Ekologi
Terbentuk dari
kata “
oikos
”
dan
“
logos
”.
Oikos
berarti tempat tinggal.
Logos
berarti ilmu
ilmu mengenai tempat tinggal makhluk hidup.
Diperkenalkan pertama kali oleh Ernest
Haeckel, ahli biologi Jerman, pada 1869.
Ekologi didefinisikan sebagai ilmu yang
mempelajari hubungan timbal balik antara
makhluk hidup dengan lingkungannya.
Ekologi
Ilmu lingkungan adalah ilmu inter-disipliner untuk
mengukur dan menilai perubahan dan dampak
kegiatan manusia terhadap ekosistem
agar manusia
dapat mengelola ekosistem untuk kelangsungan
hidupnya (survival) sendiri
Ekologi
Apabila kita ingin
menanggulangi
permasalahan
lingkungan, maka kita
perlu terlebih dahulu
memahami sistem
Studi Ekologi
Ekologi juga berhubungan erat dengan
tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu dimulai dari individu, populasi,
Istilah
Organisme
suatu zat hidup, jasad hidup
atau makhluk hidup
Individu
organisme tunggal
seekor tikus,
sebatang pohon jambu, seorang manusia
Populasi
kelompok organisme yang sejenis
yang hidup dan berbiak pada suatu daerah
Istilah
Komunitas adalah kumpulan dari berbagai populasi
yang hidup pada daerah tertentu yang saling
berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain
Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh
menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup
yang saling mempengaruhi dalam hubungan timbal
balik antara organisme dengan lingkungan biotik dan
abiotik.
A. INDIVIDU
Dalam mempertahankan hidup, setiap jenis individu dihadapkan pada
permasalahan terkait dengan lingkungan
Individu akan menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
Kemampuan atau kecenderungan makhluk hidup dalam menyesuaikan diri
dengan lingkungan baru untuk dapat tetap hidup dengan baik disebut
A. INDIVIDU
Adaptasi Morfologi penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya
Gigi-gigi khusus
Paruh
Gigi hewan karnivora 4 gigi taring yg besar dan runcing (menangkap
mangsa), gigi geraham dgn ujung yang tajam (mencabik-cabik mangsa)
Elang memiliki paruh yang kuat
dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh
A. INDIVIDU
Moncong
Trenggiling punya moncong panjang dengan ujung mulut kecil (mengisap semut dari sarangnya), lidah panjang dan bergetah yang dapat dijulurkan jauh keluar mulut (menangkap
serangga)
Daun
Tumbuhan insektivora daun
berbentuk piala dan permukaan dalam licin (menggelincirkan serangga yang hinggap)
Akar tumbuhan gurun kuat dan panjang (menyerap air dalam tanah),akar hawa pada bakau (untuk bernapas)
A. INDIVIDU
Adaptasi Fisiologi penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk
mempertahankan hidupnya.
Kelenjar bau
Kantong tinta
Musang mensekresikan bau busuk (menghindarkan diri dari musuhnya)
Cumi-cumi dan gurita tinta
disemprotkan ke dalam air sekitarnya (musuh tidak dapat melihat mereka)
Mimikri Kulit kadal berubah warna
A. INDIVIDU
Adaptasi tingkah laku adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku.
Pura-pura tidur / mati
Migrasi
tupai virginia sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup
bila didekati seekor anjing
B. POPULASI
Ukuran populasi berubah sepanjang waktu
dinamika populasi.
Perubahan ini dapat dihitung dengan
menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi
waktu
kecepatan perubahan dalam
populasi.
B. POPULASI
Populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk
kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing
individu anggotanya diantaranya :
•
kepadatan (densitas)
•
laju kelahiran (natalitas)
•
laju kematian (mortalitas
•
penyebaran umur
•
bentuk pertumbuhan dll
Untuk organisme yang dapat bergerak
(hewan/manusia)
dapat juga disebabkan imigrasi
dan emigrasi
C. KOMUNITAS
Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang
lebih kompleks bila dibandingkan dengan
individu dan populasi.
Dalam komunitas, semua organisme
merupakan bagian dari komunitas dan antara
komponennya saling berhubungan melalui
D. EKOSISTEM
Antara komunitas dan lingkungannya selalu
terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan
kesatuan ekologi yang disebut ekosistem.
Komponen Ekosistem
MANUSIA
HEWAN* TUMBUHAN*
TANAH AIR
UDARA
faktor biotik
D. EKOSISTEM
memiliki komponen dan menjalankan fungsi/
proses tertentu yang saling berkaitan dan bergantung satu dengan yang lainnya.
Bagi setiap makhluk hidup, komponen ekosistem:
menyediakan sumber daya untuk kebutuhan hidup, dan
membentuk kondisi lingkungan BIOTIK Manusia, hewan, tumbuhan, mikroorganisme. ABIOTIK
1. Faktor kimiawi 2. Faktor fisis
KOMPONEN EKOSISTEM
ALIRAN ENERGI
Sumber: Matahari
DAUR MATERI
Jumlah materi di alam (atmosfer, hidrosfer, litosfer) tertentu dan terbatas
D. EKOSISTEM
–
KOMPONEN BIOTIK
a. Produsen
kelompok organisme yang mampu
memanfaatkan secara langsung energi dari lingkungan
abiotik, produsen terbesar
tumbuhan (fotosintesis)
b. Konsumen
dari kelompok herbivora (konsumen pada
tingkat paling bawah
konsumen primer) hingga
karnivora tingkat 1,2,...,puncak.
c. Detritivor
kelompok organisme pemakan detritus
(sisa-sisa bagian tubuh dari tumbuhan ataupun
organisme lain yang mati ditanah)
MEMPENGARUHI
1. Air : pelarut biologis dan sebagai media berlangsungnya reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup sebagian besar enzim pada tubuh hewan merupakan enzim hidrolase
2. Udara
3. Tanah : tempat hidup bagi organisme dan menyediakan unsur penting bagi pertumbuhan organisme
4. Suhu : merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.
5. Sinar matahari : mempengaruhi ekosistem secara global matahari menentukan suhu, untuk berfotosintesis
6. Garis lintang : garis lintang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula.
Macam Ekosistem
Ekosistem Alami
mengalami proses-proses perubahan secara alami tanpa campur tangan manusia.
Ekosistem Binaan
membutuhkan pengelolaan dan penambahan energi/materi oleh manusia agar dapat dipertahankan dalam kondisinya.
Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi:
A. Ekosistem alami, dan
Biosfer
Lapisan bumi tempat ekosistem beroperasi,
merupakan keseluruhan bioma dan ekosistem di bumi dimana antara yang satu dengan yang lain lain saling terhubungkan oleh siklus air dan
atmosfer
Lapisan biosfer meliputi
Atmosfer ribuan meter di atas permukaan air laut Litosfer beberapa meter dibawah permukaan tanah
Lapisan Atmosfir
Atmosfer Bumi adalah lapisan gas yang mengelilingi
planet bumi yang ditahan oleh gravitasi bumi.
Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan
menyerap radiasi ultraviolet matahari, pemanasan
permukaan melalui retensi panas (efek rumah kaca),
dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan
malam.
Lapisan Atmosfir
Troposphere. 18 km di atas permukaan air laut pada area katulistiwa, 8 km di atas permukaan air laut pada area kutub. Panas berasal dari konduksi, konveksi, evaporasi, dan radiasi. Kenaikan
ketinggian menurunkan temperatur sebesar 6,4ºC / 1000 m.
Stratosphere. 18 - 50 km di atas
permukaan air laut. Panas berasal dari absorpsi UV oleh ozon.
Mesosphere. 50 - 80 km di atas permukaan air laut.
Thermosphere. Panas berasal dari reaksi sinar UV dengan atom, molekul, ion dan plasma.
Lapisan Bumi
Inner Core. Mengandung inti padat iron-nickel.
Temperatur sangat panas (3000º-6650ºC).
Outer core. Mengandung senyawa iron-nickel bermuatan magnetik.
Liquid lower mantle. Mengandung iron silicates. Liquid upper mantle. Mengandung iron magnesium silicates.
Athenosphere. Berwujud semisolid, dan plastis. Crust. Terdiri dari continental crust (daratan) dan ocean crust (dasar perairan). Continental crust
mengandung batuan silicate, sedangkan ocean crust mengandung batuan iron-magnesium silica
Lapisan Litosfer
The O or organic horizon. Mengandung
humus, Campuran kompleks dari dekomposisi organic material, microorganisme, dan sedimen.
The A horizon. Tersusun dari coarse sand, silt dan mineral.
The E or eluviation horizon. Proses
eluviation memisahkan fine particles dan mineral dengan coarse material
menggunakan air resapan.
The B horizon. Fine particles dan mineral yang terlarut dari E horizon tersimpan di B horizon. B horizon tipikal kemerahan atau kecoklatan karena kandungan mineral dan organic oxides yang terkandung.
The C horizon. Terbentuk dari
weathered bedrock atau regoliths. C horizon tidak tepengaruh zona biologis dan hanya organic matter kecil yang terkandung di dalamnya.
Lapisan tanah paling bawah adalah the R or rock horizon, yang terbentuk dari bedrock. bebatuan kasar yang
merupkan bagian terbawah dari struktur tanah
Susunan struktur tanah dapat dilabeli: O, A, E, B, C, R.
Forest floor
Gerakan Keping Tektonik
Divergent boundaries
: zona di mana kepingan bumi
bergerak berpisah, sehingga meninggalkan celah.
Convergent boundaries
: zona di mana kepingan bumi
bergerak bertemu, sehingga membentuk gunung atau
kepingan saling tumpang tindih.
Siklus Bebatuan
Batuan yang terbentuk dari batuan cair, atau magma
yang keluar dari bumi disebut igneous rocks.
Batuan yang terbentuk pada permukaan atau di
bawahnya karena pengaruh cuaca dan terdekomposisi dalam beberapa lapisan
disebut sedimentary rocks. Igneous atau sedimentary rocks yang mendapatkan tekanan atau temperatur (tetapi belum melebur)
Siklus Bebatuan
Di bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf.
Ketiga batuan tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi ketiganya juga bisa berubah menjadi batuan lainnya.
Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikel-partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan sedimen.
Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan
Siklus Bebatuan
Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Macamnya adalah pelapukan secara:
1. Fisika: perubahan suhu panas dingin. Hujan pun juga dapat
membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan
pecah.
2. Kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan (larutan HCl bereaksi dengan batu gamping), air pun dapat bereaksi melarutan beberapa jenis batuan“hujan asam”
Siklus Bebatuan
Setelah batuan mengalami pelapukanpecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya tempat dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi, dapat terjadi melalui beberapa cara:
1. Akibat grafitasi bumi pecahan batuan menggelinding melalui tebing jatuh dipermukaan tanah.
2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat yang lain.
3. Akibat angin: biasanya terjadi di daerah gurun.
Kandungan Litosfer
oxygen (47%),
silicon (28%),
aluminum (8%),
iron (5%),
calcium (4%),
sodium (3%),
PROSES TERBENTUKNYA TANAH
Batuan-batuan induk (bedrock-R) terpecah menjadi menjadi bagian-bagian kecil akibat perubahan cuaca . Di
pecahan-pecahan mineral ini tumbuh lumut sehingga air dapat meresap ke bebatuan sehingga lambat laun akan terbentuk tanah
Hydrosfer
Photic Zone- surface waters
Nutrient-rich water
producers
Aphotic Pelagic Zone- no light
(below 650 feet)
Benthic Zone- sea floor
Hydrosfer
kilometers (km3)
Earth’s water
Sekitar 0,9 % (kurang dari 1%) dari air
dibumi yang mungkin digunakan oleh
Bioma
Bioma : Gabungan beberapa ekosistem yang
memiliki kemiripan
•
Tundra
•
Hutan decidous (Hutan Gugur)
•
Padang pasir atau Gurun
•
Taiga
•
Hutan hujan tropis (hutan basah)
Bioma
Tundra
terdapat di daerah kutub
Tumbuhan dominan
lumut kerak (Lichenes), lumut
Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek, biasanya
hanya berumur 4 bulan.
Bioma
Hutan decidous (Hutan Gugur)
,
Terdapat di daerah yang memiliki 4 musim (musim
semi, panas, gugur dan dingin)
Tumbuhan yang dominan
berdaun lebar, seperti
pohon oak, elm, maple dan beech
Musim panas
menghijau
Musim gugur
menggugurkan daunnya
Musim dingin
daunnya „habis‟
Bioma
Padang pasir atau Gurun
Banyak terdapat di daerah kering dengan curah hujan
sedikit.
Tumbuhan
yang teradaptasi dengan keadaan
kering, misalnya tubuhnya ditutupi oleh kutikula yang
tebal dan akar yang panjang, kaktus
yang
menyimpan banyak air pada batangnya dan daunnya
menyempit menjadi duri.
Bioma
Taiga
Terletak di selatan tundra, yaitu di antara
daerah beriklim sedang dengan kutub
hutan berawa atau hutan boreal.
Tumbuhan dominannya
konifer atau
tumbuhan berdaun jarum (pinus).
Bioma
Hutan hujan tropis (hutan basah)
Terdapat di daerah tropis yang banyak turun
hujan.
Vegetasinya tumbuh sangat rapat, tumbuhan
beraneka ragam
tumbuhan pendek yang
hidup di dasar hutan hingga tumbuhan yang
berukuran tinggi dll.
Bioma
Savana
Padang rumput yang diselingi dengan
sebaran pohon yang tumbuh jarang.
RANTAI / JARING-JARING MAKANAN
Rantai / jaring-jaring makanan
,
merupakan peristiwa makan dan
dimakan dalam suatu ekosistem
Piramida Ekologi
Energy Pyramid
Biomass Pyramid
Pyramid of Numbers
Piramida biomassa, yaitu piramida yang
menggambarkan bahwa jumlah biomassa pada tingkat trofik 1 lebih banyak daripada
biomassa organisme tingkat trofik 2, begitu seterusnya. Biomassa adalah ukuran berat materi hidup pada waktu tertentu
dari pada organisme tingkat trofik kedua
atau dengan kata lain jumlah herbivora lebih banyak daripada karnivora tingkat 1, karnivora tingkat 1 lebih banyak dari
62
asi
vs Lingkung
an
