Pendidikan Biologi

EKOSISTEM

 

Setiap makhluk hidup yang hidup di suatu lingkungan akan berinteraksi dengan lingkungannya tersebut. Interaksi terjadi baik dengan makhluk hidup lain maupun dengan benda yang ada di sekitarnya. Jenis interaksinya dapat dalam hal mendapatkan makanan, suhu yang tepat untuk hidup, atau mendapatkan pasangan untuk berkembang biak. Bagaimana antar makhluk hidup berinteraksi dan makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungannya akan  dibahas disini.

Makhluk hidup dan lingkunagn fisiknya selalu saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya. Masing-masing secara terus-menerus berpengaruh terhadap yang lain. Hubungan yang terus-menerus antara komunitas makhluk hidup dan lingkungan fisiknya dapat menimbulkan suatu  kesatuan organisasi kehidupan yang disebut ekosistem.

KOMPETENSI INTI

3. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

KOMPETENSI DASAR

3. 9 Menganalisis informasi/ data dari berbagai sumber tentang ekosistem dan semua interaksi yang berlangsung didalamnya.

INDIKATOR

·         Membedakan istilah habitat, nisisa, populasi, komunitas, ekosistem, faktor biotik dan abiotik.

·         Menjelaskan proses suksesi berdasarkan hasil pengeamatan dalam kehidupan sehari-hari.

·         Mengaitkan hubungan anatara tipe ekosistem dengan kondisi lingkungan biotik dan abiotik.

·         Membandingkan piramida ekologi.

·         Mengatasi masalah lingkungan dan menggunakan konsep rantai makanan.

·         Menjelaskan aliran energi.

·         Memebuat bagan daur biogeokimia (Karbon, Nitrogen, Sulfur dan Fosfor)

PETA KONSEP

 

OUTLINE MATERI

1.    Konsep Ekosistem

1.1  Ekosistem

1.2  Individu

1.3  Populasi

1.4  Komunitas

1.5  Habitat

2.    Komponen Ekosistem

2.1  Komponen Biotik

2.2  Komponen Abiotik

2.2.1        Suhu

2.2.2        Cahaya

2.2.3        Air

2.2.4        Kelembapan

2.2.5        Udara

2.2.6        Garam-garam Mineral

2.2.7        Tanah

2.2.8        Topografi

3.    Interaksi Makhluk Hidup dengan Lingkungannya

3.1  Interaksi Antar-Indivicu Membentuk Populasi

3.2  Interaksi Antar-Populasi Membentuk Komunitas

3.2.1        Predasi

3.2.2        Kompetisi

3.2.3        Simbiosis

3.2.3.1  Parasitisme

3.2.3.2  Komensalisme

3.2.3.3  Mutualisme

3.3  Interaksi  Antara  Komunitas  dengan  Komponen  Abiotik  Membentuk

Ekosistem

3.4  Interaksi Antar-Ekosistem Membentuk Biosfer

4.    Aliran Energi

4.1  Produsen

4.2  Konsumen

4.3  Dekomposer

5.    Tipe-tipe Ekosistem

5.1  Ekosistem Akuatik

5.1.1        Air Tawar

5.1.2        Laut

5.1.3        Estuari

5.1.4        Pantai Batu

5.1.5        Terumbu Karang

5.1.6        Laut Dalam

5.2  Ekosistem Terestial

5.2.1        Hutam Musim

5.2.2        Padang Rumput

5.2.3        Gurun

5.2.4        Taiga

5.2.5        Tundra

5.2.6        Hutan Hujan Tropik

5.2.7        Savana

5.3  Ekosistem Buatan

5.3.1        Sawah

5.3.2        Waduk

5.3.3        Perkebunan

6.    Rantai Makanan

7.    Jaring-jaring Makanan

8.    Piramida Ekologi

8.1  Piramida Jumlah Individu

8.2  Piramida Biomasa

8.3  Piramida Energi

9.    Daur Biogeokimia

9.1  Daur Nitrogen

9.2  Daur Karbon dan Oksigen

9.3  Daur Air/ Hidrologi

9.4  Daur Belerang (Sulfur)

9.5  Daur Fosfor

10.  Suksesi dan Klimaks

10.1   Suksesi Primer

10.2   Suksesi Sekunder

EKOSISTEM

1.    Konsep Ekosistem

Hubungan  timbal  balik  antara  makhluk  hidup  dengan  makhluk  hidup  lain, serta  dengan  benda  tak  hidup  di  lingkungannya,  membentuk  ekosistem. Ekosistem merupakan salah satu bidang kajian yang dipelajari dalam cabang biologi, yaitu ekologi. Ekologi(Yunani, oikos= rumah; logy = ilmu, berasal dari kata logikos =  masuk  akal)  adalh  ilmu  yang  mempelajari  interaksi  antara makhluk  hidup  dengan  makhluk  hidup  lain  dan  dengan  lingkungan  fisik.  Hal tersebut diungkapkan oleh ahli zoology Jerman, Ernst Haeckel (1866).

Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relative baru, yang baru muncul pada  tahun  70-an.  Akan  tetapi,  ekologi  mempunyai  pengaruh  yang  besar terhadap  cabang  biologi  lainnya.  Ekologi  mempelajari  bagaimana  makhluk hidup  dapat  mempertahankan  kehidupannya  dengan  mengadakan  hubungan antarmakhluk  hidup  dan  dengan  benda  tak  hidup  di  dalam  hidupnya  atau lingkungannya.

Para ahli ekologi mempelajari hal-hal berikut:

1. Perpindahan  energi  dan  materi  dari  makhluk  hidup  yang  satu  ke makhluk  hidup  yang  lain  dan  ke  dalam  lingkungannya  dan  factorfaktor yang menyebabkannya.
2. Perubahan  populasi  suatu  spesies  pada  waktu  yang  berbeda  dan factor-faktor yang menyebabkannya.
3. Terjadinya hubungan antarspesies  (interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

Komponen  yang  menyusun  lingkungan  dapat  dibedakan  menjadi  komponen abiotik (benda tak hidup) dan biotik (makhluk hidup).

 

2.    Komponen Ekosistem

Ekosistem  terdiri  atas  dua  komponen  utama,  yaitu  komponen  biotik  dan komponen abiotik.

A.     Komponen Biotik

Komponen biotikmeliputi komunitas makhluk hidup. Setiap makhluk hidup dalam ekosistem menempati suatu tempat hidup yang spesifik. Tempat hidup yang  spesifik  tersebut  dikenal  dengan  istilah habitat (Latin, habitare = bertempat  tinggal).  Setiap  makhluk  hidup  yang  memiliki  peran  khusus  di dalam  habitatnya.  Peran  atau  cara  hidup  yang  khusus  dari  setiap  makhluk hidup di dalam habitatnya disebut relung ekologi (nisia).

Sekelompok  makhluk hidup dari  spesies yang sam pada waktu  yang sama disebut populasi.  Misalnya,  rerumputan  di  halaman  rumah  (populasi  rumput) atau sekawanan sapi di lapangan (populasi sapi). Populasi dapat berubah setiap saat.  Perubahan  populasi  dipengaruhi  oleh  factor  kelahiran,  kematian,  dan migrasi.

Beberapa  populasi  yang  berbeda  dari  tumbuhan  dan  hewan  yang  hidup bersama  di  lingkungan  tertentu  akan  membentuk komunitas.  Di  dalam ekosistem terdapat beberapa macam, komunitas, misalnya, komunitas kolam, komunitas hutan, dan komunitas pantai.

B.     Komponen Abiotik

Komponen abiotik meliputi benda-benda tak hidup.

1)      Suhu

Suhu atau temperature adalah derajat energi panas. Sumber utama energi panas adalah radiasi matahari. Suhu merupakan komponen abiotik di udara, tanah,  dan  air.  Suhu  sangat  diperlukan  oleh  setiap  makhluk  hidup, berkaitan  dengan  reaksi  kimia  yang  terjadi  dalam  tubuh makhluk  hidup. Reaksi  kimia  dalam tubuh makhluk  hidup memerlukan  enzim.  Kerja  suatu enzim dipengaruhi oleh suhu tertentu.

2)      Cahaya

Cahaya  merupakan  salah  satu  energi  yang  bersumber  dari  radiasi matahari.  Cahaya  matahari  terdiri  dari  beberapa  macam  panjang gelombang.  Jenis  panjang  gelombang,  intensitas  cahaya,  dan  lama penyinaran  cahaya  matahari  berperan  dalam  kehidupan  organisme. Misalnya,  tumbuhan  memerlukan  cahaya  matahari  dengan  panjang gelombang tertentu untuk proses fotosintesis.

3)      Air

Air  terdiri  dari  molekul-molekul  H2O.  air  dapat  berbentuk  padat, cair, dan  gas.  Di  alam,  air  dapat  berbentuk  padat, misalnya  es  dan kristel  es (salju), serta berbentuk gas berupa uap air. Dalam kehidupan, air sangat siperlukan  oleh  makhluk  hidup  karena  sebagian  besar  tubuhnya mengandung air.

4)      Kelembapan

Kelembapan merupakan  salah  satu  komponen  abiotik  di  udara  dan tanah. Kelembapan  di  udara  berarti  kandungan  uap  air  di  udara,  sedangkan kelembapan  di  tanah  berarti  kandungan  air  dalam  tanah.  Kelembapan diperlukan  oleh  makhluk  hidup  agar  tubuhnya  tidak  cepat  kering  karena penguapan.  Kelembapan  yang  diperlukan  setiap makhluk  hidup berbedabeda. Sebagai contoh, jamur dan cacing memerlukan habitat yang sangat lembab.

5)      Udara

Udara terdiri dari berbagai macam gas, yaitu nitrogen (78,09%), oksigen (20,93%), karbon dioksida (0,03%), dan gas-gas lain. Nitrogen diperlukan makhluk  hidup  untuk  membentuk  protein.  Oksigen digunakan  makhluk hidup  untuk  bernapas.  Karbon  dioksida  diperlukan  tumbuhan  untuk fotosintesis.

6)      Garam-garam mineral

Garam-garam mineral antara lain ion-ion nitrogen, fosfat, sulfur, kalsium, dan  natrium.  Komposisi  garam  mineral tertentu  menentukan  sifat  tanah dan  air.  Contohnya  kandungan  ion-ion  hydrogen  menentukan  tingkat keasaman, sedangkan kandungan ion natrium dan klorida di air menentukan tingkat  salinitas  (kadar  garam).  Tumbuhan  mengambil  garam-garam mineral (unsure hara) dari tanah dan air untuk proses fotosintesis.

7)      Tanah

Tanah merupakan hasil pelapukan batuan yang disebabkan oleh iklim atau lumut, dan pembusukan bahan organik. Tanah memiliki sifat, tekstur, dan kandungan  garam  mineral  tertentu.  Tanah  yang  subur  sangat  diperlukan oleh  organisme  untuk  memenuhi  kebutuhan  hidupnya.  Tumbuhan  akan tumbuh dengan baik pada tanah yang subur.

8)      Topografi

Topografi  artinya  tinggi  rendahnya  permukaan  bumi  di  suatu  daerah. Topografi  berkaitan  dengan  kelembapan,  cahaya,  suhu,  serta  keadaan tanah  di  suatu  daerah.  Interaksi  berbagai  factor  itu  membentuk lingkungan  yang  khas.  Sebagai  contoh,  keanekaragaman  hayati  di  daerah perbukitan  berbeda  dengan  di  derah  datar.  Organisme  yang  hidup  di derah  yang  berbukit  berbeda  dengan  di  daerah  datar.  Topografi  juga mempengaruhi penyebaran makhluk hidup.

3.    Interaksi Makhluk Hidup dengan Lingkungannya

Antara makhluk hidup yang satu dengan yang lain terjadi hubungan, baik antara  sesame  spesies  maupun  antarspesies,  baik  antara  komponen  biotik maupun antara komponen abiotik. Hubungan timbal balik dikenal pula dengan istilah  interaksi,  atau  interaksi.  Dalam  bagian  ini,  akan  dibahas  mengenai interaksi antar-individu, antar-populasi, antara komunitas dan faktor biotik, dan interaksi antar ekosistem.

A.     Interaksi Antar-Individu Membentuk Populasi

Sekumpulan makhluk hidup dari spesies yang sama yang hidup pada suatu waktu  dan  kawasan  tertentu  serta  saling  berinteraksi  mambentuk populasi. Oleh karena barasal dari spesies yang sama, maka individu di dalam populasi mempunyai potensi melakukan kawin silang yang akan menghasilkan keturunan yang  fertile  (mampu  bereproduksi).  Contoh  populasi  adalah  populasi  itik, populasi padi, dan populasi sapi.

Suatu pupolasi dapat dikenali dengan adanya ciri-ciri:

·         Memiliki kesamaan morfologi

·         Memeiliki kesamaan fungsi fisiologi

·         Dapat melakukan perkawinan silang

·         Dapat menghasilkan keturunan yang fertile

Dengan demikian,  populasi memiliki sifat dapat tumbuh dan berkembang, dari  populasi  berukuran  kecil  menjadi  populasi  yang  berukuran besar. Sebaliknya, karena alasan-alasan tertentu (misalnya,diburu, terkena penyakit, bencana alam), ukuran populasi bisa menjadi lebih kecil dari semula.

Semakin besar populsi, semakin banyak kebutuhan makanannya. Demikian pula dengan kebutuhan oksigen, air, dan ruangan. Antarindividu tersebut akan terjadi  persaingan  atau  kompetisi  untuk  memenuhi  kebutuhan oksigen,  air, makanan,  ruangan,  dan  cahaya  matahari.  Oleh  karena  itu,  ledakan  populasi akan  akan  menimbulkan  persaingan  dan  persaingan  menimbulkan  masalah lingkungan.

Populasi  dapat  bertambah  atau  berkurang,  tergantung  dari  kondisi lingkungannya.  Pada  musim  hujan,  populasi  rumput  meningkat. Sebaliknya, pada musim kemarau, populasinya menurun. Banyaknya individu dalam populasi dapat  dihitung  sehingga  dapat  diketahui  ukuran  populasi  per  satuan  luas. Banyaknya individu per satuan luas disebut kepadatan populasi atau kerapatan populasi. Misalnya, kepadatan populasi pohon kelapa 3 pohon / 10.000 m².

B.     Interaksi Antar-Individu Membentuk Komunitas

Interaksi  antara  populasi  yang  satu  dengan  yang  lain  dalam  suatu  areal tertentu  membentuk  komunitas.  Contoh  komunitas  adalah  komunitas hutan hujan  tropik  yang  di  dalamnya  terdapat  berbagai  populasi  tumbuhan, reptilian, burung, mamalia, mikroorganisme, cacing moluska.

Interaksi antarmakhluk hidup biasanya akan membentuk hubungan khusus yang  berpengaruh  secara  nyata  terhadap  persebaran  dan  kepadatannya. Beberapa kategori umum tentang interaksi dan hasil akhir yang didapat oleh makhluk hidup yang terlibat dapat dilihat dalam tabel berikut.

Kemungkinan interaksi beberapa makhluk hidup dalam sebuah komunitas

Macam Interaksi	Makhluk Hidup 1	Makhluk Hidup 2
Kmpetisi	Dirugikan	Dirugikan
Predasi	Diuntungkan	Dirugikan
Parasitisme	Diuntungkan	Dirugikan
Komensalisme	Diuntungkan	Tidak Berpengaruh
Mtualisme	Diuntungkan	Diuntungkan

Ada  beberapa  macam  interaksi  antarsesama  makhluk  hidup.  Interaksi tersebut  dapat  terjadi,  baik  antarindividu  dalam  populasi  ataupun antarindividu berbeda populasi atau barbeda jenis (spesies). Bentuk interaksi tersebut  dapat  berupa  saling  merugikan,  saling  menguntungkan,  atau  hanya salah  satu  saja  yang  diuntungkan.  Berkut  ini  adalah  beberapa  bentuk interaksi antarspesies dalam suatu komunitas.

1)      Kompetisi

Kompetisiadalah bentuk interaksi dua makhluk hidup yang mengakibatkan kedua  makhluk  hidup  tersebut  mengalami  kerugian.  Kebutuhan  hidup  yang sering  diperebutkan  tersebut,  antara  lain  makanan,  tempat  berlindung, tempat bersarang, sumber air, dan pasangan untuk kawin.

Bentuk kompetisi yang terjadi dapat berupa kompetisi intraspesifik, yaitu kompetisi  di antara  anggota spesies  yang sama  dan kompetisi  interspesifik, yaitu  kompetisi  di  antara  anggota  yang  berbeda  spesies,  persaingan antarindividu  dalam  spesies  penting  arinya  untuk  mengatur  populasi  spesies tersebut.

2)      Predasi

Di  dalam  sebuah  interaksi  antarmakhluk  hidup  terdapat  hubungan satu spesies  memakan  yang  lain.  Dalam  hal  ini,  konsumernya  disebut predator, sedangkan  spesies  yang  dimakan  dikenal  sebagai mangsa.  Predator  (Latin, praeda =  mangsa)  adalah  makhluk  hidup  yang  memperoleh  sumber-sumber yang  diperlukan  dengan  memakan  makhluk  hidup  lain.  Jika  yang  dimangsa adalah  produser,  maka  bentuk  interaksi  itu  disebut herbivori,  sedangkan hewan yang memakan produser disebut herbivor.

3)      Simbiosis

Hubungan yang dekat antara dua spesies makhluk hidup berbeda disebut simbiosis yang  berarti hidup  bersama.  Interaksi  simbiotik  meliputi  bentuk parasitisme, komensalisme, dan mutualisme.

a)      Parasitisme

Parasitisme merupakan  bentuk  interaksi  yang  dapat  menyebabkan  satu pihak  mendapat  keuntungan,  sedangkan  pihak  yang  lain  menderita  kerugian. Suatu parasit dapat  memperoleh  makanan  atau  sumber-sumber  yang diperlukan dari tubuh makhluk hidup lain, disebut inang atau hospes.

Selain  menggunakan  inang  sebagai  sumber  nutrisi  beberapa  parasit  juga menggunakan  inang  mereka  untuk  perlindungan  bagi  predator  yang  akan memangsanya. Contohnya, kehidupan ikan mutiara pada timun laut.

b)      Komensalisme

Komensalismemerupakan  bentuk  interaksi yang menyebabkan  satu  pihak mendapatkan  keuntungan,  sedangkan  yang  lain  tidak  terpengarug  (tidak diuntungkan  maupun  dirugikan).  Contoh  interaksi  komensalisme  adalah kehidupan ikan remora dengan hiu.

c)      Mutualisme

Mutualisme(Latin, mutuus= penukaran) merupakan bentuk interaksi yang menyebabkan  kedua  spesies  sama-sama  mendapat  keuntungan.  Interaksi mutualisme  kadang-kadang disebut  juga simbiosis  obligat.  Contohnya adalah pada  proses penyerbukan  bunga  (polinasi).  Pada  beberapa  proses penyerbukannya dapat berlangsung oleh bantuan beberapa serangga khusus, burung, atau kelelawar.

Salah satu ciri dari komunitas adalah adnya keanekaragaman spesies dan pola penyebarannya. Sekin beraneka ragam spesies penyusun suatu komunitas, semakin  tinggi  organisasinya,  dan  ini  berarti  semakin  dewasa  komunitas tersebut.  Komunitas  yang  demikian  itu  biasanya  lebih  stabil.  Dalam  arti, komunitas mampu  memulihkan  diri  apabila  mandapatkan  “gangguan”, asalkan masih  dalam  batas  toleransi.  Gangguan  itu  berupa  penambahan  atau pengurangan materi  atau energi.  Komunitas yang mampu memulihkan  dirinya dikatakan memiliki daya lentingyang tinggi.

C.     Interaksi Antara Komunitas dengan Komponen Abiotik Membentuk Ekosistem

Interaksi  antara  komunitas  dengan  faktor  abiotik  membentuk  suatu system  yang  dikenal  sebagai  lingkungan  atau  ekosistem.  Interaksi tersebut dapat  berupa  proses  memakan  dan  dimakan  sehingga  terjadi  pemanfaatan energi dan daur ulang materi.

Luas  ekositem  itu  tidak  dapat  ditentukan.  Ada  ekosistem  sawah  yang cukup  luas  dan  ada  pula  ekosistem  lautan  yang  sangat  luas.  Jadi,  luas sempitnya  ekositem  tidak  dapat  ditentukan  secara  pasti.  Bahkan,  seluruh permukaan  bumi  beserta  segala  makhluk  hidup  di  dalamnya  yang disebut sebagai biosfer, dapat dipandang sebagai ekosistem raksasa.

D.     Interaksi Antar-Ekosistem Membentuk Bisfer

Di permukaan bumi, mulai dari dasar samudera hingga puncak pegunungan yang  tinggi  serta  beberapa  ratus  meter  lapisan  udara  di  atasnya, terdapat berbagai  macam  ekosistem  yang  saling  berinteraksi.  Ini  merupakan lapisan permukaan  bumi  yang  dihuni  organisme  yang  saling  berinteraksi. Lapisan permukaan bumi ini dikenal sebagai biosfer atau ekosfer.

Bumi  merupakan  satu  kesatuan  sebagai  hasil  dari  interaksi  berbagai faktor  penyusun  yang  terdapat  di  dalamnya.  Oleh  karena  itu,  para pakar lingkungan prihatin dengan pencemaran, perusakan, dan perubahan iklim yang terjadi  akibat  kegiatan  manusia.  Jika  ekosistem  di  bumi  mengalami kerusakan, maka akibat kerusakan itu akan berangkai karena antar-komponen terjadi  interaksi  sebagaimana  diuraikan  sebelumnya.  Umat  manusiasendiri akan terancam kelestariannya.

4.    Aliran Energi

Setiap  makhluk  hidup  memerlukan  energi  untuk  kelangsungan hidupnya. Misalnya,  untuk  tumbuh,  bereproduksi,  dan  bergerak.  Dalam  pemenuhan kebutuhan energi tersebut terjadi hubungan saling ketergantungan energi di  antara  makhluk  hidup  yang  berbeda.  Dalam  hal  ini,  ada  makhluk  hidup  yang berperan sebagai produser, konsumer, atau dekomposer.

A.     Produser

Produsermerupakan makhluk hidup yang mampu menangkap energi cahaya matahari  untuk  kegiatan  fotosintesis  sehingga  dapat  menghasilkan  materi organic  yang  berasal  dari  materi  anorganik.  Contoh  produser  adalah tumbuhan  hijau  dan  makhluk  hidup  fotosintesis  lainnya.  Melalui produser tersebut  energi  yang  berasal  dari  matahari  mengalir  ke  makhluk  hidup lainnya.

Banyaknya  energi  cahaya  yang  dapat  diubah  menjadi  energi  kimia  oleh produser disebut produktivitas primer. Jumlah total produktivitas ini dikenal sebagai produktivitas  primer  kotor (PPK).  Sebagian  produk  materi  organic tersebut digunakan sebagai bahan baker bagi respirasi selularnya, sedangkan sebagian lagi disimpan di dalam tubuh tumbuhan. Bagian materi organik yang disimpan itulah yang  dikenal sebagai produktivitas primer bersih(PPB). PPB merupakan  keseimbangan  terhadap  produktivitas  primer  kotor  dikurangi energi yang digunakan oleh produser untuk respirasi (Rs).

PPB = PPK – Rs

Perhatikan keseimbangn reaksi antara fotosintesis dengan respirasi berikut.

Fotosintesis

6 CO₂ + 6 H₂O                                                 C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Respirasi

Produktivitas primer diwujudkan dalam istilah energi per satuan luas per satuan  waktu  (J/m²/tahun)  atau  sebagai biomassa yang  ditambahkan  ke ekosistem  per  satuan  luas  per  satuan  waktu  (g/m²/tahun).  Biomassa merupakan berat kering dari sejumlah materi organic yang berada pada satu tingkat trofik kehidupan.

Selanjutnya, PBB dimanfaatkan sebagai bahan pangan oleh consumer atau makhluk hidup heterotrof (manusia dan hewan). Pada umumnya, consumen dan detritus  akan  menyintesus  kembali  materi  organic  yang  diperoleh  dan menyimpannya  di  dalm  jaringan  tubuh  dalam  bentuk  energi  kimia.  Produk itulah yang disebut dengan produktivitas sekunder.

B.     Konsemer

Konsumermerupakan makhluk hidup yang memperoleh energi dalam bentuk materi  organic.  Misalnya,  dengan  cara  memakan  makhluk  hidup  lainnya. Seluruh hewan tergolong consumer.

Berdasarkan  tingkatnya,  consumer  dapat  dibedakan  atas  konsumen primer, konsumen sekunder, dan konsumen tersier.

Consumer  primeratau herbivoreadalah  consumer  yang  secara  langsung memakan tumbuhan. Consumer sekunderatau karnivoradalah consumer yang memakan  consumer  primer. Konsumer  tersieratau karnivor  puncakadalah consumer yang memakan konsumen sekunder.

Beberapa hewan ada yang berperan sebagai karnivor pada suatu waktu dan herbivore  pada  saat  yang  lain.  Hewan  demikian  disebut omnivor.  Mereka dapat ditempatkan ke dalam tingkat trofik berbeda bergantung pada materi yang  dimakan  pada  saat  itu.  Produser  dan  berbagai  karnivor  di  dalam ekosistem  dalam  pemenuhan  kebutuhan  makanan  dikenal  dengan  istilah tingkat trofik.

C.     Dekomposer

Dekomposer (pengurai)  merupakan  makhluk  hidup  yang  memperoleh makanannya dengan cara menguraikan senyawa-senyawa organik yang berasal dari  makhluk  hidup  yang  telah  mati  (bangkai).  Dalam  hal  ini,  decomposer berperan mengembalikan materi ke lingkungan abiotik dan digunakan kembali oleh tumbuhan hijau. Contoh decomposer adalah jamur dan bakteri.

D.     Detritivor

Detritivor adalah organisme yang memakan partikel-partikel organisme atau detritus.  Detritus  merupakan  serpihan  hancuran  jaringan hewan  atau tumbuhan.  Organisme  detrivor  antara  lain  cacing  tanah,  siput,  keluwing, bintang laut, dan kutu kayu.

5.    Tipe-tipe Ekosistem

Pada  umumnya,  dikenal  tiga  tipe  ekosistem  utama,  yaitu  ekosistem  akuatik (air), ekosistem terestrial (darat), dan ekosistem buatan.

A.     Ekosistem Akuatik

Ekosistem  akuatik (perairan)  adalah  tipe  ekosistem  yang  sebagian lingkungan  fisiknya  didominasi  oleh  air.  Ekosistem  akuatik dipengaruhi  oleh empat  factor,  yaitu  penetrasi  cahaya  matahari,  substrat,  temperatur,  dan jumlah material terlarut. Akan tetapi, factor penentu utama dari ekosistem perairan  adalah jumlah garam  terlarut di dalam air.  Jika  perairan tersebut sedikit  mengandung  garam  terlaryt,  maka  disebut ekosistem  air  tawar. Sebaliknya,  jika  mengandung  kadar  garam  tinggi,  maka  disebut ekosistem laut.

1)      Air Tawar

Ekosistem air tawar dibagi menjadi dua, yaitu lotik dan lentik. Ekosistem air  tawar  lotik  memiliki  ciri  airnya  berarus.  Contohnya  adalah sungai. Organisme  yang  hidup  pada  ekosistem  ini  dapat menyesuaikan  diri dengan arus  air.  Produsen  utama  pada  ekosistem  ini  adalah  ganggang.  Akan  tetapi, umunya organisme lotik memakan detritus yang berasal dari ekosistem darat di sekitarnya.

Ekosistem air tawar lentik memiliki cirri airnya tidak berarus. Ekosistem air tawar lentik meliputi rawa air tawar, rawa gambut, kolam, dan danau. Rawa didominasi oleh lumut Spaghnum. Ekosistem danau dan kolam terdiri dari tiga wilayah horizontal, yaitu litoral, limnetik, dan profundal.

2)      Laut

Hampir 71% dari  permukaan bumi tertutup oleh laut. Rata-rata  salinitas (kadar garam) laut adalah 3%, tetapi angka ini bervariasi dari satu wilayah ke wilayah  yang  lain  sesuai  dengan  kedalaman  dan  geografinya.  Salinitas tertinggi  terdapat  di  daerah  tropis.  Pada  daerah  tropis  suhu  yang  tinggi menyebebkan  laju  penguapan  berlangsung  cepat  sehingga  salinitas  laut menjadi tinggi. Contohnya, Laut Merah memiliki salinitas 4%. Sebaliknya, pada geografi yang lebih tinggi, proses penguapan berkurang sehingga salinitasnya rendah. Contohnya, Laut Baltik dengan salinitas 0,7%.

3)      Estuari

Ekosistem  estuary  terdapat  pada  wilayah  pertemuan  antara  sungai  dan laut  atau  disebut  muara  sungai.  Muara  sungai  disebut  juga  pantai  Lumpur. Esturi  mamiliki  cirri  berair  payau  dengan  tingkat  salinitas  di  antarsa  air tawar  dan  laut.  Vegetasi  didominasi  oleh  tumbuhan  bakau.  Beberapa organisme  laut  melakukan perkembangbiakan  di  wilayah  ini  seperti  ikan, udang, dan moluska yang dap-at dimakan.

4)      Pantai Batu

Ekosistem  pantai  batu  tersusun  dari  komponen  abiotik,  berupa batubatuan kecilmaupun bongkahan batu yang besar. Pada ekosistem pantai batu terdapat  organisme  seperti  ganggang  Eucheuma  dan  Sargassum,  serta beberapa  jenis moluska yang dapat  melekat  di  batu.  Ekosistem  pantai batu antara  lain  terdapat  di  Pantai  Selatan  Jawa,  Pantai  Barat  Sumatera,  Bali, Nusa Tenggara, dan Maluku.

5)      Terumbu Karang

Ekosistem  terumbu  karang  hanya  dapat  tumbuh  di  dasar  perairan  ynag jernih. Terumbu karang terbentuk dari rangka hewan kelompok Coelenterata. Pada  ekosistem  ini  terdapat  berbagai  jenis  organisme  laut  dari  kelompok Porifera, Coelenterata, ganggang, berbagai jenis ikan, serta udang. Ekosistem terumbu karang antara lain terdapat di perairan Nusa Tenggara dan Maluku.

6)      Laut Dalam

Ekosistem laut dalam merupakan zona pelagic laut. Ekosistem ini berada pada kedalaman  76.000  m  dari  permukaan  laut,  sehingga  tidak  ada  lagi  cahaya matahari.  Oleh  karena  itu,  produsen  utama  di  ekosistem  ini  merupakan organisme kemoautotrof.

B.     Ekosistem Terestial

Ekosistem  terestrial(darat)  adalah  suatu  tipe  ekosistem  yang  sebagian besar  lingkungan  fisiknya  berupa  daratan.  Ekosistem  terrestrial  memiliki bagian  daerah  yang  luas  dengan  habitat  dan  komunitas  tertentu,  disebut bioma.

1)      Hutam Musim

Bioma  daratan  yang  berada  di  belahan  timur  Amerika  Utara  dikenal dengan bioma hutan musimatau hutan gugur. Pemberian nama bioma tersebut adalah berdassarkan ciri-ciri umum dari ekosistem atau berdasarkan vegetasi yang  dominant.  Pada  bioma  hutan  musim  ditemukan  tumbuhan  bercirikan pohon keras seperti oak (Quercus sp.), beach, dan maple (Acer saccharinum), yang  menggugurkan  daunnya  pada  musim  gugur.  Adapun  jenis  hewan  yang menghuni bioma tersebut antara lain rusa, musang, dan salamander.

2)      Padang Rumput

Di  sebelah  barat  dari  hutan  musim  di  Amerika  Utara  terdapat  bioma padang rumput. Curah hujan bioma padang rumput tidak banyak memberikan dukungan  bagi  pertumbuhan  tumbuhan.  Penyebabnya  adalah  pada  daerah tersebut  terdapat  aliran  sungai  yang  panjang  sehingga  air  tersedia  dalam jumlah yang besar.

Vegetasi  dominan  dalam  bioma  padang  rumput  adalh  bermacam-macam spesies rumput-rumputan. Hewan yang ditemukan di daerah tersebut antara lain bison, anjing padang rumput, antelope, belalang, dan ular.

Soatu bioma yang mirip dengan sebutan sabana. Sabanaadalah tipa bioma yang banyak teradapat di Amerika Selatan. Tumbuhannya terdiri atas rumput dan  pohon-pohon  yang  menyebar.  Tipe  bioma  ini memiliki  musim  kering  dan musim basah.

3)      Gurun

Gurun terdapat di belahan bumi sekitar 20° - 30° lintang utara dan lintang selatan.  Curah  hujan  di  gurun rendah,  yaitu  kurang  dari  25  cm  per  tahun. Kehidupan organisme di gurun beradaptasi dengan lingkungannya yang kering. Vegetasinya  terdiri  dari  berbagai  balukar  akasia,  tumbuhan  sukulen,  dan kaktus.  Hewan  yang banyak  terdapat di  gurun  antara  lain belalang, buurung pemangsa  serangga,  dan  kadal.  Umunya  hewan-hewan  gurun  melakukan kegiatan pada malam hari (nokturnal). Contoh bioma gurun adalah gurun Gobi di Asia, gurun Sahara di Afrika, dan gurun Anzo Borrego di Amerika.

4)      Taiga

Taiga  terdapat  di  wilayah  utara  hutan  gugur  subtropics  dan  juga  di pegunungan tropis. Cirri iklim taiga adalah musim dingin yang panjang. Hujan turun  hanya  pada  musim  panas.  Taiga  merupakan  hutan  pinus  (koifer)  yang selalu  hijau.  Taiga  terdapat  di  Amerika  Utara,  juga  pada  dataran  tinggi  di berbagai  wilayah.  Hewan  yang  hidup  di  taiga  antara  lain  beruang  hitam  dan serigala.

5)      Tundra

Di  sebelah  utara  dari  bioma  taiga  terdapat  suatu  wilayah  yang  dikenal sebagai bioma tundra. Karakteristik bioma tundra sangat ekstrem, yaitu lama musim dinginnya lebih panjang daripada musim panas. Dalam kondisi demikian sangat  sedikit  ditemukan  jenis  tumbuhan  dan  hewan  yang  hidup  di  sana. Tumbuhan yang terutama berupa lumut (liken), dan tumbuhan semusim yang tumbuh  cepat  selama  musim  tumbuh.  Hewan  yang  menghuni  bioma  tundra antara lain rusa kutub (karibu), serigla, ajag, burung hantu salju, tikus, dan beberapa jenis serangga.

6)      Hutan Hujan Tropik

Bioma hutan hujan tropikadalah akhir dari spectrum iklim bioma tundra.  Bioma  hutan  hujan  tropic,  terutama  terdapat dekat  ekuator  di Amerika Selatan  dan  Amerika  Tengah,  Afrika,  bagian  selatan  Asia,  serta  pulau  di kepulauan Pasifik. Bioma hutan hujan tropic ditandai dengan suhu yang tinggi, hujan  turun  hamper  setiap  hari,  dan  memiliki  ribuan  spesies  tumbuhan  dan hewan.  Tumbuhan  tumbuh  subur  dengan  cabang-cabang  berdaun  lebat sehingga membentuk tudungatau kanopi.

7)      Savana

Savana terdapat di wilayah sekitar khatulistiwa, dengan curah hujan lebih rendah daripada hutan hujan tropis (sekitar 90 – 150 cm per tahun). Vegetasi savanna  didominasi  oleh  rumput  dengan  semak  dan  pohon  yang  tumbuh terpencar.  Hewan  yang  hidup  di  savana  adalah  berbagai  jenis  serangga seperti belalang, kumbang, rayap, herbivore, dan karnivora. Di Kenya (Afrika) terdapat savanna yang di dalamnya hidup gajah, jerapah, zebra, dan singa. Di Indonesia, savana terdapat di Sumbawa (NTB).

 

                                                                                           

C.     Ekosistem Buatan

Ekosistem  buatan  adalah  ekosistem  yang  diciptakan  manusia  untuk memenuhi kebutuhannya. Contoh ekosistem buatan misalnya bendungan, hutan tanaman produksi seperti jati dan pinus, agroekosistem berupa sawah tadah hujan,  sawah  irigasi,  perkebunan  sawit,  perkebunan  kopi,  serta  pemukiman seperti ekosistem kota dan desa.

6.    Rantai Makanan

Aliran  energi  kimia  di  dalam  ekosistem  dapat  diperlihatkan  melalui beberapa  cara.  Misalnya,  melalui  rantai  makanan dan  jaring-jaring  makanan. Kedua  cara  tersebut  dapat  memperlihatkan  makhluk  hidup  pemangsa  dan dimangsa.  Akan  tetapi,  masing-masing  cara  tersebut  tidak  dapat memperlihatkan jumlah energi kimia yang dipindahkan.

7.    Jaring-jaring Makanan

Rantai makanan  merupakan  gambarahn  sederhana  dari  proses  makandimakan yang  terjadi  di  alam.  Sebenarnya,  proses  makan-dimakan  yang terjadi di dalam ekosistem adalah proses yang kompleks, dan apabila disusun secara lengkap akan diperoleh jarring-jaring makanan.

Jarring-jaring  makanan  memperlihatkan  hubungan  populasi  yang  satu dengan  populasi  yang  lain.  Jarring-jaring  yang  menggambarkan  hubungan makan-dimakan itu terbentuk agar kelangsungan hidup tiap populasi terjamin. Semakin kompleks jaring-jaring makanan, menunjukkan semakin kompleksnya aliran  energi  dan  aliran  makanan.  Hal  inilah  yang  mengakibatkan  terjadinya kestabilan  komunitas  dan  kestabilanekosistem.  Artinya,  jika  salah  satu populasi  spesies  hilang,  jaring-jaring  makanan  masih  tetap  berjalan.  Coba bayangkan jika jaring-jaring makanan itu sederhana. Jika salah satu populasi spesies  hilang,  maka  aliran  energi  dan  aliran  makanan  di  dalam  ekosistem tersebut  akan  kacau.  Itulah  pentingnya  keanekaragaman  hayati  yang berinteraksi dalam menjaga kestabilan suatu komunitas.

8.    Piramida Ekologi

Telah  diuraikan  sebelumnya  bahwa  di  dalam  ekosistem  alami,  jumlah produser yang berada di tingkat trofik I merupakan jumlah terbesar. Jumlah consumer  yang  berada  di  tingkat  trofik  II  lebih  kecil,  and  demikian seterusnya sehingga jumlah karnivor puncak merupakan jumlah terkecil. Jika digambarkan akan berbentuk piramida dengan ujung yang semakin meruncing. Piramida itu disebut piramida ekologi.

Piramida  ekologi  dapat  dibedakan  menjadi  piramida  jumlah  individu, piramida biomassa, dan piramida energi.

A.     Piramida Jumlah Individu

Piramida  jumlah  menggambarkan  jumlah  individu  dalam  populasi  yang menempati  tingkat  trofik  tertentu.  Sebagaimana  diuraikan  di  atas,  jumlah organisme  yang  menempati  trofik  I  memiliki  jumlah  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  organisme  yang  menempati  tingkat  trofik  II.  Jumlah organisme  yang  menempati  tingkat  trofik  II  juga  lebih  besar  dibandingkan dengan  jumlah  organisme  yang  menempati  tingkat  trofik  III,  demikian seterusnya.  Jadi,  di dalam ekosistem  normal, jumlah produser  lebih banyak daripada  konsumer  I  (herbivor),  dan  konsumer  I  lebih  banyak  daripada konsumer II (karnivor). Individu yang menempati puncak piramida jumlahnya paling  sedikit.  Dalam  membuat  piramida  jumlah,  kita  menghitung  jumlah individu dalam populasi pada suatu waktu tertentu per m².

B.     Piramida Biomasa

Biomassa  adalah  berat  total  komponen  biotik suatu  area  tertentu  pada suatu waktu tertentu. Biomassa tumbuhan diukur dari berat akar, batang, dan daun  tumbuhan  yang  menempati  areal  tertentu.  Biasanya  dihitung sebagai berat  kering  per  m² (g/m²).  Piramida  biomassa  dibuat  berdasarkan  berat  total  populasinya  pada  suatu  waktu.  Untuk  mengukur  biomassa  seluruhnya, dilakukan  dengan  teknik  sampling (cuplikan)  guna  memperkirakan keseluruhannya. Jadi,  untuk  menentukan  biomassa  hutan  yang  luas  dapat diambil  sebagian  areal  sebagai  sampel  untuk  memperkirakan  biomassa seluruhnya.  Piramida  biomassa  lebih  memberikan  gambaran  yang sesungguhnya  tentang  aliran  energi  ekosistem.  Kelemahannya,  piramida biomassa hanya menggambarkan keadaan ekosistem dalam waktu tertentu.

C.     Piramida Energi

Piramida  biomassa hanya menggambarkan  keadaan ekosistem pada waktu tertentu.  Untuk  dapat  menggambarkan  keadaan  ekosistem  dalam  jangka waktu  lebih  lama,  digunakan  piramida  energi.  Piramida  energi  dapat memberikan  gambaran  lebih  akurat  tentang  aliran  energi  pada  suatu ekosistem.  Di  dalam  ekosistem  normal  terjadi  penurunan  energi  akibat pemborosan  energi.sebagaimana  disinggung  sebelumnya,  hanya  sekitar  10% energi dari tingkat trofik sebelumnya yang termanfaatkan.

Piramida  energi  menggambarkan  banyaknya  energi  yang  tersimpan  dalam bentuk senyawa organik yang dapat digunakan sebagai bahan makanan. Energi yang  tersimpan  itu  dikenal  sebagai  energi  primer.  Energi  itu  disetarakan dengan  mengubah  satuan  berat  kering  ke  satuan  energi  yang  dinyatakan dalam kalori ayau Joule. Dengan demikian, biomassa energi dinyatakan dalam kalori per m² satuan waktu (kal/m²/tahun).

9.    Daur Biogeokimia

Pernahkah  terlintas  dalam  pikiranmu  bahwa  molekul  zat  penyusus  tubuh kita  berasal dari  molekul  hewan purba  yang telah punah? Atau  unsure  yang kita  makan  berasal  dari  dalam  tubuh  kita  sendiri  beberapa  tahun sebelumnya?  Hal  yang  demikian  mungkin  terjadi  karena  molekul  dan unsur yang masuk ke dalam tubuh kita menglami siklus di dalam ekosistem.

Siklus  atau  daur  unsur-unsur  kimia  tersebut  berputar  melewati  tubuh makhluk hidup, tanah, dalam bentuk persenyawaan-persenyawaan kimia. Jadi, daur  materi  atau  mineral  ini  berlangsung  di  dalam  ekosistem  (biosfer), mengalir  melalui  komponen  :  biotik, abiotik, reaksi  kimia, dan seterusnya.  Oleh  karena  itu,  siklus  materi  tersebut  disebut  sebagai  daur biogeokimia.

Daur biogeokimia terjadi sejak munculnya makhluk hidup pertama kali di bumi.  Daur  biogeokimia  mendukung  proses berlangsungnya  kahidupan. Makhluk  hidup  dapat  memperoleh  zat-zat  dari  lingkungannya,  melakukan pertukaran  zat,  serta  membuang  zat-zat  yang  tidak  berguna  ke lingkungannya. Jika daur ini terhenti, proses kehidupan juga berhenti. Jadi, kelancaran daur biogeokimia penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup.

Daur biogeokimia yang akan dibahas meliputi daur  nitrogen, daur karbon dan oksigen, daur belerang (sulfur), dan daur fosforus. Berikut akan dibahas daur-daur tersebut satu per satu.

A.     Daur Nitrogen

Nitrogen diperlukan oleh setiap organisme. Nitrogen merupakan salah satu unsur  pembentuk  asam  amino.  Asam  amino  merupakan  persenyawaan pembentuk molekul protein. Protein merupakan senyawa yang berguna sebagai penyusun  tubuh,  misalnya  otot,  dan  sebagai  penggiat  reaksi-reaksi metabolisme tubuh, misalnya enzim pencernaan untuk mencerna makanan.

Nitrogen  diperlukan  tidak  dalam bentuk  unsure, melainkan  dalam bentuk persenyawaan.  Atmosfer  bumi  mengandung  ±79%  nitrogen.  Petir menyebebkan  nitrogen  di  atmosfer  bersenyawa  dengan  oksigen membentuk nitrat (NO3). Tumbuhan menyerap nitrat dari tanah untuk dijadikan protein. Ketika  tumbuhan  dimakan  consumer,  nitrogen  berpindah  ke  tubuh  hewan. Urin, bangkai hewan, dan tumbuhan mati akan diuraikan oleh pengurai menjadi ammonium dan  ammonia.  Bakteri  nitrit  Nitrosomonas  mengubah  ammonium menjadi nitrit. Selanjutnya, bakteri nitrat Nitrobacter akan mengubah nitrit menjadi  nitrat.  Peristiwa  pengubahan  ammonium  menjadi  nitrit  dan  nitrat disebut sebagai nitrifikasi. Nitrat akan diserap lagi oleh tumbuhan. Ada pula bakteri yang mampu  mengubah nitrat atau nitrit menjadi nitrogen bebas di udara. Prosesnya disebut sebagai denitrifikasi.

Pada umumnya, makhluk hidup tidak mampu memanfaatkan nitrogen secara langsung  dari  udara.  Akan  tetapi,  ada  pula  yang  dapat memanfaatkannya. Contohnya,  bakteri  Rhizobium  yang  bersimbiosis  dengan  kacang-kacangan (kelompok Leguminosae) membentuk bintil akar dan mampu mengikat nitrogen dari  udara.  Bakteri  tersebut  sangat  menguntungkan  petani,  karena  dapat menyediakan  nitrogen bagi  tumbuhan  inangnya  dan  juga  dapat  menyuburkan tanah. Tanah yang kekurangan bakteri Rhizobium dapat ditaburi dengan lagin, yaitu  biakan  bakteri  pengikat  nitrogen  yang  saat  ini  sudah  banyak diperjualbelikan.

B.     Daur Karbon dan Oksigen

Unsur  C  (karbon)  diserap  tumbuhan  dalam  bentuk  CO². tumbuhan  tidak dapat  menyerap  unsure  C  dalam  bentuk  gula  atau  zat  tepung. Sebaliknya, hewan  hanya  dapat  memanfaatkan  karbon  dalam  bentuk  persenyawaan organik.  Unsure  C  dan  O  selalu  terlibat  dalam  proses  respirasi  dan fotosintesis, yaitu dalam bentok CO² dan O². Oleh karena itu, membahas daur karbon pada dasarnya juga membahas daur oksigen.

Daur karbon ini diawali oleh penyerapan CO² oleh tumbuhan, dan dijadikan persenyawaan organic, yaitu glukosa, melalui proses fotosintesis. Selanjutnya, glukosa  disusun  menjadi  amilum,  kemudian  amilum  diubah  menjadi  senyawa gula yang lain, lemak, protein, dan vitamin. Pada proses pernafasan tumbuhan, dihasilkan  lagi  CO² dan  oksigen.  Dengan  demikian,  daur  karbon  terpendek terjadi pada tumbuhan-lingkungan-tumbuhan. Demikian pula daur oksigen.

Hewan mendapatkan karbon setelah memakan tumbuhan. Kemudian, tubuh hewan  dan  tumbuhan  yang  mati  diuraikan  menjadi  karbon  dioksida,  air,  dan mineral oleh pengurai. Karbon dioksida yang terbentuk dilepaskan ke  udara. Demikian seterusnya daur karbon itu berlangsung. Daur karbon ini merupakan daur  karbon  terpanjang  yang  berlangsung  melalui  :  tumbuhan, hewan, pengurai, karbon dioksida di udara, tumbuhan.

Dalam  ekosistem  normal,  terjadi  keseimbangan  antara  daur  karbon  dan oksigen.  Oksigen  diserap  hewan  dan  tumbuhan  untuk  oksidasi  dan hasilnya, yaitu karbon dioksida silepaskan ke udara. Karbon dioksida ini digunakan oleh tumbuhan untuk fotosintesis.

C.     Daur Air

Air  sangat  penting  bagi  makhluk  hidup  karena  air  berfungsi  sebagai pelarut kation dan anion, pengatur suhu tubuh, pengatur tekanan osmotic sel, dan  bahan  baku  untuk  fotosintesis.  Di  dalam  terjadi  daur  air  yang  dapat diuraikan sebagai berikut.

Air laut, danau, dan sungai yang terkena cahaya matahari akan menguap. Tumbuhan dan hewan juga mengeluarkan uap air. Uap air akan membubung ke atmosfer  dan berkumpul membentuk  awan. Akibat  tiupan angina,  awan  akan bergerak  menuju  ke  permukaan  daratan.  Pengaruh  suhu  yang  rendah mengakibatkan terjadinya kondensasi uap air menjadi titik-titik air hujan. Air hujan  yang  turun  di  permukaan  bumi  sebagian  meresap  ke  dalam  tanah, sebagian dimanfaatkan  tumbuhan dan  hewan, sebagian yang  lain  mengalir  di permukaan  tanah  menjadi  sungai-sungai,  dan  sebagian  lagi menguap  menjadi uap air yang akan turun kembali bersama air hujan.

D.     Daur Belerang (Sulrfur)

Sulfur  merupakan  unsure  penyusun  protein.  Tumbuhan  mendapatkan belerang  dari  dalm  tanah  dalam  bentuk  sulfat  (SO₄^2-).  Di  dalam  tubuh tumbuhan,  belerang  digunakan  sebagai  bahan  penyusun  protein.  Hewan  dan manusia  mendapatkan  belerang  dengan  jalan  memakan  tumbuhan.  Jika tumbuhan  dan  hewan  mati,  jasad  renik  akan  menguraikannya menjadi  gas H2S, atau menjadi SO² dan SO₄^2-.

Secara alami, belerang terkandung  di dalam tanah dalam bentuk  mineral tanah.  Beberapa  gunung  berapi,  misalnya  Gunung  Arjuno  di  Jawa  Timur, mengeluarkan belerang yang kemudia ditambang menjdai batangan belerang. Selain itu, belerang di udara  juga berasal dari sisa pembakaran minya bumi dan  batu  bara,  dalam  bentuk  SO².  gas  SO² banyak  dihasilkan  oleh  asap kendaraan  dan  pabrik.  Jika  bereaksi  dengan  uap  air  hujan,  gas  tersebut berubah menjadi sulfat, yang jatuh di tanah, sungai, atau lautan. Selanjutnya, sulfat dapat dimanfaatkan oleh tumbuahn atau alga air.

E.      Daur Fosfor

Fosforus  (P)  merupakan  bahan  pembentuk  tulang  pada  hewan.  Semua makhluk  hidup  memerlukan  fosforus  untuk  digunakan  sebagai  pembentuk DNA, RNA, protein, energi (ATP), dan senyawa organic lainnya. Daur fosforus terjadi melalui proses berikut.

Di dalam uabuh, terkandung fosfat organic yang dapat diserap tumbuhan. Tumbuhan dan hewan yang mati, feses, dan urinnya akan terurai menghasilkan fosfat  organic.  Oleh  bakteri,  fosfat  organic  akan  diubah  menjadi  fosfat anorganik yang dapat diserap tumbuhan. Demikianlah daur fosforus.

Di dalam air, juga terjadi daur fosforus : yakni tumbuhan, hewan air, bakteri, fosfat anorganik. Bagian tumbuhan yang jatuh ke dasar danau yang  dalam atau lautan dalam akan membentuk endapan fosforus (batuan fosforus) yang  tidak  dapat  dimanfaatkan  kembali.  Inilah  salah  satu  alasan  semakin kurusnya  ekosistem  air  dalam  yang  tidak  mempunyai  arus  air.  Lautan yang memiliki arus air mengakibatkan endapan fosforus teraduk dan menyuburkan ekosistem laut.

Penimbunan fosforus  dapat terjadi  misalnya karena  penumpukan kotoran burung  atau  kelelawar.  Kotoran  burung  atau  kelelawar  ini  dapat  dijadikan pupuk guano yang mengandung fosforus tinggi.

10.              Suksesi dan Klimaks

Ekosistem  tidak  diam  dan  statis,  melainkan  selalu  berubah  (dinamis). Ekosistem  tumbuh  dari  komunitas  sederhana  menuju  ke  komunitas  yang kompleks.  Selama pertumbuhan  itu  terjadi pergantian jenis-jenis  organisme yang  dominant  atau  menguasai.  Pertumbuhan  dominasi  itu  dikenal  sebagai suksesi. Suksesi terus berlangsung hingga tercapai suatu klimaks atau bioma. Suatu  klimaks  adalah  kondisi  yang  seimbang,  tidak  terjadi  pergantian dominasi lagi.

Sebagai  contoh,  sawah  yang  dibiarkan,  akan  ditumbuhi  rumput,.  Jika dibiarkan terus beberapa tahun kemudian, akan ditumbuhi semak belukar. Jika terus dibiarkan, misalnya hingga 75 - 150 tahun, mungkin akan menjadi hutan yang lebat.

Suksesi  ekologi  akan  terus  berlangsung  hingga  mencapai  suatu  keadaan seimbang, yang disebut dengan istilah komunitas kimaks (atau disebut klimaks saja). Jika terjadi klimaks, suksesi ekologi terhenti. Ini bukan berarti proses pemanfaatan  energi  juga  berhenti.  Proses  pemanfaatan  energi  terus berlanjut. Hanya saja, terjadi keseimbangan antara energi yang didimpan dan energi  yang  digunakan  oleh  berbagai  komponen  penyusun  ekosistem  itu.  Ini dikenal  sebagai  keseimbangan  ekosistem.  Jadi  dalam  klimaks,  terjadi keseimbangan ekosistem.

Klimaks  dan  keseimbangan  ekosistem  tidak  diam  atau  statis,  melainkan berproses atau dinamis. Jika hutan klimaks mendapat gangguan, misalnya satu pohon  tumbang  karena  penyakit,  maka  dengan  cepat  akan  diganti  dengan pohon  baru  yang  tumbuh  menggantikan  pohon  yang  tumbang.  Eosistem dikatakan  memiliki  daya  pulih  kembali,  yang  dikenal  sebagai  daya  lenting lingkungan.  Kerusakan  yang  melebihi  batas  kelentingan,  misalnya  akibat penebangan  hutan  yang  dilakukan  terus-menerus,  mengakibatkan  ekosistem tersebut  sulit  untuk  kembali  ke  kondisi  semula  dalam  waktu  yang  singkat. Dikatakan  bahwa  keseimbangan  ekosistem  terganggu  dan  daya  lenting ekosistem juga terganggu.

Ditinjau  dari  asal  terjadinya,  suksesi  dibedakan  menjadi  suksesi  primer dan suksesi sekunder.

A.     Suksesi Primer

Suksesi primer berlangsung pada permukaan erbuka yang kosong sehingga muncul ekosistem baru. Misalnya, letusan Gunung Krakatau pada tahun 1883 mengakibatkan permukaan Pulau Krakatau ditutupi batu-batu gunung. Sampai dua  bulan  berikutnya,  keadaan  batu-batuan  di  sana  masih  panas.  Tidak  ada makhluk hidup dijumpai di atasnya. Sembilan bulan kemudian, muncul alga biru yang menempel pada batu yang lembab.alga biru yang hidup pertama kali itu dikenal sebagai organisme perintis (pionir). BHasil pelapukan oleh alga biru dan lumut kerak membentuk tanah, yang memungkinkan tumbuhan lain hidup di atasnya. Tiga tahun kemudian, muncul tumbuhan pantai yang tumbuh dari biji-biji yang terbawa air laut dari Pulau Jawa  atau  Sumatera.  Biji-biji  yang  terbawa  burung  atau  kelelawar  yang berjatuhan  di  sana  juga  akan  tumbuh.  Tujuh  tahun  setelah  itu,  dijumpai bermacam-macam  serangga,  biawak,  ular,  dan  laba-laba.  Seratus  tahun kemudian, telah terdapat hutan di tereng-lereng Gunung Krakatau. Di Negara kita,  proses dari batuan hingga menjadi  hutan belantara  memerlukan  waktu 100 – 150 tahun. Di Negara  beriklim sedang, waktunya mencapai 500 tahun atau lebih.

B.     Suksesi Sekunder

Suksesi  sekunder  berlangsung  di  bekas  ekosistem  yang  tidak  mengalami kerusakan total. Suksesi sekunder tidak dimulai dari kondisi ekosistem yang kosong.  Contohnya,  suksesi  yang  terjadi  di  bekas  sawah,  tanah  rawa  yang dikeringkan, dan padang alag-alnag. Di dalam suksesi sekunder tidak dijumpai organisme  perintis.  Jenis  organisme  yang  mendominasi  tergantung  pada lingkungannya.

RANGKUMAN

• Hubungan  timbal  balik  antara  makhluk  hidup  dengan  makhluk  hidup  lain dan dengan benda tak hidup di lingkungannya membentuk ekosistem
• Ekologi secara umum didefinisikan sebagai ilmu yang mepelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya
• Komponen penyusun ekosistem adalah komponen abiotik (berupa komponen fisik dan kimia) dan komponen biotik (seluruh makhluk hidup)
• Setiap  makhluk  hidup  di  dalam  suatu  komunitas  menempati  satu  tempat yang  spesifik,  disebut  habitat.  Mereka  juga  memiliki  fungsi  dan  peran yang khas, disebut relung (niche)
• Makhluk  hidup  berinteraksi  dengan  lingkungannya.  Bentuk  interaksi tersebut  dapat  berupa  interaksi  antar-individu  membentuk  populasi, interaksi antar-populasi membentuk komunitas, interaksi antara komunitas dengan  komponen  abiotik  membentuk  ekosistem,  dan  interaksi antarekositem membentuk biosfer.
• Interaksi  antar  makhluk hidup  dapat dibedakan  atas beberapa kategori, yaitu predasi, kompetisi, dan simbiosis. Simbiosis tersebut dapat berupa parasitisme, komensalisme, dan mutualisme
• Pemanfaatan energi dalam ekosistem menimbulkan rantai makanan, jaringjaring makanan, dan aliran energi
• Energi  dapat  mengalir  melalui  lintasan  rantai  makanan  dan  jaring-jaring makanan
• Cahaya matahari diubah oleh produsen menjadi energi kimia melalui jalur rantai makanan. Energi kimia mengalir dari produsen ke konsumen. Energi kimia  tersebut  sebagian  digunakan  dan  sebagian  lagi  disimpan. Penyimpanan  energi  dalam  suatu  ekosistem  disebut  produktivitas ekosistem
• Peristiwa  makan  dan  dimakan  antar-organisme  dalam  suatu  ekosistem membentuk struktur trofik
• Energi yang dilepaskan ke lingkungan dalam setiap tingkat trofik mencapai 90%  dan  hanya  10%  yang  digunakan  untuk  kehidupan.  Dengan  demikian terjadi pemborosan energi. Oleh karena itu, semakin jauh jarak transfer energi dari matahari, semakin kecil aliran energinya
• Semakin kompleksnya  jaring-jaring  makanan  menunjukkan  semakin kompleksnya aliran energi dan aliran materi, dan semakin stabil ekosistem itu
• Piramida ekologi menggambarkan perbandingan jumlah makhluk hidup yang menepati  setiap  tingkat  trofik  pada  suatu  ekosistem,  yang  terdiri  dari piramida jumlah individu, piramida jumlah biomassa, dan piramida energi
• Aliran  materi  dalam  ekosistem  melibatkan  faktor  biotik  dan  abiotik membentuk daur materi (daur biogeokimia)
• Daur  biogeokimia  diperlukan  untuk  kelestarian  makhluk  hidup  dan ekosistem.  Jika  daur  ini  terhenti,  maka  kelestarian  makhluk  hidup  dan ekosistem terancam
• Suksesi  adalah  pergantian  dominasi  dari  komunitas  perintis  menuju komunitas klimaks. Suksesi dibedakan menjadi suksesi primer dan suksesi sekunder.  Suksesi  primer  diawali  dari  komunitas  perintis  di  lingkungan batuan.  Suksesi  sekunder  diawali  dari  komunitas  lanjutan  di  lingkungan bakas ekosistem yang rusak.

Latihan Soal.!

1. Pilihlah jawaban yang paling tepat

1.      Kesatuan antara makhluk hidup dengan faktor abiotik pada suatu lingkungan disebut ...

a.       Ekosistem

b.      Suksesi

c.       Habitat terestrial

d.      Komunitas

e.       Nisia (nischae)

2.      Ekologi adalah ilmu yang mempelajari ekosistem. Dengan demikian, ruang lingkup kajian ekologi adalah sebagai berikut ...

a.       Komponen abiotik

b.      Keanekaragaman makhluk hidup

c.       Interaksi antara komponen biotik dan abiotik

d.      Suksesi makhluk hidup

e.       Daur materi dan arus energi

3.      Komponen biotik memiliki ciri yang berbeda dengan komponen abiotik dalam suatu ekosistem. Berikut ini adalah ciri komponen biotik, kecuali ...

a.       Berkembang biak

b.      Mengalami siklus

c.       Bernapas

d.      Iritabilitas

e.       Membutuhkan makanan

4.      Komponen biotik yang membentuk ekosistem kolam adalah ...

a.       Air, batu, plankton, tumbuhan, air

b.      Ikan, siput, oksigen, cahaya, matahari

c.       Bakteri, plankton, lumut, ikan

d.      Bakteri, ganggang hijau, siput, suhu

e.       Garam mineral, suhu, air, oksigen

5.      Kolone lebah madu terdiri dari bermacam-macam individu yang masing-masing mempunyai tugas tertentu. Didalam suatu ekosistem, koloni lebah madu tersebut merupakan suatu ....

a.       Spesies

b.      Kingdom

c.       Populasi

d.      Komunitas

e.       Masyarakat

6.      Interaksi antar-individu sejenis yang paling dominan dalam memperoleh makanan adalah ...

a.       Netral

b.      Kompetisi

c.       Komensalisme

d.      Mutualisme

e.       Predasi

7.      Seorang petani berhasil membasmi hama tikus dengan menggunakan kucing. Dengan kata lain, petani memanfaatkan hewan ...

a.       Jinak

b.      Consumer

c.       Produser

d.      Decomposer

e.       Predator

8.      Berikut ini adalah jenis interaksi antar-populasi:

1)      Predasi

2)      Kompetisi

3)      Mutualisme

4)      Komensalisme

5)      Parasitisme

Jenis interaksi yang menguntungkan salah satu populasi adalah ...

a.       1, 2 dan 3

b.      1, 2 dan 5

c.       1, 4 dan 5

d.      3, 4 dan 5

e.       2, 4 dan 5

9.      Tumbuhan paku tanduk rusa yang hidup menempel pada suatu pohon menunjukkan interaksi ...

a.       Parasitisme

b.      Komensalisme

c.       Kompetisi

d.      Predasi

e.       Mutualisme

10.  Interaksi yang terjadi antara nyamuk dan kulit manusia adalah ....

a.       Parasitisme

b.      Komensalisme

c.       Mutualisme

d.      Kompetisi

e.       Predasi

11.  Kekhasan peran individu atau populasi dalam suatu ekosistem disebut ...

a.       Nisa (nischae)

b.      Habitat

c.       Komunitas

d.      Ekosistem

e.       Biosfer

12.  Predasi merupakan salah satu jenis interaksi antar-populasi. Contoh predasi adalah ...

a.       Kambing dengan sapi

b.      Nyamuk dengan harimau

c.       Tumbuhan paku dengan lumut

d.      Serangga dengan kkatak

e.       Lalat dengan nyamuk

13.  Beberapa banyakkah rantai makanan yang terdapat pada jaring-jaring makanan dibawah ini ...

a.       14

b.      15

c.       16

d.      17

e.       18

14.  Jika semua mikroorganisme pengurai dimatikan, kemungkinan yang akan terjadi ialah ...

a.       Tumbuhan semakin subur

b.      Sampah-sampah bertimbunan

c.       Konsumen akan semakin banyak

d.      Predator semakin banyak

e.       Adanya topografi

15.  Berikut merupakan pemicu terjadinya kompetisi antar spesies hewan, kecuali ...

a.       Kesamaan kebutuhan makanan

b.      Kesamaan kebutuhan air

c.       Kesamaan kebutuhan ruang

d.      Kesamaan siklus reproduksi

e.       Kesamaan kebutuhan karbon dioksida

16.  Suatu bioma memiliki ciri:

1)      Curah hujan tinggi

2)      Spesies pepohonan beraneka ragam

3)      Pohon berbentuk kanopi

4)      Memiliki iklim mikro

Berdasarkan ciri-ciri tersebut dapat diasumsikan sebagai bioma ...

a.       Hutan hujan tropis

b.      Hutan gugur

c.       Taiga

d.      Tundra

e.       Padang rumput

17.  Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas tentang hubungan antarorganisme pada masing-masing tingkat trofik, lebih tepat digunakan piramida ...

a.       Jumlah dan ekologi

b.      Ekologi dan energi

c.       Biomasa dan energi

d.      Jumlah dan energi

e.       Jumlah dan biomasa

18.  Dua proses yang dilakukan organisme berkaitan dengan siklus karbon adalah ...

a.       Transpirasi dan respirasi

b.      Fotosintesis dan transpirasi

c.       Fotosintesis dan respirasi

d.      Ekskresi dan transpirasi

e.       Ekskresi dan respirasi

19.  Secara alami, tanah mendapatkan nitrogen dalam bentuk nitrit atau nitrat melalui ...

a.       Angin

b.      Cahaya matahari

c.       Air hujan

d.      Petir

e.       Bakteri

20.  Dikawasan tertentu masih banyak orang yang disebut sebagai peladang berpindah. Cara pertanian semacam itu adalah dengan membuka hutan untuk ditanami dengan jangka waktu tertentu kemudian ditinggalkan untuk membuka lahan baru ditempat lain. Bekas ladang yang ditinggalkan kemudian akan mengalami suksesi sehingga akhirnya menjadi hutan kembalui. Jenis suksesi yang terjadi adalah ...

a.       Suksesi primer

b.      Suksesu sekunder

c.       Suksesi tersier

d.      Suksei primer dan sekunder

e.       Suksesi sekunder dan tersier

2. Jawablah pertanyaan berikut dengan jelas.!

1.      Apa sajakah hal-hal yang dipelajari oleh ahli ekologi?

2.      Jelasakn komponen biotik berdasarkan tingkat trifiknya?

3.      Apakah perbedaan antara habitat dengan nisia (nischae)?

4.      Apakah perbedaan antara piramida jumlah individu, piramida biomasa dan piramida energi?

5.      Apa yang dimaksud dengan produktifitas ekosistem?

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, A. 2006. Biologi Jilid II Edisi 5. Jakarta: Erlangga

Kimball, Jhon. 1999. Biologi Jilid 3. Jakarta: Erlangga

Soemartono, Sri Sabanni. 1978. Biologi Umum. Jakarta: Penerbit Djambatan

www.wikipedia.com

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama lengkap AENUL FAHMI KHALIK. Penulis dilahirkan di Indramayu pada tanggal 13 September 1993. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara, pasangan dari Bapak Mujiana dan Ibu Aomah Komariah. Penulis beralamat di Jl. Udang 7 No.123 Perum Pabean Kencana Desa Pabean Udik Rt/Rw 02/05 Kecamatan Indramayu Kabupaten Indramayu.

Latar belakang pendidikan yang pernah ditempuh penulis adalah sebagai berikut:

1. SDN Paoman V Kecamatan Indramayu Kabupaten Indramayu, Lulusan Tahun 2005.
2. SMPN 1 Sindang Kecamatan Sindang Kabupaten Indramayu, Lulusan Tahun 2008.
3. SMAN 2 Indramayu Kecamatan Indramayu Kabupaten Indramayu, Lulusan Tahun 2011.
4. Melanjutkan Studi di IAIN Syekh Nurjati Cirebon Jurusan Tadris IPA Biologi Fakultas Tarbiyah Tahun Akademik 2012.