Praktikal 1: Ekosistem Tanah -
Tanah Biota, Rantai dan Siratan Makanan
Pengenalan
Konsep ekosistem merujuk kepada interaksi hidupan dengan unsur-unsur
yang merupakan asas kepada alam dalam hubungan yang saling berkait rapat.
Ekosistem boleh dikaji dan dibahagikan kepada skop yang luas serta
menerangkan situasi hubung kait antara hidupan dengan alam semula jadi.
Sebuah ekosistem yang terdiri daripada tumbuhan, haiwan dan faktor
abiotik saling berperanan dalam mengumpul, menyimpan dan menghasilkan
tenaga. Sebagai contohnya tumbuhan (pengeluar) akan mengumpul tenaga hasil
daripada proses fotosintesis dan menyimpan tenaga dalam bentuk karbohidrat.
Haiwan pemakan tumbuhan (pengguna primer) pula akan memperolehi
tenaganya dengan memakan tumbuhan dan menyimpannya dalam bentuk
lemak. Haiwan pemakan daging (pengguna sekunder dan tertier) juga dikenali
sebagai pemangsa akan mendapat tenaga dengan memakan pengguna primer.
Aras pertukaran tenaga akan semakin berkurang apabila menaiki hieraki
rantaian makanan.
Organisma-organisma yang tinggal di dalam tanah memerlukan air dan
udara untuk hidup. Bahan-bahan seperti air, udara, dan bahan-bahan organik
yang terkandung di dalam tanah membolehkan flora, bakteria, fungi, dan fauna
kecil seperti cacing dan serangga dapat hidup dalam tanah. Semua benda hidup
atau organisma yang terdapat dalam tanah serta elemen-elemen mineral penting
untuk membentuk sesuatu sistem tanah, atau lebih dikenali sebagai ekosistem
tanah. Sementara itu, biota pula adalah merujuk kepada semua flora dan fauna
yang berada di dalam sesebuah kawasan. Biota tanah adalah kumpulan jasad
hidup yang menjadikan tubuh tanah sebagai ruang hidup untuk menjalankan
seluruh kegiatan ekologinya. Ekosistem tanah merupakan bahagian yang tidak
dapat dipisahkan antara flora dan fauna serta persekitarannya. Kedua-duanya ini
Objektif : Untuk mengenal pasti jenis dan bilangan makrofauna yang terdapat dalam jenis-jenis tanah yang berbeza.
Hipotesis : Jenis tanah yang berbeza terdiri daripada makrofauna yang berbeza.
Pembolehubah:
a) Dimanipulasikan : Jenis tanah, isipadu tanah
b) Bergerak balas : Jumlah makrofauna, jenis makrofauna
c) Dimalarkan :Teknik yang digunakan untuk mengumpul makrofauna, suhu persekitaran
Bahan dan Radas:
Bikar 100 ml, sudip, kanta pembesar, corong turas, kertas turas, kertas litmus,
mikroskop, forsep, piring petri, corong Tullgren, kertas label, spatula, kasa dawai,
slaid, besen, beg plastik, pita pelekat, gulung getah, etanol 4 %.
Prosedur : Menyiasat makrofauna
Kumpulkan sampel leaf litter (O Horizon) dan topsoil (A Horizon – tidak
mendalam melebihi 3cm) dari dua kawasan yang berbeza. Pilih rumput,
tumbuhan asli, katil taman, dari bawah pokok yang berbeza spesies. Letakkan
sampel ini ke dalam plastik beg, tutupkannya, dan labelkan nama kawasan yang
mengumpul tanah ini.
Setelah balik ke makmal, campurkan tanah dengan leaf litter yang diambil dari
kawasan yang sama. Campuran itu kemudian dituang ke dalam corong Tulgren.
Tinggalkannya selama dua hari dan keluarkan balang yang mengandungi etanol
dan skru. Prosedur ini dijalankan kepada sampel tanah yang diambil dari
Kira dan catatkan isipadu leaf litter (O Horizon) dan topsoil (A Horizon) dengan
menggunakan mikroskop atau lensa tanga. Keluarkan fauna untuk
membersihkan jar atau piring petri supaya pengenalpastian. Kenal pasti semua
organisma, dan bahagikan mereka ke dalam kumpulan (kumpulan tidak ada
kaki– cacing; kumpulan B mempunyai 8 kaki– labah-labah). Kira dan catatkan
bilangan dalam setiap kumpulan.
Sampel Tanah di Belakang Cafe Sampel Tanah di Blok D
Keputusan:
(a) Makrofauna yang bersaiz besar
Perbincangan:
1. Bagaimanakah kepelbagaian (bilangan dalam kumpulan atau bilangan individu) makrofauna tanah dari dua lokasi yang berbeza? Cadangkan mengapa ia berbeza. Apakah parameter yang boleh digunakan bagi menjelaskan perbezaan tersebut?
Daripada eksperimen ini, kami mendapati bahawa lokasi yang berbeza
mempunyai jenis-jenis makrofauna yang berbeza. Hal ini demikian kerana
lokasi yang berbeza akan mengandungi komponen persekitaran yang
berbeza. Pelbagai komponen persekitaran yang didapati akan mempengaruhi
perkembangan, jenis, dan bilangan makrofauna. Komponen persekitaran
boleh dibahagikan kepada empat kumpulan asas, iaitu cuaca, makanan,
tempat tinggal, dan organisma lain. Parameter yang digunakan untuk
menjelaskan perbezaan tanah adalah dengan membanding beza
mikroorganisma tanah yang terdapat pada sampel tanah.
Untuk sampel tanah yang pertama, kami telah mengumpul sampel
tanah dari kawasan di belakang cafe. Untuk sampel tanah yang kedua pula,
kami telah mengumpul sampel tanah di belakang blok D.
Makrofauna bersaiz besar yang dijumpai di kedua-dua kawasan
termasuklah semut hitam dan Collembola. Makrofauna bersaiz kecil yang
dijumpai di kedua-dua kawasan pula termasuklah Pauropoda dan Fly larva.
Daripada keputusan yang diperolehi, didapati bahawa hanya sampel
tanah yang dikumpul di belakang blok D mempunyai semut hitam. Hal ini
kerana pH kawasan tersebut adalah lebih neutral berbanding dengan
kawasan tanah di belakang cafe. Justeru, keadaan tanah yang berada di
kawasan belakang blok D adalah lebih bersesuaian bagi semut untuk hidup.
Selain itu, suhu tanah yang berada di juga lebih rendah berbanding kawasan
2. Jelaskan peranan makrofauna di dalam tanah.
Makrofauna merupakan haiwan yang mempunyai badan selebar 2mm.
Makrofauna dapat dilihat dengan mata kasar. 90% atau lebih spesimen boleh
dilihat dengan mata kasar mereka. Haiwan yang sepanjang satu sentimeter atau
lebih panjang tetapi lebih kecil daripada cacing tanah adalah makrofauna.
Fungsi utama makrofauna dalam tanah adalah untuk memelihara
sifat-sifat fizikal dan juga biologikal tanah di mana ia memelihara tanah melalui proses “imobilisasi” dan “humifikasi”. Makrofauna dapat membantu mempercepatkan proses penguraian tumbuhan dan haiwan-haiwan yang telah mati di mana ia
akan diurai dan diserap ke dalam tanah untuk ditukarkan kepada nutrien tanah
seperti kalsium, nitrogen, magnesium, fosforus, potasium dan lain-lain. Dalam hal
ini, nutrien dapat dikembalikan ke dalam tanah untuk memelihara keseimbangan
ekosistem tanah di dalamnya.
Selain itu, makrofauna yang terdapat di dalam tanah juga dapat
membentuk proses pembentukan tanah dan membaiki struktur tanah.
Jenis Organisma Tanah: Fungsi utama Tumbuh-Tumbuhan
Fungi Meningkatkan pertumbuhan pokok
3. Dalam jaringan makanan yang telah dibekalkan, labelkan jenis biota (cth, fungi, nematode dll), apakah yang telah dilakukan oleh mereka (pemangsa, pemotong daun dll), dan jelaskan bagaimanakah pengaliran tenaga mereka. Contohnya, Di mana pengaliran tenaga bermula ditangkap dan kehabisan (seperti puncak atau bahagian teratas rantai makanan). Apa yang akan berlaku kepada tenaga dan nutrient apabila organisma yang berada pada puncak rantai makanan mati? Sertakan gambar rajah ini ke dalam laporan anda.
Gambar rajah di atas menunjukkan satu rantaian makanan tanah. Rumput
merupakan pengeluar pertama yang memerangkap cahaya matahari bertujuan
untuk menjalani proses fotosintesis. Haiwan, pengurai dan detritivor merupakan
organisma yang bergantung kepada pengeluar dalam memperoleh tenaga dan
dikenali sebagai pengguna. Rumput menjadi bahan organik yang mati dan
dimakan oleh pengguna. Apabila organisma, nutrient dan tenaga yang belum
Rumput
hilang pada atas bahagian tanah akan ditindak oleh ulat-ulat yang berperanan
sebagai pengurai semula jadi. Sewaktu pemindahan tenaga, 90% daripada
tenaga akan dibebaskan ke persekitaran sebagai haba. Tenaga tersebut akan
berkurangan dan ia akan dipindahkan dari satu fasa ke fasa yang lain, sehingga
akhirnya hilang sebagai haba dan perlu digantikan semula melalui tenaga yang
diperoleh daripada cahaya matahari.
4. Apakah kumpulan-kumpulan organisma yang membentuk mesofauna? Kumpulan apa yang membentuk mikrofauna? Apakah fungsi utama kedua-dua kumpulan utama ini?
Mikrofauna ialah haiwan yang kecil dan merupakan organisma unisel yang
hanya boleh dilihat di bawah mikroskop. Biasanya mikrofauna ditakrifkan sebagai
makhluk yang lebih kecil daripada 0.1 mm pada saiz. Dalam tanah, mikrofauna
yang boleh didapati dalam jumlah yang besar. Umumnya beberapa ribu per gram.
Antara yang mikrofauna yang paling biasa dan penting adalah protozoa, hama,
springtails, nematod, rotifer dan tardigrad. Mikrofauna boleh didapati di seluruh
dunia, terutamanya tanah basah.
Mesofauna ialah organisma yang antara 0.1 mm dan 2 mm dalam saiz.
Mesofauna ialah haiwan besar yang dijumpai di dalam tanah. Contohnya cacing
tanah, atropod, nematod besar, termasuk “burrowing” mamalia seperti tahi lalat
dan arnab.
Mikrofauna dan mesofauna memegang dan mengekalkan nutrien di tanah.
Organisma mikrofauna dan mesofauna membantu untuk mencegah hakisan
tanah. Mereka menghasilkan perangsang hormon tumbuhan. Mikrofauna dan
mesofauna menukarkan nitrogen daripada gas nitrogen untuk memerangkap
nitrogen yang boleh digunakan. Mereka membuat fosforus untuk kegunaan
tumbuhan. Mereka membuka laluan dalam tanah supaya akar boleh menembusi
5. Rantai makanan dapat dijadikan sebagai indikator kompleksiti biologikal, dan juga kesihatan tanah tersebut. Terangkan bagaimana amalan pengurusan tanah kita akan mempengaruhi kesuburan tanah.
Tanah berfungsi sebagai medium untuk pertumbuhan tumbuh-tumbuhan
dan di dalam tanah juga terdapat organisma hidup seperti makrofauna,
mikrofauna, mesofauna dan lain-lain. Pengurusan tanah yang tidak betul atau
tidak baik akan menjejaskan kualiti dan kesuburan tanah, dan seterusnya
menyebabkan tanah menjadi tidak efisien, kesuburan terjejas dan menjadi tidak
stabil. Oleh itu, pengurusan sumber tanah yang baik amat diperlukan. Beberapa
cara untuk memulihara tanih bagi meningkatkan kesuburan tanah dapat
dilakukan seperti berikut:
Menanam tananam tutup bumi seperti jenis kekacang di ladang kelapa sawit dan getah dapat menguatkan struktur tanah dan menambahkan
kesuburan tanah melalui proses pengikatan nitrogen.
Pembajakan mengikut kontur dapat mengurangkan keterlarutan keresapan tanih. Ini membolehkan air meresap ke dalam tanah dan
mengurangkan kehilangan nutrien dan bahan organik.
Penggunaan sisa tanaman seperti jerami padi dan pelepah kelapa sawit sebagai bahan sungkapan pada batas sayur mampu menambahkan
kesuburan tanah apabila berlaku pereputan dan menjadi humus untuk
kesuburan tanah.
Pembajaan organik mampu meningkatkan aktiviti mikrob dan hidupan tanah yang lain, seterusnya meningkatkan proses penguraian dan
6. Terangkan bagaimana biota tanah menyumbang kepada fungsi ekosistem tanah. Apakah perkhidmatan-perkhimatan ekosistem yang telah dilakukan oleh mereka?
Tanah yang berada dalam keadaan biasa mengandungi pelbagai jenis
mikro-organisma di dalamnya. Biota tanah, termasuk mikro-organisma (bakteria,
kulat, dan alga) dan haiwan tanah (protozoa, nematod, hama, springtails,
labah-labah, serangga, dan cacing tanah). Mereka dapat hidup dalam satu ekar tanah
dan lebih pelbagai daripada masyarakat tumbuhan dan haiwan di atas tanah.
Biota tanah tertumpu di loji sampah beberapa inci atas tanah dan sepanjang
akar. Organisma tanah akan berinteraksi antara satu sama lain, dengan akar loji
dan dengan persekitaran mereka. Oleh itu, terbentuklah rantaian tanah makanan.
Fungsi utama biota tanah termasuklah ia menyumbang kepada kesuburan
tanah. Biota tanah membantu untuk membentuk saluran atau aliran oksigen
daripada terowong yang berfragmen dalam tanah. Sebagai contoh, lubang cacing
dalam tanah. Cacing akan memakan tanah, lantas meninggalkan longgokan
tanah halus yang dikenali sebagai buangan cacing. Longokan tanah halus ini
akan membantu melonggarkan tanah dan membantu membaiki kesuburan tanah.
Di samping itu, biota tanah juga dapat mengubah paras pH tanah melalui
aktviti domestik mereka. Selain itu, biota tanah dapat memastikan keseimbangan
dalam penyimpanan karbon, kitaran nutrien dan juga kepelbagaian spesis
tumbuh-tumbuhan. Biota tanah juga boleh meningkatkan produktiviti pertanian
dengan kitaran nutrien asas yang diperlukan dalam semua eksosistem (tanah),
Kesimpulan:
Terdapat banyak jenis makrofauna di dalam tanah. Tanah mengandungi
banyak bahan yang diperlukan oleh makrofauna untuk hidup. Tanah yang subur
mempunyai bilangan dan jenis makrofauna yang lebih banyak. Tanah yang
subur mempunyai faktor yang membolehkan organisma untuk hidup dalam tanah
