BIOLOGI UMUM: EKOLOGI

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

            Istilah Ekologi diperkenalkan oleh Ernest Haeckel (1869), berasal dari bahasa Yunani, yaitu: Oikos = Tempat Tinggal (rumah) Logos = Ilmu, telaah. Oleh karena itu Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan sesamanya dan dengan lingkungnya. Odum (1993) menyatakan bahwa ekologi adalah suatu studi tentang struktur dan fungsi ekosistem atau alam dan manusia sebagai bagiannya. Struktur ekosistem menunjukkan suatu keadaan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu termasuk keadaan densitas organisme, biomassa, penyebaran materi (unsur hara), energi, serta faktor-faktor fisik dan kimia lainnya yang menciptakan keadaan sistem tersebut.

            Fungsi ekosistem menunjukkan hubungan sebab akibat yang terjadi secara keseluruhan antar komponen dalam sistem. Ini jelas membuktikan bahwa ekologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timbal balik antara makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya, serta dengan semua komponen yang ada di sekitarnya. Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembaban, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

  
          Ekologi, biologi dan ilmu kehidupan lainnya saling melengkapi dengan zoology dan botani yang menggambarkan hal bahwa ekologi mencoba memperkirakan, dan ekonomi energy yang menggambarkan kebanyakan rantai makanan manusia dan tingkat tropic. Ekologi mencoba memahami hubungan timbal balik, interaksi antara tumbuh – tumbuhan, binatang, manusia dengan alam lingkungannya, agar dapat menjawab pertanyaan; dimana mereka hidup, bagaimana mereka hidup dan mengapa mereka hidup disana. Hubungan – hubungan demikian kompleks dan erat sehingga Odum (1971) menyatakan bahwa ekologi adalah “Environmental Biology”.

B.     Rumusan Masalah

1.      Komponen apa saja yang mempengaruhi ekologi .?

2.      Bagaimana Interaksi Antar Komponen dalam Ekologi ?

3.      Bagaimana konsep ekosistem dan ekologi ?

4.      Apa saja jenis – jenis ekologi ?

5.      Bagaimana tingkatan organisme dalam ekologi ?

6.      Apakah yang dimaksud dengan piramida ekologi ?

7.      Apakah yang dimaksud dengan ekosistem dan apa saja macamnya ?

C.    Tujuan

1.      Mengetahui komponen – komponen yang terdapat dalam ekologi.

2.      Mengerti bagaimana interaksi antar komponen ekologi.

3.      Mengetahui dan mengerti bagaimana konsep ekosistem dan ekologi.

4.      Mengetahui jenis- jenis ekologi.

5.      Mengetahui tingkatan organisme dalam ekologi.

6.      Mengerti apa itu piramida ekologi.

7.      Mengetahui dan mengerti apa itu ekosistem dan macam- macamnya.

D.    IOTIK

INDIVID

U

ADAPTASI

MORFOLOGI

ADAPTASI

AFDISAIOPLTOAGSII

TINGKAHLA

POPULA KU

SI

DENSITY

NATALITAS

MORTALI

BAB II

PEMBAHASAN

A.    PETA KONSEP EKOLOGI

 

B.     KOMPONEN PENYUSUN EKOLOGI

            Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktora biotik antara lain suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

1.         Faktor Biotik

                        Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai decomposer. Faktor biotik juga meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan. Secara lebih terperinci, tingkatan organisasi makhluk hidup adalah sebagai berikut :

a.      Individu

Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Dalam mempertahankan hidup, seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis. Misalnya, seekor hewan harus mendapatkan makanan, mempertahankan diri terhadap musuh alaminya, serta memelihara anaknya. Untuk mengatasi masalah tersebut, organisme harus memiliki struktur khusus seperti : duri, sayap, kantung, atau tanduk. Hewan juga memperlihatkan tingkah laku tertentu, seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan.

Struktur dan tingkah laku demikian disebut adaptasi. Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, yaitu: adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi, dan adaptasi tingkah laku.

2.    Adaptasi morfologi
Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi morfologi, antara lain sebagai berikut.

a. Gigi-gigi khusus.

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya

b.   Moncong

 Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan. Makanan trenggiling adalah semut, rayap, dan serangga lain yang merayap. Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya. Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga.

c.    Paruh

Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya.

d.   Daun

Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga), misalnya kantong semar, memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap. Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora, serangga tersebut akan dilumatkan, sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan.

e.    Akar

 Akar tumbuhan gurun kuat dan panjang,berfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah. Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas.

1.    Adaptasi fsiologi

Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya adalah sebagai berikut.

a.    Kelenjar bau

Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya. b. Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam. Bila musuh datang, tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita.

c. Mimikri pada kadal

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya. Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya.

2.    Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya sebagai berikut :

a. Pura-pura tidur atau mati

Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.

b. Migrasi Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut.

Setiap tahun, ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai. Saat di sungai, ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya. Setelah itu ikan dewasa biasanya mati. Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar. Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut.

b.      Populasi

Kumpulan individu sejenis yang hidup padasuatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi pohon kelapa dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang.

Ukuran populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi.

Contoh  : diketahui populasi pinus di tawangmangu pada tahun 1980 sebanyak 7hun 00 batang. Sedangkan pada tahun 1990 dihitung lagi ada 500 batang pohon pinus. Faktanya bahwa selama 10 tahun terjadi pengurangan pohon pinus sebanyak 200 batang pohon. Ditanyakan : berapa rata – rata berkurangnya pohon tiap tahun .?

Jawab : Jumlah batang  pohon yang berkurang           ( x )     = 700 – 500     = 200 batang.

                         Lamanya waktu perubahan                            ( y )      = 1990 – 1980 = 10 tahun

                        Kecepatan perubahan populasi                       =          x

                                                                                                             y        

                                                                                                =          200 batang

                                                                                                            10 tahun

                                                                                                =         20batang/tahun

Dapat disimpulkan bahwa rata – rata berkurangnya pohon pinus tiap tahun adalah 20 batang. Akan tetapi, perlu diingat bahwa penyebab kecepatan rata-rata dinamika populasi ada berbagai hal. Dari alam mungkin disebabkan oleh bencana alam, kebakaran, serangan penyakit, sedangkan dari manusia misalnya karena tebang pilih. Namun, pada dasarnya populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing individu anggotanya.

Karakteristik iniantara lain : kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), potensi biotik, penyebaran umur, dan bentuk pertumbuhan. Natalitas dan mortalitas merupakan penentu utama pertumbuhan populasi. Dinamika populasi dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk organisme yang dapat bergerak, misalnya hewan dan manusia. Imigrasi adalah perpindahan satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat kelompok dari jenisnya. Imigrasi ini akan meningkatkan populasi. Emigrasi adalah peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun. Secara garis besar, imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi, sedangkan mortalitas dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi.

Populasi hewan atau tumbuhan dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok. Pertambahan atau penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis dari lingkungannya, misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama.

c.         Komunitas

Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. 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 keragaman interaksinya.

d.        Ekosistem

Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

e.         Kompetisi

Kompetisi adalah kata kerja intransitive yang berarti tidak membutuhkan objek sebagai korban kecuali ditambah dengan pasangan kata lain seperti against (melawan), over (atas),

Atau with (dengan). Tambahan itu pilihan hidup dan bisa disesuaikan dengan kepentingan keadaan menurut versi tertentu.

Menurut deaux, dane, & wrightsman (1993), kompetisi adalahaktivitas mencapai tujuan dengan cara mengalahkan oranglain atau kelompok. Individu atau kelompok memilih untukbekerja sama atau berkompetisi tergantung dari strukturReward dalam suatu situasi.

Menurut chaplin (1999), kompetisi adalah saling mengatasi dan berjuang antara dua individu, atau antara beberapa kelompok untuk memperebutkan objek yang sama. Kompetisi dalam istilah biologi berarti persaingan dua organisme atau lebih untuk mendapatkan kebutuhan hidup mereka. Berdasarkan kebutuhan tersebut kompetisi dibagi menjadi:

(1) kompetisi teritorial yaitu kompetisi untuk memperebutkan wilayah atau teritori tempat tinggal organisme, hal ini berkaitan dengan kompetisi selanjutnya.

(2) kompetisi makanan yaitu kompetisi untuk memperebutkan mangsa atau makanan dari wilayah-wilayah buruan.

• kompetisi juga dapat dibagi menjadi:

(1) kompetisi internal adalah kompetisi pada organisme dalam satu spesies dan ;

(2) kompetisi eksternal adalah kompetisi pada organisme yang berbeda spesiesnya.            

Kompetisi dapat berakibat positif atau negatif bagi salah satu pihak organisme atau bahkan berakibat negatif bagi keduanya. Kompetisi tidak selalu salah dan diperlukan dalam ekosistem, untuk menunjang daya dukung lingkungan dengan mengurangi ledakan populasi hewan yang berkompetisi.

2.         Faktor Abiotik

Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah sebagai berikut.

a.      Suhu

Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya  dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.

b.      Sinarmatahari.

Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis.

c.       Air

Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.

d.      Tanah

Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan.

e.         Ketinggian

Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda.

f.       Angin

 Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.

g.      Garis lintang

Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja.

C.    INTERAKSI ANTAR KOMPONEN EKOLOGI

a.         Interaksi antar organisme

Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat. Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut.

a. Netral
Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral. Contohnya : antara capung dan sapi.

b. Predasi
Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan burung hantu dengan tikus.

c. Parasitisme
Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya.

contoh : Plasmodium dengan manusia, Taeniasaginata dengan sapi, dan benalu dengan pohon inang.

d. Komensalisme
Komensalisme merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya.

e. Mutualisme
Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan.

b.      Interaksi antar populasi

Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antarpopulasi adalah sebagai berikut.

Alelopatimerupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik.

Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa.Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.

Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput.

c.       Interaksi Antar Komunitas

Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut.

Interaksi antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat.

d.      Interaksi Antarkomponen Biotik dengan Abiotik
Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubunganantara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu. Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi.

Dengan adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat mempertahankan keseimbangannya. Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini merupakan ciri khas suatu ekosistem. Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh maka akan mendorong terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai keseimbangan baru.

D.    PEMBAGIAN EKOLOGI

Berdasarkan atas komposisi jenis organisme yang dikaji. maka ekologi dibagi menjadi:

1.   Autekologi, membahas pengkajian individu organisme atau individu spesies yang penekanannya pada sejarah-sejarah hidup dan kelakuan dalam menyesuaikan diri terhadap lingkungan. Misalnya, mempelajari sejarah hidup suatu spesies, perilaku maupun adaptasinya terhadap lingkungan.

2.   Sinekologi, membahas pengkajian golongan atau kumpulan organisme-organisme sebagai satuan. Misalnya, mempelajari struktur dan komposisi spesies tumbuhan di hutan rawa, mempelajari pola distribusi binatang liar di hutan alam, hutan wisata, atau taman nasional.

Berdasarkan atas habitat suatu spesies atau kelompok spseies organism, maka ekologi dapat digolongkan sebagai berikut:

1.     Ekologi daratan (terestrial), yaitu mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dengan organisme lainnya serta dengan semua wilayah daratan tegalan, kebun, ladang, hutan lahan kering, padang rumput, atau gurun.

2.      Ekologi air tawar (freshwater), yaitu mempelajari hubungan timbal balik antara organisme lainnya serta dengan semua komponen lingkungan yang ada di wilayah perairan tawar. Contoh wilayah perairan tawar adalah danau, sungai, kolam, sumur, rawa atau sawah.

3.      Ekologi bahari, yaitu mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dengan organisme lainnya serta dengan semua komponen lingkungan yang ada di wilayah perairan asin atau lautan

4.      Ekologi estuarin, yaitu mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dengan organisme lainnya serta dengan semua komponenlingkungan yang ada di wilayah perairan payau. Contoh wilayah perairan payau adalah muara sungai, teluk dan laguna.

5.      Ekologi hutan, yaitu mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dengan organisme lainnya serta dengan semua komponen lingkungan yang ada di ekosistem hutan.

6.      Ekologi padang rumput, yaitu mempelajari hubungan timbal balik antara organisme dengan organisme lainnya serta dengan semua komponen lingkungan yang ada di ekosistem padang rumput.

Berdasarkan taksonomi atau sistematikanya, ekologi dibedakan menjadi:

1.      Ekologi tumbuhan

2.      Ekologi serangga

3.      Ekologi burung

4.      Ekologi vertebrata

5.      Ekologi mikroba

E.     TINGKATAN ORGANISME DALAM EKOLOGI

Makhluk hidup atau organisme memiliki tingkat organisasi yang berkisar dari tingkat paling sederhana ke tingkat organisasi yang paling kompleks. Tingkatan (hirarki) berarti suatu penataan menurut skala dari yang terkecil ke yang terbesar atau sebaliknya. Interaksi dengan lingkungan fisik (energi dan materi/benda) pada setiap tingkat menghasilkan sistem-sistem dengan fungsi yang khas. Suatu system terdiri dari komponen-komponen yang secara teratur berinteraksi dan berketergantungan, yang keseluruhannya membentuk suatu kesatuan.

Tingkat Organisasi Dalam Ekologi

Adapun tingkatan organisme dalam ekologi adalah sebagai berikut:

1.      Protoplasma merupakan zat hidup dalam sel yang terdiri dari senyawa organik    komplek.

2.      Sel merupakan satuan dasar organisme yang terdiri atas protoplasma dan inti.

3.      Jaringan merupakan kumpulan sel yang memiliki fungsi dan bentuk yang sama.

4.      Organ merupakan bagian organisme yang mempunyai fungsi tertentu.

5.      Sistem organ adalah kumpulan organ yang bekerjasama antara struktur dan fungsional secara harmonis.

6.       Organisme. Organisme bisa juga disebut sebagai individu atau makhluk hidup tunggal.

7.      Populasi merupakan Kumpulan individu sejenis yang hidup padasuatu daerah dan waktu

8.       Komunitas merupakan kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain

9.             Ekosistem, tidak hanya mencakup serangkaian spesies tumbuhan saja, tetapi juga segala bentuk materi yang melakukan siklus dalam sistem itu, dan energi yang menjadi kekuatan bagi ekosistem.Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

10.         Biosfer, tingkatan organisasi biologi terbesar yang mencakup semua kehidupan dibumi dan adanya interaksi antara lingkungan fisik secara keseluruhan.

F.     PIRAMIDA EKOLOGI

Piramida ekologi adalah gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik. Strukturtrofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakanantar trofik yang secara umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.

Ketika organisme autotrof (produsen) dimakan oleh herbivora (konsumen I), maka energi yang tersimpan dalam produsen (tumbuhan) berpindah ke tubuh konsumen I (pemakannya) dan konsumen II akan mendapatkan energi dari memakan konsumen I, dan seterusnya. Setiap tingkatan pada rantai makanan itu disebut taraf trofi. Tingkat taraf trofi dapat juga diartikan sebagai  tingkat dalam suatu rantai makanan yang menunjukkan pengelompokan organisme yang memiliki pola dan cara memperoleh makanan yang sama.

Ada beberapa tingkatan taraf trofi pada rantai makan sebagai berikut:

1. Tingkat taraf trofi 1 : organisme dari golongan produsen (produsen primer)

2. Tingkat taraf trofi 2 : organisme dari golongan herbivora (konsumen primer)

3.Tingkat taraf trofi 3 : organisme dari golongan karnivora (konsumen sekunder)

4.Tingkat taraf trofi 3 : organisme dari golongan karnivora (konsumen predator)

Di dalam rantai makanan tersebut, tidak seluruh energi dapat dimanfaatkan, tetapi hanya sebagian yang mengalami perpindahan dari satu organisme ke organisme lainnya, karena dalam proses transformasi dari organisme satu ke organisme yang lain ada sebagian energi yang terlepas dan tidak dapat dimanfaatkan. Misalnya, tumbuhan hijau sebagai produsen menempati taraf trofi pertama yang hanya memanfaatkan sekitar 1% dari seluruh energi sinar matahari yang jatuh di permukaan bumi melalui fotosintesis yang diubah menjadi zat organik.

Jika tumbuhan hijau dimakan organisme lain (konsumen primer), maka hanya 10% energi yang berasal dari tumbuhan hijau dimanfaatkan oleh organisme itu untuk pertumbuhannya dan sisanya terdegradasi dalam bentuk panas terbuang ke atmosfer. Selama keadaan produsen dan konsumen-konsumen tetap membentuk piramida, maka keseimbangan alam dalam ekosistem akan terpelihara.

G.    EKOSISTEM

Ekosistem  adalah hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati yang membentuk sistem ekologi atau tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi. Pada ekosistem, setiap organisme mempunyai suatu peranan, ada yang berperan sebagai produsen, konsumen ataupun dekomposer.. Ekosistem merupakan suatu interaksi yang kompleks dan memiliki penyusun yang beragam. Ekosistem terbentuk oleh komponen hidup ,dan tidak hidup di suatu tempat serta Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut, inilah yang disebut dengan hukum toleransi.

·         Komponen Penyusun Ekosistem BerdasarkanFungsinya

a.      Produsen

Organisme yang bersifat autrotrof (auto = sendiri dan trophikos = makanan)

adalah organisme yang mampu menyediakan makanan sendiri. Komponen

autotrof berfungsi sebagai produsen. Contoh : tumbuhan hijau dan alga.

b.      Konsumen

Organisme yang bersifat heterotrof (heteros = berbeda, trophikos = makanan)

merupakan organisme yang memanfaatkan bahan organik yang terdapat pada

organisme lain sebagai makanannya. Komponen ekosistem heterotrof

berfungsi sebagai konsumen. Contoh : manusia dan hewan.

c.       Pengurai (Dekomposer)

Pengurai adalah organisme heterotrof yang menguraikan bahan organik yang

berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks). Dekomposer menyerap

sebagaian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang

sedehana untuk dapat digunakan kembali oleh produsen. Contoh : bakteri dan

jamur.

d.      Detritivor

Detritivor adalah organisme heterotrof yang memanfaatkan serpihan organik

padat (detritus) sebagai sumber makanan. Contoh : cacing tanah, luing, dan

sebagian anggota Echinodermata

·         Komponen Penyusun Ekosistem Berdasarkan Sifatnya

a. Faktor Biotik

1) Individu

2) Populasi

3) Komunitas

b. Faktor Abiotik

1) Suhu

2) Sinar Matahari

3) Air

4) Tanah

5) Ketinggian

6) Angin

7) Garis Lintang

H.    KONSEP EKOSISTEM DAN EKOLOGI MANUSIA

Ekosistem-ekosistem digolongkan ke dalam kategori lebih besar yaitu biom yang umumnya diidentifikasikan dari vegetasi yang mencirikannya. Hutan tropis, gurun, padang rumput, merupakan contoh biom. Biom merupakan unit ekologis terbesar di dalam biosfer. Biosfer itu adalah seluruh lingkungan hidup di planet bumi.

Setiap ekosistem berbeda dari segi luasan dan keruwetan, juga dari segi daya dukung dan ketahanan terhadap gangguan. Dalam beberapa dekade terakhir milenium, hampir semua ekosistem di Sumatera mengalami gangguan berat, bahkan sangat berat. Ini terutama berhubungan dengan eksploitasi yang jauh melebihi daya dukung. Konversi hutan menjadi perkebunan pada areal yang sangat luas merupakan contoh gangguan berat ekosistem hutan tropis Sumatera. Akibatnya, ekosistem hutan di Sumatera terdegradasi dan akhirnya terfragmentasi ke dalam blok-blok kecil yang saling terisolir. Ekosistem yang pada awalnya luas dan stabil, menjadi terkotak-kotak dan sangat rawan terhadap gangguan baru.

Sebenarnya hampir tidak ada lagi ekosistem yang tidak dipengaruhi secara nyata oleh kegiatan manusia. Misalnya, jika dalam keadaan normal hutan tropis basah tidak terbakar walaupun dalam kemarau panjang, tetapi setelah terdegradasi oleh logging berlebihan akhirnya terbakar juga, seperti yang dialami dua tahun lalu. Jadi ekologi bumi sekarang boleh dikatakan sudah menjadi masalah ekologi manusia. Tetapi secara konseptual, ekologi manusia itu apa?

Ekologi manusia merupakan studi terhadap bagaimana manusia berinteraksi dengan alam bukan hanya sebagai makhluk biologis, tetapi lebih-lebih sebagai makluk berbudaya. Ekologi manusia juga menyangkut bagaimana interaksi itu mempengaruhi kependudukan dan pola organisasi dan juga konsekuensinya bagi alam, serta timbal balik dari konsekuensi itu. Kalau dahulu manusia menjadi aktor terbatas di dalam ekosistem tertentu, sekarang menjadi sumber pengaruh di hampir semua ekosistem di bumi. Bahkan boleh dikatakan, planet bumi dengan biosfernya lah yang merupakan ekosistem bagi manusia sekarang. Daya dukung ekosistem inilah yang akhirnya menentukan, penyesuaian apa yang harus dilakukan manusia dalam perilaku dan pola organisasi untuk tetap survive.

I.       ALIRAN ENERGI & DAUR BIOGEOKIMIA

Di dalam ekosistem terjadi aliran energi dan daur biogeokimia yang melibatkan faktor biotik dan abiotik.

·         Aliran energi

Aliran energi : merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, ke konsumen primer, ke konsumen tingkat tinggi,Sampai ke saproba.

Aliran energi dapat terlihat dalam :

A.    Rantai makanan

Para ilmuwan ekologi mengenal 3 macam rantai pokok, yaitu rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit.

1) rantai pemangsa

Dalam rantai pemangsa, landasan utamanya adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivor sebagai konsumen i, dilanjutkan konsumen ii, konsumen iii, dst.

2) rantai parasite

Rantai parasit dimulai dari organisme besarhingga organisme yang hidup sebagai parasit.contoh : cacing, bakteri, benalu.

3) rantai saprofit

Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai, misalnya jamur dan bakteri.

B.     Tingkat trofik

C.    Piramida

D.    Ekologi

·         Daur Biogeokimia

Daur Biogeokimia adalah daur ulang air dan komponen-komponen kimia (unsur kimia) yang melibatkan peran serta dari makhluk hidup termasuk manusia dan bebatuan/geofisik. Daur Biogeokimia memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Yang termasuk daur biogeokima antara lain :

1.          Daur Fosfor

Senyawa fosfor yang ada di bumi tersimpan dalam batuan. Batuan yang mengalami erosi akan membebaskan senyawa fosfat (PO₄) yang dipergunakan organisme untuk menyusun jaringan-jaringan tubuh.  Dekomposer akan mengembalikan senyawa fosfor ke tanah dan air.Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa

fosfat anorganik (pada air dan tanah). Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati

diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat organik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di baru karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil akan terkikis dan kembali membentuk fosfor

anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan. Daur ini berulang terus-menerus.

2.       Daur Air

Pada  suhu yang tinggi air di bumi dan air dalam tubuh makhluk hidup mengalami penguapan membentuk awan. Selanjutnya terjadilah kondensasi uap air menjadi titik-titik air hujan akibat pengaruh suhu yang rendah. Air hujan kemudian meresap ke dalam tanah, dimanfaatkan oleh makhluk hidup, dan sebagian lagi mengalir menuju lautan. Dan  saat suhu tinggi terjadi penguapan lagi.

3.       Daur Belerang/Sulfur

Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO₄). Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan. Selanjutnya semua makhluk hidup akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri.

4.       Daur Karbon dan Oksigen

Kabon dioksida diserap tumbuhan untuk proses fotosintesis. Hasil fotosintesis berupa amilum dan oksigen. Kedua zat tersebut dimanfaatkan oleh tumbuhan dan makhluk hidup lainnya. Oksigen digunakan untuk proses pernafasan (respirasi). Proses pernafasan mengeluarkan zat sisa berupa karbon dioksida. Karbon dioksida kemudian dipakai lagi oleh tumbuhan untuk fotosintesis. Karbon dioksida juga dihasilkan dari penguraian bahan-bahan organik.

5.       Daur Nitrogen

Sebagian besar unsur nitrogen di atmosfer terdapat dalam bentuk nitrogen bebas (N₂). Beberapa organism dapat menyerap nitrogen dalam bentuk N₂, misalnya Rhizobium yang hidup pada akar Leguminosae. Nitrogen yang diikat oleh bakteri tersebut akan diubah menjadi ammonia (NH₃). Proses pembentukan amonia ini disebut amonifikasi. Ammonia kemudian dirombak oleh bakteri nitrit (Nitrosomonas dan Nitrisococcus) menjadi ion nitrit (NH₂^-). Ion nitrit akan dirombak menjadi ion nitrat (nirobacter) menjadi ion nitrat (NO₃^-). Proses penyusunan senyawa nitrat dari ammonia ini disebut nitrifikasi. Dalam bentuk ion nitrat inilah nitrogen baru dapat diserap oleh tumbuhan. Bakteri tanah juga memanfaatkan ion nitrat untuk memperoleh oksigen dalam proses denitrifikasi. Proses tersbut menghasilkan nitrogen. Nitrogen yang dihasilkan akan kembali ke atmosfer.

·         Kerusakan  lingkungan  dan upaya pelestariannya

Perubahan lingkungan dapat terjadi karena :

1. Campur tangan manusia

2. Faktor alam

3. Pencemaran lingkungan

4. Etika lingkungan

·         Macam-Macam Pencemaran

1. Menurut tempat terjadinya

a. Pencemaran udara

b. Pencemaran air

c. Pencemaran tanah

d. Pencemaran suara

2. Menurut macam bahan pencemar

a. Pencemaran kimiawi

b. Pencemaran biologi

c. Pencemaran fisik

3. Menurut tingkat pencemaran

a. Pencemaran yang mengakibatkan iritasi (gangguan) ringan pada panca indra dan tubuh serta menimbulkan kesurakan pada ekosistem lain.

b. Pencemaran yang mengakibatkan reaksi pada faal tubuh serta menyebabkan sakit yang kronis.

c. Pencemaran dengan kadar bahan pencemaran sangat tinggi sehingga menimbulkan gangguan dan sakit atau kematian dalam lingkungan.

·         Parameter pencemaran lingkungan

Parameter yang merupakan indikator terjadinya pencemaran adalah

1. Parameter kimia

Parameter kimia meliputi CO2, derajat keasaman (pH), alkalinitas, dankadar logam-logam berat.

2. Parameter biokimia

BOD (Biochemical Oxygen Demand). BOD adalah kadar oksigen

terlarut yang hilang dari sampel air pada waktu dan suhu tertentu,

melalui penguraian bahan organik oleh mikroorganisme.

3. Parameter fisik

Parameter fisik meliputi suhu, warna, rasa, bau, kekeruhan, dan

radioaktivitas.

4. Parameter biologi

Parameter biologi meliputi ada atau tidaknya mikroorganisme,

misalnya bakteri, virus, bentos, dan plankto

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

            Ekologi adalah ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Suatu organisme tidak dapat hidup sendiri. Untuk kelangsungan hidupnya suatu organisme akan sangat bergantung pada organisme lain dan berbagai komponen lingkungan yang ada di sekitarnya. Ekosistem  adalah hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati yang membentuk sistem ekologi atau tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi. Komponen-komponen yang menyusun lingkungan dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu komponen abiotik (benda tak hidup) dan komponen biotik (mahluk hidup). Interaksi komponen biotik dalam suatu lingkungan akan membentuk rantai makanan dan berkembang menjadi jaring-jaring makanan. Keduanya akan menentukan terjadinya aliran energi dan daur materi yang berupa daur biogeokimia. Selain itu dalam lingkungan tersedia pula sumber daya alam hayati dan nonhayati, yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Pemanfaatan lingkungan oleh manusia yang berlebihan akan menyebabkan kerusakan lingkungan, walaupun masih ada faktor lainnya. Manusia yang memiliki akal dan budi memiliki kemampuan untuk menjaga keseimbangan dan kelestarian lingkungan. Namun upaya pelestarian yang telah diupayakan oleh manusia sejauh ini belum maksimal.

B.    Saran

                        Dengan pembuatan makalah ini diharapkan mahasiswa dapat menyadari akan pentingnya lingkungan alam terhadap kehidupan sehari-hari dan berusaha untuk selalu menjaga keseimbangan dan kelestarian lingkungan alam. Selain itu juga mahasiswa diharapkan mampu memahami dan merealisasikan hubungan timbal balik dengan lingkungan.