ekologi perairan

EKOLOGI PERAIRAN (EKOPER)

Fakultas Kelautan dan Perikanan

Universitas Syiah Kuala

2018

Presented by :

RUANG LINGKUP EKOLOGI

Apakah Ekologi ??

•

Ekologi merupakan bagian ilmu biologi

•

Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dengan alam sekitarnya.

•

Organisme dan lingkungannya dapat dikelompokkan ke dalam beberapa tingkatan, semakin besar tingkatannya maka akan semakin komplek.

•

Ekologi berasal dari bahasa Yunani,

- oikos (rumah atau tempat untuk hidup) - logos (ilmu/pengetahuan)

• Istilah ekologi pertama kali diperkenankan oleh Ernst Haeckel

(Biologist Jerman) pada tahun 1869.

•

Pengetahuan dan kesadaran tentang ekologi terus berkembang.

Contoh:

.

• Ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem

dengan komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik.

• Faktora abiotik

suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topograf

• _{Faktor biotik}

makhluk hidup : manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba.

• _{Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan}

Gen

Tahap Spektrum Organisasi

Komponen Biotik Komponen

Abiotik

Biosistem

• _{Spesies /organisme}

suatu kelompok alami dari individu yang nyata hidup,

mempunyai kemampuan berkembang biak dan dapat dibedakan dari kelompok lainnya secara reproduktif

• Populasi

kumpulan organisme satu spesies yang mendiami suatu tempat

• Komunitas

kumpulan spesies yang mendiami suatu tempat atau beberapa populasi yang cenderung untuk hidup bersama di suatu daerah

• Ekosistem

suatu komunitas beserta lingkungan abiotik berinteraksi yang membentuk kesatuan sistem ekologi. - Komponen penyusun ekosistem:

produsen (tumbuhan hijau)

konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora) dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

EKOSISTEM SEBAGAI UNIT FUNGSIONAL DALAM EKOLOGI

Untuk mempelajari suatu sistem dalam ekologi (Ekosistem) diperlukan pengetahuan dasar seperti:

1.Komponen ekosistem (fsika, kimia dan biologi) 2.Cara pengambilan contoh

3.Pengolahan data (analisa data) 4. Wawasan interpretasi

1. Komponen Ekosistem 1.Parameter Fisika

Faktor fsik yang terdapat dalam suatu ekosistem perairan umumnya dapat diamati secara visual, yaitu: suhu, daya tembus sinar matahari, komposisi substrat tanah, kekeruhan, arus, dll

2.Parameter Kimia

Faktor kimia perairan yang berperan dalam ekosistem merupakan proses atau kandungan unsur kimia yang terdapat

dalam perairan. Beberapa parameter kimia air yang sering diukur adalah: pH air, oksigen terlarut, salinitas, nitrat (NO3), fosfat

(PO4), CO

2. Parameter Biologi

Parameter biologi merupakan biota perairan yang menyusun kehidupan di dalam peraiaran, seperti;

-Plakton

semua jasad hidup renik yang hidup bebas didalam perairan dengan kemampuan gerak yang sangat terbatas, sehingga

sebagian besar hidupnya mengikuti arus. Plankton dikelompokkan mejadi ftoplankton (plankton nabati) dan zooplankton (plankton hewani).

Pengukuran plankton sangat penting didalam analisa ekologi karena ftoplankton merupakan produsen primer yang

memberikan kontribusi terbesar terhadap produksi total di dalam ekosistem perairan

-Benthos

- Tanaman air

mencakup tanaman air yang hidup di perairan seperti lumut, ganggang, rumput laut dan lamun.

- Mangrove

merupakan tumbuhan yang hidup di daerah peralihan antara laut dan darat. Komunitas mangrove sangat unik karena secara ekologis lebih banyak dipengaruhi oleh kondisi laut,

• _{Tanaman air dan mangrove merupakan produsen primer}

yang sangat besar perannya sebagai penyumbang nutrient ke dalam ekosistem perairan.

• _{Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen,}

hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer.

2. Cara pengambilan contoh (practice)

3. Pengolahan data (analisa data) (practice)

Pengelompokkan makhluk hidup berdasarkan peranannya (Para ahli ekologi )

1.Produsen

Organisme yang dapat membuat makanan sendiri (autotrof) melalui fotosintesis

2.Konsumen

Organisme yang makanannya sangat bergantung pada organisme lain (heterotrof)

3.Pengurai (dekomposer)

Organisme yang mengurai bahan-bahan organik yang berasal dari organisme yang mati, ex: jamur, bakteri

4.Detritivor

Pembagian Ekologi

A.Menurut banyaknya spesies:

1. Autekologi: Mempelajari hubungan satu spesies organisme dengan alam sekitarnya

Contoh : ???

2. Synekologi: Mempelajari hubungan sekelompok spesies organisme dengan alam sekitarnya

Contoh : ???

B. Menurut Taksonomi:

• _{Interaksi dapat terjadi anatarpopulasi maupun interpopulasi}

yang menunjukkan adanya hubungan saling ketergantungan

1.Netralisme

Bila makhluk hidup berada dalam tempat dan waktu tertentu, baik secara terpisah maupun berkumpul, tetapi tidak saling

merugikan. Netralisme terjadi apabila nisianya berbeda. contoh:???

2.Antibiosis

interaksi antar organisme dimana satu organisme

menghasilkan zat antibiotik/racun yang berbahaya bagi organisme lain, seperti tumbuhan alelopati

contoh: ??? 3. Kompetisi

Terjadi bila dua makhluk hidup berada dalam tempat dan waktu tertentu serta kebutuhan hidup masing-masing individu tidak

terpenuhi, maka terjadilah persaingan contoh:???

4. Komensalisme

Kehidupan bersama dua makhluk hidup yang berlainan tetapi hanya satu yang untung sedangkan yang lain tidak mengalami apa2

4. Parasitisme

Kehidupan bersama antara dua makhluk hidup yang satu mendapat keuntungan dan yang lain mendapatkan kerugian contoh:???

5. Mutualisme

Adaptasi Makhluk Hidup (individu)

Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya:

1.Adaptasi morfologi

Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh : Gigi-gigi khusus, Moncong, Paruh, Daun, Akar

case study: ???

2.Adaptasi fisiologi

Adaptasi fsiologi merupakan penyesuaian fungsi fsiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya: Kantong tinta pada Cumi-cumi dan gurita.

case study:???

3.

Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya : Migrasi Ikan, pura-pura

mati/tidur

Rantai Makanan, Jaring Makanan, dan Tingkatan Trofik

• _{Rantai makanan merupakan perpindahan energi makanan}

dari sumber daya tumbuhan melalui seri organisme atau jalur makan-memakan

• _{Ada 2 tipe dasar rantai makanan:}

1.Rantai makanan rerumputan (grazing food chain) (tumbuhan --- herbivora --- carnivora) contoh:

Rantai makanan kolam ( Plakton---ikan kecil---ular---burung elang)

Rantai makanan darat (Pohon pisang---ulat---burung pemakan serangga)

2.Rantai makanan sisa (detritus food chain)

Detritus merupakan hasil penguraian zat-zat organik dapat berupa hancuran, remukan, maupun fragmen.

( bahan mati --- mikroorganisme --- predator) Contoh:

• Rantai makanan akan saling berkaitan membentuk jaring

makanan (food web).

•

Jaring-jaring makanan dalam ekosistem merupakan peristiwa makan dan dimakan yang kompleks, karena setiap organisme mungkin memakan lebih dari satu macam organisme dalam satu rantai makanan yang sama atau dimakan oleh lebih dari satu jenis organisme.

•

Rantai makanan yang paling sederhana terdapat didaerah kutub pada musim dingin, hal ini disebabkan pada musim

dingn cahaya sedikit sehingga tanaman produsen sedikit dan akibatnya herbivora dan karnivora juga sedikit.

• Organisme yang sumber makanannya diperoleh dari

tumbuhan dengan jumlah langkah yang sama disebut mempunyai tingkat tofk (trophic level) yang sama.

• Tingkat trofk I adalah produsen, tingkat trofk II adalah

herbivora dan tingkat trofk III adalah carnivora

(konsumen II)

Penggolongan organisme berdasarkan tingkatan trofk (jenjang makanan) didasarkan atas fungsi organisme dalam rantai

• _{Ketergantungan zooplankton terhadap ftoplankton}

menunjukkan hubungan yang komplek sehingga membentuk rantai makanan (food web)

Beberapa indeks yang penting dalam komunitas

1.Kepadatan/kelimpahan

Kepadatan adalah jumlah individu persatuan luas (Brower dan Zar, 1977) dengan formulasi sebagai berikut :

Dimana :

D = Kepadatan/kelimpahan (ind/m2)

Ni = Jumlah Individu

A = Luas petak pengambilan contoh (m2)

2. Dominansi index (Simpson)

Indeks dominansi menggambarkan komposisi jenis dalam komunitas.

Dimana :

Di = Indeks Dominansi

ni = Jumlah individu spesies ke - i N = Jumlah total individu

n = Jumlah taksa/spesies

• _{Nilai indeks dominansi berkisar antara 0 – 1.}

• _{Di mendekati 0, berarti hampir tidak ada individu yang}

mendominansi dan biasanya diikuti dengan indeks keseragaman yang besar.

• _{Di mendekati 1, berarti ada salah satu genera yang}

H’ = Indeks Keanekaragaman

Pi = jumlah individu spesies ke-i (ni) terhadap total individu (N) (ni/N)

N = Jumlah total individu semua spesies n = Jumlah taksa/spesies

Legendre dan Legendre (1983), membagi kriteria dominansi ke dalam 3 kategori yaitu:

D < 0,4 : Dominansi rendah; 0,4 <D<0,6 : Dominansi sedang D>0,6 : Dominansi tinggi

3. Indeks keanekaragaman / deversity index (Shannon) Keanekaragaman komunitas ditandai oleh banyaknya

spesies organisme yang membentuk komunitas tersebut. Semakin banyak jumlah spesies maka semakin tinggi

keanekaragamannya.

Statement:

• Keanekaragaman yang tinggi menyatakan rantai makanan yang panjang dan banyak simbiose sehingga mengurangi goncangan akibatnya rantai makanan menjadi mantap.

• _{Keanekaragaman cenderung meningkat pada komunitas}

yang telah tua dan keanekaragaman rendah pada komunitas yang baru terbentuk.

• _{Keanekaragaman spesies sangat dipengaruhi oleh}

Kriteria hasil keanekaragaman (H’) menurut Brower dan Zar (1977) adalah sebagai berikut :

H’ < 3,32 = Keanekaragaman spesies rendah (tidak stabil)

3,32 < H’< 9,97 = Keanekaragaman spesies sedang (moderat)

H’ > 9,97 = Keanekaragaman spesies tinggi (stabil)

4. Indeks Kesamaan (Sorensen)

Indeks ini digunakan untuk membandingkan kesamaan spesies organisme yang ditemukan pada suatu habitat dengan habitat yang lain atau berbeda musim

Dimana:

Ss = indeks kesamaan Sorensen A = jumlah spesies pada habitat A B = jumlah spesies pada habitat B

Dimana :

E = Indeks Keseragaman

H’ = Indeks Keanekaragaman H maks = Log ₂ S; = (3,3219 Log S)

S = Jumlah taksa/spesies

5. Keseragaman (Eveness index)

Keseragaman dapat dikatakan sebagai keseimbangan, yaitu komposisi individu tiap spesies yang terdapat dalam suatu komunitas. Rumus Indeks Keseragaman dinyatakan sebagai berikut :

• _{Nilai indeks keseragaman ini berkisar antara 0 - 1.} • _{E mendekati 0, hal ini berarti penyebaran individu tiap}

spesies tidak sama dan ada kecenderungan terjadinya

dominansi spesies yang disebakan oleh ketidakstabilan faktor-faktor lingkungan

• _{E mendekati 1, maka hal ini menunjukkan bahwa ekosistem}

6. Pola sebaran jenis

Untuk mengetahui pola sebaran jenis suatu organisme pada habibat digunakan metode pola sebaran morisita (Brower and Zar, 1977).

Id = Indeks sebaran Morisita

n = Jumlah stasiun pengambilan contoh

N = Jumlah total individu yang terdapat dalam n plot ∑X2 = Jumlah total individu yang diperoleh

Hasil indeks Morisita yang diperoleh dikelompokkan sebagai berikut :

Id < 1 = Pola sebaran individu jenis bersifat seragam Id = 1 = Pola sebaran individu bersifat acak

25 ind/m2 ;

Tsunami _TsunamiPost

11 Gastropods ;

11 Bivalves 9 Gastropods, 2 Bivalves

0.19

0.11 _Dominance

index

Differences between Community structure of Gastropods and Bivalves

Study Case

Unstable Moderate Community