LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

ILMU LINGKUNGAN

LINGKUNGAN SEBAGAI SISTEM

Disusun Oleh:

1. Dessy Natalia. H 063081410442. Hasan M 103081410093. Milatul C. H 103081410214. Elinda S. 103081410055. Kandi N 103081410276. Arif T.E 10308141020

BIOLOGI SUBSIDI

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2012

BAB I

PENDAHULUAN

A. TUJUAN

Mahasiswa dapat mengidentifikasi macam-macam komponen

lingkungan pada dua sistem lingkungan yang berbeda.

Mahasiswa dapat mengetahui keterkaitan atau interaksi antar

komponen pada masing-masing sistem lingkungan yand

diperbandingkan.

Mahasiswa dapat menyatakan pendapatnya tentang kesempurnaan

masing-masing sistem lingkungan yang diperbandingkan berdasar

pada kelengkapan komponen fungsional masing-masing(setidaknya

dari segi arus energi dan siklus materi).

Mahasiswa dapat menyatakan pendapatnya, gagasan atau ide tentang

masing-masing sistem lingkungan yang diperbandingkan untuk

pengelolaan selanjutnya.

B. Dasar teori

a. Komponen lingkungan

Lingkungan Hidup adalah suatu kesatuan hidup antara

kondisi fisik yang mencakup keadaan sumber daya alam seperti

tanah, air, energi surya, mineral, serta flora dan fauna yang tumbuh

di atas tanah maupun di dalam lautan, dengan kelembagaan yang

meliputi ciptaan manusia seperti keputusan bagaimana menggunakan

lingkungan fisik tersebut.

Lingkungan Hidup terdiri dari dua bagian, yakni: Lingkungan

Hidup Abiotik dan Lingkungan Hidup Biotik. Lingkungan Hidup

Bbiotik adalah segala yang tidak bernyawa seperti tanah, udara, air,

iklim, kelembaban, cahaya, bunyi. Sedangkan Sedangkan

Lingkungan Hidup biotik adalah segala sesuatu yang bernyawa

seperti tumbuhan, hewan, manusia dan mikro-organisme (virus dan

bakteri).

Hubungan Kehidupan dari lingkungan hidup itu disebut Ekosistem

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh

hubungan timbal balik antara mahkluk hidup dengan lingkungannya.

Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh

dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling

mempengaruhi. Ekosistem merupakan suatu interaksi yang kompleks

dan memiliki penyusun yang beragam. Di bumi ada bermacam-

macam ekosistem.

Komponen-komponen pembentuk ekosistem adalah:

- Komponen hidup (biotik)

- Komponen tak hidup (abiotik)

Kedua komponen tersebut berada pada suatu tempat dan

berinteraksi membentuk suatu kesatuan yang teratur. Misalnya,

pada suatu ekosistem aquarium, ekosistem ini terdiri dari ikan,

tumbuhan air, plankton yang terapung di air sebagai komponen

biotik, sedangkan yang termasuk komponen abiotik adalah air,

pasir, batu, mineral dan oksigen yang terlarut dalam air.

b. Piramida ekologi

Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan

makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan

bentuk kerucut atau piramid. Gambaran susunan antar trofik dapat

disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun

kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik yang disebut

piramida ekologi. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan

gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada

tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida

ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai

konsumen puncak.

Dikenal ada tiga macam piramida ekologi antara lain

piramida jumlah, piramida biomassa dan piramida energi.

Gambaran ideal suatu piramida ekologi adalah sebagai berikut.

c. Jaring-Jaring Makanan

Jaring-jaring makanan adalah kumpulan dari rantai makanan

yang saling berhubungan dan membentuk skema mirip

jaring. Kelangsungan hidup organisme membutuhkan energi dari

bahan organik yang dimakan. Bahan organik yang mengandung

energi dan unsur-unsur kimia  transfer dari satu organisme ke

organisme lain berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan.

Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu

ekosistem membentuk struktur trofik yang bertingkat-tingkat.

                             Gambar Jaring-jaring Makanan

Setiap tingkat trofik merupakan kumpulan berbagai

organisme dengan sumber makanan tertentu. Tingkat trofik

pertama adalah kelompok organisme autotrop yang disebut

produsen. Organisme autotrof adalah organisme yang dapat

membuat bahan organik sendiri dari bahan anorganik dengan

bantuan sumber energi. Bila  dapat menggunakan energi cahaya

seperti cahaya, matahari disebut fotoautotrof, contohnya tumbuhan

hijau dan fitoplankton. Apabila menggunakan bantuan energi dari

reaksi-reaksi kimia disebut kemoautotrof, misalnya, bakteri sulfur,

bakteri nitrit, dan bakteri nitrat. Tingkat tropik kedua ditempati

oleh berbagai organisme yang tidak dapat menyusun bahan organik

sendiri yang disebut organisme heterotrof. Organisme heterotrof ini

hanya menggunakan zat organik dari organisme lain sehingga

disebut juga konsumen. Pembagian konsumen adalah sebagai

berikut.

-   Konsumen Primer

Organisme pemakan produsen atau dinamakan herbivora yang

menempati tingkat trofik kedua.

-   Konsumen Sekunder

Organisme pemakan herbivora yang dinamakan karnivora kecil

yang menempati tingkat trofik ketiga.

-   Konsumen Tersier

Organisme pemakan konsumen sekunder yang dinamakan

karnivora besar yang menempati tingkat trofik keempat.

d. Piramida Jumlah 

Yaitu suatu piramida yang menggambarkan jumlah individu

pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.

Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas.

Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai

puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen,

konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier.

Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak

dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah

organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer,

serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari

organisme konsumen sekunder.

C. ALAT DAN BAHAN

Alat dan Bahan:

a) Termometer b) pH meter (tanah)

c) Pengukur intensitas cahaya

(Luxmeter)

d) Loupe

e) Pincet

f) Pengukur kelembaban

(Hygrometer)

g) Meteran

h) Cetok

i) Pengukur porositas tanah

j) Tabung reaksi

k) Centrifuge

l) Pengukur kecepatan angin

(anemometer)

m)Stopwatch

D. CARA KERJA

Menetapkan 2 (dua) lokasi sebagai daerah studi:

a) .Lokasi lingkungan yang sedikit dijamah manusia.

b) .Lokasi lingkungan yang banyak dijamah manusia.

Mengamati informasi (data) dari masing-masing sampel lingkungan

dengan cara identifikasi komponen lingkungan dengan segala kondisinya.

Menentukan sampel objek pada masing-masing lokasi lingkungan,

dengan cara ploting, buat plot-plot untuk mewakili masing-masing lokasi

lingkungan baik lingkungan yang sedikit dijamah manusia maupun lokasi

yang banyak dijamah manusia.

BAB II

HASIL DAN ANALISIS DATA

A. HASIL PENGAMATAN DEPAN LAB.BIOLOGI

Komponen Lingkungan

Macam Ukuran Keterangan

Abiotik

Tanah

Suhu 32o CKelembaban 6,2 %Porusitas 13 tetes/menitStruktur Gembur, berpasirTekstur LiatKondisi Humus tanah suburPH 4,8

Udara

Suhu 34 o CKelembaban 85 %Intensitas cahaya 584x100 CandelaKecepatan angina 2,8 km/h

Biotik

Produser

Rumput berdaun pendek (jarum) Banyak dan padatRumput berdaun panjang Berjumlah sedikitRumput teki Berjumlah sedikitTanaman asam-asaman Berjumlah sedikitTanaman Putri malu Berjumlah sedikit

Konsumer

Belalang (walang) Ada 2Semut hitam Ada banyakSemut merah Ada banyakNyamuk sedikitUlat bulu Ada 1

Dekomposer

Cacing Dalam tanahBakteri pengurai dalam tanah Dalam tanah

HUTAN DI AREA GREEN HOUSEKomponen Lingkungan

Macam Ukuran Keterangan

Abiotik

Tanah

Suhu 32o CKelembaban 5,2%Porisutas 6 tetes/menitStruktur Gembur,Tekstur LiatKondisi Humus tanah Subur, Tertutup daun

kering (seresah)PH 4,5

Udara

Suhu 34 o CKelembaban 87 %Intensitas cahaya 644x10 CandelaKecepatan angin 0,3 km/h

Biotik

ProduserPohon randu Satu pohonPohon manga Satu pohonRumput berdaun banyak Berjumlah sedikitTanaman Putri malu Berjumlah sedikit

Konsumer

Nyamuk Ada banyakKupu-kupu Ada 3Semut merah Ada banyakSemut hitam Ada banyakKumbang atau lebah Ada 4Kutu daun Ada banyakBelalang Ada 2

Dekomposer

Cacing tanah Dalam tanahRayap Ada banyak

Bakteri pengurai dalam tanah Dalam tanah

Jamur Ada sedikit

B. ANALISIS DATA

Pada sample (plot I & II) struktur ekosistem yang ada adalah sebagai berikut :

o Bahan anorganik (C, N, CO2, H2O, dsb)

o Bahan Organik (protein, lipida, karbohidrat, dll)

o Komponen abiotik udara (suhu, kelembaban, curah hujan, dsb)

o Komponen abiotik tanah (suhu kelembaban, intensitas cahaya, kecepatan

angin, kondisi humus)

o Produser (tumbuhan autotrof)

o Konsumer Makro:

1. Biofag (yang makan mahluk yang masih hidup)

2. Saprofag ( yang makan mahluk yang sudah mati)

o Konsumer mikro / decomposer / osmotrof (bakteri, dan fungi)

Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi saling interaksi

oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan

antara komponen komponen tersebut terjadi pengambilan dan perpindahan

energi, daur materi, dan produktivitas , yang menciptakan kesatuan ekologi.

Dalam sistem lingkungan, tiga karakteristik pokok sistem yang dapat

dinyatakan adalah adanya interaksi dan interdependensi, adanya regulasi, dan

adanya kesatuan yang utuh yang tersusun atas komponen system.

Faktor Abiotik

Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan

kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem dalm system

lingkungan adalah sebagai berikut :

a. Suhu

Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat

yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang

hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.

b. Sinar Matahari

Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari

menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang

dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. Kaitan

atau hubungan komponen biotik dengan abiotik dapat dicontohkan pada hasil

pengamatan pada sampel I dan II. Contoh hal ini dapat dilihat pada jumlah

intensitas cahaya. Pada sampel I, Intensitasnya 584x100 candela, berdasar

data yang diperoleh hal tersebut berpengaruh terhadap kelimpahan biotik

yang ada. Pada sample I intensitas cahaya lebih tinggi sehingga komponen

biotiknya lebih sedikit macamnya dibandingkan dengan sample II dengan

intensitas cahaya yang lebih rendah yaitu 644x10 candela

c. Air

Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk

kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam

pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia,

air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi

bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya

tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.

d. Tanah

Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda

menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga

menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama

tumbuhan.

e. Ketinggian

Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat

tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan

kimia yang berbeda.

f. Angin

Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan

dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.

g. Aliran energi, yang terjadi dari sumber energi pokok (sinar matahari),

melalui produser (autotrof, tumbuhan berklorofil), yang kemudian

dimanfaatkan oleh consumer-makro, consumer mikro, dan kembali ke

komponen abiotik.

h. Rantai makanan yang menggambarkan terjadinya hubungan antar

komponen biotik (komunitas), yang kalau terjadi dalam bentuk hubungan

yang sangat kompleks, akan makin menjamin kemantapan ekosistem.

i. Pola keragaman dalam dimensi ruang dan waktu yang dapat terjadi dalam

skala populasi (antar individu anggota populasi). Dalam skala komunitas

(antar populasi penyusunnya), dan antar ekosistem. Pola keragaman ini

akan memberikan gambaran tentang kedewasaan suatu ekosistem. Makin

dewasa, keragaman makin tinggi dan ekosistem makin mantap.

j. Daur nutrient, yang menggambarkan mekanisme yang dapat menjamin

keberlangsungan penyediaan bahan yang dapat diberikan oleh komponen

abiotik kepada komponen biotic. Dalam proses ini terlihat bahwa

komponen consumer makro dapat berfungsi sebagai mempercepat proses

daur, sedang produser dan konsumer mikro yang menjadi pelaksana pokok

dalam daur tersebut.

k. Perkembangan dan evolusi, yang dapat terjadi melalui proses bertahap,

yang indikatornya adalah perubahan struktur komponen penyusun

ekosistem (jumlah populasi dalam komunitas makin tinggi melalui proses

sulsesi dan lainnya), makin cepatnya arus energi dan daur materi, makin

kompleks jarring-jaring makanan, makin tinggi indeks keragaman, makin

stabil ekosistem bersangkutan.

l. Pengendalian, yang dapat menggambarkan terjadinya umpan balik positif

maupun negative yang terjadi secara berimbang sehingga menghasilkan

suatu mekanisme yang menjamin keseimbangan dalam ekosistem.

Matahari menyediakan energi yang hampir dibutuhkan semua produsen

untuk membuat makanan. Produsen terdiri dari tanaman-tanaman hijau

seperti rumput dan pohon randu, pohon mangga, dll yang membuat makanan

melalui proses fotosintesis. Tanaman juga membutuhkan bahan-bahan abiotik

seperti air dan pospor untuk tumbuh. Yang termasuk konsumen pertama

diantaranya lebah, kupu-kupu, belalang dan binatang pemakan tumbuhan

lainnya. Laba-laba, semut dan konsumen kedua lainnya atau yang biasa

disebut dengan predator adalah pemakan binatang. Pengurai seperti jamur dan

bakteri, menghancurkan tanaman dan binatang yang telah mati menjadi

nutrien-nutrien sederhana. Nutrien-nutrien tersebut kembali ke dalam tanah

dan digunakan kembali oleh tanaman-tanaman.

Hasil data yang didapat setelah melakukan pengamatan maka

komponen-komponen dalam tiap-tiap sampel dapat diklasifikasikan atau

diidentifikasikan dalam beberapa kelompok yaitu:

1) Pada sampel I

Produser

Konsumer I

Konsumer II

Dekomposer

2) Pada sampel II

Produser

Konsumer I

Konsumer II

Dekomposer

Pengelompokan di atas dapat memberikan gambaran bahwa komponen

produser yaitu produsen merupakan pintu masuk komponen abiotik ke dalam

komponen biotik, dan sebaliknya, yaitu konsumer mikro meliputi cacing,

jamur, dan mikroba merupakan pintu keluar dari komponen biotik ke

komponen abiotik. Kedua komponen tersebut merupakan komponen kunci

bagi eksistensi ekosistem, dan kedua komponen tersebut merupakan syarat

biotik yang harus ada. Komponen biotik lainnya, yaitu komponen konsumer

makro berupa fagotrof yang meliputi laba-laba dan semut, dapat

mempercepat arus energi yang terjadi dalam ekosistem, dan oleh karena itu

lebih dikenal sebagai komponen akselator. Komponen abiotik seperti Co2,

Air, dan tanah berhumus, merupakan syarat dasat hadirnya suatu ekosistem,

sedang komponen suhu dan kelembaban lebih banyak hadir karena hasil kerja

sementara komponen biotik. Hasil terminalnya akan berbentuk sebagai

komponen bahan anorganik yang segera dimanfaatkan kembali oleh

komponen produser. Ini menggambarkan daur bahan geobiokimia di dalam

ekosistem.

BAB III

PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini memiliki sebuah topik lingkungan sebagai suatu

sistem. Untuk dapat memahami lebih mendalam lingkungan sebagai suatu

sistem, kita dapat mengidentifikasi lingkungan dengan sistem lingkungan

yang berbeda yaitu lingkungan yang sedikit dijamah manusia dan lingkungan

yang banyak dijamah manusia. Pada masing-masing lingkungan tersebut

dapat ditemukan macam-macam komponen lingkungan baik komponen

abiotik maupun komponen biotik.

Untuk lingkungan yang banyak dijamah manusia, komponen abiotik

yang ada adalah tanah, udara, dan cahaya matahari. Tanah pada lingkungan

tersebut mempunyai suhu sebesar 32°C kelembaban sebesar 6,2% dan

porositas sebesar 0,057 ml/cm3 dengan struktur tanah yang agak gembur dan

tekstur berpasir. Suhu udara 34°C dan kelembaban udara sebesar 85%.

Intensitas cahaya cukup karena waktu praktikum cuaca terik dan kecepatan

angin 4,6 m/s. Komponen biotik yang ada pada lingkungan tersebut terdiri

dari produsen dan konsumen. Produsen antara rerumputan, tanaman putri

malu,dll. Konsumen antara lain belalang, semut, cacing, ulat bulu, dll.

Untuk lingkungan yang sedikit dijamah manusia, komponen abiotik

yang ada adalah tanah, udara, dan cahaya matahari. Tanah pada lingkungan

tersebut mempunyai suhu sebesar 32°C, kelembaban sebesar 5,2% dan

porositas sebesar 0,026 ml/cm3 dengan struktur tanah yang gembur dan

tekstur liat. Suhu udara dan kelembaban udara sebesar 34°C. Intensitas

cahaya hampir sama seperti pada lingkungan yang sering terjamah manusia

dan kecepatan angin 0,5m/s. Komponen biotik yang ada pada lingkungan

tersebut terdiri dari produsen dan konsumen. Produsen antara lain

rerumputan, pohon mangga, dll.

Lingkungan sebagai sistem mampu memunculkan interaksi antar

komponen pada sistem yang diperbandingkan baik interaksi antara komponen

biotik dengan komponen biotik, komponen biotik dengan komponen abiotik

dan komponen biotik dengan lingkungannya. Selain itu juga dapat

memunculkan pula adanya suatu arus energi dan siklus materi namun pada

lingkungan yang kami amati kurang memiliki komponen yang lengkap

karena luas plotnya kurang besar sehingga arus energi dan siklus materi tidak

dapat terjadi secara sempurna.

Pengaruh campur tangan manusia dalam hal ini juga sangat berdampak

pada lingkungan yang kami amati. Pada lingkungan yang sedikit dijamah

manusia komponen biotiknya lebih banyak dibanding dengan lingkungan

yang sedikit dijamah manusia. Dan untuk lingkungan yang sedikit dijamah

manusia memiliki perkembangan yang bersifat dinamik sebab produsen,

konsumen maupun detritivor masih dalam keadaan seimbang pada

lingkungan ini. Berikut ini digambarkan arus energi dan siklus materi yang

terjadi pada masing-masing plot.

M

Produser :Rerumputan, putrid malu

konsumer I:Belalang, cacing, ulat bulu

konsumer II:

semut merah, semut hitam,

nyamukDekomposer:

Cacing, bakteri dalam

tanah

CO2,N,C,O2

H2

O

Gambar I. siklus materi dan arus energi plot I depan Lab. Biologi

Gambar II. siklus materi dan arus energi plot II Green House

M

Produser :Rerumputan, mangga,randu

H2

O

konsumer I:belalang, lebah, kupu-kupu, kutu daun, cacing

konsumer II:semut merah,

semut hitam, nyamuk

Dekomposer:Cacing, jamur, rayap, bakteri dalam tanah

CO2,N,C,O2

BAB IV

KESIMPULAN

Lingkungan yang kami amati adalah lingkungan dengan sistem lingkungan

yang berbeda yaitu lingkungan yang sedikit dijamah manusia dan

lingkungan yang banyak dijamah manusia dimana masing-masing

lingkungan tersebut dapat ditemukan macam-macam komponen

lingkungan baik komponen abiotik maupun komponen biotik.

Lingkungan dengan sistem lingkungan yang diperbandingkan, didalamnya

terjadi suatu interaksi baik interaksi antara komponen biotik dengan

komponen biotik, komponen biotik dengan komponen abiotik dan

komponen biotik dengan lingkungannya.

Lingkungan yang kami amati memiliki komponen yang lengkap sehingga

arus energi dan siklus materi tidak dapat terjadi secara sempurna.

Lingkungan yang sedikit dijamah manusia memiliki perkembangan yang

bersifat dinamik sebab produsen, konsumen maupun detritivor masih

dalam keadaan seimbang pada lingkungan ini.

DISKUSI

1. Berdasar pada data (makro) yang terkumpul lingkungan mana yang

memiliki komponen biotik lebih banyak?

Lingkungan yang sedikit dijamah manusia.

2. Apakah komponen yang teramati secara makro pada masing-masing

lingkungan cukup memenuhi untuk terjadinya proses aliran energi dan

siklus materi?

Ya, namun tidak sempurna karena komponen yang ada pada lingkungan

tersebut kurang lengkap sehingga tidak cukup memenuhi untuk terjadinya

proses aliran energi dan siklus materi secara sempurna.

3. Berdasar pada kelengkapan komponen tersebut lingkungan pada lokasi

mana yang memiliki proses aliran energi dan siklus materi yang lebih

baik?

Baik lingkungan yang sedikit maupun banyak dijamah manusia terjadi

proses aliran energi dan siklus materi walaupun tidak sempurna karena

komponen kedua lingkungan tersebut tidak lengkap.

4. Bila sistem lingkungan di alam ini diharapkan memiliki perkembangan

yang bersifat dinamik maka pada lingkungan mana yang memiliki

persyaratan lebih baik untuk perkembangan itu?

lingkungan yang sedikit dijamah manusia memiliki perkembangan yang

bersifat dinamik sebab lingkungan ini memiliki komponen biotik yang

masih banyak sehingga produsen, konsumen maupun detritivor masih

dalam keadaan seimbang pada lingkungan ini.

Dafatar pustaka

Anonim . 2011. Ekosistem, Aliran Energi dan Siklus Materi dalam Ekosistem

(http://aktivitaspraktikumektum.blogspot.com/2011/06/ekosistem-aliran-energi-

dan-siklus.html) Diakses pada 18 mei 2012 pukul 09:43.

Odum, E.P.1996. Dasar-Dasar Ekologi ( Edisi ke 3). Yogyakrta: Universitas

Gajah Mada.