisme dan
lingkungannya, semua bidang ilmu yang dapat menerangkan setiap mekhluk hidup dan
lingkungan sangat diperlukan. Penyebaran, adaptasi dan aspek-aspek fungsi
organisme dari komunitas banyak dipelajari dalam ekologi dan erat hubungannya
dengan ilmu-ilmu biologi lainnya seperti taksonomi, morfologi, fisiologi, genetika.
Sedangkan klimatologi, ilmu tanah, geologi, dan fisika memberikan informasi mengenai
keadaan lingkungan. Jadi pengetahuan fisika dan biologi sangat diperlukan bagi
seorang ahli ekologi untuk dapat mengungkapkan hubungan antara lingkungan dan
dunia kehidupan.
Kemajuan teknologi sekarang memungkinkan peenelitian ekologi secara
kuantitatif dan ekosistem yang besar dan kompleks. Dengan menggunakan model
matematika serta pengolahan secara komputer maka akan dapat diramal apa yang
akan terjadi bila sesuatu parameter dalam model itu diubah dan ini menimbulkan bidang
baru yang dikenal sebagai Ekologi Statistik dan Ekologi Sistem (model-model
ekosistem). Kalau direnungkan kemajuan tekhnologi dapat dikatakan merupakan
pedang bermata dua yang dpat digunakan untuk memahami keseluruhan manuasia
dan alam atau untuk menghancurkannya. Oleh karena itu agar teknologi yang
ditemukan manusia itu, bermanfaat untuk kesejahteraan manusia, maka manusia
sebagai insan pemakai harus mempertimbangkan prinsip-prinsip ekologi.
Ekologi dan Ekonomi
Ekonomi juga berasal dari kata “oikos” dan “nomics” yang berarti manajemen.
Jadi ekonomi adalah manajemen tempat hidup atau manajemen lingkungan. Sebagai
sumber energi bagi ekologi adalah sinar matahari, sedangkan sumber “energi” bagi
ekonomi adalah uang. Sebenarnya ekonomi dengan ekologi mempunyai hubungan
yang sesuai. Akan tetapi banyak orang menganggap tangan. Oleh karena itu ahli
ekonomi perlu mempelajari ekologi, sehingga di dalam mendapatkan keuntungan
maksimal juga memperoleh kualitas lingkungan yang maksimal.
Pembagian Ekologi
Ekologi dapat dibagi menjadi:
1. Autekologi: membahas pengkajian individu organisme atau individu spesias yang
penekanannya pada sejarah-sejarah hidup dan kelakuan dalam menyesuaikan
diri terhadap lingkungan.
2. Sinekologi:
membahas
pengkajian
pengkajian
golongan
atau
kumpulan
organisme-organisme yang berasosiasi bersama sebagai satuan.
Bila diadakan suatu studi mengenai hubungan suatu jenis pohon tersebut
terhadap lingkungan, pengkajian itu akan bersifat autekologi. Apabila studi itu
memperhatikan atau mengenai hutan di mana jenis pohon itu tumbuh, pendekatannya
bersifat sinekologi.
Pembagian ekologi ini sangat berguna dalam penelitian. Seseorang yang akan
melakukan penelitian dapat memusatkan diri pada proses-proses, tingkat-tingkat,
lingkungan-lingkungan, organisme-organisme, atau masalah-masalah dan membuat
sumbangan-sumbangan
yang
bernilai
terhadap
keseluruhan
mengenai
biologi
lingkungan.
Aplikasi Ekologi
Manusia sebagai satu bagian dari alam merupakan bagian utama dari
lingkungan yang kompleks. Kegiata-kegiatan seprti perkembangan penduduk, industri
pembangunan
jalan-jalan
dan
pembangunan
hutan,
pemakaian
insektisida,
penggunaan unsur-unsur radio aktif, pembuatan pembuatan pelabuhan udara,
pembangunan pemukiman, pembangunan gedung-gedung lainnya atau pembangunan
terminal bus merupakan beberapa contoh yang dapat mempercepat proses perubahan
lingkungan dari bumi ini. Manusia dengan kelebihannya yang mempunyai akal dan
fikiran dalam kemajuan teknologi ini merasa makhluk yang paling berkuasa di alam ini.
Penemuan-penemuan yang pada mulanya bertujuan untuk kesejahteraan manuasia
dapat menjadi bumerang terhadap hidupnya bila prinsip-prinsip ekologi diabaikan.
Untuk hidup dan hidup berkelanjutan bagi manusia harus belajar memahami
lingkungannya dan pandai mengatur pemakaian sumber-sumber daya alam dengan
cara-cara yang dapat dipertanggungjawabkan demi pemahaman dan kelestarian.
Seorang ahli ekologi harus dapat melihat jauh ke depan, dalam jangka panjang yang
lebih bersifat pengamanan dan pemeliharaan untuk dapat hidup lebih baik dengan
tingkat kesejahteraan yang lebih tinggi.
Asas-asas ekologi dalam kenyataan sekarangini banyak dipakai untuk
menganalisis lingkungan hidup manusia, pertambahan penduduk, peningkatan produksi
makanan, penghijauan, erosi, banjir, pelestarian plasma nutfah dan hewan-hewan yang
langka, koleksi buah-buahan yang langka dan pencemaran (populasi) dan lain
sebagainya. Pada dasarnya masalah lingkungan itu timbul karena kegiatan manusia
sendiri yang tidak mengindahkan atau tidak mengerti prinsip-prinsip ekologi. Begitu pula
aplikasi ekologi dalam arsitektur lansekap, di dalam perencanaan dan perancangan
lansekap haruslah selalu memperhatikan asas-asas atau prinsip-prinsip ekologi dan
mempertimbangkan kemungkinan adanya ancaman masalah lingkungan.
Aplikasi Ekolgi dalam Arsitektur Lansekap
Ekologi merupakan salah satu ilmu yang mendasari arsitektur lansekap.
Lansekap disebut juga bentang alam atau tampak muka bumi meruapakn sebuah
sebuah ekosistem yang memberikan pemandangan. Sesuai dengan apa yang
dikemukakan oleh Zain Rachman (1981) tentang:
a. Lansekap (bentang alam)
Adalah wajah dan karakter lahan atau tapak bagian dari muka bumi ini
dengan segala kegiatan kehidupan dan apa saja yang ada di dalamnya, baik
bersifat alami, non alami atau kedua-duanya yang merupakan baian atau total
lingkungan hidup manusia beserta makhluk-makhluk lainnya, sejauh mata
memandang, sejauh segenap indera kita dapat menangkap dan sejauh imajinasi
kita dapat membayangkannya.
b. Arsitektur lansekap
Adalah bidang ilmu dan seni yang mempelajari pengaturan ruang dan
masa di alam terbuka, dengan mengkomposisikan elemen-elemen lansekap
alami maupun buatan manusia, beserta segenap kegiatannya, agar tercipta
karya lingkungan yang secara fungsional berguna dan secara estetik, efektif,
serasi, seimbang, teratur dan tertib, sehingga tercapai kepuasan jasmaniah dan
rohaniah manusia dan makhluk hidup lainnya
c. Arsitek lansekap
Adalah 8ndust professional yang mendapat pendidikan akademi atau
universitas dalam ilmu dan seni arsitektur lansekap dan aktif dalam kegiatan
perancangan lansekap, perancangan tapak atau perencanaan lansekap, di mana
perancangan lansekap berpijak kuat pada dasar ilmu ekologi dan ilmu
pengetahuan alam dan bergerak dalam kegiatan evaluasi sistematis dari suatu
bidang tanah yang luas, dalam rangka penilaian ketepatan dan cocok tidaknya
bidang tanah tersebut untuk penggunaan, sesuai tujuan di masa mendatang.
Hasil yang diperoleh dapat berupa suatu rancangan tata guna tanah dan
kebijaksanaan yang menyangkut distribusi daripada jenis-jenis pengembangan tata
guna tanah, jaringan jalan raya, lokasi dari proyek 9ndustry, perlindungan air,
perlindungan tanah dan nilai-nilai kenikmatan, serta pemakaian daerah luar kota untuk
rekreasi. Ruang cakup studinya biasanya bertepatan dengan daerah fisiografik alami
seperti daerah aliran sungai besar atau satuan logis unit tanah dan lain sebagainnya.
Jika ditelaah ruang lingkup pemikiran dan tanggung jawab aktivitas arsitektur
lansekap luas sekali, dari taman-taman kecil apakah di pekarangan, halaman kantor,
halaman sekolah, halaman pabrik atau halaman bangunan lainnya, teamn-teman
lingkungan, taman-taman kota, pedesaan, regional sampai pada pegunungan. Begitu
luas cakupannya yang meliputi antara lain berbagai masalah:
a. Desain dan perancangan daerah konservasi, reservasi, dan pelestarian yang
dinamis.
b. Pencemaran, gangguan pemandangan, gangguan suara dan sampah.
c. Erosi, ekologi dan ekosistem, masalah sumber daya alam.
d. Pengembangan tempat-tempat sejarah.
e. Ruang terbuka
f. Pembangunan perkotaan yang berkembang, melebar, berpancaran tak menentu.
g. Jalur lalu lintas dan pengembangan linier sepanjang jalur jalan.
h. Pelapukan perkotaan yang berkembang dan peremajaan perkotaan.
i.
Reklamasi tanah, masalah pantai dan peri kehidupan pantai.
j.
Hutan dan belukar alami serta satwa liar yang berkurang.
k. Kependudukan, urbanisasi dan transmigrasi.
l.
Peran lembaga swadaya masyarakat atau organisasi non pemerintahan.
m. Peran pemerintah dan masalah energi
Dari ruang lingkup dan pemikiran serta tanggung jawab aktivitas arsitektur
lansekap terlihat bahwa selamanya tidak akan dapat lepas dari ekologi. Seorang
ahli arsitektur lansekap tidak hanya sekedar pengisian ruang terbuka akan tetapi
berkaitan erat dengan keselarasan, keseimbngan dan keserasian ekosistem,
oleh karena itu harus mempunyai dasar ekologi yang kuat. Kemampuan yang
perlu dimiliki oleh para ahli arsitektur lansekap antara lain:
a. Dasar pengetahuan dan praktek yang kuat guna pemahaman tanaman serta
cara penggunaannya yang tepat.
b. Dasar pengetahuan dalam bidang geologi, klimatologi, ekologi, sosio budaya dan
ekonomi.
c. Kesadaran biologis dan ekologis.
d. Memberikan nasihat dan petunjuk pelaksanaan prasarana dan sarana pada
umumnya.
e. Harus mempunyai daya penalaran yang tinggi, berwatak dan berjiwa sosial.
Jadi jelasnya, untuk menjadi seorang arsitek lansekap harus memiliki kesadaran
ekologi yang tinggi, serta pengetahuan tentang makhluk-makhluk hidup seperti
tumbuhan, hewan ataupun manusia dengan lingkungannya.
B. Dunia Kehidupan Biosfer
Biosfer berarti tempat kehidupan. Tempat hidup bagi mekhluk hidup seperti
tumbuhan di halaman, ayam dan kucing yang dipelihara, burung yang beterbangan dari
pohon dan bernyanyi diwaktu pagi, serangga dengan suaranya melengking, ikan yang
berenang-berenang dikolam, cacing yang hidup didalam tanah dan jamur yang tumbuh
dikayu-kayuan mati. Kunang-kunang yang beterbangan di sekitar pada rumput,
mengeluarkan cahaya pada malam hari. Semua ini dan juga manusia hidup di planet
(bumi), yang disebut boisfer.
Biosfer dikatakan juga alam atau dunia kehidupan yang terdiri dari semua jasad
hidup, air, udara, tanah dan materi yang mengelilingi dan merupakan suatu lapisan
yang agak tipis dipermukaan bumi. Biosfer juga sebagai suatu sistem hubungan jasad
hidup serta materi dan energi yang mengelilinginya dan manusia merupakan sebagian
dari sistem itu. Dalam ekologi semua itu harus dipelajari. Yaitu hubungan timbal balik
antara makhluk hidup dan lingkungannya.
Semua ilmu selalu bertujuan mencari kebenaran. Namun ilmu tidak akan
membawa kita kepada kebenaran mutlak. Karena semua kesimpulan-kesimpulan dan
penelitian-penelitian itu tidak akan pernah dapat diyakini sepenuhnya bahwa
kesimpulan tersebut benar. Oleh karena itu sarjana harus bersifat kritis.
Jaringan-jaringan kehidupan
Dunia kehidupan sebenarnya jauh lebih rumit daripada yang dilihat sepintas lalu.
Namun jika dilihat hubungan antara tikus dan padi, diamana tikus adalah hewan dan
dapat berpindah tempat sedangkan padi adalah tumbuhan yang tak dapat berpindah
tempat sendiri. Energi dan materi merupakan landasan dunia jasad hidup. Tidak ada
satu organismepun didunia ini yang dapat hidup sendiri. Suatu oraganisme, baru berarti
jika ada organisasi lainnya. Batasan-batasan yang tepat untuk membedakan dunia
timbuhan dan dunia hewan sukar diperoleh. Tumbuhan atau binatang yang hidup
mempunyai kemampuan untuk bereaksi terhadap suatu rangsangan. Perubajan udara
atau cuaca di dalam lingkungan merupakan suatu rangsangan yang menyebabkan
organisme memberikan reaksi.
Reaksi organisme dapat dinyatakan dalam berbagai cara, misalnya adanya
pergerakan, adaptasi, morfologi, pola kehidupan, kegiatan fisiologi, pertumbuhan dan
kelakuan reproduksi. Seperti yang telah dikatakan bahwa tujuan utama ekologi adalah
mencoba menggambarkan prinsip-prinsip umum di mana komunitas alam dam
komponen-komponennya bekerja.
Hal ini dapat berupa intepretasi dari kegiatan tumbuhan dan hewan tertentu di
dalam suatu keadaan pada tempat dan waktu tertentu pula. Jadi ruang ekologi sangat
luas, mencakup beberapa tingkat organisasi biologi dan individu sampai ekosistem.
Suatu individu merupakan suatu kesatuan geneti yang sama, bersama-sama dengan
lingkungan membentuk suatu sistem ekologi individu.
Lingkungan, adalah sejumlah unsur-unsur dan kekuatan-kekuatan diluar organisme
yang mempengaruhi kehidupan organisme.
Populasi, adalah sekumpulan individu dari jenis yang sama dan terjadi bersama-sama
pada suatu tempat dan waktu.
Komunitas, adalah kumpulan populasi yang menempati suatu daerah tertentu.
Komunitas dalam ekologi merupakan komunitas biotik di mana anggota-anggotannya
mempunyai tempat tumbuh (habitat) sama, misalnya komunitas pohon, komunitas
serangga, komunitas burung dan lain-lain.
Ekosistem, di mana komunitas bersama-sama dengan lingkungan abiotis membentuk
suatu sistem ekologi.
Bioma, adalah suatu ekosistem skala besar yang terjadi karena interaksi iklim dan biota
setempat, jadi merupakan tingkat organisasi yang lebih tinggi dari ekosistem.
Biosfer atau ekosfer, adlaha tingkat organisasi biologi terbesar, mencakup semua
makhluk hidup di bumi dan berinteraksi dengan lingkungan fisik secara keseluruhan.
Produsen, seperti tikus memkan padi dan tanaman-tanaman lain seperti ubi jalar,
jagung dan lain-lain. Di sini tikius hidupnya tergantung daripada tumbuhan. Tetapi
tumbuhan hijau seperti padi, dapat membentuk bahan organik dengan menggunakan
energi matahari. Hidup tumbuhan itu sendiri dan hidup organisme lainnya bergantung
pada produksi bahan organik ini. Dalam hal ini tumbuan disebut produsen.
Konsumen, tikus disebut konsumen yaitu “pemakai”. Karena tikus langsung makan
tumbuhan hijau maka disebut konsumen tingkat pertama. Kucing, elang, ular makan
tikus, ini disebut konsumen tingkat kedua. Jika kucing ada kutunya, maka kutu ini
disebut konsumen ketiga, kemudian ada lagi konsumen tingkat selanjutnya. Setiap
tingkat lebih tinggi, hubungan konsumen selangkah lebih jauh dari produsen bahan
organik. Produsen merupakan dasar jaring-jaring konsumen yang rumit.
Keseimbangan, jika diamati di sekeliling kita, akan terlihat bahwa dunia kehidupan itu
selalu berubah-ubah. Seperti adanya perubahan-perubahan musim. Jika tikus dapat
berkembang biak harus tanpa ada penendalian, maka akan mengakibatkan tikus-tikus
akan kehabisan makanan dan akan mati kelaparan. Namun karena adanya kucing atau
hewan lain yang makan tikus, hal tersebut tidak akan terjadi. Sehingga kucing dan
hewan lain pemakan tikus akan mengurangi jumalah tikus sehingga tumbuhan tidak
akan habis, tikus tidak kehabisan makanan. Dalam hal ini telah terjadi suatu
keseimbangan. Jelaslah bahwa `perubahan jumlah tikus yang tak terkendalikan akan
membahayakan kehidupan tikus itu sendiri. Demikian pula untuk hewan lain atau
organisme lainnya, termasuk manusia jika perkembangbiakan tak terkendalikan akan
membahayakan kehidupannya. Ini adalah satu aspek dari keseimbangan.
Setiap makhluk hidup yang sehat selalu berada dalam keseimbangan, walaupun
setiap saat mengalami perubahan. Dengan cara yang sama seluruh dunia kehidupan
pada setiap saat menuju keseimbangan.
Dunia kehidupan selalu berubah baik dalam jagka pendek maupun dalam jagka
panjang. Berbeda dengan keseimbangan timbangan, keseimbangan di alam itu adalah
suatu keseimbangan dinamik yang oelh para ahli disebut keadaan mantap.
Energi, setiap kegiatan memerlukan energi. Setiap makhluk hidup selalu melakukan
kegiatannya. Energi tidak dapat diciptakan sedangkan setiap makhluk hidup terusmenerus harus mendapatkan energi. Sumber energi dari makanan. Di alam energi
terdapat dalam berbagai bentuk seperti :
a. Energi potensial, disebut energi kimia, ada pada kayu bakar, gas atau bensin dan
lain-lain. Dikatakan bahwa zat terdiri dari atom-atom yang berkaitan satu sama lain
secara kimia dalam persenyawaan-senyawaan molekul.
b. Energi mekanik.
c. Energi panas.
Dalam pembakaran di mesin mobil energi kimia diubah menjadi energi mekanik.
Mesin itu dapat menggerakkan mobil sehingga energi mekanik diubah menjadi energi
kinetik.dalam sistem listrik, energi listrik diubah menjadi energi panas, sehingga lampu
dapat hidup. Susu, daging sapi, telur dan lain-lain bahan makanan mengandung energi
kimia. Di dalam tubuh, energi kimia ini melalui proses-proses kimia tertentu dapat
disimpan dan dibebaskan, sehingga dapat dicernakan. Energi kimia yang ada di dalam
makanan misalnya sate, sate berasal dari hewan seperti sapi. Sapi mendapatkan
energi kimia dari makanannya seperti rumput (tumbuhan).
Tumbuhan hasilnya dapat ditingkatkan dengan memberikan pupuk, sedangkan
pupuk tidak dapat memberi energi. Dalam hal ini tumbuhan mendapatkan energi dari
sinar matahari. Sinar matahari diambil oleh tumbuhan hijau dalam proses fotosintesis,
dalam hal ini energi cahaya diubah menjadi energi kimia. Energi diteruskan dari satu
organisme ke organisme lainnya. Energi secara tetap sedikit demi sedikit hilang dari
sistem kehidupan. Pada umumnya energi meninggalkan sistem kehidupan dalam
bentuk panas. Panas ini tidak dapat dugunakan untuk proses fotosintesis, maka energi
mengalir keluar melalui jaring-jaring kehidupan dalam satu jurusan.
Setiap organisme hidup melakukan kegiatan-kegiatan yang mengakibatkan
pelepasan energi. Oleh karena itu setiap tingkat tingkat konsumen mendapat bagian
yang lebih kecil dari energi semula yang ditangkap oleh produsen. Ini membentuk
piramida energi.
Materi, energi yng menjadi penggerak sistem kehidupan pada hampir seluruh makhluk
hidup berasal dari matahari, sedangkan materi sebagai sumber hara untuk tumbuhtumbyan (produsen I) maupun untuk organisme berasal dari bumi.
C. Pengertian Ekosistem
Di alam terdapat organisme hidup (makhluk hidup) dengan lingkungannya yang
tidak hidup saling nerineraksi berhubungan erat tak terpisahkan dan saling pengaruh
mempengaruhi satu sama lain yang merupakan satu sistem. Dalam hal ini makhluk
hidup lazim disebut dengan biotik, dari asal kata bi berarti hidup. Lingkungan yang tidak
hidup disebut abiotik dari asal kata a dan bi berarti tak hidup. Di dalam sistem tersebut
terdapat dua aspek penting yait arus energi (aliran energi) dan daur materi atau disebut
juga daur mineral atau siklus mineral ataupun siklus bahan di samping adanya sistem
informasi. Aliran energi dapat terlihat pada struktur makanan, keragaman biotik dan
siklus bahan (yakni pertukaran bahan-bahan antara bagian yang hidup dan tidak hidup).
Sistem tersebut disebut ekosistem.
Menurut Undang-undang Lingkungan Hidup (UULH, 1982) ekosistem adalah
tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang
saling mempengaruhi. Perlu diketahui bahwa di dalam ekosistem terdapat makhluk
hidup dan lingkungannya. Makhluk hidup terdiri dari tumbuh-tumbuhan, hewan dan
manusia. Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu yang berada di luar individu.
Menurut UULH 1982 bahwa lingkungan hidup adalah kesatuan ruang dengan semua
benda, daya, keadaan , dan makhluk hidup, termasuk didalamnya manusia dan
perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan perikehidupan dan kesejahteraan
manusia serta makhluk hidup lainnya.
Jika berbicara mengenai lingkungan hidup itu berarti yang dimaksud adalah
lingkungan hidup manusia, dimana ada kepentingan manusia disitu. Akan tetapi jika di
situ ada kepentingan gajah, maka itu berarti lingkungan hidup gajah, atau jika disitu ada
kepentingan hidup badak atau orang utan maka itu adalah lingkungan hidup badak atau
orang utan.
Ekosistem merupakan tingkat organisasi yang lebih tinggi dari komunitas, tau
merupakan tingkat organisasi yang lebih tinggi dari komunitas, atau merupakan
kesatuan dari suatu komunitas dengan lingkungannya di mana terjadi antar hubungan.
Di sini tidak hanya mencakup serangkaian spesies tumbuhan dan hewan saja, tetapi
juga segala macam bentuk materi yang melakukan siklus dalam sistem itu serta energi
yang menjadi sumber kekuatan. Untuk mendapatkan energi dan materi yang diperlukan
untuk hidupnya semua komunitas bergantung kepada lingkungan abiotik. Organisme
produsen memerlukan energi, cahaya, oksigen, air dan garam-garam yang semuanya
diambil dari lingkungan abiotik. Energi dan materi kedua dan seterusnya ke konsumenkonsumen lainnya melalui jaring-jaring makanan.
Materi dan energi berasal dari lingkungan abiotik akan kembali lagi ke lingkunga
abiotik. Dalam hal ini komunitas dalam lingkungan abiotiknya merupakan suatu sistem
yang disebut ekosiste. Jadi konsep ekosistem menyangkut semua hubungan dalam
suatu komunitas dan disamping itu juga semua hubungan antara komunitas dan
lingkungan abiotiknya.
Di dalam ekosistem setiap spesies mempunyai suatu niche (relung) ekologi yang
khas. Setiap spesies juga hidup di tempat dengan faktor-faktor lingkungan yang khas di
suatu habitattertentu. Ekosistem seperti halnya dengan komnitas tidak mempunyai
batas-batas ruang dan waktu.
Kaidah-kaidah Ekosistem
a. Suatu ekosistem diatur dan dikendalikan secara alamiah.
b. Suatu ekosistem mempunyai daya kemampuan yang optimal dalam keadaan
berimbang. Di atas kemampuan tersebut ekosistem tidak lagi terkendali, dengan
akibat menimbulkan perubahan-perubahan ingkunga atau krisis lingkunga yang tidak
lagi berada dalam keadaan lesteri bagi kehidupan organisme.
c. Terdapat interaksi antara seluruh unsur-unsur lingkunga yang saling mempengaruhi
dan bersifat timbal-balik.
d. Interaksi terjadi antara :
1) Komponen-komponen biotis dengan komponen-komponen abiotis.
2) Sesama komponen biotis.
3) Sesama komponen-komponen abiotis.
e. Interaksi itu senantiasa terkendali menurut suatu dinamika yang stabil, untuk
mencapai suatu optimum mengikuti setiap perubahan yang dapat ditimbulkan
terhadapnya daalm ukuran batas-bats kesanggupannya.
f. Setiap ekosistem memiliki sifat-sifat yang khas di samping yang umum dan secara
bersama-sama dengan ekosistem lainnya mempunyai peranan terhadap ekosistem
keseluruhan (biosfera).
g. Setiap ekosistem tergantung dan dapat dipengaruhi oleh faktor- faktor tempat, waktu
masing-masing membentk basis-basis perbedaan di antara ekosistem itu sendiri
sebagai pencermianan sifat-sifat yang khas.
h. Antara satu dengan lainnya, masing-masing ekosistem juga melibatkan diri untuk
memilih interaksinya pula secara tertentu.
Suatu ekosistem sangat rumit. Hubunag antar organisme ada yang langsung dan
tidak langsung. Dalam beberap hal hubungannya sangat jauh. Arus energi
memnempuh berbagai macam jalan. Untuk mempelajari suatu ekosistem diperlukan
pengamatan yang lama dan sukar. Mungkin tidak ada satu ekosistempun yang dapat
dipahami seluruhnya. Agar hubungan yang terdapat antar organisme dan lingkungan
abiotiknya dalam ekosistem dapat dipahami, diperlukan penelitian-penelitian yang
seksama. Dengan konsep ekosistem komponen-komponen lingkungan hidup dilihat
secara terpadu sebagai komponen yaDengan konsep ekosistem komponen-komponen
lingkungan hidup dilihat secara terpadu sebagai komponen yang berkaitan dan
tergantung satu sama lain dalam satu sistem. Pendekatan ini disebut pendekatan
ekosistem atau pendekatan holistik.
Di dilam suatu tata ruang yang sempit, berbagai individu akan berdesakan. Disitu
diperlukan terbentuknya suatu struktur yang berlapis-lapis. Di zaman ada rumput, ada
semak, ada belukar, ada pohon dan ada pohon yang tinggi sekali memayungi
semuanya. Di dalam sistem semuanya ini menempati fungsi masing-masing. Dan di
antara berbagai jenis tumbuhan yang lebih bersama itu ada interaksi kimiawi (allelopati)
antara suatu individu tumbuhan tertentu dengan tumbuhan lain di sekitarnya.
Dalam pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan, setiap
pembangunan harus dapat menjaga berfungsinya komponen-komponen lingkungan.
Oleh karena itu suatu ekosistem harus dipertahankan tingkat kehidupan manusiawi
maupun organisme lainnya di dunia ini.
Komponen atau Faktor Ekosistem
Komponen-komponen ekosistem dapat dibagi berdasarkan : dari segi makanan
(tropik). Memiliki dua komponen yang biasanya terpisah-pisah daalm waktu dan ruang
yaitu :
1. Komponen aututrop (memberi makan sendiri), di sini terjadi pengikatan energi
matahari.
2. Komponen heterotrophik (memakan yang lainnya) di sini terjadi pemakaian,
pengaturan kembali dan perombakan behan-bahan yang kompleks.
Pada dasarnya manusia adalah kelompok individu yang merupakan populasi dari
satu spesies (jenis) hewan. Dalam gambar ini terlihat secara ringkas dan sederhana
bagaimana seluruh jaring-jaring kehidupan itu berlangsung melalui daur materi dan
transformasi energi. Energi matahari hanya dapat disintesis dalam bentuk kehidupan
oleh tumbuhan berhijau daun (produsen primer atau ototrof, artinya mampu
menumpang hidup sendiri). Makhluk hidup lainnya adalah produsen sekunder (herbivor
= pemakan tumbuhan), tersier (karnivor = pemakan hewan lain),da seterusnya.
Manusia pada dasarnya karnivor, kemudian berkembang juga menjadi herbivor, dan
disebut omnivor (=pemakan segala macam). Seluruh kelompok makhluk hidup lain ini
disebut heterotrof (soerjani dkk, 1987).
Dari Segi Keperluan Deskriptif
1. Komponen abiotik, terdiri dari :
a. Senyawa-senyawa inorganik ( C H, CO2 H2O dan lainnya) yang terlibat dalam
siklus bahan atau mineral.
b. Senyawa-senyawa organik (protein, karbohidrat, lemak dan seterusnya) yang
menghubungkan biotik dan abiotik.
c. Iklim (temperatur, faktor-faktor fisik lainnya).
d. Air.
2. Komponen-komponen biomas terdiri dari :
a. Produsen, organisme autotropik, umumnya tumbuhan hijau yang mampu
menghasilkan atau membentuk makanan dari senyawa-senyawa an-organik yang
sederhana.
b. Mikro-konsumer atau phagotrof,, organisme-organisme heterotropik, terutama
binatang-binatang yang menceranakan organisme-organisme atau bagian bahan
organik.
c. Mikro-konsumer, saprotrof (sapro = merombak) atau osmotrop, organisme
heterotropik terutama bakteri dan jamur yang merombak senyawa-senyawa
kompleks daripada protoplasma mati. Mengisap beberapa dari hasil perombakan
dan melepaskan bahan makanan inorganik yang dapat dugunakan oleh
produsen. Menghasilkan senyawa organik sebagai sumber energi yang dapat
menghambat atau merangsang komponen biotik lainnya dalam ekosistem.
3. Wiegest dan Owens (1970), membagi heterotrof menjadi :
a. Biophag adalah organisme-organisme yang memakan organisme hidup lainnya.
b. Saprophag adalah organisme-organisme yang memakan bahan-bahan organik
mati.
Dari segi fungsional ekosistem dapat dianalisis menurut segi :
1. Lingkaran mineral.
2. Rantai-rantai makanan.
3. Pola-pola keragaman dalam waktu dan ruang.
4. Perkembangan dan evaluasi.
5. Pengendalian (cybernetiks).
Faktor-faktor Ekosistem merupakan komponen habitat yaitu :
A. Faktor Abiotik terdiri dari :
1. Tanah
a. Sifat fisik tanah seperti tekstur, kematangan, porositas, kapasitas menahan air.
b. Sifat kimia tanah seperti pH, kandungan dan jenis unsur hara (materi).
2. Faktor Iklim
Rezim energi, suhu, kelembapan, angin, kandungan gas/partikel
3. Faktor air
Kecerahan, pH, kandungan unsur
B. Faktor Biotik
1. Produsen :
a. Tumbuhan hijau dan
b. Bakteri
2. Konsumen :
a. Herbivora,
b. Karnivora : kanivora 1, karnivora 2, dan top karnivora
3. Dekomposer.
C. Faktor Manusia
a. Ideologi.
b. Politik.
c. Ekonomi.
d. Sosial.
e. Budaya.
f. Hankam (Nasional dan pribadi).
Tanah Sebagai Ekosistem
I. Komponen Abiotik
A. Fraksi mineral yaitu sifat fisik dan sifat kimia.
B. Kandungan Bahan Organik.
C. Air Tanah
D. Atmosfer Tanah.
II. Komponen Biotik
A. Mikroba seperti Algae, Protozoa, Fungi, baktera.
B. Mesobiota seperti Nematoda dan Artipro.
C. Makrobiota seperti Cacing, Moluska, Artropoda.
Batas dan Ukuran Ekosistem
Ekosisitem merupakan satuan dasar dalam ekologi, karena ekosistem meliputi
makhluk hidup dengan lingkungan organisme (komunitas boitik) dan lingkungan abiotik,
masing-masing mempengaruhi sifat-sifat lainnya dan keduanya perlu untuk memelihara
kehidupan dehingga terjadi keseimbangan, keselarasan dan keserasian alam di bumi
ini. Dalam hal ini fungsi utama ekosistem di bumi penekanannya adalah pada hubungan
wajib, ketergantungan dan hubungan sebab akibat, yang merupakan perangkaian
komponen-komponen untuk membentuk satuan-satuan fungsional.
Sifat universal dari setiap ekosistem, apakah itu ekosistem alami atau ekosistem
buatan manusia yang meliputi ekosistem daratan, ekosistem air tawar atau ekosistem
laut maupun ekosistem lansekap dan ekosistem pertanian serta ekosistem lainnya
adalah interaksi dari komponen-komponen autotropik dan heterotropik. Oleh karena itu
ekosistem merupakan konsep sentral dalam ekologi. Dengan konsep ekosistem,
komponen-komponen lingkungan hidup harus dilihat secara terpadu sebagai komponen
yang berkaitan dan tergantung satu sama lain dalam suatu sistem.cara inilah yang
dimaksudkan dengan pendekatan ekosistem atau pendekatan holistik. Ekositem dapat
dipahami dan dipelajari dalam pelbagai ukuran apakah itu sebuah kolam, danau, atau
sebidang kebun, hutan atau lansekap. Bahkan sebuah laboratoriumpun merupakan
satuan ekosistem yang dapat diamati. Selama komponen-komponen yang dapat
diamati. Selama komponen-komponen pokok ada dan berinteraksi membentuk kerja
sama untuk mencapai suatu kemantapan fungsional, walaupun hanya dalam waktu
singkat, kesatuan tersebut dapat dianggap suatu ekosistem.
Perbedaan ekosistem yang satu dengan yang lain dapat ditetukan oleh :
1. Jumlah jenis organisme produsen.
2. Jumlah jenis organisme kondumen.
3. Jumlah keanekaragaman mikroorganisme.
4. Jumlah dan macam komponen abiotik.
5. Kompleksitas interaksi antar komponen.
6. Berbagai proses yang berjalan dalam ekosistem.
Sistem Produksi, Konsumsi dan Dekomposisi
Sistem produksi dalam ekosistem erat hubungannya dengan daur materi dan
aliran energi. Produksi merupakan istilah umum bagi para ahli ekologi yang digunakan
untuk proses pemasukan dan pentimpanan energi di dalam ekosistem. Produksi primer
meliputi pemasukan-pemasukan yang mencakup pemindahan energi cahaya pada
bintang dan mikroba disebut produksi sekunder.
Produksi primer dari suatu ekosistem berasal dari proses fotosintesis yang
dilakukan oleh tumbuhan berhijau daun dengan pengikatan energi yang berasal dari
sinar matahari. Secara kimia proses fotosintesis merupakan reaksi oksid-reduksi
(redoks), meliputi penyimpanan bagian dari energi sinar matahari sebatasenergi
potensial atau makanan.
Produktivitas dari suatu ekosistem adalah kecepatan cahaya matahari yang diikat
oleh vegetasi menjadi produktivitas kotor (gross), sesuai dengan kecepatan fotosintesis.
Sednagkan produksi
Di timbunan sampah, hidup beraneka satwa tak bertulang belakang seperti
kakiseribu, kalejengking, rayap, kumbang, keong dan macam-macam reptilia dan
aphibia. Kalau diperhatikan, lingkungan hidup ini khas dan menarik.
Proses dekomposisi menghasilkan materi atau mineral di lantai hutan yang
merupakan lingkungan hidup tersendiri. Proses ini dimulai apabila ada tumbuhan atau
hewan yang mati. Tubuh makhluk-makhluk diuraikan menjadi patahan-patahan kecil
oleh jamur, rayap, semut, larvae/nympha, serangga, kecoa dan lain-lain. serpihan-
serpihan ini terakhir diuraikan menjadi unsur-unsur yang lebih sederhana oleh makhluk
mikro yang disebut bakteri pengurai. Adanya satwa-satwa kecil ini memberikan pula
kehidupan kepada pemangsa-pemangsa seperti kalajengking, kumbang, lipan dan lainlain. Netto dari vegetasi adalah produksi dalam arti dapat digunakan oleh organisme
lain, yaitu sesuai dengan kecepatan fotosintesis (produksi bahan kering) dikurangi
kecepatan respirasi. Oleh karena suhu dan cahaya bervariasi selama 24 jam maka
produksi tanaman dinyatakan dalam satuan berat kering (gram/kilogram) persatuan
luas permukaan tanah per musim pertumbuhan atau per tahun. Reaksi fotosintesis
sebagai berikut
Sinar matahari
CO2 + 2H2O
C6H12O6 + 6O2
Klorofil
Dari O2 yang dihasilkan akan terbentuk gas ozon (O3). Ozon yang ada pada lapisn
udara akan melindungi bumi dari sinar matahari bergelombang pendek antara lain
melindungi sinar ultra violet yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup. Ozon
merupakan zat oksigen yang kuat, beracun, dan merupakan zat pembunuh jasad renik.
Oleh karena itu ozon sering dipakai untuk mensucihamakan air minum misalnya. Di
samping itu ozon dapat mengganggu kesehatan tumbuhan dan hewan atau manusia.
Itulah sebabnya jika terjadi ozon berlubang di lapisan troposfer akan menimbulkan
masalah dalam kehidupan di bumi.
Sintesis asam-asam amino dan bahan lainnya yang oenting terjadi bersamaan
dengan sintesis karbohidrat (glukose). Sebagian dari makanan yang dibentuk dalam
proses fotosintesis dipakai oleh produsen sendiri. Kelebihan kemudian digunakan oleh
konsumen. Kebanyakan jenis tumbuhan tinggi (Spermatophyta) yang berhijau daun dan
berbagai jenis algae yang berhijau memerlukan satuan organik yang sederhana saja.
Oleh karenanya tumbuhan tersebut bersifat aututrop. Beberapa jenis algae memerlukan
satuan organik kompleks senyawa pertumbuhan yang mereka sendiri tidak bisa
membuatnya. Jenis lain lagi memrlukan satu, dua atau banyak senyawa demikian dan
karena itu jenis-jenis tersebut sebagian heterotrop.
Tumbuhan berhjau daun adalah produsen primer. Dalam proses daur materi dan
energi seterusnya, produsen primer ini merupakan makanan konsumen primer atau
produsen sekunder yang
Disebut dengan herbivor yang hewan pemakan tumbuhan seperti burung, kalelawar,
kupu-kupu, lebah, sapi, dan lainnya. Selanjutnya konsumen primer akan menjadi
mangsa dari konsumen sekunder yang disebut juga produsen tertier, predator atau
karnivor. Baik produsen primer, sekunder atau predator apabila tuadn atau mati akan
mengalami pembusukan, peguraian, perombakan atau dekomposisi menjadi bentuk
bahan organik yang lebih sederhana oleh makhluk yang umumnya terdiri dari jasad
renik seperti bakteri, ada makhluk hidup yang tergantung pada berbagai macam tingkat
ropik disebut konsumen bebagai tingkat atau karnivor.
Suatu komunitas yang alamiah mengenal peranan seekor hewan pemangsa yang
disebut predator yang sangat fungsional dalam memelihara keseimbangan dengan
populasi binatang yang dimangsa (pray). Dalam keseimbangan seperti ini misalnya
populasi kijang yang lamban dengan mudah akan menjadi mangsa harimau sehingga
yang tinggal hidup adalah kijang-kijang yang sehat. Populasi kijang hanya ada yang
sehat justru karena adanya populasi harimau (pemangsa). Begitu pula padang rumput
akan berada dalam pertumbuhan yang sehat karena terbatasnya populasi kijang yang
memakan rumput tersebut. Harimau yang lamban akan mati kelaparan karena kijang
yang masih hudup hanyalah kijang-kijang yang sehat dan gesit serta tidak akan
tertangkap atau dimangsa oleh harimau yang lamban atau lemah. Akhirnya harimau
yang dapat bertahan hidup hanyalah populasi harimau yang sehat. Sehingga yang ada
dalam komunitas alamiah seperti itu adalah komponen yang sehat-sehat sehingga
memberikan situasi dan yang serasi satu sama lan.
Fotosintesis
Manusia dan hewan mendapatkan makanan dalam bentuk yang sudah jadi. Yaitu
terdiri dari zat-zat organik yang berasal dari tumbuhan (nabati) dan hewani. Manusia
dan herbivor mendapatkan makanannya dari tumbuhan, sedangkan hewan karnivor
mendapatkan makanannya yang sudah jadi dari herbivor yang memakan tumbuhan. Di
sini terlihat bahwa tidak satupun makhluk hidup di dunia ini yang tidak tergantung
kepada tumbuhan. Dalam hal ini timbuh-tumbuhan benar-benar merupakan produsen
sejati, sedangkan manusia dan hewan itu pada dasarnya hanyalah sebagai konsumen.
Tumbuh-tumbuhan memakan zat-zat organik yang diambilnya dari atmosfer dan
dari dalam bumi, dijadikannya zat-zat organik dengan bantuan sinar matahari dalam
proses fotosintesis. Pada awalnya dihasilkanny glukosa, kemudian krbohidrat, protein,
vitamin-vitamin dan lainnya. Seperti pohon pisang dengan buahnya yang muda,
menjadi tua dan kemudian buah menjadi masak yang banyak mengandung zat-zat
yang dibutuhkan untuk kehidupan ini. Proses masaknya buah ini belum banyak yang
dapat diungkapkan oleh manusia. Yang pasti peranan butir-butir hijau daun sangat
menentukan.
Setiap tahun tumbuh-tumbuhan di atas bola bumi ini mempersenyawakan sekitar
150.000 juta ton CO2 dan 25.000 juta ton hidrogen dengan membebaskan 400.000 juta
ton oksigen ke atmosfer, serta menghasilkan 450.000 juta ton zat-zat organik. Jadi
setiap jam 1 ha daun-daun yang menghijau menyerap 8 kg CO2, setara dengan CO2
yang dikeluarkan oleh sekitar 200 orang dalam waktu yang sama sebagai hasil
pernapasannya.
Secara kimiawi proses fotosintesis meliputi penyimpanan bagian dari energi
potensial. Karena ini meliputi reaksi oksidasi reduksi sebagai berikut :
CO2 + 2H2A
(CH2O + H2O + 2A,)
Oksidasinya adalah :
2H2A
4H
+ 2A dan
Reduksinya adalah :
4H
+ CO2
(CH2O) + H2O
Untuk tumbuhan hijau (algae dan tumbuhan tingkat tinggi) A adalah Oksigen, yaitu
air yang dioksidasi dengan melepaskan Oksigen, dan CO2 direduksi menjadi
karbohidrat (CH2O) dengan melepaskan Oksigen, dan CO2 direduksi menjadi
karbohidrat (CH2O) dengan melepaskan air. Dalam proses fotosintesis bakteri, H2A
(reduktan), bukan air melainkan senyawa sulfur ungu (senyawa organik), seperti dalam
bakteri non sulfur jingga coklat. Akibatnya, oksigen tidak dilepaskan di dalam
fotosintesis bakteri.
Sebenarnya yang sangat berperan dalam hasil fotosintesis adalah jenis-jenis
ganggang (bersel satu), fitopankton ataupun nano-nano plankton yang jumlahnya
sangat berlimpah ruah dilautan. Di sini jelas bahwa yang memegang peranan penting di
bumi bukan hanya tumbuhan darat, akan tetapi lebih lagi adalah produsen yang
berlimpah ruah di laut. Plankton atau nano-nano plankton ataupun ganggang yang
bersel satu di samudera menghasilkan oksigen yang sangat menajubkan. Tumbuhan
hijau di darat hanya menggunakan sekitar 1 % saja sinar matahari yang sampai
kepadanya, sedangkan ganggang tersebut menggunakannya sampai 7 %. Tumbuhan
laut mensintesis oleh tumbuhan di atas dunia ini.
Banyak ganggang yang dapat tumbuh dengan sangat cepat. Dalam kondisi yang
menguntungkan dapat meningkatkan masanya menjadi 8 hingga 10 kali lipat dalam
waktu 24 jam, dengan menghasilkan 70 gram materi kering. Bumi adalah tempat
tumbuhnya tumbuhan. Air berasal dari langit, hanya dapat diambil dari tanah, setelah
air hujan masuk ke bumi. N yang berjumlahnya 80 % di udara juga hanya diambil
melalui tanah, setelah bersenyawa dengan mineral-mineral didalam tanah atau diisap
oleh bekteri-bakteri dalam bentuk bintil akar. Minerl berasal dari bumi, hanya sekitar 5
% yang dapat diserap oleh akar apabila telah larut di dalam air yang berasal dari
langit.di sini terlihat bahwa hampir semua kebutuhan tumbuhan itu diambil dari atmosfer
yaitu sekitar 95 %, dan dari bumi hanya 5 %, namun sangat menentukan bagi
tumbuhan. Begitu pula kualitas tanah sangat ditentukan oleh pertimbangan daripada
mineral yang dikandungnya. Karena setiap jenis tumbuhan membutuhkan unsur-unsur
yang sesuai dengan kebutuhannya, oleh karena itu tanaman lokal atau tumbuhan yang
asli dapat dijadikan indikator mineral apa yang ada di dalam tanah di mana tumbuhan
itu tumbuh. Misalnya pohon tusam dan yuniper menunjukkan bahwa tanah di tempat
tumbuhnya mengandung Uranium. Ini dapat dideteksi dari abunya yang mengandung
Uranium.
CO2 dan O2 juga diambil dari udara, dan semua kegiatan sehubungan dengan
kehidupan tumbuhan tersebut dibantu oleh aktivitas-aktivitas enzima sebagai katalisator
yang memberikan arah raksi secara tepat. Dalam hal ini enzima merupakan kunci
kehidupan.
Respirasi
Respirasi adalah proses heterotropik yang mengimbangi metabulism autotrop.
Respirasi merupakan suatu “oksidasi biotik yang menghasilkan energi”. Dikenal tiga tipe
respirasi yaitu :
1. Respirasi aerobik-oksigen
Respirasi ini merupakan kebalikan dari fotosintesis, dan ini merupakan cara
tumbhan tinggi atau binatang untuk memperoleh energi guna perkembangannya.
Hasilnya sebagai berikut :
C6H12O6 + 6O2
6CO2
+ 6H2O + bahan
2. Resirasi anaerobik-oksigen.
Respirasi yag tidak memelukan O2, senyawa anorganik, merupakan aseptor
elektron (oksida). Respirasi ini terjadi pada saprophage (bakteri, ragi, protozoa, jamur).
3. Fermentasi.
Fermentasi termasuk respirasi anaerobik, tetapi dengan bantuan senyawa organik
yang merupakan aseptor elektron (oksidan). Contohnya ragi. Fermentasi ini penting
dalam perdagangan, dan banyak terdapat didalam tanah. Respirasi ini mempunyai
peranan penting di dalam pembusukan sisa-sisa tumbuhan. Fermentasi saprophage
anaerobik secarakeseluruhan merupakan komponen-komponen minoritas dalam
komunitas. Walaupun demikian mereka memegang peranan penting dalam ekosistem
karena mereka tanpa oksigen. Sebagai contoh efesiensi sistem pembuangan limbah
manusia dalam bentuk tanki septik, merupakan ekosistem heterotrop buatan sangat
tergantung kepada kerja sama antara saprophag anaerobik dan aerobik. Hubungan
antara kecepatan produksi total dan kecepatan pembusukan atau perombakan secara
keseluruhannya yang sangat penting di dalam biosfer. Pengaruh mempengaruhi fungsifungsi yang berlawanan itu mengendalikan atmosfer dan hidrofer.
Apakah benar bahwa tumbuhan hijau merupakan paru-paru dunia karena
tumbuhan tesrebut selain melakukan fotosintesis juga melakukan respirasi. Hal itu perlu
dipelajari lebih jauh bahwa tumbuhan hijau yang lebih muda sedang melakukan
pertumbuhan, proses fotosintesisnya lebih panjang daripada proses respirasi. Sehingga
dapat diharapkan bahwa produksi O2 oleh tumbuhan lebih banyak daripada produksi
CO2. Sedangkan pada tumbuhan yang sudah dewasa atau tua proses respirasi sama
atau lebih panjang daripada proses fotosisntesis. Oleh karena iti sistem terbang pilih
dalam produksi hutan tropis sangat tepat. Yang dewasa ini atau yang sudah tidak efektif
lagi sebagai penghasil O2, dan harus diganti dengan pohon yang muda dengan jumlah
yang lebih dengan yang ditebang atau paling tidak harus sama. Sehingga apa yang
dikatakan bahwa hutan tropis sebagai paru-paru dunia dapat diharapkan. Di samping
itu fotoperiodesme dari jenis tanaman juga menentukan. Adanya tumbuhan yang
berhari pendek dan tumbuhan yang berhari panjang perlu mendapat perhatian pula.
Dekomposisi
Dihasilkan dari proses-proses biotik dan abiotik. Contohnya, kebakaran hutan
yang terjadi di Kalimantan hampir setiap tahun, di sekitar gunung Ceremai pada tahun
1983, atau kebakaran hutan di Sulawesi Utara merupakan dekomposer dari pada sisasisa, melepaskan CO2 dalam jumlah besar dan gas-gas lan ke udara serta mineralmineral lain ke dalam tanah.
Dekomposisi berlangsung melalui transformasi energi di dalam dan di antara
organisme-organisme. Proses dekomposisi merupakan fungsi yang sangat penting,
sebab jika proses ini tidak terjadi, semua makanan akan terikat pada tubuh-tubuh mati,
dan dunia ini akan penuh oleh sisa-sisa dan bangkai-bangkai. Penghancuran untuk
setiap tumbuhan dan binatang mati tidak sama. Lemak, gula dan protein dapat segera
dibusukkan akan tetap selulosa, lignin, kayu lama sekali dihancurkannya. Demikian
juga chitin, rambut dan tulang-tulang binatang sangat sukar dihancurkan.
Hasil yang lebih tahan dari dekomposisi berakhir sebagai humus (senyawasenyawa humik), yang merupakan komponen universal dari ekosistem-ekosistem.
Tahap-tahap dekomposisi adalah sebagai berikut :
1. Pembentukan butiran-butiran kecil, sisa-sisa oelh aksi secara biologi.
2. Produksi humus yang relatif cepat serta pelepasan organik-organik yang larut oleh
saprotrop-saprotrop.
3. Mineralisasi humus yang lebih perlahan-perlahan
Di dalam proses dekomposisi tersebut diperlukan enzim-enzim yang terdapat di
dalam saprotrop-saprotrop, dan ada yang tidak terdapat di dalam saprotrop tersebut
seperti enzim yang khas yaitu deoksigenase. Enzim ini tidak terdapat pada saprotrop
tanah atau air biasa. Adanya penyemprotan insektisida, herbisida maupun pestisida
atau sisa-sisa kegiatan seperti limbah industri akan memperlambat dan memperendah
degrabilitasnya. Perlu diketahui bahwa sisa-sisa, humus dan bahan organik lain yang
mengalami dekomposisi memainkan peranan penting di dalam kesuburan. Di dalam
jumlah yang sedang bahan-bahan ini menimbulkan tekstur yang baik untuk
pertumbuhan tanaman.
Antara
berbagai
jasad
renik,
terdapat
pembagian
tugas
dalam
proses
dekomposisi. Bakteri berfungsi lebih banyak dalam dekomposisi bangkai hewan.
Sedangkan jamur atau cendawan lebih banyak berperan dalam penguraian sisa-sisa
tumbuhan atau kayu. Perlu diketahui pula dalam sebelum terjadi penguraian oleh jasad
renik, adakalanya hewan-hewan kecil seperti cacing, rayap atau serangga tanah turut
berperan. Namun tanpa hewan-hewan kecil itupun jasad renik dapat melakukan
dekomposisi secara langsung. Dalam ekosistem terlihat bahwa berbagai organisme
pengurai secara langsung mampu menyediakan makanan untuk organisme lain, dan
dalam gilirannya akan mempercepat proses dekomposisi.
Dalam proses dekomposisi dihasilkan pula berbagai zat kimia yang mempunyai
dampak positif sebagai perangsang pertumbuhan dan mempunyai dampak negatif
sebagai penghambat pertumbuhan. Zat yang dihasilkan tersebut disebut dengan
hormon lingkungan. Dengan demikian ternyata bahwa hasil dari dekomposisi tidak
hanya berbentuk bahan makanan akan tetapi juga bahan kimiawi. Sebagai
mikroorganisme mempunyai fungsi di dalam ekosistem selain untuk mengatur
keperluan guna kelangsungan kehidupan sendiri adalah juga sebagai :
1. Minirelisasi bahan-bahan organik yang telah mati.
2. Menghasilkan makanan untuk organisme lain.
3. Menghasilkan zat kimia yang disebut dengan hormon lingkungan.
Materi dan Energi
Dua aspek penting dalam ekosistem yaitu daur materi (mineral) dan aliran energi.
Di samping itu pula di dalam ekosistem ada terkandung sistem informasi yang
seharusnya dapat ditejemahkan manusia dalam menanggulangi lingkungan. Tubuh
makhluk hidup seperti hewan, manusia dan tumbuhan serta benda-benda lain tersusun
oleh materi (mineral). Materi terdiri dari unsur kimia yaitu C (karbon), H (hidrogen), O
(oksigen), N (nitrogen) dan P (fosfor) dan lainnya. Unsur kimia berkombinasi
membentuk molekul gas oksigen yang terdiri dari O2, molekul air yang terdiri dari H2O.
Ada pula molekul yang lebih kompleks yaitu molekul glukose atau karbohidrat terdiri
dari C6H12O6. Di dalam tubuh makhluk hidup selain terdapat materi juga terdapat energi.
Untuk melakukan kerja diperlukan energi. Energi dapat dikatakan sebagai kemampuan
untuk melakukan pekerjaan. Seperti melakukan perjalanan memerlukan energi. Belajar
memerlukan energi karena semua tipe tersebut adalah pekerjaan. Makanpun
memerlukan energi seperti untuk mengunyah makanan agar makanan itu hancur. Pada
perkembangan dan pertumbuhan tanaman tersusunlah materi menjadi kayu misalnya.
Pertumbuhan dan pemeliharaan pertumbuhan anak-anak menjadi dewasa itu pun
mrupakan kerja.
Energi tidak dapat dilihat, yang dapat dilihat hanya efek daripada energi yang
dimaksud. Misalnya tanaman menjadi besar atau anak-anak menjadi besar. Ataupun
dikala menggunakan energi dengan bahan baku batu bara pada pembangkit listrik
tenaga uap (PLTU), dapat dilihat sewaktu batu bara dibakar, air menjadi uap dan
mesin-mesin akhirnya bergerak atau bekerja. Atau adanya energi dan bahan baku
bensin yang dapat dilihat yaitu terjadinya pembakaran dalam mesin mobil dan mobil
tersebut dapat berjalan. Jika pada tumbuhan, dalm proses fotosintesis, dengan sumber
energi dan sinar matahari proses fotosintesis itu yaitu misalnya dalam bentuk buah atau
bunga. Jika energi tidak ada, maka buah atau bunga itu pun juga tidak ada.
Jelas sekali bahwa untuk pemeliharaan dan pengembangan ekosistem dan
segenap unsur-unsurnya mutlak harus ada energi. Seperti yang telah dikemukakan
bahwa pada ekonomi uang merupakan sumber energi. Jiak tidak ada uang maka
perekonomian negara tidak akan berjalan. Begitu pula dalam ekologi, jika tidak ada
energi kehidupan tidan akan terjadi. Sebenarnya dalam kehidupan ada tiga sumber
energi yaitu energi berasal dari matahari, energi yang berasal dari panas bumi dan
energi nuklir. Namun dalam komunitas biotik sumber energi adalah sinar matahari. Yatu
sinar matahari yang diambil oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Dalam proses ini
energi sinar matahari diubah menjadi energi kimia menjadi pati yang tersimpan dalam
molekul glukose yang selanjutnya diubah menjadi pati yang tersimpan dalam tumbuhtumbuhan yang merupakan bahan untk pembentukan bagian-bagian tumbuhan seprti
akar, cabang, daun, buah atau bunga. Dalam kondisi tertentu tumbuhan atau hewan
yang mati tidak membusuk yang kemudian akan menjadi fosil. Dalam fosil yang
berbentuk batu bara atau minyak bmi tersebut masih tersimpan energi. Proses
pembentukan fosil memerlukan waktuyang sangat lama sekali mungkin sampai beratu
ataupun berjuta tahun. Energi di alam mengikuti hukum yang terkenal dengan hukum
termodinamika yaitu :
1. Energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hnya mengalami transformasi atau
hanya dapat diubah. Misalnya energi matahari hanya dapat diubah menjadi energi
panas atau dapat diubah pila menjadi energi kimia atau energi potensil dalam bentuk
makanan dan lainnya. Hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi.
2. Setiap perubahan bentuk energi, pasti terjadi degradasi energi dari bentuk energi
yang terpusat menjadi bentuk yang terpancar. Benda panas pasti menyebarkan
panas kelingkungan yang lebih rendah suhunya. Proses transformasi energi tidak
ada secara spontan dari suatu bentuk energi misalnya energi cahaya menjadi energi
potensial berlangsung dengan 100 % efesien. Dapat diuraikan sebagai berikut :
a. Proses transformasi energi tidak perah spontan kecuali perombakan dari
keadaan pekat menjadi encer.
b. Proses transformasi energi tidak ada yang terjadi dengan 100% efesien.
Hukum termodinamika erat hubungannya dengan hukum entropi, yakni bahwa
semua perubahan yang menghasilkan energi adalah perombakan menjadi bentuk yang
lebih sederhana. Hal ini selalu berlangsung dengan efisiensi yang tidak pernah
mencapai seratus persen. Oleh karena itu selalu akan terjadi suatu kelebihan dalam
transformasi ini dalam bentuk limbah.
Ekosistem memberikan informasi yang sangat bermanfaat bagi manusia dan perlu
dipelajari agar manusia tersebut dapat melakukan sesuatu yang tepat dalam
pelestarian lingkungan. Interaksi di antara komponen-komponen ekosistem tidak hanya
terjadi melalui aliran energi dan siklus materi, akan tetapi juga melalui pertukaran
informasi.
Informasi dalam hal ini dapat dirumuskan sebagai suatu simbol atau sebagai
indikator tentang sesuatu yang terjadi atau yang ada di masa lalu, baik masa sekarang
maupun untuk masa mendatang pada komponen ekosistem, baik secara individu,
maupun secara keseluruhan pada sistem itu. Sebagai contoh :
1. Adanya fosil tulang belulang pada batu-batuan memberikan informasi tentang masa
lalu dari sistem tersebut kepada ahli paleontologi. Bahwa di tempat itu pada masa
lalu terdapat penghuni dari jenis hewan tertentu yang sekarang mungkin sudah dari
jenis hewan tertentu yang sekarang mungkin sudah tidak ada lagi.
2. Telapak kaki gajah atau kotoran gajah, memberikan informasi atau pentunjuk kepada
seseorang bahwa dia sudah berada di dalam hutan.
3. Adanya sinar merah pada saat matahari akan terbenam (sunset) memberikan
informasi misalnya kepada pelaut bahwa besok hari udara akan baik.
4. Adanya
sinar
merah
pada
saat
matahari
terbit
(sunrise),
informasi
ini
memperingatkan bahwa akan ada topan atau angin ribut.
5. Warna yang beraneka pada hewan, misalnya warna kuning dan belang-belang pada
harimau, tanda kurik-belang pada anak menjangan, binatang mamalia yang
berwarna coklat abu-abu. Ular yang berwarna kuning belang-belangdan bintik hitam
serta bunglon yang warnanya dapat berubah sesuai dengan di mana dia hinggap
banyak lagi contoh lain. warna yang beraneka ini ada maksudnya. Warna-warna
hewan tersebut adalah bentuk informasi kepada jenis-jenis yang lain. informasi ini
dapat menolong kedu belah pihak. Ada juga maksudnya agar tidak mudah terlihat
oleh musuhnya dan juga agar mudah dikenal oleh pasangannya. Di samping itu ada
juga yang memberikan peringatan ular yang berwarna kuning strip-strip itu harus
dijauhi atau hati-hati karena warna tersebut memberikan informasi bahwa ular daun,
yang tidak mempunyai bisa, sehingga perlu sekali melindungi dirinya, terlihat dari
warnanya menyerupai warna daun yang hijau. Dengan maksud agar tidak mudah
diketahui musuhnya. Banyak sekali contoh-contoh yang berkaitan dengan informasi
diberikan oleh warna.
Di samping untuk melindungi diri, warnapun memberikan informasi mengenai
identitas dari spesies tertentu. Seperti burung-burung di pohon kecil-kecil. Biasanya
burung-burung jantan mempunyai warna yang cemerlang supaya mudah terlihat oleh
pasangannya. Burung-burung betina sering ada di dalam sarang yang biasanya
berwarna pucat sehingga hampir tidak terlihat oleh predator sehingga akan aman dari
gangguan predator. Begitu pula orang hutan yang berwarna hitam, biasanya suka pada
bayangan hitam, pada pohon yang lebat dan gelap. Ataupun kunang-kunang yang
mempunyai cahaya yang spesifik menunjukkan di sekitar itu masih ada padang rumput.
Bunga bangkai atau Rafflesia sp yang berbau bangkai agar dapat diketahui terutama
bagi hewan-hewan kecil supaya tidak hinggap di bunga itu sehingga menjadi
mangsanya, begitu pula agar tidak terinjak oleh manusia karena dapat menyebabkan
sakit kulit.
Informasi-informasi tersebut akan terdapat pada semua komponen ekosistem.
Demikian pula pada tumbuhan banyak informasi yang dapat kita peroleh. Misalnya
tumbuhan yang mempunyai aroma yang menyegarkan, warna atau bentuk bunga, daun
dan buah yang sangat menarik. Buah mangga yang menggiurkan, buah salam yang
menarik burung, buah rambutan yang beraneka warna, bentuk pohon saputangan yang
spesifik. Bahkan jenis tumbuhan lokal akan memberikan informasi tentang adanya
kandungan uranium, atau minyak atau batu bara atau lainnya di dalam tanah pada
tempat tumbuhan itu tumbuh. Adapun kandungan air, informasi tentang kesuburan
tanah, jenis tanah dan lain sebagainya. Dalam hal ini terlihat sekali kesempurnaan yang
telah diciptakan-Nya. Jenis tumbuhan tertentu yang dominan di dalam ekosistem, akan
menentukan pula jenis tumbuhan lain di sekitarnya. Hal ini akan memberikan informasi
pula jenis hewan yang terdapat, serta kualitas lingkungan dalam ekosistem dimaksud.
Banyak sekali informasi yang terkandung di dalam ekosistem. Sesuai dengan apa
yang telah diuraikan bahwa alam terkembang
menjadi guru atau alam tersebut
merupakan laboratorium dalam kehidupan ini. Sampai di mana makhluk tersebut
terutama manusia dapat menggali informasi-informasi tersebut sangat tergantung
kepda perhatian atau daya penalaran yang berhubungan dengan kemajuan dari bangsa
tersebut. Penggalian informasi ini juga dipengaruhi oleh kultur suatu bangsa.
Sejak abad keXX ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) manusia telah banyak
menemukan tingkat informasi yang mampu diolahnya, misalnya dalam usaha
mendeteksi radioaktif, menggunakan sistem radar yang diperoleh dari informasi sistem
navigasi dari kelelawar. Penggunaan warna loreng-loreng pada pakaian angkatan
bersenjata. Kemampuan manusia dalam memonitor keadaan cuaca. Dalam usaha
memanfaatkan sistem ini yang paling ulama bagi manusia sekarang ini adalah
bagaimana ia dapat memproses dan menganalisis data dari arus informasi ini sehingga
dapat melakukan tindakan yang tepat dalam menghadapi masalah lingkungan.
Keseimbangan dan Adaptasi
Ekosistem
mempunyai keteraturan,
berwujud sebagai kemampuan
untuk
memelihara 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 (homeostasis).
Homeo=sama, statis=berdiri, jadi homeostasis merupakan istilah yang umumnya
diterapkan kepada kecenderungan sistem-sistem biologi untuk bertahan terhadap
perubahan-perubahan dan tetap berada dalam keadaan seimbangan. Homeostatis
merupakan kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan dalam sistem
secara keseluruhan. Faktor-faktor yang mengaturnya sangat rumit yang meliputi :
1. Mekanisme yang mengatur penyimpangan bahan-bahan.
2. Pelepasan hara makanan.
3. Pertumbuhan organisme dan produksi
4. Dekomposisi bahan-bahan organik.
Di sini terlihat bahwa ekosistem mampu memelihara dan mengatur diri sendiri. Hal
ini sama dengan yang dilakukan oleh komponen populasi dan organisme-organisme
lainnya. Namun dalam pengendalian ini, ada batasnya yaitu jika gangguan meningkat
mungkin tdak akan mampu kembali ke tingkat yang benar-benar sama dengan keadaan
semula. Ekosistem-ekosistem baru seperti tipe pertanian modern, akan kurang tahan
terhadap gangguan luar kalau dibandingkan dengan sistem-sistem yang matang.
Dalam sistem yang matang komponen-komponennya mempunyai kesempatan untuk
melakukan penyesuaian-penyesuaian antara satu dengan yang lainnya. Walaupun kecil
gangguan tersebut, akan menimbulkan pengaruh yang jauh jangkauannya di dalam
ekosistem. Dalam situasi ini pengendalian homeostasis akan terjadi dengan baik jika
masa penyesuaian dari komponen-komponen ekosistem tersebut berjalan secara
evolusi.
Setiap individu dalam suatu ekosistem akan mengalami adaptasi terhadap
lingkungannya yang telah berubah itu. Pengertian mengenai adaptasi ini dapat bersifat
dinamik dan dapat pula bersifat statik. Adaptasi yang bemakna dinamik merupakan
suatu proses penyesuaian diri kepada suatu proses, dalam rangka penyesuaian diri
kepada suatu sistem. Istilah lain yang mirip dengan pengertian ini adalah perubahan
yang bersifat responsif. Adaptasi adalah setiap sifat atau bagian yang dimiliki
organisme yang berfaedah bagi kelanjutan hidupnya pada perubahan keadaan di
sekeliling habitatnya. Sifat tersebut memungkinkan tanaman menggunakan lebih
banyak unsur-unsur hara, suhu, cahaya yang tersedia. Dan mempunyai sifat-sifat
resistensi terhadap penyakit maupun hama. Bentuk adaptasi ada :
1. Adaptasi morfologis : yaitu adaptasi yang berhubungan dengan seperti kekuatan
batang atau bentuk daun.
2. Adaptasi fisiologis : yaitu usaha penyesuaian diri yang menghasilkan ketahanan
terhadap parasit, kemampuan yang menghasilkan ketahanan terhadap parasit,
kemmpuan yang lebih besar dalam mengambil unsur hara atau tahan terhadap
kekeringan.
Adaptasi dikatakan juga merupakan kemampuan individu untuk mengatasi
keadaan lingkungan dan menggunakan sumber-sumber alam lebih banyak untuk
mempertahankan hidupnya dalam relung yang diduduki. Ini berarti bahwa setiap
organisme mempunyai sifat adaptasi untuk hidup pada berbagai macam keadaan
lingkungan. Jadi adaptasi itu adalah kemampuan individu untuk menyesuaikan diri
dengan perubahan lingkungan.
Diharapkan manusia dapat berpikir bahwa dia adalah bagian dari ekosistem dan
bukanlah terpisah atau manusia itu tidak berada di luar ekosistem. Sehingga manusia
itu harus mempunyai tanggung jawab moralnya diselaraskan dengan kekuatan manusia
tersebut untuk mempengaruhi perubahan-perubahan terutama di dalam pengelolaan
sumber daya alam. Pada ahli ekologi harus mampu menunjukan bahwa pemeliharaan
lingkungan itu sangat penting untuk kelangsungan hidup ini. Manusia tersebut harus
mempunyai kesadaran lingkungan, sehigga pemeliharaan lingkungan atau pelestarian
lingkungan merupakan suatu kebutuhan atau memiliki homeostatis untuk menaklkkan
buldozer, beton-beton tinggi, pencemaran udara, pencemaran air maupun pencemaran
tanah yang sukar mengendalikannya selama populaasi manusia sendiri di luar
pengendalian.
Habitat dan Relung (niche)
Habitat adalah tempat hidup makhluk hidup. Misalnya habitat kodok adalah di
darat setelah dewasa, di air apabila masih menjadi berudu atau telurnya. Dalam hal ini
kodok mempunyai dua habitat. Contoh lain yaitu iakn arwana mempunyai habitat di air
tawar, ada pula yang di air payau. Ikan paus dan ikan hiu habitatnya di air asin
sedangkan 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 coco. Misalnya jika terjadi arus terus-mnerus di pantai habitat
bakau, dapat dipastikan bakau tersebut tidak akan bertahan hidup. Akan tetapi jika
terjadi perubahan secara perlahan atau berevolusi, lama kelamaan makhluk yang ada
di situ akan berusaha melakukan penyesuaian diri, atau beradaptasi yang akhirnya
mungkin akan terjadi jenis baru. Habitat dapat disebut alamat makhluk tersebut. Dan
setiap makhluk dapat mempunyai lebih dari satu habitat.
Relung atau niche merupakan cara hidup dari makhluk hidup dalam habitatnya.
Seperti burung ada yang memakan buah atau biji, ada pula yang memakan ulat atau
semut, ada pula yang memakan iakn atau kodok, atau kembang bangkai yang
memakan bangkai. Cara hidup seperti ini disebut relung atau niche. Niche ada yang
bersifat umum dan ada pula yang bersifat spesifik. Seperti ayam termasuk mempunyai
niche yang umum karena dapat memakan cacing, padi, daging, ikan, rumput dan
lainnya. Termasuk manusia yang memakan segalanya. Dalam hal ini ayam dan manusi
juga polifag, yang berarti makan banyak jenis. Ada juga yang makan beberapa jenis
disebut oligofag, bahkan ada pula yang hanya makan satu jenis seperti wereng, hanya
makan padi. Wereng ini tergolong monofag.
Dalam satu habitat dapat hidup berbagai jenis makhluk. Jika ada dua hewan
misalnya mempunyai niche yang sama maka akan terjadi persaingan. Dalam
persaingan yang ketat, masing-masing jenis mempertinggi efisiensi cara hidup. Dan
masing-masing akan menjadi lebih spesialis yaitu relungnya menyempit. Akan tetapi
bila populasi semakin meningkat, maka persaingan antar individu yang lemah akan
terdesak kebagian niche yang marginal. Sebagai efeknya ialah melebarnya relung, dan
jenis tersebut akan menjadi lebih generalis. Ini berarti jenis tersebut semakin tahan dan
kuat. Makin spesialis suatu jenis semakin rentan makhluk tersebut. Hal ini ada
hubungannya dengan makan poko suatu bangsa yang hanya tergantung pada beras
atau kentang, akan menimbulkan masalah jika beras atau kentang tersebut produksinya
menurun atau terkena serangan hama dan penyakit yang sanagat menurunkan
produksinya. Cara hidup relung atau niche dari makhluk tersebut disebut juga profesi.
Kelentingan (resilience)
Suatu sistem akan memberikan tanggapan terhadap suatu gannguan, baik
gangguan yang disengaja maupun yang tidak disengaja. Tanggapan tersebut sesuai
dengan keadaan kelentingan yang dimilikinya. Kelentingan merupakan sifat suatu
sistem yang memungkinkannya kembali kepada stanilitas semula, bahkan untuk
menyerap dan memanfaatkan gangguan yang menimbulkan dinamika atau perubahn
kecil. Gangguan kecil terhadap suatu sub sistem dapat diserap berangsur-angsur,
terutamaapabila tidak ada tanda-tanda akan dekatnya suatu batas bahaya. Dalam
suatu sistem dengan kepentingan stabilitas sistem itu. Sebaliknya sistem yang
mempunyai kelentingan kecil, sistem yang mempunyai dinamika tersebut dapat
berubah menjadi sistem baru.
Daya Dukung dan Strategi Hidup
Pengertian tentang daya dukung sebagai berikut :
a. Daya dukung lingkungan (carryng capacity) merupakan batas teratas dari
pertimbuhan suatu populasi, di atas mana jumlah populasi itu tidak lagi dapat
didukung oleh sarana, sumber daya dan lingkungan yang ada. Ada makhluk yang
mempunyai strategi hidup dengan memperhatikan daya dukungan lingkungan.
Makhluk tersebut akan menekan populasinya apabila jumlahnya ssudah mendekati
batas daya dukung tersebut. Namun ada pula makhluk hidup yang tidak peduli
dengan batas daya dukung itu dan mereka akan berkembang biak menurut
nalurinya.
b. Pengertian daya dukung yang dikenal dalam ilmu pengetahuan margasatwa. Dalam
hal ini daya didukung oleh suatu habitat.
c. Pengertian
daya
dukung
yang
dikenal
dalam
ilmu
pengelolaan
padang
penggembalaan. Dalam hal ini daya dukung ialah jumlah individu yang dapat
didukung oleh habitat dalam keadaan sehat dan kuat.
Batasan daya dukung yang berhubungan dengan populasi adalah jumlah individu
yang dapat didukung oleh suatu satuan luas sumber daya dan lingkungan yang dapat
memberikan sumber daya dan lingkungan dalam keadaan sejahtera. Dalam hal ini daya
dukung mempunyai dua komponen yaitu besarnya populasi manusia dan luas sumber
daya dan lingkungan yang dapat memberikan kesejahteraan kepada populasi manusia.
Menurut Young (1976) daya dukung tanah adalah sebagai jumlah penduduk yang dapat
ditunjang per satuan daerah, pada tingkat teknologi dan tingkat kehidupan tertentu.
Daya dukung tanah dapat dihitung dari kebutuhan tanah per kapita (orang) dengan
menggunakan rumus sebagai berikut :
(L + F)
A=C.
100
.
L
ha/kapita
P
C = luas satuan tanah yang ditanami per kapita pada tahun tertentu.
L = Lamanya jangka waktu tanah ditanami dalam siklus penanaman baru.
F = Lamanya jangka waktu tanah tidak ditanami.
P = persentase tanah yang ditanam terhadap jumlah tanah seluruhnya.
Daya dukung lingkungan pariwisata dipengaruhi oleh tiga faktor utama yaitu tujuan
wisatawan, sikap wiatawan dan faktor lingkungan biofisik lokasi pariwisata. Tujuan
pariwisata untuk mendapatkan kesegaran kembali, setelah bersenang-senang dengan
mendapatkan hiburan yang dilakukan di luar lingkungan kesibukannya sehari-sehari.
Berdasarkan tujuan ini daya dukung lingkungan pariwisata menjadi subjektif. Begitu
pula sikap wisatawan misalnya membuang sampah tidak pada tempatnya, yang suka
melakukan vandalisme atau masa bodoh dengan lingkungan akan mempengaruhi daya
dukung. Ekosistem yang kuat mempunyai daya dukung yang tinggi misalnya lokasi
yang landai dengan ketinggian yang rendah dari permukaan laut, suhu yang tinggi,
tanah yang subur. Tanah yang datar dan landai tidak mudah terjadi erosi, jika terjadi
kerusakan tanaman akan dapat pulih kembali karena suhu dan tanah yang menunjang.
Akan tetapi sebaliknya keadaan biofisik, seperti di dataran tinggi atau di peginungan
dengan suhu yang rendah tanah yang miring serta tidak subur, ada kalanya muncul gas
beracun, ini sebuah contoh ekosistem yang rapuh akan mudah terganggu, karena
banyaknya pengunjung, sikap pengunjung. Seperti daerah pariwisata gunung
Papandayan, gunung Gede ataupun di Taman Safari di kawasan Cisarua-Puncak
Bogor.
Strata Hidup Manusia
Dalam biologi diknal adanya dua macam strategi hidup yang ekstrim, yakni
strategi hidup r dan strategi hidup K. Jenis makhluk hidup dengan strategi hidup r
adalah yang mengalami pertumbuhan populasi yang cepat dengan mengabaikan
terlampaunya daya dukung lingkungan (Gambar 23A). Manusia pada hakikatnya adalah
jenis makhluk hidup yang berstrategi hidup K yakni yang memperhatikan batas daya
dukungg lingkungan. Kalau populasinyasudah mendekati batas daya dukung maka
akan terjadi perubahan laju kehidupan karena pengaruh kelentingan lingkungan
(enviromental
resistance
atau
environmental
resilience)
yang
menahan
laju
pertumbuhan sehingga terjadi pertumbuhan yang berimpit batas daya dukung.
Tipe-tipe Ekosistem
Hidup dalam kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang pesat telah
membuat manusia lebih berhati-hati akan dampak negatif dari kemajuan tersebut.
banyak dampak yang telah ditimbulkan terhadap komponen biologi (flora, fauna) dan
terhadap manusia itu sendiri. Sehubungan dengan itu manusia sebagai khalifah Tuhan
di bumi ini harus lebih berhati-hati dalam memanfaatkan kemajuan tersebut. manusia
sekarang dituntut untuk berpandangan secara holistik, jauh ke depan dan memikirkan
anak cucu dan harus mempertimbangkan prinsip-prinsip ekologi (ekosistem) dalam
mengikuti kemajuan dimaksud. Oelh karena itu sudah waktunya semua manusia
termasuk orang awam dapat memahami ekosistem atau alam sekitar. Perlu diketahui
pula banyak sekali ekosistem yang telah berubah fungsi, dengan kata lain banyak
ekosistem alami yang telah dipengaruhi oleh manusia..
Sehubungan dengan itu dalam pengelompokan ekosistem yang dikaitkan dengan
ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) dapat dibagi menjadi ekosistem alami dan
ekosistem buatan.
Ekosistem alami adalah ekosistem yang belum pernah adalah campur tangan
manusia contohnya hutan belantara di Sumatera, Kalimantan, Irian dan Sulawesi.
Ekosistem buatan adalah ekosistem yang sudah banyak dipengaruhi manusia misalnya
kota Jakarta, atau kota lain, danau buatan, sawah atau ekosistem pertanian. Untuk
memudahkan mengamatinya dapat dikemukakan perbedaan antara kedua ekosistem
dimaksud sebgai berikut :
Ekosistem Buatan
Komponen-komponen biasanya kurang lengkap, memerlukan subsidi energi,
memerlukan pemeliharaan atau perawatan, mudah terganggu, dan mudah tercemar.
Ekosistem buatan lebih rentan terhadap perubahan atau tidak mantap.
Ekosistem Alami
Komponen-komponenny lebih lengkap, tidak memerlukan pemeliharaan atau
subsidi energi karena dapat memelihara dan memenuhi sendiri, dan selalu dalam
keseimbangan. Ekosistem ini lebih mantap, tidak mudah terganggu, tidak mudah
tercemar, kecuali jiak ada bencana alam. Seperti telah dikemukakan bahwa batas dari
ekosistem itu dapat ditinjau dari kelengkapan komponen yang ada. Selama masih ada
komponen-komponen ekosistem di dalamnya, maka lokasi tersebut dapat disebut
ekosistem. Dalam hal ini ekosistem dapat dibagi menjadi ekosistem lengkap dan
ekosistem tidak lengkap. Berdasarkan habitat ekosistem dapat dibagi :
1. Ekosistem mangrove.
2. Ekosistem pantai.
3. Sungai dan danau.
4. Ekosistem rawa gambut.
5. Ekosistem rawa air tawar.
6. Hutan dataran rendah.
7. Hutan dataran rendah yang tidak umum.
8. Gunung.
9. Gua.
Ekosistem juga dapat dibedakan berdasarkan tipe-tipe biom atau unit-unit
komunitas besar, yang terdiri dari formasi vegetasi dan hewan atau unsur-unsur
lainnya. Biom adalah sekolompok ekosistem darat pada sebuah benua yang
mempunyai struktur dan fisiognomi vegetasi yang sama sifat-sifat lingkungan yang
sama dan mempunyai karakteristik komunitas hewan yang sama pula. Ekosistem ini
mudah dikenal, baik yang sudah mencapai fase perkembangan serta sesuai dengan
iklim regional. Indonesia mempunyai beberapa tipe biom yaitu :
1. Huatn hujan.
2. Hutan musim.
3. Sarvana.
4. Padang rumput.
Pengamatan Ekositem
Untuk memudahkan mengenal dan mengerti serta memahami ekosisten perlu
dilakukan pengenalan di lapangan. Apakah itu ekosistem darat (terrestrial) atau
ekosistem air (aquatik)
Perhatikan pekarangan diluar rumah. Pekarangan adalah ekosistem darat yang
paling dekat dengan penghuninya. Kalau melihat fungsi dan struktur pekarangan,
ekosistem pekarangan mempunyai potensi yang besar. Karena di pekarangan biasanya
terdapat keanekaragaman hayati yang cukup tinggi, dapat memberikan sumber
karbohidrat, mineral, vitamin dan protein baik yang nabati maupun hewani. Karena di
pekarangan biasanya juga terdapat berbagai ternak. Disitupun dapat diusahakan apotik
hidup dan warung hidup. Artinya dengan keanekaragaman yang tinggi kita dapat
menanam jenis tanaman obat-obatan, sayur-mayur, buah-buahan, tanaman hias serta
tanaman lainya yang dapat menjadi pendapatan tambahan ibu-ibu rumah tangga.
Setiap saat hasilnya dapat dipetik dalam keadaan segar atau bila saja diperlukan,
apakah untuk obat, atau penyegar ataupun untuk dimakan. Serta dipekarangan
penghuninya dapat menyalurkan hobi atau media pendidikan misalnya tempat
melakukan percobaan-percobaan. Jelas bahwa segala macam kegiatan dapat
dilaksanakan di pekarangan yang dapat meliputi aspek estetika, fungsional, dan
pelestarian lingkungan. Begitu banyaknya aspirasi penghunimya dapat diaplikasikan
dipekarangan dapat merupakan simbol status penghuninya. Dalam hal ini ekosistem
pekarangan merupakan ekosistem buatan, termasuk ekosistem yang stabil apabila :
1. Permukaan pekarangan datar, karenanya tidak terdapat erosi,
2. Tanaman di pekarangan beraneka ragam, dengan tujuknya yang berlapis-lapis,
sehingga dapat menahan air hujan yang jatuh sehingga dapat mengurami air larian.
3. Terbentuknya iklim mikro yang lebih baik (sejuk).
4. Pembentukan humus tak terganggu dan erus mendapat tambahan bahan-bahan
organis.
5. Dapat dilaksanakan daur ulang limbah rumah tangga.
Ekosistem Kolam
Secara
kesuluruhan
kolam
merupakan
suatu
ekosistem
aquatik.
Kolam
merupakan tempat hidup dari hewan-hewan air dan vegetasi air. Vegetasi dan hewan
air menjadikan kolam sebagai suatu sistem yang mempunyai fungsi tertentu. Misalnya
kolam ikan hias, kolam ikan mas atau tambak. Di dalam kolam tersebut terdapat
hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya. Komponen-komponen
ekosistem kolam dapat diamati sebagai berikut :
1. Senyawa-senyawa abiotik terdiri dari air, CO2, O2, Ca, Nitrogen dan garam-garam
fosfor, asam-asam amino, humik dan lainnya. Sebagian besar dari bahan makanan
yang penting berada dalam air berbentuk larutan setiap saat dapat dimanfaatkan
oleh organisme-organisme. Bagian yang lebih besar lagi terikat dalam benda-benda
berbentuk butiran endapan, terutama terdapat dilapisan endapan dasar dan di dalam
organisme itu sendiri. Kolam atau danau bukanlah merupakan sebuah tubuh air yang
mengandung bahan-bahan makanan, akan tetapi merupakan suatu sistem di mana
bahan makanan berada dalam bentuk padat. Kecepatan fungsi dari ekosistem
tersebut sangat tergantung kepada aliran energi, yaitu dari penggunaan sinar
matahari, pengambilan bahan makanan dari benda-benda padat, yang dipengaruhi
oleh temperatur, panjangnya hari, atau unsur-unsur iklim lainnya.
2. Organisme produsen
Organisme produsen atau vegetasi air mempunyai dua tipe yaitu :
a. Tumbuhan berakar atau terapung. Biasanya hanya tumbuhan pada air yang
dangkal.
b. Tumbuhan kecil yang terapung, biasanya algae atau ganggang yang disebut
phitoplankton (phito = tumbuhan, plankton = terapung). Phitoplankton tersebut di
seluruh kolam sampai ke dalam lapisan yang tembus cahaya. Dalam jumlah
banyak phitoplankton ini menyebabkan air kolam kelihatan hijau, sehingga dapat
dilihat dengan mata biasa. Pada dasarnya kola-kolam atau di danau-danau yang
besar
dan
dalam
ataupun
di
laut,
phitoplankton
jauh
lebih
daripadavegetasi berakar sebagai produsen pertama dalam ekosistem.
penting
3. Organisme-organisme makrokunsumer.
Organisme ini terdiri dari binatang-binatang seperti larva serangga, krustase dan
ikan. Makrokonsumer pertama yaitu herbivora yang memakan langsung tumbuhan
atau sisa tumbuhan terdiri dari zooplnkton (zoo = hewan, plankton = terapung), dan
bentos yaitu hewan-hewan yang berada di dasar. Konsumen kedua atau karnivora
seperti serangga pemangsa dan ikan-ikan buruan memakan makanan konsumen
primer atau sekunder. Tipe konsumen lain yang penting adalah detritoviora yang
hidup dari hasil pembusukan bahan organik dari lapisan-lapisan autropik di atasnya.
4. Organisme-organisme saprotropik.
Bakteri, flagellata dan jamur tersebar di seluruh kolam, terutama sekali banyak
terdapat di lapiran antara lumpur air di sepanjang dasar di mana terkumpul tumbuhtumbuhan dan binatang. Beberapa bakteri dan jamur dapat menyebabkan penyakit
dan menyerang organisme hidup, dan ada pula yang meynyerang bangkai.
Pembusukan dan perombakan berlangsung cepat di dalam air, bila ditunjang oleh
temperatur yang baik. Organisme-oragnisme tersebut memecah menjadi bagianbagian yang kemudian terurai menjadi mineral-mineral, yang kemudian dapat
digunakan kembali oleh vegetasi.
Metabolisme sistem berlangsung terus dengan bantuan energi sinar matahari,
sedangkan kecepatan metabolismenya dan kemantapan nisbi kolam tergantung kepada
kecepatan arus masuk dari bahan-bahan hujan, dan dari daerah pengairan lokasi kolam
itu.
Ekosistem Padang Rumput
Meskipun kelihatannya padang rumput berbeda dengan kolam, namun kedua tipe
ekosistem itu sebenarnya jika dilihat secara keseluruhan mempunyai struktur dasar
yang sama dan mereka berfungsi dalam cara yang sama pula. Perbedaan yang
mencolok antara ekosistem darat dan air adalah pada ukuran tumbuhan hijau. Ukuran
autotrof darat cenderung lebih besar, baik sebgai individu-individu dan sebgaai biomas
persatuan luas daerah. Phytoplankton dari lautan terbuka atau di dalam kolam-kolam,
jika dibandingkan dengan hutan belantara yang mempunyai pohon-pohon yang besarsekali akan sangat terasa perbedaannya. Komunitas air dangkal (tepi-tepi kolam, danau
laut, demikian juga rawa-rawa), padang rumput dan gurun-gurun merupakan bentuk
peralihan di antara kedua komunitas komunitas yang ekstrim tadi. Kenyataannya
seluruh biosfer dapat dibayangkan sebagai gradien yang luas daripada ekosistem laut
dalam satu sisi dan hutan yang luas di sisi lainnya.
Di dalam ekosistem perairan dan darat sebagian besar dari energi sinar matahari
dihilangkan dalam bentuk penguapan air, dan hanya sebagian kecil atau lebih kurang
5% yang terikat dalam fotosintesis. Untuk setiap gram CO 2 yang diikat di dalam
ekosistem padang rumput atau hutan, maka sebanyak 100 gram air harus dipindahkan
dari tanah, melalui jaringan-jaringan tumbuhan, seperti transpirasi.
Akuarium
Ke dalam akuarium yang berukuran sekitar 12 gallon dapat dimasukkan : ikan,
keong, siput, berbagai mikroorganisme yang berhubungan, dan tanaman air seperti
rumput belut (Vallisneria, sp). Semua yang dimasukkan merupakan unsur-unsur
ekosistem yang satu sama lain akan saling membutuhkan. Siput dalam hal ini berguna
untuk merombak benda-benda atau zat-zat yang diperlukan ke dalam endapan lumpur
yang subur untuk pertumbuhan tumbuhan air. Jika ikan terlalu banyak, maka
keseimbangan akan gagal karena ikan memerlukan banyak air danorganismeorganisme makanan pembantu. Seekor ikan yang berukuran sedang dapat memenuhi
keperluannya dengan lengkap memerlukan banyak air dan organisme makanan
tertentu.
Memelihara iakn dalam akuarium merupakan kesenangan bagi pemiliknya baik di
rumah atau di kantor-kantor, maupun sekolah-sekolah. Makanan tambahan, dan aerasi
perlu diberikan. Begitu pula pembersihan secara berkala harus dilakukan. Apalagi jika
jumlah ikannya banyak dalam akuarium yang kecil.
Pengendalian Lingkungan Secara Biologi
Organisme-organisme selalu menyesuaikan diri terhadap lingkungan fisik dan
lingkungan
geokimia
mengendalikan
dalam
hal
kegiatan-kegiatan
kebutuhan
biologinya.
organisme-organisme.
Lingkungan
Lingkungan
abiotik
abiotik
mengendalikan kegiatan-kegiatan organisme-organisme. Tidak banyak yang menyadari
bahwa organisme-organisme itu mempengaruhi dan mengendalikan lingkungan abiotik
dalam banyak cara. Perubahan-perubahan di dalam alam fisik dan kimia dari bahanbahan yang tidak aktif secara tetap dipengaruhi oleh organisme-organisme yang
mengembalikan senyawa-senyawa baru dan sumber-sumber energi ke lingkungan.
Kandungan kimia laut dan lumpur di dasarnya sangat ditentukan oleh kegiatan
organisme-organisme laut. Tumbuhan yang tumbuh pada bukit pasir membangun tanah
yang sangat berbeda dari substrat asalnya. Contoh yang lain yaitu kepulauan karang di
bawah lautan Teduh Selatan, di sana terlihat bagaimana organisme-organisme
mempengaruhi lingkungan abiotiknya. Dari bahan mentah yang sederhana, dan seluruh
kepulauan dibangun dari hasil kegiatan binatang-binatang karang. Komposisi dari
atmosfer dikendalikan oleh organisme-organisme yang ada.
Manusia
Manusia selalu berusaha mengubah lingkungan untuk memperoleh keperluannya.
Kadang-kadang dalam kegiatan demikian manusia seolah-olah mengganggu, dan
bahkan dapat meusak komponen-komponen biotik. Manusia adalah heterotrop dan
phagotrop yang tumbuh dengan subur dekat penghujung rantai-rantai makanan yang
kompleks. Ketergantungannya dari lingkungan alam tetap akan terjadi, tidak peduli
bagaimanapun rumitnya teknologi yang dimilikinya.
Kota-kota besar merupakan parasit semata dalam biosfer. Makin besar kota itu
makin banyak mereka meminta dari daerah pinggiran di sekitarnya dan makin besar
bahaya serta kemungkinan dari perusakan lingkungannya. Sedemikian jauh manusia
dengan ilmu pengetahuan dan teknologinya telah sibuk menaklukkan alam sehingga
kurang memperhatikan atau menenggang kesejahteraan makhluk hidup lain sebagai
penghuni dalam ekosistem ini.
Peranan Vegetasi dalam Ekosistem
Vegetasi sebenarnya makhluk yang paling menetukan dalam ekosistem karena
mempunyai peranan sebagai berikut :
1. Sebagai perubah terbesar dari lingkungan karena mempunyai fungsi sebagai
perlindungan sehingga dapat mengurangi radiasi matahari, mengurangi temperatur
yang ekstrim. Melalauitranspirasi dapat mengalirkan air dari tanah ke udara.
Seharusnya yang mancur dapat menambah humus pada tanah, dan lainnya.
2. Sebagai pengikat energi untuk seluruh ekosistem. Hanya vegetasi yang dapat
memanfaatkan energi surya secara langsung dan mengubahnya menjadi berguna
bagi organisme lain, melalui proses fotosintesis. Semua organisme dalam ekosistem
sangat bergantung kepada energi yang dihasilkannya.
3. Sebagai sumber hara mineral. Kehidupan memerlukan karbon, hidrogen, oksigen,
kalsium dan banyak lagi unsur-unsur lainnya. Semua unsur ini terdapat dalam tanah
dan atmosfer. Hewan dan manusia tidak mempunyai kemampuan mengikat maupun
menguraikan ion-ion mineral dari dalam tanah. Unsur-unsur tersebut tersedia bagi
organisme hidup lainnya setelah melalui proses-proses sintesis yang terjadi dalam
tubuh tanaman. Peredaran (siklus) karbon dan oksigen di alam, sangat dipengaruhi
oelh proses fotosintesis dan respirasi tanaman.
Siklus Biogeokimia
Aliran energi dan zat-zat kimia merupakan suatu proses intgrasi fungsional, yang
keduanya merupakan suatu pasangan karena energi disimpan dalam ikatan kimia.
Aliran ini terjadi di antara tingakat trofik serta di antara komponen-komponen biotik dan
abiotik menggabungkan ekosistem ke dalam suatu unit funsional. Ketiak energi
dilepaskan melalui proses pernapasan, maka senyawa-senyawa yang terlibat
mengalami degradasi, dan unsur-unsur kimiawi in disebut juga siklus mineral atau
siklus biogeokimia.
Menurut Hutchinson (1944,1950) siklus biogeokimia merupakan suatu pertukaran
atau perubahan yang terus-menerus dari bahan-bahan antara komponen biotik dan
abiotik. Berdasarkan sumber yang ada di alam, siklus biogeokimia dapat dibagi dalam
dua golongan (tipe) yaitu :
1. Tipe gas, sebagai sumbernya atmosfer dan lautan (hidrosfer). Misalnya, siklus
Nitrogen.
2. Tipe sedimen, sumbernya adalah bantuan bumi seperti fosfor, kalsium, kalium.
Siklus tipe gas dianggap relatif lebih sempurna, sebab adanya pengendalian
umpan balik negatif alam. Sedangkan siklus sedimen yang melibatkan unsur-unsur
seperti fosfor, atau kalium cenderung untuk tidak sempurna karena lebih mudah
terganggu sebab bagian terbesar dari bahan itu berada dari sumber yang relatif tidak
aktif dan tidak brgerak dalam kerak bumi.
Aliran energi terjadi terus-menerus dalam ekosistem banyak ergantung dari
kontinuitas perputaran bahan-bahan kimia di antara tingkat-tingkat trofik. Misalnya bila
dibuang tumbuhan hijau maka tidak akan ada sumber energi bagi herbivor. Atau bila di
perkotaan dilakukan penghijauan dengan tanaman yang tidak menghasilkan buah,
maka energi akan terputus bagi herbivor (seperti burung).
Dari 90 unsur yang terdapat di alam, sekitar 30 atau 40 unsur diperlukan oleh
makhluk hidup. Beberapa unsur seperti karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen
diperlukan dalam jumlah yang besar. Sedangkan yang lainnya digunakan dalam jumlah
sedikit, bahkan sedikit sekali.
Siklus Hidrogen
Sebagian besar (98,6%) terdapat di laut, sebagian lainnya sekitar 1,2% terdapat di
gunung-gunung es di kutub, kurang dari 0,001% air terdapat di atmosfer. Namun
persediaan air di atmosfer ini mendukung produktivitas primer di atas muka bumi,
melalui hujan. Dalam ekosistem terestrial air merupakan bahan pembatas. Sebagian
besar air bumi terikat secara kimia dengan mineral yang berasal dari litosfer primer dan
depositif sedimenter.
Air hujan jatuh ke mana-mana di bumi ini dalam beberapa cara. Sebagian besar
ada yang tertahan untuk sementara di tempat jatuhnya semula (di atas tanah),
kemudian kembali ke atmosfer oleh penguapan (evapotranspirasi) dan transpirasi
tumbuhan. Sebagian lagi mencari jalan ketempat yang lebih rendah, dan akhirnya
sampai kesungai yang disebt air larian. Ada pula yang meresap ke dalam tanah, yang
kemudian menjadi air tanah. Air tanah maupun air larian (sungai) inipun sebagian akan
kembali ke atmosfer melalui penguapan dan transpirasi tumbuhan. Di sini terlihat
bahwa air yang ada di atmosfer selalu diperbaharui melalui penguapan dan jasa baik
tumbuhan. Proses ini terjadi secara sempurna tiap 10,5 hari. Curah hujan total di
permukaan bumi diperkirakan 4,46 X 1030g/tahun, sedang atmosfer berisi sekitar 0,13 X
1020 g.