EKOLOGI
1. Pengertian
Ekologi adalah ilmu yang mempelajari baik interaksi antar
makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan
lingkungannya. Dalam ekologi, kita mempelajari makhluk hidup
sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya untuk memahami
pengertian secara luas tentang lingkungan biologi serta biologi
lingkungan. Hubungan- hubungan interaksi dalam ekologi demikian
kompleks dan erat sehingga Odum (1971) menyatakan bahwa ekologi
adalah Environmental Biology.
2. Sejarah
Istilah ekologi diperkenalkan pertama kali oleh Ernest Haeckel,
seorang ahli biologi Jerman tahun 1869. Asal kata nya Oikos dan
Logos, oikos artinya rumah atau tempat tinggal atau habitat dan
logos bersifat telaah atau studi atau ilmu. Jadi ekologi adalah
ilmu tentang rumah atau tempat makhluk hidup. Ekologi didefinisikan
sebagaiIlmu yang mempelajari hubungan timbal bailik antara makhluk
hidup dengan lingkungannya.Istilah ekologi berkembang pesat setelah
tahun 1900 dan sampai sekarang. Istilah ekologi sekarang dikenal
dengan Ilmu Lingkungan Hidup (Environmental Sciences) dan Biologi
Lingkungan (Environmental Biology). Selanjutnya ekologi dibagi lagi
menurut taksonomi makhluk hidup yaitu, ekologi tumbuhan, ekologi
hewan, ekologi serangga, ekologi mikroba dan sebagainya. Ekologi
menurut habitat yaitu ekologi padang rumput, ekologi hutan, ekologi
padang pasir dan sebagainya.Untuk kelangsungan hidupnya suatu
organisme akan bergantung pada kehadiran organisme lain dan sumber
daya alam yang ada di sekitarnya untuk keperluan pangan,
perlindungan, pertumbuhan, perkembangbiakan dan sebagainya.Para
ahli ekologi mempelajari hal berikut :a. Perpindahan energi dan
materi dari makhluk hidup yang satu ke makhluk hidup yang lain ke
dalam lingkungannya dan faktor-faktor yang menyebabkannya.b.
Perubahan populasi atau spesies pada waktu yang berbeda dalam
faktor-faktor yang menyebabkannya.c. Terjadi hubungan antarspesies
(interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan antara makhluk
hidup dengan lingkungannya.Kini para ekolog(orang yang mempelajari
ekologi)berfokus kepada ekowilayah bumi dan riset perubahan
iklim.
3. Jenis-jenis EkologiKarena sifatnya yang masih sangat luas,
maka ekologi mempunyai beberapa cabang ilmu yang lebih fokus,
yaitu: Ekologi Tingkah Laku Ekologi Komunitas dan Sinekologi
Ekologi Fisiologi Ekologi Ekosistem Ekologi Evolusi Ekologi Global
Ekologi Manusia Ekologi Populasi Ekologi Akuatik Ekologi Api
Ekologi Fungsional Ekologi Polinasi Ekologi Hutan Ekologi Laut
Ekologi Laut Tropis Ekologi Pangan dan Gizi Ekologi Hutan Mangrove
Ekologi Kesehatan Ekologi Antariksa Ekologi Pedesaan Ekologi
Serangga Ekologi Habitat Ekologi Pelestarian Ekologi Hewan Ekologi
Produksi Ekologi Purbakala Ekologi Sosial Ekologi Radiasi Ekologi
Tumbuhan Penganggu Ekologi Lanskap Ekologi Molekuler Ekologi Robot
Ekologi Industri
Ekologi Ekosistem
Ekosistem adalah satu cabang kajian dalam ekologi yang merupakan
satu proses interaksi antara benda-benda hidup dengan benda-benda
bukan hidup dalam alam sekitar. Sebuah ekosistem boleh berskala
kecil seperti sebuah kolam atau berskala besar seperti kawasan
hutan hujan tropika. Sesebuah ekosistem terdiri daripada dua
komponen, yaitu : komponen biotik dan komponen abiotik. Kedua
komponen harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang
(homeostatis) untuk menjamin kesejahteraan alam sekeliling dan
manusia. a. Komponen BiotikOrganisma hidup : tumbuh-tumbuhan, hewan
dan manusia. Produsen : penghasil senyawa organik yang terdiri atas
tumbuhan hijau. Konsumen : kelompok organisme yang tidak dapat
mengsintesis makanan sendiri (herbivora, karnivora, omnivora)
Pengurai : mikroorganisme yang menguraikan senyawa organic menjadi
senyawa anorganik yang kemudian dapat digunakan lagi oleh produsen.
Misalnya : jamur dan bakteri. Faktor : Suhu, air, kelembapan,
cahaya, dan topografib. Komponen AbiotikBentuk muka bumi, batuan,
tanah, air, udara, mineral dan sumber tenaga suria.Faktor : 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.
Keadaan persekitaran yang seimbang dapat Melalui proses
fotosintesis, tumbuh-tumbuhan menyerap karbon dioksida dan
membebaskan oksigen. Keadaan ini membantu meningkatkan kualiti
udara. Daun dan ranting pokok yang gugur akan diuraikan oleh
pengurai seperti bakteria, serangga, dan kulat. Proses pereputan
akan mengembalikan nutrien ke dalam tanah dan seterusnya
menyuburkan tanah. Kesuburan tanah dapat membantu manusia dalam
bidang pertanian. Selain itu, tumbuh-tumbuhan hijau juga
membekalkan sumber tenaga kepada manusia dan haiwan yang
memakannya. Maka alam sekitar adalah penting untuk membentuk
ekosistem yang seimbang.
Ekologi ekosistem menekankan adanya gerakan energi dan hara di
antara komponen-komponen biotik dan abiotik dari ekosistem itu.
Komponen-komponen biotik dari ekosistem itu terangkai sebagai
rantai-rantai makanan. Rantai makanan: pengalihan energi dari
sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan
yang dimakan.
Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu
rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit. 1. Rantai
Pemangsa Rantai pemangsa landasan utamanya adalah tumbuhan hijau
sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat
herbivora sebagai konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora
yang memangsa herbivora sebagai konsumen ke-2 dan berakhir pada
hewan pemangsa karnivora maupun herbivora sebagai konsumen ke-3.2.
Rantai Parasit Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga
organisme yang hidup sebagai parasit. Contoh organisme parasit
antara lain cacing, bakteri, dan benalu.3. Rantai Saprofit Rantai
saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya
jamur dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi
saling berkaitan satu dengan lainnya sehingga membentuk
jaring-jaring makanan.
Konsep EkosistemEkosistem atau system ekologi adalah suatu
kawasan alam yang di dalamnya terdiri dari unsur-unsur biotik dan
unsur-unsur nonbiotik, dan di antara unsur-unsur tersebut terjadi
hubungan timbal balik.Berdasarkan fungsinya, ekosistem terdiri dari
dua komponen, yaitu:1. Komponen Autotrofik, yaitu organisme yang
mampu menyediakan atau mensintesis makananya sendiri berupa
bahan-bahan organik dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan
energi matahari atau klorofil.2. Komponen Heterotrofik, yaitu
organisme yang mampu memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai bahan
makanannya dan bahan tersebut disintesis dan disediakan oleh
organisme lain. Yang termasuk kelompok ini yaitu hewan, jamur dan
umumnya mikroorganisme.
Berdasarkan penyusunnya, ekosistem dibedakan atas empat
komponen, yaitu:1. Bahan Tak Hidup (Abiotik), yaitu komponen fisik
dan kimia terdiri atas tanah, air, udara dan sinar matahari.2.
Produsen, yaitu organisme autotrofik yaitu tumbuhan organisme
berklorofil, yang mensintesis makanan dari bahan anorganik yang
sederhana.3. Konsumen, yaitu organisme heterotrofik misalnya hewan
dan manusia yang memakan organisme lain.4. Pengurai, perombak atau
decomposer, yaitu organisme heterotrofik yang menguraikan bahan
organik yang berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks)
menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepas bahan-bahan
sederhana yang dapat dipakai oleh produsen. Bakteri dan jamur
temasuk kelompok ini.
Ekologi Hewan
Ekologi Hewan adalah suatu cabang biologi yang khusus
mempelajari interaksi-interaksi antara hewan dengan lingkungan
biotik dan abiotik secara langsung maupun tidak langsung meliputi
sebaran (distribusi) maupun tingkat kelimpahan hewan tersebut.
Rantai makanan dan piramida ekosistem merupakan salah satu contoh
dari ekologi hewan.Sasaran utama : Pemahaman mengenai aspek-aspek
dasar yang melandasi kinerja hewan-hewan sebagai individu,
populasi, komunitas dan ekosistem yang ditempatinya, meliputi
pengenalan pola proses interaksi serta faktor-faktor penting yang
menyebabkan keberhasilan maupun ketidakberhasilan
organisme-organisme dan ekosistem-ekosistem itu dalam
mempertahankan keberadaannya.Faktor : Habitat, distribusi dan
kelimpahannya, makanannya, perilaku (behavior) dan lain-lain.
Tujuan : Untuk memprediksi kelimpahannya dan menganalisis
keadaannya serta peranannya dalam ekosistem, menjaga kelestariannya
serta kegiatan lainnya yang menyangkut keberadaan hewan tersebut.
Ruang lingkup : Synekologi dan Autekologi. a. Synekologi Materi
bahasan dalam kajian atau penelitiannya ialah komunitas dengan
berbagai interaksi antar populasi yang terjadi dalam komunitas
tersebut. Contoh : Mempelajari atau meneliti tentang distribusi dan
kelimpahan jenis ikan tertentu di daerah pasang surut. b.
Autekologi Kajian atau penelitian tentang species, yaitu mengenai
aspek-aspek ekologi dari individu-individu atau populasi suatu
species hewan. Contoh : Meneliti atau mempelajari tentang seluk
beluk kehidupan lalat buah (Drosophila sp.), mulai dari habitat,
makanan, fekunditas, reproduksi, perilaku, respon dan
lain-lain.
Penjelasan (tdk masuk poster) : Ekologi hewan bagi manusia cukup
penting artinya dalam memberi nilai-nilai terapan dalam kehidupan
manusia. Manfaat tersebut terutama menyangkut masalah-masalah
pertanian, perkebunan, peternakan, perikanan, kesehatan, serta
pengolahan dan konservasi satwa liar. Kisaran toleransi dan
faktor-faktor pembatas telah banyak diterapkan dalam bidang-bidang
tersebut. Konsep-konsep tersebut juga telah melandasi penanganan
berbagai masalah seperti pengendalian hama dan penyakit, penggunaan
berbagai species hewan tertentu sebagai indicator menunjukkan
terjadinya perubahan kondisi lingkungan, hubungan predator mangsa
dan parasitoid inang, vector penyebar penyakit, pengelolaan dan
upaya-upaya konservasi satwa liar yang bersifat insitu
(pemeliharaan di habitat aslinya) maupun exsitu ( pemeliharaan di
lingkungan buatan yang menyerupai habitat aslinya) dan lain-lain.
Banyak masalah-masalah yang terpecahkan dengan mempelajari ekologi
hewan yang senantiasa berlandaskan pada konsep efisiensi
ekologi.
Rantai Makanan dan Tingkat Trofik Salah satu cara suatu
komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan,
sehingga terjadi pemindahan energi, elemen kimia, dan komponen lain
dari satu bentuk ke bentuk lain di sepanjang rantai makanan.
Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai
makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik
tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor
sama dalam tingkat memakan. Sumber asal energi adalah matahari.
Tumbuhan yang menghasilkan gula lewat proses fotosintesis hanya
memakai energi matahari dan C02 dari udara. Oleh karena itu,
tumbuhan tersebut digolongkan dalam tingkat trofik pertama. Hewan
herbivora atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota
tingkat trofik kedua. Karnivora yang secara langsung memakan
herbivora termasuk tingkat trofik ketiga, sedangkan karnivora yang
memakan karnivora di tingkat trofik tiga termasuk dalam anggota
tingkat trofik keempat.
4. Piramida Ekologi
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk
piramida ekologi. Ada 3 jenis piramida ekologi, yaitu piramida
jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi.
a. Piramida jumlahOrganisme dengan tingkat trofik masing masing
dapat disajikan dalam piramida jumlah, seperti kita Organisme di
tingkat trofik pertama biasanya paling melimpah, sedangkan
organisme di tingkat trofik kedua, ketiga, dan selanjutnya makin
berkurang. Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan komunitas normal,
jumlah tumbuhan selalu lebih banyak daripada organisme herbivora.
Demikian pula jumlah herbivora selalu lebih banyak daripada jumlah
karnivora tingkat 1. Kamivora tingkat 1 juga selalu lebih banyak
daripada karnivora tingkat 2. Piramida jumlah ini di dasarkan atas
jumlah organisme di tiap tingkat trofik.
b. Piramida BiomassaBiomassa adalah ukuran berat materi hidup di
waktu tertentu. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka
rata-rata berat organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian
barulah jumlah organisme di tiap tingkat diperkirakan.Piramida
biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme
di habitat tertentu, dan diukur dalam gram.Untuk menghindari
kerusakan habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel dan
diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Dengan pengukuran
seperti ini akan didapat informasi yang lebih akurat tentang apa
yang terjadi pada ekosistem.
c. Piramida energiSeringkali piramida biomassa tidak selalu
memberi informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem tertentu.
Lain dengan Piramida energi yang dibuat berdasarkan observasi yang
dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi mampu memberikan
gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem.5.
Faktor Biotik dan Faktor Abiotik Pada Prinsip Ekologi
Faktor BiotikFaktor 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
dekomposer.Faktor biotik juga meliputi tingkatan-tingkatan
organisme yang meliputiindividu, 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.IndividuIndividu 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.
1.AdaptasimorfologiAdaptasi morfologi merupakan penyesuaian
bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi
morfologi, antara lain sebagai berikut.:a.Gigi-gigikhususGigi 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.MoncongTrenggiling 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.ParuhElang memiliki paruh
yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam.
Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya.d.DaunTumbuhan
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.AkarAkar tumbuhan gurun kuat dan panjang,berfungsi
untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah. Sedangkan
akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas.
2. Adaptasi fisiologiAdaptasi fisiologi merupakan penyesuaian
fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya
adalah sebagai berikut: a. Kelenjar bauMusang dapat mensekresikan
bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang
dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari
musuhnya. b. Kantong tintaCumi-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 kadalKulit
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.
3. Adaptasi tingkah lakuAdaptasi tingkah laku merupakan adaptasi
yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya sebagai berikut :a.
Pura-pura tidur atau matiBeberapa hewan berpura-pura tidur atau
mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini sering berbaring tidak
berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.b.
MigrasiIkan 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. PopulasiKumpulan 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. Untuk mengetahui kecepatan
perubahan maka kita membagi jumlah batang pohon yang berkurang
dengan lamanya waktu perubahan terjadi :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
danmortalitas merupakan penentu utama pertumbuhan populasi.Dinamika
populasi dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini
khusus untuk organisme yang dapat bergerak, misalnyahewan dan
manusia. Imigrasi adalahperpindahan 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. KomunitasKomunitas 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. EkosistemAntara 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).
Faktor Abiotik
Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor
fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem
adalah sebagai berikut:
a. SuhuSuhu 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.
Sinar matahariSinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global
karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan
unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk
berfotosintesis.c. AirAir 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. TanahTanah 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. KetinggianKetinggian tempat menentukan jenis
organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang
berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda.f.
AnginAngin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga
berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.g. Garis
lintangGaris 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.Dalam pertemuan
ini juga dibahas tentang pengertian ekologi secara umum, komponen
dan fungsi ekosistem, piramida ekologi, siklus biogeokimia serta
interaksi-interaksi organisme yang terjadi di dalam lingkungan.
Proses Produksi dan DekomposisiProses sintesis makanan oleh
tumbuhan berklorofil disebut fotosintesis. Reaksinya disederhanakan
sebagai berikut:
Karbondioksida + air karbohidrat + Oksigen(CO2) (H2O) energi
matahari (C6H12O6) (O2)Dan klorofil
Dari proses tersebut, sebagian energi surya disimpan dalam
bentuk energi potensial berupa makanan. Bersamaan dengan proses
ini, diperkiran terjadi juga sintesis protein, asam amino dan yang
lainnya. Dalam tubuh organisme terjadi proses respirasi yang
merupakan kebalikan dari fotosintesis, yaitu proses pembakaran
bahan makanan yang menghasilkan energi untuk tubuh, aktivitas,
reproduksi dan sebagainya. Reaksi respirasi disederhanakan sebagai
berikut:
Glukosa + Oksigen energi + air + karbondioksida( C6 H12 O6 ) (
O2 ) ( H2O ) ( CO2 )
Dekomposisi dilakukan oleh pengurai yaitu bakteri dan jamur.
Bakteri belerang dan bakteri nitrogen mampu melakukan sintesis
bahan organik dari bahan anorganik sederhana melalui proses
oksidasi kima sehingga tidak perlu klorofil dan energi matahari.
Energi diperoleh dari oksidasi sulfit menjadi sulfat. Terdapat juga
bakteri yang mampu melakukan fotosintesis dan hidup di lingkungan
anaerob disebut bakteri anaerob.Hasil dekomposisi berupa energi dan
berbagai enzim yang dimasukkan ke dalam organsime mati, sebagian
diserap oleh jasad renik sebagai makananya, sebagian lagi tersimpan
dalam tanah. Tidak semua bagian organisme mati dapat diuraikan
dengan kecepatan yang sama, misalnya lemak, gula, protein mudah
diuraikan tetapi selulosa, lignin, rambut dan tulang hewan sangat
lambat diuraikan. Proses dekomposisi terbagi dua tahap yaitu
produksi humus yang berjalan cepat dan mineralisasi humus yang
berjalan lambatMaka terakhir kita simpulkan ada tiga fungsi
pengurai dalam ekosistem, yaitu:a. mineralisasi bahan-bahan organik
yang telah matib. menghasilkan makanan untuk organisme lainc.
menghasilkan zat-zat kimia disebut hormon lingkungan.
Energi dalam Ekosistem
Rantai makananRantai makanan adalah lintasan konsumsi makanan,
biasanya dimulai dengan organisme autotrofik yaitu organisme yang
melakukan fotosintesis seperti tumbuhan hijau. Organisme ini
disebut produsen karena dapat membuat makanan dari bahan mentah
anorganik. Setiap organisme misalnya sapi atau belalang yang
memakan langsung tumbuhan disebut herbivor atau konsumen primer.
Karnivor seperi katak, yang memakan belalang (herbivor) disebut
konsumen sekunder. Karnivor seperti ular, yang memakan konsumen
sekunder dinamakan konsumen tersier, dan seterusnya. Setiap
tingkatan konsumen dalam suatu rantai makanan disebut tingkatan
trofik.Rantai makanan dalam suatu lingkungan saling berkaitan.
Kebanyakan hewan mengkonsumsi makanan beragam yang pada gilirannya
menyediakan makanan untuk berbagai makhluk lain yang memangsanya.
Setelah mempelajari rantai makanan yang ada dalam jaring-jaring
makanan dalam suatu ekosistem, cobalah anda membuat rantai makanan
yang ada dalam lingkungan sekitarmu!
Struktur Trofik dan Piramida EkologiDalam ekosistem alami yang
kompleks ada tingkat trofik dari kelompok organisme. Suatu populasi
tertentu dapat menduduki lebih dari satu tingkat trofik tergantung
pada sumber energi yang diperolehnya. Arus energi yang mengalir
melalui sebuah tingkat trofik besarnya sama dengan asimilasi total
pada tingkat itu. Coba perhatikan di bawah ini yang menggambarkan
arus energi dalam suatu ekosistem.Pada suatu komunitas urutan
organisme dalam rantai makanan dilewati energi. Pada setiap urutan
tingkatan trofik terjadi kehilangan energi dari system tersebut.
(hukum termodinamika II), setiap perubahan energi menimbulkan
hilangnya energi yang dipakai. Karena kehilangan yang tidak dapat
terelakan, jumlah total energi pada tiap tingkatan trofik lebih
rendah dari tingkatan sebelumnya atau bahkan jauh lebih rendah.Pada
herbivor dalam suatu komunitas terdapat sedikit energi daripada
tanaman (sebagai produsen) pada komunitas yang sama. Energi pada
karnivor lebih sedikit daripada herbivor, dan seterusnya. Jadi
distribusi energi dalam suatu komunitas dapat disamakan seperti
bentuk piramida, dengan tingkatan trofik (produsen) pada dasar dan
tingkatan trofik konsumen terakhir pada puncaknya.Bentuk piramida
energi di atas adalah ciri dari semua ekosistem. Walaupun
sifat-sifat ekosistem yang lain dapat membentuk model piramida
karena berhubungan dengan arus energi melalui sistem. Piramida
ekologi menggambarkan struktur dan fungsi trofik, berupa a)
piramida jumlah individu, b) piramida biomassa, dan c) piramida
energi. Piramida ekologi memberikan gambaran kasar tentang efek
hubungan rantai makanan untuk kelompok ekologi menyeluruh.
Siklus unsur-unsur kimia
Siklus KarbonCO2 yang terkandung dalam atmosfir dan larut dalam
air membentuk persediaan (sumbrr) C anorganik dari mana hampir
semua C organik berasal. Forosintesa, terutama oleh tanaman hijau,
yang mengekstrak C dari cadangan batuan arang ini tercampur ke
dalam molekul organik kompleks sebagai ciri bahan untuk
hidup.Beberapa molekul organik ini segera terurai lagi dan C-nya
dilepaskan sebagai CO2 oleh tanaman dalam respirasi, atau diubah
dalam bentuk yang lebih kompleks dalam bahan sisa, atau tetap
berada dalam hewan sampai mati. Baisanya sisa tanaman dan bahan
mati dari tanaman maupun hewan diuraikan oleh pengurai, dan C-nya
dilepas sebagai CO2. Cadangan CO2 dalam atmosfir juga meningkat
melalui oksidasi bahan organik segera setelah masuk ke tanaman yang
tumbuh di daerah yang baru di jalan raya atau di sekitar bangunan
atau tanah pertanian. (Tanah pertanian mengikat CO2 lebih sedikit
daripada vegetasi alam yang digantikannya, karena sangat produktif
hanya dalam waktu relatif singkat, sementara itu cadangan sisa
organik yang terbangun dalam tanah oleh vegetasi alam lambat laun
terurai, melepaskan C ke atmosfir sebagai CO2). Aktivitas manusia
meningkatkan CO2 atmosfir (udara) sampai 15% pada 100 tahun
terakhir, mungkin sekali akan melipatgandakan konsentrasi CO2 pada
100 tahun yang akan datang.
Siklus NitrogenUnsur lain dalam komunitas adalah nitrogen, unsur
dari asam amino yang membentuk protein dan nucleosid yang membentuk
asam inti (nucleic acid). Cadangan nitrogen anorganik adalah gas
N2, yang membangun 78% udara. Tetapi N2 mempunyai aktivitas
biologis yang kecil. Gas ini memasuki semua tubuh organisme tetapi
umumnya keluar lagi tanpa berperan penting dalam proses hidupnya.
Tetapi ada beberapa mikro-organisme yaitu beberapa bakteri, algae
biru dan beberapa jamur dapat menggunakan N2 dalam sintesis bahan
yang dapat dipergunakan oleh organisme yang lain. Proses ini
disebut fiksasi nitrogen. Walaupun beberapa fiksasi nitrogen bisa
juga terjadi akibat pelepasan listrik, seperti petir, namun
jumlahnya kecil, dan fiksasi nitrogen biologis oleh mikroorganisme
itulah yang menyediakan nitrogen terpakai untuk ekosistem
bumi.Terdapat bakteri pengikat nitrogen hidup dalam simbiosis erat
dengan akar tanaman tinggi, yang terdapat pada nodule (butir) yang
menonjol. Leguminosa (tanaman yang termasuk famili polong,
kacang-kacangan, clover, alfalfa, lupine, dan lain-lain) terutama
terkenal karena mempunyai nodule (butir) akar dalam jumlah banyak
demikian juga tanaman yang lain, mikroorganisme pengikat N yang
lain hidup bebas di air atau dalam tanah. Semua mikroorganisme
pengikat N ini dapat meredusir N2 menjadi amonia (NH3) yang
seringkali dalam tanaman beupa ammonium (NH4) kemudian
mikro-organisme tersebut menggunakan ammonium dalam sitensis bahan
yang mengandung N organik atau melepaskannya ke tanah atau air di
mana mereka hidup.Bakteri simbiosis pada bintil akar akan segera
melepaskan sebagian besar N terikat yang dihasilkan ke cytoplasma
tanaman inang, terutama dalam bentuk asam amino. Telah
diestimasikan bahwa 90% N terikat dapat dilepaskan ke cytoplasma
inang dengan cara tersebut, di mana simpanan N terikat dalam
bakteri atau bintil hanya sedikit atau tidak ada sama sekali.
Bakteri pada bintil tidak saja mensuplai nitrogen terikat yang
dibutuhkan tanaman, tetapi sebenarnya memproduksir lebih tinggi di
antaranya ada yang dikeluarkan dari akar leguminosa ke dalam tanah.
Jadi tanaman leguminosa (dan tanaman lain yang mempunyai bintil
yang sama) cenderung meningkatkan kesuburan tanah yang
ditumbuhinya. Petani seringkali membentuk kandungan N ditanahnya
dengan jalan secara periodik menanaminya dengan leguminosa.
Mikroorganisme pengikat N yang hidup bebas dalam tanah dan air
melepaskan amonia ke media di sekelilingnya. Bila mikroorganisme
tersebut mati N terlihat dalam sel-selnya, terutama menjadi amoniak
oleh organisme pengurai. Pengurai berfungsi sama pada gabungan N
organik dalam tubuh tanaman hijau atau hewan atau mikro-organisme
lain bila mati, juga pada bahan N dalam urine dan faeces hewan.
Beberapa amonia bebas ini diambil dalam bentuk ion-ion ammonium
oleh akar tanaman hutan tertentu, dan dicampur menjadi bahan yang
lebih kompleks. Tetapi sebagian besar tanaman yang sedang berbunga
lebih menggunakan nitrat daripada amonia. Nitrat tampaknya
merupakan sumber utama N untuk tanaman tinggi. Nitrat ini
diprodusir dari amonia dalam tanah oleh bakteri
nitrifikasi.Walaupun N tidak perlu kembali ke udara pada setiap
perputaran siklus, namun selalu ada pelepasan dari tanah atau air
kembali ke udara. Hal ini karena beberapa bakteri melakukan proses
denitrifikasi yang menguba amonia atau nitrit atau nitrat menjadi
N2 dan melepaskannya. Pada pokoknya bakteri denitrifikasi mengambil
N dari organisme tanah ke bagian dan siklus N dan mengembalikannya
ke udara, sedangkan organisme pengikat N baliknya : mengambil N2
atmosfir dan menambahkannya pada organisme ke bagain dari
siklus.
Siklus PhosphatMineral lain yang penting untuk kehidupan adalah
P, seperti N, P adalah salah-satu unsur utama dalam pupuk komersil.
Berbeda dengan C dan N, dimana cadangannya ada di udara P mempunyai
cadangan dalam karang.Pada kondisi alam P yang tersedia jauh lebih
rendah daripada N bagi organisme; misalnya pada air alam, ratio P :
N 1 : 23. Tetapi manusia dengan menggali 3 juta ton/tahun, sangat
mempercepat perpindahan mineral ini dari karang ke organisme air
bagai dari siklus. Akibatnya adalah peningkatan-peningkatan
populasi algae dengan cepat, dimana P sebelumnya meruapakan sumber
pembatas utama pada banyak kolom dan jeram. Sebaliknya proliferasi
lagae menimbulkan perubahan lain dalam ekologi air segar kita,
seperti dapat terlihat pada urutan ekologi.Walaupun pembentukan
karang dari sedimen (endapan) laut di mana P tekumpul, adalah
proses yang lambat, ahli-ahli geologi mengatakan bahwa kita tidak
akan kehabisan karang phosphat karena cadangannya besar.
Siklus AirBila air hujan jatuh di tanah, segera menguap kembali
ke udara. Dari air yang tidak segera menguap, di antaranya ada yang
diserap tanaman atau diminum hewan, ada yang mengalir pada
permukaan tanah menjadi aliran air atau danau, dan ada yang
menembus tanah ke tingkat air di bawah. Air pada aliran air dan
danau maupun air permukaan kemudian mengalir ke laut. Terdapat
evaporasi konstan dari aliran air, sungai kecil, danau dan laut,
demikian juga dari tanaman dan hewan. Energi untuk evaporasi ini
sebagian besar berasal dari radiasi matahari langsung maupun tidak
langsung.Siklus air yang tak pernah berhenti dari bumi sebagai
hujan, kembali ke atmosfir melalui evaporasi dan kembali lagi ke
bumi melalui hujan mempertahankan lingkungan air murni dan
memberikan suplai kebutuhan air lagi bagi kehidupan di bumi. Siklus
air adalah faktor utama yang mengubah suhu dan menjadi alat
pengangkut bagi berbagai unsur kimia dalam ekosistem.
Hubungan Ketergantungan OrganismeKehidupan tiap organisme
dipengaruhi oleh species lain yang hidup dalam komunitasnya.
Organisme bersaing dan berinteraksi untuk memperoleh makanan,
menghindari agar tidak dimakan sehingga dapat bertahan. Banyak
species berusaha memperkecil kemungkinan untuk dimangsa yaitu; 1).
penyamaran (warna sembunyi), contoh pada kupu-kupu Biston
betularia.2). pertahanan, contoh duri landak dan kelenjar bau dari
insekta.3). mimikri, misalnya pada bunglon4). tingkah laku
kelompok, contoh ikan mengeluarkan feromon dalam air bila
terancam.5). respons perlindungan diri, yaitu dengan melarikan
diri.Parasitisme, yaitu hubungan organisme dimana yang satu
merugikan species lainnya. Parasit adalah organisme yang hidup di
atas atau di dalam organisme lain (inang). Parasit merugikan inang
dengan cara a) memakan jaringannya, b) mengambil sebagian
makanannya, atau c) mengeluarkan toksin. Contoh tumbuhan yang
dihinggapi cacing atau bakteri.Komensalise, yaitu hubungan
simbiotik antar organisme tanpa merugikan keduanya. Contoh ikan hiu
dengan ikan remora. Ikan remora melekat pada hiu memakan sisa-sisa
makanan dari hiu.Mutualisme, yaitu hubungan simbiotik antar
organisme yang saling menguntungkan. Seekor buaya membuka mulutnya
dan membiarkan sejenis burung Mesir memakan lintah yang melekat di
gusinya.
Keseimbangan dalam EkosistemDalam suatu ekosistem terdapat suatu
keseimbangan dinamakan homeostasis yaitu kemampuan ekosistem untuk
mempertahankan perubahan secara keseluruhan. Keseimbangan diatur
oleh berbagai factor yaitu mekanisme yang mengatur penyimpangan
bahan-bahan, pelepasan hara makanan, pertumbuhan organisme,
reproduksi, dan dekomposisi bahan organik. Meskipun suatu ekosistem
mempunyai daya tahan yang besar terhadap perubahan, tetapi biasanya
mekanisme homeostasis dapat dengan mudah diterobos oleh manusia.
Misalnya sebuah sungai tercemari dengan sampah yang tidak terlalu
banyak, sungai itu dapat dijernihkan kembali secara alami sehingga
keseluruhan tidak tercemar. Tetapi bila sampah yang masuk sangat
banyak dan mengandung racun, maka batas homeostasis alami sungai
akan terlampaui. Sistem dalam sungai tidak mempunyai mekanisme
homeostasis lagi sehingga air sungai berubah secara permanen dan
bahkan rusak. Contoh lain penebangan hutan alam, merupakan suatu
proses yang sering malampaui batas dan merusak homeostasis dalam
ekosistem hutan.Ekologi HutanEkologi Hutan adalah Ilmu yang
mempelajari hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungan.
Hubungan ini sangat erat dan komplek sehingga menyatakan bahwa
ekologi adalah biologi lingkungan (Eviromental biology).Hutan
adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai pohon-pohon dan
mempunyai keadaan lingkungan yang berbeda dengan keadaan diluar
hutan. Hubungan antara masyarakat tumbuh-tumbuhan hutan, margasatwa
dan alam lingkungannya begitu erat sehingga hutan dapat dipandang
sebagai suatu system ekologi atau ekosistem.Ekologi hutan adalah
cabang ekologi yang khusus mempelajari masyarakat atau ekosistem
hutan. Hutan dapat dipelajaridari segi autekologi dan synekologi.
Autekologi mempelajari ekologi suatu jenis pohon atau pengaruh
sesuatu faktor lingkungan terhadap hidup atau tumuhnya satu atau
lebih jenis-jenis pohon. Sifat penyelidikanya mendekati fisiologi
tumbuh-tumbuhan. Synekologi mempelajari hutan sebagai masyarakat
atau ekositem misalnya penelitian tentang pengaruh keadaan tempat
tmbuh terhadap komposisi dan produksi hutan.Ekologi LautEkologi
laut merupakan ilmu yang mempelajari tentang Ekosistem air laut.
Ekosistem air laut dibedakan atas lautan, pantai, estuari, dan
terumbu karang, dan padang lamun. Berikut penjelasan tentang
ekologi laut.Habitat air laut (oceanic) ditandai oleh salinitas
tinggi dengna ion Cl- mencapai 55% terutama di daerah laut tropik,
karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu
laut sekitar 25oC. Perbedaan suhu bagian atas dan bawah tinggi.
Batas antara lapisan air yang panas di bagian atas dengan bagian
air yang dingin di bagian bawah disebut daerah thermocline.Di
daerah dingin, suhu air laut merata sehingga air dapat bercampur,
maka daerah permukaan laut tetap subur dan banyak plankton serta
ikan. Gerakan air dari pantai ke tengah menyebabkan air bagian atas
turun ke bawah dan sebaliknya, sehingga memungkinkan terbentuknya
rantai makanan yang berlangsung baik. Habitat laut dapat dibedakan
berdasarkan kedalamannya dan wilayah permukaan secara
horizontal.Dikenal juga dengan terminologi: Integrated Coastal Zone
Management (ICZM) (pengelolaan terpadu wilayah pesisir) Integrated
Coastal Zona Planning and Management (pengelolaan dan perencanaan
terpadu wilayah pesisir, dalam artian pengelolaan pemanfaatan
sumberdaya alam dan jasa-jasa lingkungan yang terdapat di kawasan
pesisir dengan cara melakukan penilaian secara menyeluruh
(Comprehensive assessment). Sorensen & Mc Creary dalam Dahuri
200) Integrated Coastal Management (pengelolaan wilayah pesisir)
Integrated Coastal Resources Management (pengelolaan terpadu sumber
daya wilayah pesisir) Coastal Zone Resources Management
(pengelolaan sumber daya wilayah pesisir) Coastal Resources
Management (pengelolaan sumber daya pesisir) Coastal Zone
Management (pengelolaan wilayah pesisir)Perlindungan dan bertelur1.
Mangrove : feeding ground, fishing ground, spawning ground dan
nursery ground banyak spesiesikan dan udang dan memberikan
perlindungan terhadap gelombang2. Lamun/seagrass : nursery ground,
daerah pencarian makan bagi mamalia laut3. Rumput laut/seaweed :
pangan dan obat-obatanEkosistem terumbu karang Luas terumbu karang
Indonesia diperkirakan mencapai 60.000 km2, namun hanya 6,2% saja
yang kondisinya baik Tekanan terhadap keberadaan terumbu karang
sebagian besar diakibatkan oleh kegiatan manusia Kerusakan terumbu
karang banyak ditentukan oleh aktivitas di daratanManfaat terumbu
karang Berperan penting bagi pertumbuhan sumberdaya perikanan
(sebagai feeding ground, fishing ground, spawning ground dan
nursery ground) Mencegah terjadinya pengikisan pantai (abrasi)
Sebagai daya tarik wisata bahari Secara global terumbu karang
berfungsi sebagai pengendap kalsium yang mengalir dari sungai ke
laut Sebagai penyerap karbondioksida dan Gas Rumah Kaca (GRK)
lainnyaEkosistem padang lamun Lamun merupakan tumbuhan berbunga
yang hidupnya terbenam di dalam laut Padang lamun ini merupakan
ekosistem yang mempunyai produktivitas organik yang tinggi Fungsi
ekologi yang penting yaitu sebagai feeding ground, fishing ground,
spawning ground dan nursery ground beberapa jenis hewan yaitu udang
dan ikan baranong, sebagai peredam arus sehingga perairan dan
sekitarnya menjadi tenangEkosistem mangrove Hutan yang terutama
tumbuh pada tanah lumpur aluvial di daerah pantai dan muara sungai
yang dipengaruhi pasang surut air laut Luas hutan mangrove di
Indonesia merupakan yang terluas di dunia (2,5-3,5 juta Ha,18-23 %
luas mangrove di dunia dan lebih luas dari Brasil)Fungsi ekologis:
Sebagai peredam gelombang (termasuk gelombang tsunami), angin dan
badai Melindungi daerah pantai dari bahaya abrasi Sebagai penyerap
nutrien organik, penahan lumpur dan perangkap sedimen Penghasil a
yang merupakan hasil dekomposisi dari serasah mangrove Sebagai
daerah asuhan, mencari makan dan berkembangbiak ikan, udang dan
hewan liar lainnyaEkologi TanamanEkologi tanaman adalah ilmu yang
mempelajari hubungan timbal balik antara tanaman dengan
lingkungannya. Tanaman membutuhkan sumberdaya kehidupan dari
lingkungannya, danmempengaruhi lingkungan begitu juga sebaliknya
lingkungan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Ekologi dibagi atas dua bagian yaitu Sinekologi dan Autekologi.
Pembagian ekologi, tingkatan organisasi makhluk hidup, tujuan dan
perkembangan ekologi tanaman, pembagian ilmu ekologi.Pada
prinsipnya ditinjau dari biologi, makhluk hidup dapat dibagi atas
dua bagian besar yaitu, hewan dan tumbuhan. Kedua kelompok ini
sangat tergantung kepada faktor-faktor yang ada diluar dirinya baik
itu secara langsung maupun tidak langsung. Dengan kata lain tidak
ada satu makhluk hidup pun di dunia ini yang dapat berdiri sendiri
tanpa bergantung dengan faktor lainnya. Faktor luar yang
mempengaruhi kehidupan makhluk hidup ini disebut dengan
lingkungan.Manusia sebagai makhluk hidup telah terlibat dan
tertarik dengan masalah- masalah lingkungan sejak dahulu kala
walaupun mereka tidak mengerti perkataan ekologi itu sendiri. Dalam
masyarakat primitif setiap individu untuk dapat bertahan hidup
memerlukan pengetahuan terhadap alam lingkungannya. Alam lingkungan
(environment) ialah alam diluar organisma yang efektif mempengaruhi
kehidupan organisma tersebut. Setiap tanaman menyesuaikan diri
dengan lingkungannya. Penyesuaian ini berguna untuk mempertahankan
hidupnya. Ekologi Tanaman adalah ilmu yang mempelajari hubungan
timbale balik antara tanaman (tumbuhan yang dibudidayakan) dengan
lingkungannya. Lingkungan hidup tanaman dibagi atas dua kelompok
yaitu lingkungan biotik dan abiotik. Dari lingkungan inilah tanaman
memperoleh sumberdaya cahaya, hara mineral, dan sebagainya.
Kekurangan, kelebihan atau ketidakcocokkan akan menyebabkan
terjadinya cekaman (stress) pada tanaman.Berdasarkan makna ekologi
di atas maka jelaslah bahwa ekologi merupakan bagian yang tidak
terpisahkan dari ilmu biologi. Oleh karenanya Ilmu Biologi sering
disebut dengan biologi lingkungan. Ekologi merupakan bagian kecil
dari Biologi. Yang termasuk dalam ruang lingkup biologi ialah
organisma, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfir. Jika kita
perhatikan bahasanbahasan dalam mempelajari ekologi ternyata
masing-masing ilmu yang membahas suatu individu/grup tidak terlepas
dari membahas masalah ekologi. Dari penjelasan ini dapat dilihat
ternyata ekologi merupakan ilmu yang cakupannya amat luas.Pelajaran
mengenai lingkungan hidup organisma sudah dipelajari sebelum kata
ekologi itu sendiri diperkenalkan oleh ahlinya. Nenek moyang kita
pada jaman dahulu telah berupaya untuk memelihara lingkungan, yang
terbukti dari mitos mitos yang muncul seperti jangan menebang pohon
yang rindang karena ada penghuninya. Ini adalah salah satu upaya
mereka untuk memelihara ketersediaan air. Mitos-mitos mengenai
pemeliharaan lingkungan ini relatif cukup banyak, karena
masing-masing suku yang ada di Indonesia memilikinya. Gambaran ini
memperlihatkan bahwa manusia merupakan organisma yang memiliki
kekekuatan penuh yang mempengaruhi lingkungan dan sebaliknya.
Pengetahuan Ekologi berkembang sejalan dengan perkembangan
peradaban manusia itu sendiri.Tujuan utama mempelajari ekologi
tanaman adalah memperoleh hasil yang optimal dari teknik budidaya
yang dilakukan dan menjaga lingkungan agar terhindar dari kerusakan
sebagai warisan untuk anak cucu kitaLingkungan akan mempengaruhi
berbagai aspek kehidupan tanaman dan organisme lain yang hidup di
muka bumi. Oleh sebab itu pengetahuan tentang lingkungan tumbuh
tanaman sangat dibutuhkan agar budidaya tanaman yang dilakukan
dapat menghasilkan produksi yang optimum. Dalam agroekosistem
lingkungan tumbuh tanaman menjadi bahan pertimbangan dalam rancang
bangun aktivitas budidaya yang akan dilakukan. Desain lanskap dari
budidaya tanaman juga sangat tergantung pada lingkungan. Lingkungan
akan mempengaruhi jenis tanaman yang sesuai untuk dibudidayakan
pada kawasan, penjadwalan dan teknik budidaya yang digunakan. Oleh
karenanya pengetahuan tentang lingkungan sangat penting artinya
bagi sektor pertanian.Ekologi SeranggaEkologi serangga mempelajari
faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi dan kelimpahan serangga.
Pengetahuan tentang ekologi serangga hama pascapanen merupakan
dasar penerapan pengendalian hama terpadu (PHT). Saat ini,
pemodelan dengan komputer untuk pengendalian hama pascapanen telah
banyak dikembangkan. Kesemuanya berbasis pada pengetahuan ekologi
serangga.Sifat struktur penyimpanan secara umum adalah kondisinya
yang stabil dibandingkan lingkungan alami dan ketersediaan pangan
yang melimpah. Karakter penyimpanan ini menguntungkan hama gudang,
walaupun adakalanya terjadi kelangkaan sumber makanan. Serangga
hama di penyimpanan, terutama hama-hama penting adalah serangga
yang telah teradaptasi pada lingkungan penyimpanan dengan baik,
karena: Habitat penyimpanan merupakan reservoir alaminya
Toleransinya yang tinggi terhadap faktor fisik di penyimpanan
Keragaman perilaku makan pada berbagai bahan simpan Laju reproduksi
yang tinggi Kemampuan yang tinggi dalam menemukan lokasi sumber
makanan Kemampuan bertahan hidup dalam kondisi tanpa pangan
Adaptasi morfologi (ukuran kecil, bentuk pipih, gerakan cepat
dll.)Studi ekologi yang dilakukan pada kondisi yang mirip dengan
tempat penyimpanan lebih berguna untuk mengembangkan program
pengendalian. Dengan demikian dapat diperoleh lebih banyak gambaran
tentang faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi dan kelimpahan
hama pada kondisi nyata.FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENYEBARAN
DAN KELIMPAHAN HAMA GUDANG1. SUHU, KADAR AIR BIJI DAN SUMBER
MAKANAN2. Masa perkembangan3. Ketahanan hidup/survival4. Produksi
telurINTERAKSI ANTARINDIVIDU DAN ANTARSPESIES1. Intraspesifik
(antarindividu)Interaksi antarindividu dalam satu spesies
menentukan distribusi dan kelimpahan serangga. Pada kepadatan
populasi rendah, laju pertumbuhan biasanya kecil karena kesulitan
untuk menemukan pasangan seksual misalnya. Ketika populasi
bertambah, laju pertumbuhan meningkat secara eksponensial karena
kelimpahan sumber makanan dan kesesuaian lingkungan. Sejalan dengan
pertambahan populasi yang tinggi, terjadi kompetisi/persaingan
untuk makan dan perkawinan sehingga menimbulkan efek negatif bagi
populasi. Pada spesies tertentu bahkan terjadi kanibalisme terhadap
serangga dalam stadium inaktif (telur dan pupa). Walaupun demikian,
tekanan populasi seperti ini jarang terjadi karena kecenderungan
migrasi bila populasi meningkat. Kompetisi umumnya terjadi pada
populasi di penyimpanan yang kosong, sarana transportasi maupun
peralatan pengolahan di mana jumlah makanan relatif sedikit.2.
Interspesifik (antarspesies)Interaksi antarspesies juga
mempengaruhi laju pertumbuhan suatu spesies serangga. Berbagai pola
interaksi ditemukan di penyimpanan, yaitu: Suksesi, yaitu
pergantian dominansi spesies pada pernyimpanan kerena perubahan
lingkungan dan sumber makanan. Pada saat awal yang dominan adalah
hama primer, kemudian digantikan hama sekunder, selanjutnya mungkin
serangga pemakan cendawan atau sisa-sisa. Kompetisi, terjadi bila
dua spesies hama memiliki relung ekologis yang sama (bandingkan
dengan suksesi dimana masing-masing spesies memiliki peran
berbeda.) Predasi, bisa oleh spesies predator (misal kepik
Xylocoris sp.) atau spesies hama yang menjadi karnivor fakultatif
pada kondisi ekstrim. Parasitisme, kebanyakan Hymenoptera famili
Trichogrammatidae, Bethylidae, dan Pteromalidae menjadi parasitoid
hama gudang. Termasuk parasitisme adalah serangan mikroorganisme
seperti protozoa, bakteri dan cendawan entomophaga penyakit
terhadap hama pascapanen.Ekologi Air TawarEkologi air tawar sangat
bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Air tawar sendiri penting
karena ia adalah sumber air rumah tangga dan industri yang murah,
komponen air tawar merupakan merupakan daur hidrologis, dan
ekosistem air tawar merupakan sistem disporsal / pembuangan yang
mudah dan murahBeberapa faktor pembatas dalam Ekosistem air tawar
diantaranya :1. Kejernihan.2. Temperatur.3. Arus.4. Oksigen.5.
Garam biogenik dalam air.Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain
variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan
terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak
adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji. Hampir
semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di
air tawar pada umumnya telah beradaptasiEkosistem air tawar
digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir. Termasuk ekosistem
air tenang adalah danau dan rawa, termasuk ekosistem air mengalir
adalah sungai.1. Air tergenang/ lentik (asal kata lenis = tenang)
contoh : danau, kolam, dan rawa dan mangrove.2. Air mengalir /
lotik (asal kata lotus = tercuci) contohnya: mata air, aliran
air/sungai dan selokan.Perbedaan Jenis-jenis EkologiSetiap jenis
ekologi memiliki ruang lingkup tersendiri. Oleh karena itu antara
satu jenis ekologi dengan ekologi yang lain memiliki perbedaan.
Dalam makalah ini hanya dibahas 5 jenis ekologi saja yaitu ekologi
hutan, ekologi laut, ekologi tanaman, ekologi serangga, dan ekologi
air tawar. Perbedaan jenis-jenis ekologi tersebut antara lain :
Ekologi hutan adalah cabang ekologi yang khusus mempelajari
masyarakat atau ekosistem hutan Ekologi laut merupakan ilmu yang
mempelajari tentang ekosistem air laut. Ekologi tanaman adalah ilmu
yang mempelajari hubungan timbal balik antara tanaman dengan
lingkungannya. Ekologi serangga mempelajari faktor-faktor yang
mempengaruhi distribusi dan kelimpahan serangga. Ekologi air tawar
merupakan ilmu yang mempelajari tentang ekosistem air tawar.
A. Dasar aksi-interaksi1. Rantai makanan, jaring makanan.2.
Piramida makanan.3. Pola interaksiInteraksi antar komponen
ekosistema. Populasi : kelompok individu yang menempati tempat
tertentu, tempat tinggalnya disebut habitat.Hubungan interaksi
populasi dapat bersifat : Netral : tidak saling mempengaruhi antara
populasi Kompetisi : terjadi persaingan antar populasi Predasi :
hubungan antara pemangsa dan mangsanya Simbiosis Mutualisme :
hubungan antara makhluk hidup satu dengan makhluk hidup lainnya
yang saling menguntungkan. Komensalisme : hubungan antara makhluk
hidup satu dengan makhluk hidup lainnya yang satu diuntungkan dan
yang lain tidak untung dan tidak rugi. Parasitisme : hubungan
antara makhluk hidup satu dengan makhluk hidup lainnya yang satu
untung yang satu rugi.b. Komunitas : beberapa populasi semua macam
spesises yang menempati suatu habitat, pupolasi dalam komunitas
dapat berperan sebagai produsen, konsumen, dan pengurai.c.
Ekosistem : komunitas beserta lingkungan biotik dan abiotik.d.
Biosfer : kesatuan berbagai ekosistem meliputi semua organisme dan
lingkungan yang berinteraksi untuk berlangsungnya system
pendayagunaan energi dan daur ulang materi.Peranan faktor atau
komponen-komponen abiotik dan biotik dalam ekologiTerumbu karang
merupakan ekosistem khas pesisir yang mempunyai nilai produktivitas
dan keanekaragaman spesies tinggi. Ekosistem perairan dangkal ini
merupakan tempat hidup bagi sebagian besar sumber hayati laut yang
terdapat di dunia. Ekosistem gugus pulau pari terganggu oleh
penambangan pasir dan karang oleh para penduduk. Selain itu di
sekitar perairan pulau gugus, pulau pari terdapat usaha pengilangan
minyak tepi pantai dan limbah minyaknya menyebabkan pencemaran di
tepi atau lepas pantai. Pemanfaatan sumber daya hayati dan
nonhayati di perairan terumbu karang perlu mempertimbangkah azaz
berkelanjutan agar keindahan biota laut dapat dinikmati oleh
generasi akan datang.
Mengurai Piramida Ekologi
Secara sederhana, piramida ekologi didefenisikan sebagai jumlah
berat juga energi yang dimulai dari tingkatan produsen hingga
konsumen puncak. Piramida ekologi ini memiliki manfaat dan fungsi
yakni memperlihatkan perbandingan di antara tingkatan yang satu
dengan tingkatan lainnya. Dan disebut piramida sebab susunan trofik
saat diurut sesuai dengan keterkaitan makan dan dimakan di antara
trofik terlihat mengerucut layaknya piramida. Piramida ini disusun
dengan satu konsep bahwa pada saat terjadi proses makan memakan,
sebenarnya, telah terjadi perpindahan energi dari mahluk hidup yang
dimakan menuju makhluk hidup yang memakan. Dalam rantai makanan
dikenal sedikitnya 4 tingkatan trofik, antara lain: 1. Tingkat
trofik Pertama yang dikenal dengan istilah produsen atau detritus.
2. Tingkat trofik kedua yang dikenal dengan nama konsumen primer
atau Konsumen Tingkat I. 3. Tingkat Trofik Ketiga yang dikenal
dengan istilah Konsumen Sekunder atau Konsumen Tinglat II. 4.
Tingkat Trofik Keempat yang dikenal dengan nama Konsumen Tersier
atau Konsumen Tingkat III. Dalam sebuah rantai makanan, tidak semua
energi bisa digunakan, dengan demikian sebagian energi tersebut
akan mengalami perpindahan dari organisme yang satu ke organisme
lainnya sebab pada proses transformasi organisme satu ke organisme
lainnya, sebagian energi terlepas dan kemudian tidak bisa
digunakan. Contohnya, tumbuhan berwarna hijau yang berperan sebagai
produsen menduduki tingkatan trofit pertama dimana ia hanya
menggunakan sekitar 1% saja dari semua energi cahaya matahari yang
jatuh ke bumi lewat proses fotosintesis.
Pada saat tumbuhan hijau tersebut dikonsumsi oleh organisme yang
berperan sebagai konsumen primer maka energi yang adapada tumbuhan
tersebut hanya berjumlah 10% dan dimanfaatkan oleh konsumen primer
untuk perkembangan tbuhnya. Sementara itu, 90% energi sisa akan
terbuang ke atmosfer dalam bentuk panas. Piramida ekologi ini
adalah salah satu parameter yang bisa digunakan untuk mengukur
keseimbangan ekosistem. Apabila ia tetam membentuk layaknya
piramida, maka hal tersebut merupakan pertanda ekosistem bumi
sedang dalam keadaan sehat.
Pembagian Piramida Ekologi
Pada dasarnya, ada 3 jenis dari piramida ekologi, yakni: 1.
Piramida ekologi jumlah. Piramida yang ini menggambarkan hubungan
antara kepadatan populasi atau jumlah individu di antara tingkatan
trofik. Piramida ini memperlihatkan bahwa organisme yang menduduki
tingkat trofik yang rendah, jumlahnya jauh lebih banyak dengan
organisme yang menempati tingkatan trofik yang lebih tinggi. 2.
Piramida Biomassa. Piramida yang satu ini mem[erlihatkan ukuran
berat materi dari organisme di setiap trofik dalam suatu satuan
berat. Piramida ini memiliki hasil yang jauh lebih akurat jika
dibandingkan dengan piramida jumlah. 3. Piramida Energi. Piramida
ekologi yang satu ini memperlihatkan terjadinya penurunan energi
yang ada di setiap tingkatan trofik. Total energi sebagau cadangan
terbesar ialah produsen dan akan semakin mengecil ada tingkatan
trofik selanjutnya.
