IPG KAMPUS TEMENGGONG IBRAHIM JOHOR

LAPORAN AMALI 1EKOSISTEM TANAH

NAMA : PRISCILLA A/P PAULNO.KAD PENGENALAN : 950124-04-5286BILANGAN AMALI : 1KUMPULAN : 3 PISMP OPSYEN : SAINSTARIKH : 30 JUN 2015PENSYARAH : EN. KOK KEAN HINTOPIK : Ekosistem Tanah Biota Tanah dan Siratan Makanan

OBJEKTIF: i. Mengenalpasti jenis makrofauna ke atas dua lokasi yang berbeza.ii. Mengkaji kesan kehadiran makrofauna ke atas ekosistem di dalam tanah.

PENGENALAN:Sebuah ekosistem terbina dari tumbuhan, haiwan dan faktor abiotik yang saling berperanan dalam mengumpul, menyimpan dan menghasilkan tenaga. Sebagai contohnya tumbuhan (pengeluar) mengumpul tenaga hasil dari prosesfotosintesis dan menyimpan tenaga dalam bentuk karbohidrat. Haiwan herbivor (pengguna primer) pula memperolehi tenaganya dari memakantumbuhan dan menyimpannya dalam bentuk lemak. Haiwan karnivor (pengguna tertier ) juga dikenali sebagai pemangsa mendapat tenaga denganmemakan pengguna primer. Aras pertukaran tenaga semakin berkurang apabila menaiki tangga rantaian makanan (Miller dan Spoolman, 2010).Makrofauna didefinisikan sebagai semua haiwan invertebrata yang diasingkan menggunakan penapis dengan saiz jaringan 0.5 atau 1.0 mm (Baker dan Wolff, 1987). Makrofauna bertindak sebagai pengurai akan menguraikan tisu tumbuhan atau haiwan yang telah mati dan mempercepatkan proses penguraian bahan organik kepada cebisan-cebisan kecil supaya mudah untuk diuraikan. Sebahagian dari tenaga tersebut akan diserap ke dalam tanah dan akan digunakan kembali oleh tumbuhan. Selain itu, makrofauna turut berperanan dalam meningkatkan struktur tanah serta terlibat dalam kitaran nutrien (Biology: The Study of Life, 1993). Dalam sesebuah ekosistem tanah, perbezaan pH, kelembapan, kepadatan tanah dan jenis makanan yang terdapat pada satu ekosistem serta struktur tanah mempengaruhi kehadiran makrofauna.

HIPOTESIS:Lapisan horizon O tanah mempunyai bilangan makrofauna yang banyak.Pembolehubah :Dimanipulasi - Jenis tanahBergerak balas - Bilangan dan jenis makrofaunaDimalarkan - Suhu persekitaran, teknik mengumpul makrofauna

ALAT DAN BAHAN:Sampel tanah, larutan formalin, corong tulgren, kaki retort, bikar ,lampu, corong turas , kain kasa , piring petri, forseps, kanta pembesar dan mikroskop

Prosedur:1. Dua sampel tanah dan dedaun (bahagian atas) iaitu Horizon O dan Horizon A daripada dua lokasi yang berbeza telah diambil.2. Tanah itu diambil di kawasan berumput, kawasan yang mempunyai tumbuh-tumbuhan asli dan spesis pokok-pokok yang berbeza.3. Sampel tanah tersebut diletakkan ke dalam dua beg plastik yang berlainan dan dilabel.4. Jenis tanah dan ciri-ciri tempat pengambilan tanah direkodkan dalam jadual.5. Spesimen hidup di atas tanah turut diperhatikan dan dicatat.6. Tanah daripada lokasi yang sama dicampur bersama sepenuhnya.7. Tanah tersebut dimasukkan ke dalam corong tulgren dan dibiarkan selama dua hari.8. Balang pengawet yang mengandungi etanol telah disediakan dan tutup dengan penutup balang tersebut.9. Organisma di dalam balang pengawet tersebut telah diperhatikan dan Jadual 2 dan 3 telah dilengkapkan.10. 50g campuran tanah daripada dulang telah diambil. 11. Spesimen diperhatikan dengan menggunakkan kanta tangan.12. Fauna yang dijumpai diasingkan ke dalam piring petri dan dikenalpasti.13. Organisma tersebut dikumpulkan mengikut kriteria tersendiri dan pemerhatian direkodkan dalam jadual.14. Keputusan daripada jadual tersebut digunakan untuk mengira kumpulan per liter tanah dan litupan daun serta bilangan individu daripada setiap kumpulan litupan daun.

Rajah 1 menunjukkan alat dan radas yang digunakan

Dapatan /Pemerhatian :

i) Jenis Lokasi

Ciri-ciri lokasiLokasi 1Lokasi 2

Jenis tanamanPokok bunga kertasPokok mangga

Warna tanahHitamcoklat

Kelembapan / Kekeringan Tanah Lembap berpasir Sedikit lembap

pH tanah56

Kemampatan TanahKurang padatpadat

Tekstur Tanah Tanah pamahTanah pamah

Jadual 1 Menunjukkan ciri-ciri lokasi 1 dan lokasi 2

ii) Makrofauna yang diperhatikan di Lokasi 1 dan Lokasi 2 :Makrofauna besarBilangan /Lokasi 1Bilangan/Lokasi 2

Lipas01

Cacing01

Jadual 2(i)Makrofauna kecilBilangan / Lokasi 1Bilangan / Lokasi 2

Semut hitam23

Kumbang kecil20

Kutu tanah11

Jadual 2 (ii)Jadual 2(i)&(ii) menunjukkan Makrofauna yang diperhatikan di Lokasi 1 dan Lokasi 2

iii) Organisma yang ditemui di dalam kedua-dua jenis tanahKumpulan makrofaunaBilangan

Cacing2

Semut hitam5

Kutu tanah2

Jadual 3 : Organisma yang ditemui di dalam kedua-dua jenis tanah

iv) Kriteria makrofauna

Makrofauna Lokasi 1Lokasi 2

Bilangan kumpulan per liter tanah

kumbang100

Cacing-5

Semut kecil1015

Kutu tanah55

Lipas -5

Jadual 4 : Kriteria makrofaunaContoh pengiraan bilangan semut per liter tanah bagi lokasi 1. 1liter = 1000gx 1000 = 10

Perbincangan/ Soalan:1. Bagaimana kepelbagaian (bilangan kumpulan dan bilangan individu) makrofauna daripada tanah daripada dua lokasi yang berbeza? Bolehkah anda cadangkan mengapa mungkin ada perbezaan. Apakah parameter tanah yang anda boleh ukur untuk menerangkan perbezaan tersebut?Tidak dinafikan bahawa kepelbagaian makrofauna akan wujud pada dua lokasi atau tempat yang berbeza disebabkan oleh faktor-faktor yang tertentu. Sama juga seperti tanah. Tanah juga boleh dikelaskan kepada beberapa jenis yang berbeza seperti tanah berpasir, tanah rumput, tanah poros, tanah halus, tanah liat dan lain-lain lagi disebabkan oleh proses modifikasi yang terjadi kepada tanah-tanah tersebut berpunca dari perubahan iklim, organisma, dan juga topografi atau permukaan muka bumi.Oleh yang demikian, lokasi yang berbeza pasti akan mewujudkan makrofauna yang berbeza tidak kiralah dari segi bilangan kumpulan atau bilangan individu sesuatu spesis yang dijumpai di sesuatu lokasi yang berbeza. Hasil keputusan yang diperolehi, sampel tanah dari Lokasi 2 mengandungi lebih makrofauna apabila dibandingkan dengan sampel tanah Lokasi 1. Tanah Lokasi 2 diambil dari kawasan bawah akar rumput yang sedikit lembap dan berpasir manakala tanah Lokasi 1 diambil di bawah pohon bunga raya. Kepelbagaian dalam situasi ini adalah bilangan kumpulan dan individu yang berbeza dimana Lokasi 2 mempunyai bilangan kumpulan dan individu lebih tinggi berbanding Lokasi 1. Perbezaan ini berlaku kerana dalam ekosistem Lokasi 2, lantai tanah ditutupi dengan dedaun rumput, pokok-pokok mati dan ranting-ranting kecil yang membuatkan permukaan tanah di kawasan ini lembut dan subur. Pokok-pokok di sini hidup dengan subur, begitu juga dengan haiwan lain yang menghuni di kawasan ini yang memperolehi banyak makanan di atas tanah. Populasi biodiversiti, bahan organik, suhu dan kelembapan yang digunakan sebagai parameter tanah. 2. Terangkan peranan makrofauna dalam tanah. Tanah merupakan habitat bagi pelbagai jenis hidupan termasuklah mikrofauna. Oleh itu perlu adanya saling kebergantungan antara mikrofauna dan juga tanah bagi memastikan kedua-duanya dapat berfungsi dengan baik. Makrofauna dikenalpasti sebagai jurutera ekosistem kerana mereka mengubahsuai struktur tanah dengan mengorek dan mencipta struktur yang lebih spesifik bagi membolehkan mereka bergerak dan melakukan aktiviti harian seperti membuat lubang dan sebagainya supaya tanah lebih berongga. Antara contoh makrofauna yang habitanya di tanah ialah cacing tanah, arthopoda, semut dan lain-lain lagi. Antara peranan yang dimainkan oleh haiwan makrofauna ini adalah untuk mengubahsuai struktur tanah dengan mengorek dan mencipta struktur atau laluan kahas bagi membolehkan mereka bergerak dan melakukan aktiviti seharian seperti mencari makanan, melindungi diri dan membiak. Ini menyebabkan struktur tanah menjadi lebih berongga. Cacing tanah misalnya bergerak dan menyebabkan struktur tanah menjadi berongga secara tidak langsung menyediakan ruang pengudaraan yang baik kepada tanah tersebut selain berfungsi sebagai agen penyubur tanah dimana hasil buangan kotoran cacing tersebut boleh membekalkan nutrient kepada tanah. Semut pula berfungsi untuk penambahbaikan kapasiti atau kandungan tanah untuk menakung air selain mengubah persekitarab fizikal dan kimia tanah. Semut akan membina liang dalam tanah dimana ianya amat diperlukan untuk pertumbuhan akar. Proses penguraian tumbuhan dan haiwan-haiwan yang telah mati dapat dipercepatkan dengan kehadiran mikrofauna ini. Mikrofauna ini akan menyerap organisma-organisma yang telah mati tersebut dan ditukarkan kepada nutrient-nutrien seperti kalsium, magnesium, nitrogen, fosforusm, kalium dan sebagainya yang cukup diperlukan oleh tanah.

3. Pada rajah rangkaian makanan yang disediakan, labelkan jenis biota (contoh: fungi, nematode dan sebagainya). Apa yang mereka lakukan (pemangsa, pengurai daun dan sebagainya) dan terangkan bagaimanakah cara tenaga disalurkan cth. Dimanakan tenaga itu dikumpulkan dan dimanakah tenaga itu berakhir (ie. Yang utama dalam rantaian makanan). Apa yang terjadi kepada tenaga dan nutrien apabila organisma yang utama dalam rantaian makanan mati? Masukkan rajah ini dalam laporan anda.

Dalam ekosistem tanah ini, selain daripada faktor abiotik, faktor biotik juga mempengaruhi dan saling berinteraksi untuk membentuk satu ekosistem semula jadi yang stabil dan seimbang.Berdasarkan siratan makanan ini, terdapat dua subkomponen faktor biotik iaitu autotrof dan heterotrof. Autotrof terdiri daripadasemua tumbuhan yang menjalankan proses fotosintesis iaitu ia bertindak sebagaipengeluar manakala heterotrof terdiri daripada semua haiwan dan saprofit yangtidak boleh membina makanannya sendiri tetapi bergantung kepada haiwan lainataupun tumbuhan dan dikenali sebagai pengguna.

Rajah 2 : Rantai makanan

Merujuk kepada rajah siratan makanan ini, autotrof (rumput hijau) akanbertindak memerangkap tenaga cahaya untuk membina makanannya sendiri melaluiproses fotosintesis. Kemudian, tenaga yang diperangkap akan dipindahkan kepadapengguna seterusnya iaitu pengguna primer, sekunder dan tertier (heterotrof).Lazimnya, dalam sesuatu rantai makanan, bilangan peringkat adalah terhad keranapemindahan tenaga akan berkurangan di setiap peringkat sehinggalah semuatenaga habis digunakan. Salah satu contoh rantai makanan yang boleh dikenalpastiberdasarkan siratan makanan di atas ialah:Rumput Nematode Arthropod Arthropod Burung pemangsa kecilRumput ialah pada aras trofik pertama (pengeluar), nematod ialah pengguna primer, arthropod ialah pengguna sekunder, arthropod ialahpengguna tertier manakala burung ialah pengguna di aras tertinggi. Apabila organisma di puncak siratan makanan mati (burung dan tikus),tenaga yang tersimpan dalam tubuh haiwan tersebut tidak akan hilang, sebaliknya iaakan diuraikan oleh ulat-ulat untuk dikembalikan kepada tanah. Ulat ini akanberfungsi sebagai pengurai semulajadi. Dalam proses pemindahan tenaga ini, 90%tenaga akan hilang kepada persekitaran sebagai tenaga haba. Justeru, tenaga yanghilang ini harus diambil lagi daripada matahari oleh pengeluar.

4. Kumpulan organisma mana yang membentuk mesofauna?. Kumpulan mana yang membentuk mikrofauna?. Apakah fungsi utama kedua-dua kumpulan utama ini?

Mesofauna adalah organisma bersaiz antara 0.1 mm dan 2 mm yangbertindak sebagai penukar daun reput. Mesofauna ini menguraikan bahan organik melalui penghadaman bahan daripada tumbuhan.Mereka ini juga akan memakan kembali najis mereka dan najis organisma lain untuk menggunakan nutrien dan bahan lain untuk aktiviti harian mereka. Tindakan inimenyediakan habitat baik bagi aktiviti mikrobial, seterusnya menguraikan lagi bahan organik untuk menghasilkan nutrien yang penting bagi organisma lain. Contoh kumpulan yang membentuk organisma mesofauna termasuklah nematodes, oligochaete worms, sn larvae dan mikroarthropod. Manakala mikrofauna pula adalah organisma bersaiz kurang daripada 100 mm.Kebanyakan mikrofauna adalah protozoa dan nematod yang heterotrofik sertamemerlukan karbon organik bagi tumbesaran.Mereka berfungsi dalam penguraian melalui memakan dan memproses partikel organik yang kecil dalam tanah yangmendap. Mikrofauna juga mendiami usus organisma lain yang lebih besar untukmenguraikan bahan selulos. Contoh bagi mikrofauna ialah protozoa, nematodes dan arthropod yang bersaiz mikro.

5. Rangkaian makanan boleh menunjukkan biologikal yang kompleks, dan juga kesuburan tanah. Terangkan bagaimana pihak pengurusan tanah meningkatkan kesuburan tanahPengurusan tanah yang kita amalkan boleh memberi kesan kepada kesuburan tanah.Salah satunya adalah dengan menggunakan racun organik tanpa menggunakan racun serangga serta racun rumpai untuk menjamin kualiti pertanian.Contoh racun organik adalah penggunaan lada hitam dan bawang putih.Kebaikan menggunakan bahan-bahan ini ialah kita dapat menentukan keaktifannya dan menyediakan mengikut keadaan yang diperlukan.Cara ini adalah sesuai dan amat praktikal untuk diguna pakai oleh petani-petaniberskala kecil, tambahan pula bahan-bahan ini adalah mudah didapati di negara kita.Bagi mengatasi masalah rumpai dan rumput, petani-petani haruslah mencari satu jalan yang sesuai tanpa menjejaskan hasil tanaman mereka.Sistem pintar penyemburan racun rumpai organik patut diperkembangkan dan diguna pakai.Kaedah biologi seperti membiak serangga pemusnah juga patut dikaji dan dipraktikkan oleh para petani. Kaedah fizikal dan pengurusan seperti penggunaan cangkul, jentera penggembur, penggunaan tangan,membakar dan membanjir juga patut digalakkan. Walau pun cara ini adalah agak lambat, mengambil masa dan tenaga petani, tetapi ianya berkesan sekiranya kita dapat mengekalkan keindahan alam sekitar daripada dicemari racun rumpai dan bahan-bahan bukan organik. Selain itu, kesihatan manusia juga tidak akan terjejas kesan daripada memakan tanaman tersebut. Kita juga boleh mengamalkan teknik penanaman bergilir. Petani-petani boleh menanam tanaman yang berlainan jenis untuk menjaga serta mengekalkan kesuburan tanah.

6. Terangkan bagaimana biota tanah menyumbang kepada fungsi ekosistem tanah. Apakah servis yang ekosistem jalankan?

Biota tanah memberi manfaat kepada produktiviti tanah dan menyumbangkepada kebolehidupan ekosistem yang lain-lain. Aktiviti biota tanah adalah pentingkerana ia meningkatkan kitaran nutrien dalam tanah secara pantas ke dalam bentukmineral tanah.

Di samping kitaran ini, penghasilan mukus bersama rembesan air dalam tubuh biota tanah seperti cacing juga meningkatkan aktiviti mikroorganismatanah yang lain. Hal ini diikuti dengan penghasilan bahan organik yang banyak.Justeru, akan terdapat banyak nutrien seperti nitrogen, kalium, fosforus dan kalsiumyang boleh digunakan oleh pokok-pokok.

Selain itu, biota tanah boleh meningkatkan pemineralan nitrogen melalui kesan terus atau tidak terus ke atas komunitimikrobioal.Biota tanah juga menguraikan bangkai haiwan dan tumbuhan serta menggerakkan fosforus di dalam tanah.Kesimpulan :Ekosistem tanah yang telah dapat dikenalpasti dikawasan ujian ialah, sifat kimia tanah; kelembapan tanah dan pH tanah, sifat fizikal tanah; tekstur tanah dan warna tanah, serta bilangan makroorganisma tanah di kawasan yang berbeza. Makrofauna lebih banyak terdapat dalam tanah di Lokasi 2 yang terdedah kepada cahaya matahari berbanding di Lokasi 1 yang terlindung daripada cahaya matahari kerana terdapat banyak bahan organik di Lokasi 2.

Rujukan:BukuBaker M., Wolff W.J. (1987). Biological Surveys Of Estuaries And Coast. Cambridge University Press: Cambridge..Eugene P. Odum. (1996). Asas Ekologi Bahagian Satu Konsep dan Prinsip Ekologi Asas Edisi Ketiga. Selangor: Dewan Bahasa Dan Pustaka Herbert dan Schraer. (1993). Biology: The Study Of Life. UK: Prentice Hall.Jenny H. (1994). Factors Of Soil Formation: A System Of Quantitative Pedology. UK: Dover Publications.Miller G.T., Spoolman S. (2008). Environmental Science 8th Edition. Kanada: Brooks/ cole Thompson learning. Soil Science Society of America.(2008). Glossary Of Soil Science Terms. US: Soil Science Society of America Inc.Whalen J.K., Sampedroc L. (2009). Soil Ecology and Management. Cambridge University Press: Cambridge.

Internet http://en.wikipedia.org/wiki/Fauna#Mesofaunahttp://agc-blog.agc.gov.my/agc-blog/