IPA Biologi
UNTUK SMA/MA KELAS X
Bab 4
Komponen Ekosistem
dan Interaksinya
Pendahuluan
Ekosistem merupakan suatu sistem di mana terjadi
hubungan (interaksi) saling ketergantungan antara komponen- komponen di dalamnya, baik yang berupa makhluk hidup
maupun yang tidak hidup. Setiap komponen ekosistem memiliki makna khusus bagi komponen lainnya. Hubungan
saling ketergantungan antara komponen ekosistem sangat terorganisir. Hubungan tersebut berlangsung secara dinamis
sehingga terjadilah keseimbangan lingkungan.
Temukan dan tuliskan beberapa pertanyaan atau permasalahan terkait dengan ekosistem tersebut.
Selanjutnya, diskusikan dengan teman dan guru untuk
memprediksi jawabannya.
A A
FF EE
D D
CC BB
Daftar Isi
Komponen Ekosistem
Piramida Ekologi
Interaksi
Antarkomponen Ekosistem
Produktivitas
Aliran Energi
Daur
Biogeokimia
Komponen Ekosistem A
Semua ekosistem, baik ekosistem daratan (terestrial) maupun ekosistem perairan
(akuatik) tersusun dari komponen-komponen.
Berdasarkan struktur dasar ekosistem, komponen ekosistem dapat dibedakan
menjadi dua macam, yaitu komponen abiotik dan komponen biotik.
Komponen AbiotikKomponen Abiotik Komponen BiotikKomponen Biotik
Komponen Abiotik
Komponen abiotik adalah komponen fisik dan kimiawi yang terdapat pada suatu ekosistem sebagai medium atau
substrat untuk berlangsungnya suatu kehidupan.
11
Sinar Matahari Air
Udara
Suhu
Topograf Garam Mineral
Tanah
Kelembapan pH
Komponen Abiotik
11
Sekumpulan gas pembentuk lapisan
atmosfer yang menyelimuti bumi.
Udara
Mengandung berbagai jenis unsur atau senyawa kimia dalam
jumlah yang bervariasi.
Air
Terbentuk karena prosespelapukan batuan dan pembusukan senyawa
organik dan sintesis pembentukan
mineral.
Tanah
Komponen Abiotik
11
Diperlukan untuk menjaga keseimbangan asam dan basa, mengatur kerja alat-
alat tubuh, dan untuk proses metabolisme.
Garam Mineral
Dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis dan diubah menjadi energi
potensial dalam bentuk Karbohidrat.
Sinar Matahari
Faktor pembatas bagi kehidupan dan
memengaruhi keanekaragaman
hayati di suatu ekosistem.
Suhu
Komponen Abiotik
11
Dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari, angin, dan
curah hujan.
Kelembapan
Dipengaruhi oleh curah hujan, penggunaan pupuk, aktivitas akar tanaman, dan penguraian
mineral tanah.
pH
Keadaan naik turun atau tinggi rendahnya
permukaan bumi.
Topograf
Komponen Abiotik
11
Komponen biotik meliputi seluruh makhluk hidup di bumi. Komponen tersebut, antara lain bakteri, jamur, ganggang, lumut, tumbuhan paku, tumbuhan tingkat tinggi, hewan Invertebrata, dan
hewan Vertebrata termasuk manusia.
Komponen Autotrof Komponen
Autotrof Komponen
Heterotrof Komponen
Heterotrof
Komponen Biotik
22
Organisme autotrof adalah organisme uniseluler ataupun
multiseluler yang memiliki klorofil sehingga dapat melakukan proses fotosintesis. Dari hasil fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen (O2). Organisme autotrof merupakan produsen utama dalam ekosistem.
Organisme autotrof adalah organisme uniseluler ataupun
multiseluler yang memiliki klorofil sehingga dapat melakukan proses fotosintesis. Dari hasil fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen (O2). Organisme autotrof merupakan produsen utama dalam ekosistem.
Tumbuhan lumut Tumbuhan paku Tumbuhan berbiji Ganggang
Fitoplankton
Komponen Autotrof
Organisme heterotrof adalah organisme yang dalam hidupnya
selalu memanfaatkan bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai bahan
makanannya.
Organisme heterotrof adalah organisme yang dalam hidupnya
selalu memanfaatkan bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai bahan
makanannya.
Komponen Heterotrof
Konsumen primer (I) Konsumen sekunder (II)
Konsumen tersier (III)
Dekomposer adalah mikroorganisme yang
menguraikan zat organik sisa tumbuhan
atau hewan (detritus), seperti selulosa atau kitin, menjadi zat yang
lebih sederhana.
Detritivor hidup dengan cara memakan serpihan
tumbuhan atau hewan yang sudah
mati.
Produsen
(tumbuhan berklorofl) Produsen (tumbuhan berklorofl)
Konsumen I (herbivor) Konsumen I
(herbivor)
Konsumen II (karnivor kecil)Konsumen II
(karnivor kecil) Konsumen III (karnivor besar)Konsumen III
(karnivor besar) Energi yang dilepas ke lingkungan dalam bentuk panasEnergi yang dilepas ke lingkungan dalam bentuk panas
Sampah organik
(tumbuhan dan hewan yang mati)Sampah organik (tumbuhan dan hewan yang mati)
Pembusukan oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi humus
Pembusukan oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi humus
Mineralisasi oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi bahan mineral
Mineralisasi oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi bahan mineral Bahan mineral siap
diserap oleh tumbuhan Bahan mineral siap diserap oleh tumbuhan
Skema Siklus Materi dan Arus Energi Dalam Ekosistem Skema Siklus Materi dan Arus Energi Dalam Ekosistem
Keterangan:
= siklus materi/mineral
= siklus energi
Interaksi Antarkomponen Ekosistem
B
Di dalam suatu ekosistem, terjadi interaksi antara satu komponen biotik dan komponen biotik lainnya serta antara komponen biotik dan komponen abiotik.
Di dalam suatu ekosistem, terjadi interaksi antara satu komponen biotik dan komponen biotik lainnya serta antara komponen biotik dan komponen abiotik.
Bentuk interaksi antarkomponen biotik dapat terjadi antarspesies yang sama ataupun spesies yang
berbeda. Interaksi antara komponen abiotik dan komponen biotik mengakibatkan terjadinya aliran energi dan daur biogeokimia.
Tipe Interaksi Antarspesies
Terdiri atas delapan tipe, yaitu sebagai berikut.
Netralisme
Netralisme KompetisiKompetisi KomensalismeKomensalisme
Protokooperasi
Protokooperasi MutualismeMutualisme Amensalisme
Amensalisme ParasitismeParasitisme PredasiPredasi
Interaksi antara dua atau lebih spesies yang masing-masing tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi.
Dalam hal ini, tidak ada yang
diuntungkan ataupun yang dirugikan.
Netralisme terjadi antara spesies yang memiliki kebutuhan yang
berbeda. Gajah dan burung
pemakan bangkai yang tinggal di ekosistem padang rumput
Netralisme
Interaksi antara dua atau lebih spesies yang saling menghalangi.
Hal ini terjadi karena masing-masing spesies memiliki
kebutuhan yang sama. Spesies bersaing memperebutkan sesuatu yang diperlukan untuk hidupnya, misalnya ruang (tempat),
makanan, air, sinar matahari, udara, dan pasangan kawin.
Persaingan dapat mengakibatkan organisme atau spesies yang kalah bersaing akan mati, tersingkir, atau berpindah ke tempat lain.
Kompetisi
Kompetisi IntraspesifkKompetisi Intraspesifk
● Persaingan yang
● terjadi antara organisme atau individu-individu dari spesies yang sama.
Kompetisi InterspesifkKompetisi Interspesifk
● Persaingan yang
● terjadi antara organisme atau individu yang berbeda spesies.
Sapi dan kambing saling berkompetisi dalam memperebutkan makanan berupa rumput.
Kompetisi
Komensalisme, yaitu interaksi antara dua atau lebih spesies yang salah satu pihak untung, sedangkan pihak lain tidak
terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak dirugikan.
Komensalisme
Ikan remora menempel pada ikan hiu
untuk mendapatkan perlindungan.
Amensalisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan,
sedangkan pihak yang lainnya tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak berakibat apa-apa (tidak rugi dan tidak untung).
Amensalisme
Pada banyak kasus, interaksi ini disebabkan oleh fenomena alelopati. Alelopati adalah fenomena ketika suatu organisme menghasilkan zat kimia yang memengaruhi pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan reproduksi organisme lain di sekitarnya.
Amensalisme
Nerium oleander menghasilkan racun oleandrin yang mematikan bagi manusia.
Parasitisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak yang lain (parasit) beruntung. Parasit memperoleh makanan dari tubuh inang. Jika tubuh inang mati, parasit akan mencari inang baru atau ikut mati.
Parasitisme
Endoparasit
Endoparasit EktoparasitEktoparasit
Parasit internal Parasit eksternal
Cacing Ancylostoma caninum
melekat di mukosa usus. Tali putri (Cuscuta sp.) yang hidup menumpang pada tanaman lain.
Endoparasit
Endoparasit EktoparasitEktoparasit
Parasitisme
Predasi, yaitu interaksi makan dan memakan antarorganisme. Pada umumnya, tubuh
predator berukuran lebih besar daripada
mangsa (prey). Populasi pemangsa ditentukan oleh ketersediaan mangsa, sebaliknya populasi mangsa ditentukan oleh besar kecilnya
populasi predator.
Predasi
Belalang sembah memangsa seekor lebah
Protokooperasi, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing- masing pihak memperoleh
keuntungan, tetapi asosiasi yang terjadi tidak merupakan
keharusan.
Protokooperasi
Burung jalak memakan kutu pada tubuh kerbau.
Mutualisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing-masing pihak memperoleh keuntungan dan saling membutuhkan sehingga asosiasi tersebut merupakan keharusan.
Mutualisme
Liken merupakan mutualisme antara jamur dan ganggang hijau-biru.
Aliran Energi C
Dalam sistem ekologi, suatu organisme merupakan komponen pengubah energi. Aliran energi dan siklus materi dalam ekosistem terjadi melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan.
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Sifat energi di ekosistem sesuai dengan hukum termodinamika. Menurut hukum termodinamika, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain. Energi cahaya dapat diubah oleh
tumbuhan hijau menjadi energi potensial dalam bentuk
karbohidrat melalui proses fotosintesis, kemudian diubah oleh hewan dan manusia menjadi energi panas dan energi gerak.
Jalur pemindahan (transfer) energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya melalui peristiwa makan dan
dimakan. Herbivor mendapatkan energi dari memakan
tanaman. Saat herbivor dimangsa karnivor, energi tersebut akan berpindah, dan seterusnya. Semakin pendek rantai makanan, semakin besar energi yang dapat disimpan oleh organisme di ujung rantai makanan.
Rantai Makanan
Rantai Makanan
Produsen Tingkat
Trofk I Energi Panas
Konsumen Primer Tingkat
Trofk II
Konsumen Sekunder
Tingkat Trofk III
Konsumen Tersier Tingkat
Trofk IV Dekomposer
Jaring-jaring makanan merupakan gabungan dari
berbagai rantai makanan yang saling berhubungan dan
kompleks. Di dalam suatu ekosistem, sebuah rantai makanan saling berkaitan dengan rantai makanan lainnya. Semakin kompleks jaring-jaring makanan yang terbentuk, semakin tinggi tingkat kestabilan suatu ekosistem. Oleh karena itu, untuk menjaga kestabilan ekosistem, suatu rantai makanan tidak boleh terputus akibat musnahnya salah satu atau
beberapa organisme.
Jaring-Jaring Makanan
Jaring-Jaring Makanan
Produsen
Konsumen I
Konsumen IV
Konsumen I
Konsumen I
Konsumen II
Konsumen II dan III
Dekomposer Konsumen II
Piramida Ekologi D
Piramida ekologi adalah susunan tingkat trofik
(tingkat nutrisi atau tingkat energi) secara berurutan menurut rantai makanan atau jaring-jaring makanan dalam ekosistem.
Piramida Ekologi
Piramida Jumlah
Piramida yang menunjukkan jumlah
organisme pada tiap tingkatan trofik.
Piramida Biomassa
Piramida yang
menggambarkan berat atau massa kering total organisme
hidup dari masing-masing tingkat trofiknya pada suatu
ekosistem dalam kurun waktu tertentu.
Piramida Energi
Piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap
tingkatan trofik.
Piramida yang menunjukkan jumlah
organisme pada tiap tingkatan trofik.
Piramida Ekologi
Karnivor besar Karnivor kecil
Herbivor Produsen
Piramida jumlah dalam suatu ekosistem
Piramida Jumlah Piramida Jumlah
Karnivor besar Karnivor kecil
Herbivor Produsen
Perbandingan piramida biomassa pada (a) ekosistem daratan dan (b) ekosistem perairan.
Piramida Biomassa Piramida Biomassa
Piramida yang menggambarkan berat atau massa kering total
organisme hidup dari masing-masing tingkat
trofiknya pada suatu ekosistem dalam kurun
waktu tertentu.
a
Karnivor besar Karnivor kecil
Herbivor Produsen
b
Piramida Ekologi
Piramida Ekologi
Karnivor besar Karnivor kecil
Herbivor Produsen Piramida energi
Piramida Energi Piramida Energi
Piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap
tingkatan trofik.
0,1 unit energi 1 unit energi
10 unit energi
100 unit energi
Piramida Ekologi
Piramida Energi Piramida Energi
• Tidak dipengaruhi oleh ukuran organisme dan kecepatan metabolisme organisme.
• Menunjukkan efisiensi ekologi atau produktivitas ekosistem.
• Memberikan gambaran berkaitan dengan sifat fungsional komunitas suatu ekosistem.
Dianggap paling merupakan piramida terbaik
Piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap
tingkatan trofik.
Produktivitas E
Hasil aktivitas metabolisme organisme berupa pertumbuhan, penambahan, dan penimbunan biomassa dalam periode waktu tertentu.
Produktivitas
Produktivitas adalah hasil aktivitas metabolisme organisme berupa pertumbuhan, penambahan, dan penimbunan biomassa dalam periode
waktu tertentu.
Produktivitas Primer
Produktivitas Primer Produktivitas
Sekunder Produktivitas
Sekunder
Produktivitas Primer
Kecepatan pengubahan energi radiasi matahari melalui
aktivitas fotosintesis dan kemosintesis oleh produsen menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik.
Produktivitas primer bersih adalah produktivitas primer
kotor dikurangi respirasi.
Produktivitas primer bersih adalah produktivitas primer
kotor dikurangi respirasi.
Produktivitas primer kotor adalah jumlah total materi organik atau karbon organik yang dihasilkan dalam proses
fotosintesis.
Produktivitas primer kotor adalah jumlah total materi organik atau karbon organik yang dihasilkan dalam proses
fotosintesis.
Produktivitas Sekunder
Kecepatan penyimpanan energi oleh organisme tingkat konsumen. Organisme tingkat konsumen (heterotrof) mengambil bahan organik dari organisme autotrof dan mengasimilasikannya ke dalam jaringan tubuhnya.
Peningkatan biomassa pada heterotrof merupakan laju asimilasi.
Daur Biogeokimia F
Peredaran unsur-unsur kimia dari lingkungan melalui komponen biotik dan kembali lagi ke lingkungan. Proses tersebut terjadi secara berulang-ulang dan tak terbatas
Daur biogeokimia dapat dikelompokkan dalam tiga tipe, yaitu daur gas, daur cair, dan daur padat (sedimen). Daur gas meliputi daur karbon
dan daur nitrogen. Daur cair meliputi daur air, sedangkan daur padat (sedimen)
meliputi daur fosfor dan belerang.
Daur Karbon Daur Karbon
Bahan bakar fosil Bahan bakar fosil AirAir Karbon dioksida (COKarbon dioksida (CO22) di atmosfer) di atmosfer
Bikarbonat Bikarbonat
Karbonat Karbonat
Batuan bikarbonat Batuan bikarbonat
Tumbuhan
Tumbuhan HewanHewan
Hewan dan tumbuhan yang mati
Hewan dan tumbuhan yang mati PenguraiPengurai
Larut Berikatan dengan Ca2+
Mg2+
Penguraian Respirasi
Fotosintesis
Dimakan
Pembakaran
Respirasi
Daur NitrogenDaur Nitrogen
Fiksasi oleh ganggang biruFiksasi oleh ganggang biru
Hewan di perairan Hewan di perairan
Ekskresi dan pembusukan Ekskresi dan pembusukan
N2 di atmosfer N2 di atmosfer
Fiksasi oleh bakteri Fiksasi oleh bakteri Denitrifkasi oleh bakteri
NO3 N2 Denitrifkasi oleh bakteri
NO3 N2
Nitrat (NO3) Nitrat (NO3) Tumbuhan endapan
Tumbuhan endapan
Fiksasi secara elektrokimia Fiksasi secara
elektrokimia
Tumbuhan (fotosintesis)Tumbuhan (fotosintesis)
Hewan di darat Hewan di darat Bakteri nitrit
NHBakteri nitrit3 NO2 NH3 NO2 Amonifkasi oleh bakteri
NH2 NH3 Amonifkasi oleh bakteri
NH2 NH3
Bakteri nitrat NO2 NO3 Bakteri nitrat NO2 NO3
Titik-titik air Titik-titik air
Tanah Tanah
Air tanah Air tanah
Sungai, danau, wadukSungai,
danau, waduk TumbuhanTumbuhan
AwanAwan
LautLaut
Presipitasi (hujan)
Infiltrasi perkolasi
Kondensasi
Evaporasi Transpirasi
Presipitasi (hujan) Evaporasi
Daur AirDaur Air
Daur FosforDaur Fosfor
Industri pupuk fosfat Industri pupuk
fosfat
Batuan fosfat, guano, tulang Batuan fosfat, guano, tulang
Ikan, burung, organisme laut
lainnya Ikan, burung, organisme laut
lainnya
Tumbuhan Tumbuhan
Fosfat terlarut Fosfat terlarut
Endapan di laut dalam Endapan di laut
dalam
Bakteri fosfat Bakteri fosfat
Hewan Hewan
Tulang-tulang hewan Tulang-tulang
hewan
Endapan di laut dangkal Endapan di laut
dangkal
Pemanfaatan
Daur FosforDaur Fosfor
SO4 di atmosfer SO4 di atmosfer
SO4 melalui presipitasi (hujan asam) SO4 melalui presipitasi
(hujan asam)
SO42–
di tanahSO42–
di tanah
Organisme laut Organisme laut
Minyak bumi Minyak bumi
SO2 di atmosfer SO2 di atmosfer
SO42–
di laut SO42–
di laut
H2S H2S
Tumbuh-tumbuhan Tumbuh-tumbuhan
Hewan Hewan
SS
Oksidasi oleh bakteri Oksidasi oleh
bakteri Batu bara
Batu bara
Batuan sulft Batuan sulft
Pembakaran sampah
Pembakaran sampah Industri, kendaraan
bermotor Industri, kendaraan
bermotor
Aktivitas vulkanik Aktivitas vulkanik
SO4 SO4 H2S di tanah
H2S di tanah
Reduksi oleh bakteri Reduksi oleh
bakteri Berikatan
O2, uap air Berikatan O2
Oksidasi
Daur SulfurDaur Sulfur
Glosarium
• Alelopati adalah fenomena ketika suatu organisme menghasilkan zat kimia yang memengaruhi pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan reproduksi organisme lain di sekitarnya.
• Amensalisme adalah interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak yang lainnya tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi (tidak rugi dan tidak untung).
• Amonifkasi adalah penguraian protein menjadi asam amino dan amonia.
• Bioma adalah ekosistemdarat meliputi area yang sangat luas, dipengaruhi oleh iklim.
• Dekomposer adalah mikroorganisme yang menguraikan zat organik sisa tumbuhan atau hewan (detritus), seperti selulosa atau kitin menjadi zat yang lebih sederhana.
• Denitrifkasi adalah pengubahan nitrat menjadi gas nitrogen (N2) yang akan dibebaskan kembali ke udara.
Glosarium
• Detritivor adalah organisme yang hidup dengan cara memakan serpihan tumbuhan atau hewan yang sudah mati, contohnya cacing tanah dan keluwing.
• Ekosistem adalah tingkatan organisasi kehidupan mencakup organisme dengan lingkungan abiotiknya yang saling memengaruhi atau terjadi interaksi.
• Evaporasi adalah penguapan air ke udara.
• Komensalisme adalah interaksi antara dua spesies atau lebih spesies yang salah satu pihak untung, sedangkan pihak lain tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak dirugikan.
• Kompetisi adalah interaksi antara dua atau lenih spesies yang saling menghalangi.
• Komunitas klimaks adalah komunitas akhir suksesi yang homeostasis dalam keseimbangan lingkungan yang dinamis.
• Komunitas adalah kumpulan dari berbagai populasi yang saling berinteraksi dalam suatu ekosistem.
Glosarium
• Mutualisme adalah interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing-masing pihak memperoleh keuntungan dan saling membutuhkan sehingga asosiasi tersebut
merupakan keharusan.
• Parasit adalah organisme yang hidup di luar atau di dalam tubuh inang yang masih hidup.
• Perkolasi adalah peristiwa air bergerak ke bawah akibat pengaruh gravitasi bumi.
• Piramida ekologi adalah susunan tingkat trofik ( tingkat nutrisi atau tingkat energi) secara berurutan menurut rantai makanan atau jaring-jaring makanan dalam ekosistem.
• Predasi adalah interaksi antara organisme pemangsa (predator) dengan organisme yang dimangsa (prey).
• Suksesi adalah proses perubahan komunitas yang berlangsung secara lambat dan
teratur dalam waktu yang lama, menuju ke satu arah hingga terbentuk komunitas yang lebih kompleks.
Selama t
Belajar
!
Sumber gambar:
www.shutterstock.com www.freepik.com
