MAKALAH ILMU KEALAMAN DASAR

RANTAI MAKANAN, JARING – JARING MAKANAN, dan PIRAMIDA MAKANAN

OLEH :

FEBRI IRAWAN

05091002006

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDERALAYA

2010

KATA PENGANTAR

Berkat rahmat Allah SWT. Penyusunan makalah mengenai “ Rantai

Makanan, Jaring – jaring makanan, dan Piramida Makanan “ dapat diselesaikan

dengan baik. Makalah ini merupakan hasil yang diperoleh oleh mahasiswa dalam

mengikuti pembelajaran Ilmu Kealaman Dasar dan dapat juga dijadikan panduan

dalam mengikuti pembelajaran Ilmu Kealaman Dasar.

Penyusunan makalah ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah

memberikan masukan sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan

terimakasih diucapkan penyusun kepada orang tua, dan teman – teman kelompok

yang telah memberikan partisipasi demi kesempurnaan makalah ini.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa dalam mengikuti

pembelajaran Ilmu Kealaman Dasar.

Indralaya, 03 Juni 2010

Penyusun

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL......................................................................................... i

KATA PENGANTAR....................................................................................... ii

DAFTAR ISI..................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 4

A. Latar Belakang ......................................................................... 4

B. Rumusan Masalah..................................................................... 5

BAB II PEMBAHASAN............................................................................. 6

A. Pengertian Rantai Makanan beserta contoh............................... 6

B. Pengertian Jaring – jaring Makanan beserta contoh.................. 13

C. Pengertian Piramida Makanan beserta contoh........................... 15

BAB III PENUTUP...................................................................................... 26

A. Kesimpulan............................................................................... 26

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 27

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan

antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu

tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup

yang saling mempengaruhi. Penggabungan dari setiap unit biosistem yang

melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga

aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus

materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua

energi yang ada. Dalam ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang

bersama-sama dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme akan

beradaptasi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga mempengaruhi

lingkungan fisik untuk keperluan hidup.Pengertian ini didasarkan pada hipotesis

Gaia, yaitu: "organisme, khususnya mikroorganisme, bersama-sama dengan

lingkungan fisik menghasilkan suatu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi

cocok untuk kehidupan". Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan kimia

atmosfer dan bumi sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain di tata

surya. Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem

ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan

fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut,

inilah yang disebut dengan hukum toleransi. Misalnya: Panda memiliki toleransi

yang luas terhadap suhu, namun memiliki toleransi yang sempit terhadap

makanannya (bambu). Dengan demikian, panda dapat hidup di ekosistem dengan

kondisi apapun asalkan dalam ekosistem tersebut terdapat bambu sebagai sumber

makanannya. Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar

kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan

teknologi dan memanipulasi alam.

B. Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang masalah diatas maka dapat dirumuskan

permasalahan sebagai berikut :

“ Bagaimana terjadinya rantai makanan, jaring – jaring makanan, dan piramida

makanan yang dapat dilihat dalam ruang lingkup ekosistem “

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Rantai Makanan beserta contoh

Rantai makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber daya

tumbuhan melalui seri organisme atau melalui jenjang makan (tumbuhan-herbivora-

carnivora). Pada setiap tahap pemindahan energi, 80%–90% energi potensial hilang

sebagai panas, karena itu langkah-langkah dalam rantai makanan terbatas 4-5

langkah saja. Dengan perkataan lain, semakin pendek rantai makanan semakin besar

pula energi yang tersedia.

Ada dua tipe dasar rantai makanan:

1. Rantai makanan rerumputan (grazing food chain). Misalnya: tumbuhan-

herbivora-carnivora.

2. Rantai makanan sisa (detritus food chain). Bahan mati mikroorganisme

(detrivora = organisme pemakan sisa) predator.

Suatu rantai adalah suatu pola yang kompleks saling terhubung, rantai makanan

di dalam suatu komunitas yang kompleks antar komunitas, selain daripada itu, suatu

rantai makanan adalah suatu kelompok organisma yang melibatkan perpindahan

energi dari sumber utamanya (yaitu., cahaya matahari, phytoplankton, zooplankton,

larval ikan, kecil ikan, ikan besar, binatang menyusui). Jenis dan variasi rantai

makanan adalah sama banyak seperti jenis/spesies di antara mereka dan tempat

kediaman yang mendukung mereka. Selanjutnya, rantai makanan dianalisa

didasarkan pada pemahaman bagaimana rantai makanan tersebut memperbaiki

mekanisme pembentukannya (gambar ). Ini dapat lebih lanjut dianalisa sebab

bagaimanapun jenis tunggal boleh menduduki lebih dari satu tingkatan trophic di

dalam suatu rantai makanan ( Krebs 1972 in Johannessen et al, 2005).

CONTOH : Rantai Makanan Pada Pantai Berlumpur

Gambar. Rantai makanan di wilayah pesisir (Long, 1982 in Johannessen et al, 2005)

Dalam bagian ini, diuraikan tiga bagian terbesar dalam rantai makanan

(Johannessen et al, 2005) yaitu: phytoplankton, zooplankton, dan infauna benthic.

Sebab phytoplankton dan zooplankton adalah komponen rantai makanan utama dan

penting, dimana bagian ini berisi informasi yang mendukung keberadaan organisme

tersebut. Sedangkan, infauna benthic adalah proses yang melengkapi pentingnya

rantai makanan di dalam ekosistem pantai berlumpur. Selanjutnya, pembahasan ini

penekananya pada bagaimana mata rantai antara rantai makanan dan tempat

berlundungnya (tidal flat; pantai berlumpur).

1. PHYTOPLANKTON

Pertumbuhan phytoplankton di wilayah pantai berlumpur diatur dengan suatu

interaksi antara matahari, hujan, bahan gizi, dan gerakan massa air, serta convergensi

yang di akibatkan oleh arus laut. Sampai jumlah tertentu produksi phytoplankton

tergantung pada cuaca, dengan pencampuran dan stratifikasi kolom air yang

mengendalikan produktivitas utama. Percampuran massa air vertikal yang kuat

mempunyai suatu efek negatif terhadap produktivitas, dengan mengurangi

perkembangan phytoplankton maka terjadi penambahan energi itu sendiri dan

penting bagi fotosintesis. Bagaimanapun, pencampuran vertikal adalah juga

diuntungkan karena proses penambahan energi, yang membawa bahan gizi (nutrient)

dari air menuju ke permukaan di mana mereka dapat digunakan oleh phytoplankton.

2. ZOOPLANKTON DAN HETEROTROPHS LAIN

Zooplankton dan heterotrophs lain (suatu tingkatan organisma trophic

sekunder yang berlaku sebagai consumer utama organik) di dalam kolom air mengisi

suatu relung ekologis penting sebagai mata rantai antara produksi phytoplankton

utama dan produktivitas ikan. Ikan contohnya, dengan ukuran panjang antara 50 -

200 milimeter, seperti; ikan herring juvenile dan dewasa, smelt, stickleback, sand

lance, dan ikan salem dewasa, minyak ikan, hake, pollock, lingcod, sablefish, dan

ikan hiu kecil, memperoleh bagian terbesar gizi mereka dari zooplankton dan

heterotrophs lain. Penambahan konsumen utama ini adalah mangsa utama untuk

sculpins, rockfish, ikan hiu, burung, dan paus ballen (Strimbling and Cornwel, 1997)

Di muara sungai Duwamish (dengan kedalaman ±4), ditemukan ikan salem muda

memangsa gammarid amphipods yang lebih besar dari ukuran tubuhnya. Selain itu,

ikan salem juga menyukai jenis Corophium salmonis dan Eogammarus

confervicolus. Sebagai tambahan, gammarid amphipods, dalam bentuk juvenille

mengkonsumsi calanoid dan harpacticoid copepods. Merah muda pemuda ikan

salem, pada sisi lain, lebih menyukai harpacticoids yang diikuti oleh calanoid

copepods. Juvenille chinook mempercayakan kepada gammaridean amphipods dan

calanoid copepods sebagai betuk diet mereka. Di awali studi oleh Zedler (1980),

menunjukkan bahwa 85 sampai 92 % zooplankton di teluk adalah calanoid

copepods. Secara teknis, istilah zooplankton mengacu pada format hewan plankton,

yang tinggal di kolom air dan pergerakan utama semata-mata dikendalikan oleh

keadaan insitu lingkungan (current movement). Bagaimanapun, yang mereka lakukan

akan mempunyai kemampuan untuk berpindah tempat vertikal terhadap kolom air

dan boleh juga berpindah tempat secara horisontal dari pantai ke laut lepas sepanjang

yaitu musim semi dan musim panas dalam untuk mencari lokasi yang cocok untuk

pertumbuhan mereka. Migrasi vertikal menciptakan sonik lapisan menyebar ketika

zooplankton bergerak ke permukaan pada malam hari dan tempat yag terdalam pada

siang hari. Pada daerah berlumpur dengan olakan gelombang besar, migrasi vertical

zooplankton akan terhalang. Sedangkan, migrasi horisontal musiman mengakibatkan

zooplankton akan mengalami blooming (pengkayaan).

3. INFAUNA DAN EPIFAUNA BENTHIC

Infauna Benthic (organisma yang tinggal di sedimen) dan epifauna

(organisma yang mempertahankan hidup di sedimen) adalah suatu kumpulan taxa

berbeda-beda mencakup clam, ketam, cacing, keong, udang, dan ikan. Sedangkan

burrowers, adalah binatang pemakan bangkai, pemangsa, dan pemberi makan/tempat

makan sejumlah phytoplankton, zooplankton, sedimen, detritus dan nutrient lainnya.

Mereka berperan penting dalam jaring makanan di pantai berlumpur, juga

bertindak sebagai konvertor untuk pembuatan bahan-bahan organik pada tingkatan

trophic lebih tinggi, sehingga menyokong peningkatan produktivitas alam bebas

(wildlife) dan ikan. Di lain pihak, ikan-ikan demersal, neretic, dan pemangsa

terestrial contohnya elasmobranchs ( ikan hiu, skates dan manta rays-pari), flatfish

dan bottomdwelling jenis lainnya; shorebirds; mamalia laut, termasuk ikan paus dan

berang-berang laut; dan manusia. Dengan diuraikannya secara rinci bagaimana

berbagai rantai makanan terhubung ke dalam suatu jaringan makanan terpadu pada

benthic community dalam system dinamika pantai berlumpur adalah penting untuk di

jawab bahwa ekosistem pantai berlumpur ini berperan di dalam keseimbangan

produktifitas primer perairan.

Proses-proses Fisik di Pantai Berlumpur

Fenomena pergerakan air dan aliran sedimen di daerah pesisir, lebih khusus

untuk dataran delta dan hutan mangrove adalah fenomena khusus dan spesifik.

Genesa pantai berlumpur oleh Sunarto (2002), tersusun oleh materi lebek/lumpur.

Proses sedimentasi dipantai dapat dibedakan menjadi deposisi dan siltasi (Simeoni et

al, 2002). Deposisi umumnya diartikan sebagai pengendapan sedimen lepas

(klastik), sedangkan siltasi atau pelumpuran diartikan sebagai pengendapan material

lumpur atau sedimen lembek (Nittrouer and Kravitz, 1996).

Proses hydro-physical yang terjadi di pantai berlumpur adalah suatu rejim

dari seluruh variabel kejadian dimana angka rata-rata menjadi penting sebagai acuan

melihat pergerakan air (current),dinamika pasang surut (tidal assymetri) dan energi

gelombang (wave energy) pada suatu musim (Carter, 2002). Pergerakan massa air

ini banyak mempengaruhi keberadaan organisme pantai berlumpur (Elliot et al,

1998). Pergerakan uni-directional, multi-directional dan ocillatory, adalah tiga tipe

yang berbeda pergerakan massa air di pantai berlumpur dimana pergerakan air ini

akan memberikan tekanan yang menguntungkan keadaan lingkungan itu sendiri

(Carter, 2002). Selain itu, selama badai (storm event) di daerah pantai berlumpur

akan menimbulkan perubahan ekstrim pembentukan energi dan arah gelombang

(Pethick, 1984) Dyer, 1998). Menurut Buller and McMannus (1979) pantai

berlumpur sangat sensitive terhadap pengaruh perubahan hydro-physical lingkungan

perairan. Sebagai contoh, aksi gelombang yang muncul secara periodik dapat

merubah paras pantai berlumpur secara fisik akibat diterjang badai, sehingga lumpur

atau pasir akan terangkat setinggi 20 cm. Seperti adanya kejadian badai, merupakan

suatu mekanisme penting yang dapat mengurutkan kembali sedimen (lumpur), sisa-

sisa partikel kasar dan pelepasan kembali kealam sedimen-sedimen yang telah

tercemar (Buller and McManus, 1979).

Proses-proses fisik di pantai berlumpur merupakan suatu sistem yang saling kait-

mengkait antara sistem daratan dan lautan. Pada sistem di estuaria adalah merupakan

contoh kasus yang menarik, di karenakan pada sistem inilah pada umumnya tedapat

pantai berlumpur. Aliran energi pada wlayah estuari mencakup aliran keluar dan

aliran kedalam, yang dapat merubah bentuk bentang alam dari sistem estuari tersebut

(Towned, 2004) Secara umum estuaria merupakan bagian dari pantai dimana aliran

sungai bermuara. Terdapat berbagai cara dalam mendefinisikan dan mengklasifikasi

estuaria. Dimana, estuaria dipandang sebagai daerah yang terjangkau oleh aliran

pasang surut dari laut terbuka, terdapat gradien salinitas dan densitas yang dihasilkan

oleh proses pertemuan antara aliran air laut salinitas tinggi dan air sungai bersalinitas

rendah (Dyer, 1998.,Towned, 2004).

Gambar. Model Sistemis Aliran di Daerah Estuari (Towned, 2004)

Disajikan pada model sistemik di atas (gambar 5) oleh Towned (2004),

membagi atas tiga (3) kompartement utama sebagai acuan terjadinya proses aliran di

daerah estuari. Kompartement pertama adalah: Marine System, dimana proses utama

sebagai pengendali gerak adalah tekanan (pressure) sehingga terbentuknya

hembusan yang mengakibatkan angin dan gelombang (Finlayson, 2005). Pusatnya

adalah merupakan olakan yang berasal dari pasang surut dan peningkatan massa air

laut. Kompartemen selanjutnya adalah: Estuary, terbagi atas dua bagian utama

adalah dimensi butiran sedimen (granula) dan bentuk alamiah estuaria, pengaruh

utama yang terjadi pada sistem ini adalah prosess terjadinya aktivitas pasang surut

(tidal assymetri) sehingga terjadi gerakan aliran seperti current density dan

secondary circulation.

Lain halnya proses sistemis dinamika pergerakan sedimen di daerah estuari

adalah merupakan satu kesatuan yang tidak terpisahkan di antara ketiga sistem yang

ada di wilayah pesisir. Contoh kasus pada gambar 6, memperlihatkan bahwa

behaviour system dari pantai berlumpur (Towned, 2004) di awali oleh pengaruh laut

(marine system) dan daratan (catchment basin). Sifat neutral bouyant pada sistem

estuari mempengaruhi sifat aliran (arus) baik dari darat maupun laut sehingga

sedimen akan terkonsentrasi di muara sungai (Long et al, 2000).

Gambar. Model Sistemis Aliran Sedimen Halus di Daerah Estuari (Towned,

2004)

Demikianpula, proses yang terjadi di pantai berpasir, dimana proses keluar

masuknya air di dalam sistem karena adanya pengaruh dari tiga (3) model sistem

yang ada. Pertama adalah pada sistem laut (marine system), dominan di pantai

berpasir adalah sedimen halus menumpuk membentuk dan terakumulasi di wilayah

estuari (Anthony dan Orford, 2002). Morfodinamika pantai rendah (estuaria, pantai

berpasir, berlumpur, lagoon) sudah dilakukan banyak penelitian dengan

menggunakan skala waktu tercatat di awali oleh : Sherman et al., 1994) Hegge et al.,

1996) Jackson, 1999) Lampe et al., 2003 Goodfellow dan Stephenson, 2005) dan

juga untuk jangka waktu panjang sudah di mulai oleh Nordstrom dan Jackson, 1992

Benavente et al., 2000 dan Costas et al., 2005.

Dari analisis sistem yang di lakukan oleh Towned, didukung pula oleh Costas

et al, 2005, bahwa distribusi sedimen mengarah kemuara akan memiliki ukuran

butiran sediman yang lebih kecil, sampai di bagian tengah daerah estuaria (mid –

estuaria). Perbedaan yang ditunjukkan oleh Allen, 1972 in Lampe et al, 2003

disebabkan karena di daerah estuaria tersebut mengalami gangguan oleh adanya

aktivitas manusia. Dimana umumnya daerah estuaria sendiri adanya pemanfaatan

berlebih dengan didirikannya banyak daerah industri.

Oleh karena itu, dinamika sifat fisik di wilayah pantai berlumpur merupakan

suatu fenomena tersendiri, walaupu telah mengalami banyak gangguan campur

tangan manusia akan tetapi wilayah ini sendiri belumlah mendapat perhatian khusus

di dalam memanfaatkan sebagai lahan potensial.

B. Pengertian Jaring – Jaring Makanan beserta contoh

Jaring- jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang saling berhubungan satu

sama lain sedemikian rupa sehingga membentuk seperi jaring-jaring. Jaring-jaring

makanan terjadi karena setiap jenis makhluk hidup tidak hanya memakan satu jenis

makhluk hidup lainnya.

Laut merupakan salah satu bagian utama dari komposisi permukaan bumi.

Perbandingan daratan dan lautan adalah 30 % bagian dari permukaan bumi adalah

daratan, dan 70 % sisanya adalah lautan. Presentase wilayah lautan yang besar ini

akan lebih mudah diamati jika dibagi berdasarkan sub–sub bagian, dan prinsip

ekologi yang berlangsung didalamnya. Nybaken (1992) membagi secara garis besar

daerah perairan laut, menjadi 2 (dua) kawasan utama yaitu pelagik dan bentik. Zona

pelagik adalah zona permukaan laut yang menerima cahaya matahari (fotik),

sedangkan zona bentik adalah zona dasar laut yang kurang atau tidak sama sekali

menerima cahaya matahari (afotik).

Pada zona pelagik terdapat 3 jenis ekosistem utama, dan umum dijumpai,

yaitu ekosistem terumbu karang, padang lamun, dan hutan mangrove. Ketiga

ekosistem ini memiliki produktivitas primer yang tinggi. Terumbu karang merupakan

suatu ekosistem yang memiliki produktivitas tertinggi di seluruh ekosistem alamiah

yang terdapat di sekitarnya. Romimohtarto dan Juwana (1999) menyatakan bahwa

produktivitas primer rata-rata terumbu karang adalah 20.000 Kcal/m2/tahun atau

sekitar 10 g/m2/hari. Nybakken (1992) menyatakan terumbu memiliki kemampuan

untuk menahan bahan organik dan menjalankan fungsinya seperti layaknya sebuah

kolam yang akan menampung sesuatu segala dari luar.

Bahan organik yang tertampung adalah indikator kesuburan ekosistem

terumbu karang. Karena bahan organik tersebut akan didekomposisi oleh bakteri dan

selanjutnya menjadi nutrien anorganik yang dapat dimanfaatkan oleh produser untuk

kebutuhan fotosintesis. Nutrien tersebut berupa Karbon organik, Nitrogen, dan

Posfat. Selanjutnya kesuburan ekosistem terumbu karang, menghadirkan

keanekaragaman (biodiversity) organisme perairan di dalamnya. Dimana organisme-

organisme perairan ini memiliki fungsi secara ekonomi dan ekologi. Secara ekonomi,

Nontji (1993) menjelaskan bahwa organisme yang hidup di terumbu mempunyai

nilai niaga seperti udang karang, rajungan, kerang lola dan berbagai jenis ikan

karang, yang biasanya dimanfaatkan sebagai ikan hias.

Pemanfaatan secara ekonomi semata-mata, akan menyebabkan degradasi

lingkungan dan overeksploitasi dimana akan memberikan dampak negatif secara

ekologi. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah kajian yang mendalam tentang materi

unsur hara yang mempengaruhi biodiversity dan untuk mengetahui beberapa

organisme perairan yang dalam siklus hidupnya berinteraksi dengan ekosistem

karang, seperti pada jaring makanan.

Secara garis besar tingkat trofik dalam jejaring makanan dibagi menjadi dua

kelompok, yaitu kelompok produsen yang bersifat autotrof karena dapat

memanfaatkan energi matahari untuk mengubah bahan-bahan anorganik menjadi

karbohidrat dan oksigen yang diperlukan seluruh makhluk hidup, dan kelompok

konsumen yang tidak dapat mengasimilasi bahan makanan dan oksigen secara

mandiri (heterotrof).

Contoh : Jaring makanan terumbu karang

Nybakken (1992) mengelompokkan produsen yang terdapat pada jaring makanan

karang adalah alga koralin, alga hijau alga coklat dan zooxanthella. Dari gambar

diatas dapat diamati bahwa produser dikonsumsi oleh sejumlah organisme

avertebrata seperti bintang laut raksasa ( Acanthaster planci ) dan invertebrata seperti

ikan kepe-kepe (Chaetodontidae). Terdapat juga organisme yang memakan alga

yang banyak terdapat di ekosistem karang seperti ikan famili Acanthuridae. Tipe

pemangsaan yang ada adalah 50-70 % karnivora. Goldman dan Talbot 1976 dalam

Nybakken (1992) menyatakan bahwa banyak dari ikan karnivora di ekosistem

terumbu karang adalah opurtunistik. Mengambil apa saja yang berguna bagi mereka.

Mereka juga memakan mangsa yang berbeda pada tingkatan yang berbeda dalam

siklus kehidupan mereka.

C. Pengertian Piramida Makanan beserta contoh

Fenomena interaksi antara rantai-rantai makanan dan hubungan metabolisme

menyebabkan berbagai komunitas memiliki struktur tropik tertentu. Demikian pula

pada berbagai ekosistem seperti : ekosistem danau, hutan, terumbu karang, padang

rumput juga memiliki struktur tropik tertentu. Struktur tropik dapat diukur dan

digambarkan dengan biomassa per satuan luas maupun dengan banyaknya energi

yang diserap per satuan waktu pada tingkat tropik yang berurutan (Resosoedarmo,

1985)

Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi,

dimana tingkat pertama atau tingkat produsen merupakan tingkatan yang paling

dasar dari tingkat-tingkat berikutnya hingga membentuk puncaknya.

Piramida ekologi (seperti pada gambar) dapat mengukur struktur tropik dan

fungsi tropik berupa : piramida jumlah individu (A), piramida biomassa (B), dan

piramida energi. Piramida biomassa dianggap lebih baik daripada piramida jumlah

individu karena disini hubungan kuantitatif biomassa dapat terlihat. Piramida ekologi

memberikan gambaran kasar tentang efek hubungan rantai pangan untuk kelompok

ekologi secara menyuluruh (Resosoedarmo, 1985)

Gambar : A. Contoh piramida jumlah. Jumlah organisme (tidak termasuk pengurai) di padang rumput disusun menurut tingkat tropik. B. Contoh piramida biomassa dari suatu ekosistem terumbu karang. Angka-angka adalah bobot kering biomassa C. Contoh piramida energi berdasarkan nilai tahunan. Sebagian dari energi total yang ditambat sebagai biomassa organik yang secara potensial tersedia sebagai makanan bagi populasi lain dalam tingkat tropik berikutnya ditunjukkan dengan angka dalam kurung.

Piramida ekologi dipergunakan untuk menunjukkan hubungan kuantitatif

komponen biologis dalam ekosistem. Menurut fungsinya piramida ekolagi dapat

menggambarkan struktur tropik dan fungsi tropik melalui 3 tipe piramida ekologi,

yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi.

Gambar : Bentuk piramida ekologi

a. Piramida Jumlah

Piramida jumlah mengelompokkan individu yang menempati daerah tertentu

berdasarkan tingkat tropiknya. Piramida jumlah melukiskan jumlah individu

organisme yang ada pada tiap tingkat tropik, seperti 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 sebagai produsen selalu lebih banyak daripada

organisme herbivora sebagai konsumen I. Demikian pula jumlah herbivora selalu

lebih banyak daripada jumlah karnivora tingkat 1 yang akan berperan sebagai

konsumen II. Karnivora tingkat 1 juga selalu lebih banyak daripada karnivora

tingkat 2, jadi piramida jumlah ini di dasarkan atas jumlah organisme di tiap tingkat

trofik.

Gambar : Piramida jumlah

b. Piramida Biomassa

Piramida ini mengelompokkan individu-individu yang mewakili tiap tingkat

tropik berdasarkan biomassanya. Biomassa disebut juga standing crop yaitu jumlah

nyata materi hidup yang terkandung dalam ekosistem.Biomassa juga dapat diartikan

sebagai ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Piramida ini dianggap lebih baik

daripada piramida jumlah karena hubungan kuantitatif biomassa dapat terlihat.

Massa individu ditimbang setelah terlebih dahulu dikeringkan sehingga diperoleh

berat kering individu. Biomassa individu dinyatakan dalam satuan berat/satuan luas

atau gram berat kering/m2. 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 umumnya menyempit

secara tajam dari produsen di bagian dasar ke karnivora tingkat atas di bagian ujung,

karena transfer energi antara tingkat-tingkat tropik adalah sedemikian tidak efisien.

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.

Gambar : Piramida Biomassa

c .Piramida energi

Seringkali 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.

Piramida energi disebut juga piramida produktifitas dan dinyatakan dalam mg berat

kering/m2/waktu. Dibandingkan dengan kedua piramida yang lain, piramida nergi

merupakan piramida terbaik yang dapat menggambarkan dinamika kehidupan dari

komponen-komponen penyusun ekosistem karena :

1. Dapat memberikan gambaran yang dinamis dan menyeluruh dalam satuan

ruang dan waktu tentang kecepatan perpindahan energi potensial dalam

bentuk materi (bahan makanan) di sepanjang rantai makanan atau tingkat

tropik yang berurutan.

2. Bentuk piramida tidak dipengaruhi oleh variasi dalam ukuran maupun laju

metabolisme individu-individu yang berada pada setiap tingkatan tropik.

Oleh karena itu apabila semua sumber energi diperhitungkan maka bentuk

piramida energi tidak pernah terbalik karena sesuai dengan hukum

termodinamika II.

Energi yang berpindah melalui sebuah ekosistem berada dalam sebuah urutan

transformasi. Pertama produsen merubah sinar matahari menjadi energi kimia yang

disimpan di dalam protoplasma (sel-sel tumbuhan) di dalam tanaman. Selanjutnya

konsumen pertama memakan tanaman, merubah energi menjadi bentuk energi kimia

yang berbeda yang disimpan di dalam sel-sel tubuh. Energi ini berubah kembali

ketika konsumen kedua makan konsumen pertama.

Gambar : Piramida energi

Sebagian besar organisme memiliki efisiensi ekologi yang rendah. Ini berarti

mereka hanya dapat merubah sedikit bagian dari energi yang tersedia bagi mereka

untuk disimpan menjadi energi kimia. Contohnya tanaman-tanaman hijau hanya

dapat merubah sekitar 0,1 hingga 1 % tenaga matahari yang mencapainya ke dalam

protoplasma. Sebagian besar energi yang tertangkap di bakar untuk pertumbuhan

tanaman dan lepas ke dalam lingkungan sebagai panas. Begitu juga herbivora atau

binatang pemakan tumbuhan dan karnivora binatang pemakan daging merubah

energi ke dalam sel-sel tubuh hanya sebagian dari zat makanan yang dikonsumsi. 

Karena begitu banyaknya energi yang lepas sebagai panas pada setiap

langkah dari rantai makanan, semua ekosistem mengembangkan sebuah piramida

energi. Tanaman sebagai produsen menempati bagian dasar piramid, herbivora

(konsumen pertama) membentuk bagian berikutnya, dan karnivora (komsumen

kedua) membentuk puncak piramida. Piramid tersebut mencerminkan kenyataan

bahwa banyak energi yang melewati tanaman dibandingkan dengan herbivora, dan

lebih banyak yang melalui herbivora dibandingkan dengan karnivora.

Di dalam ekosistem-ekosistem daratan piramida energi tersebut menghasilkan

sebuah piramida biomasa (berat). Ini berarti bahwa berat total dari tanaman-tanaman

adalah lebih besar dibandingkan dengan berat total herbivora yang melampaui berat

total karnivora. Tetapi di dalam lautan biomasa (berat) tanaman-tanaman dan

binatang-binatang adalah sama.

  Ahli-ahli ekologi mengumpulkan informasi pada sebuah piramida biomasa

pada Isle Royale. Mereka meneliti hubungan piramida diantara tanaman, rusa dan

serigala. Dalam sebuah penelitian mereka menemukan bahwa diperlukan tanaman

seberat 346 kg untuk makanan rusa seberat 27 kg. Rusa seberat inilah yang

diperlukan untuk makanan serigala seberat 0,45 kg.

  Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yang

tersedia di tiap tingkat trofik. Berkurang-nya energi yang terjadi di setiap trofik

terjadi karena hal-hal berikut.

1. Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat

trofik selanjutnya.

2. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicerna dan dikeluarkan sebagai

sampah.

3. Hanya sebagaian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh

organisme, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.

Energi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi

diperoleh organismee dari makanan yang dikonsumsinya dan dipergunakan untuk

aktivitas hidupnya.

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama kehidupan. Tumbuhan berklorofil

memanfaatkan cahaya matahari untuk berfotosintesis. Organisme yang menggunakan

energi cahaya untuk merubah zat anorganik menjadi zat organik disebut

kemoautotrof Organisme yang menggunakan energi yang didapat dari reaksi kimia

untuk membuat makanan disebut kemoautotrof.Energi yang tersimpan dalam

makanan inilah yang digunakan oleh konsumen untuk aktivitas hidupnya.

Pembebasan energi yang tersimpan dalam makanan dilakukan dengan cara

oksidasi (respirasi). Golongan organisme autotrof merupakan makanan penting bagi

organisme heterotrof, yaitu organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri

misalnya manusia, hewan, dan bakteri tertentu. Makanan organisme heterotrof

berupa bahan organik yang sudah jadi.

Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke

bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen

primer, konsumen tingkat tinggi, sampai ke saproba di dalam tanah. Siklus ini

berlangsung dalam ekosistem

Beberapa usaha telah dilakukan untuk mengukur alirn energi melalui rantai

makanan. Salah satu yang paling mendalam ialah dilaksanakan oleh H.T. Odum pada

ekosistem sungai, Silver Spring, di Florida. Beliau menemukan bahwa hasil produsen

ialah 8833 kkal/m2/tahun (perhatikan gambar di bawah). Sebagain besar dari bahan

ini (5465 kkal) menjadi sisa-sisa tambahan yang dihancurkan oleh pengurai atau

aliran keluar sistem. Herbivora mengkonsumsi 3368 kkal/m2/tahun. Lebih dari 1.890

kkal hilang, terutama melalui respirasi seluler. Jadi produktivitas bersih herbivora

adalah 1478 kkal/m2/tahun. Hal ini merupakan 17% dari produktivitas bersih

produsen. Beberapa konsemen primer mati dan sisanya hancur disitu atau diangkut

ke hilir. Hanya 383 kkal/m2/tahun dikonsumsi oleh konsumen sekunder. Diantaranya

316 kkal digunakan dalam respirasi, yang hanya bersisa 67 kkal/m2/tahun

produktivitas bersih pada tingkat tropik tersebut. Ini hanya 4% dari produktivitas

berih dari tingkatan sebelunya. Efesiensi rendah seperti ini adalah khas bagi

karnivora. Dari produktivitas bersih tersebut pada tingkatan konsumen sekunder

(karnivora pertama), akhirnya 46 kkal hilang karena hancur dan pengangkutn hilir.

Hanya 21 kkal/m2/tahun samapai pada konsumen tersier. Dari jumlah ini mereka

menggunakan 15 kkal dalam respirasi, dan mempunyai produktivitas bersih hanya

sebesr 6 kkal/m2/tahun (Kimball,1983)

Gambar : Aliran energi melalui Silver Spring (Berdasarkan data yang diperoleh Howard T.

Odum)

Dari aliran energi dan data Odum untuk produktivitas bersih pada berbagai

tingkatan tropik di Silver Springs, kita memperoleh piramida energi seperti yang

ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Gambar : Piramida energi di Silver Springs, Florida. Angka merupakan hasil bersih pada setiap tingkatan tropik yang dinyatakan dalam kkal/m 2/tahun. (Berdasarkan data yang diperoleh Howard T. Odum)

Pada setiap mata rantai makanan sebagian besar energi matahari, yang

semuanya ditangkap oleh autotrof yang berfotosintesis, dihamburkan kembali ke

alam sekitarnya (sebagai panas). Maka kita dapat menyimpulkan bahwa jumlah total

energi yang tersimpan dalam tubuh popuasi tertentu tergantung pada tingkatan

tropiknya. Sebagai contoh seperti pada gambar,jumlah total energi yang terdapat

dalam populasi katak harus jauh lebih kecil daripada yang ada dalam serangga yang

merupakan mangsanya. Pada gilirannya, serangga hanya mempunyai sedikit energi

yang disimpan dalam tumbuhan yang dimakannya. Penurunan jumlah total energi

yang tersedia pada tingkat tropik dapat diterangkan melalui piramida energi

(Kimball, 1983)

 

.

Gambar 10 : Piramida energi. Pada setiap rantai makanan, energi yang semula disimpan oleh tumbuhan rumput autotrofik

dihamburkan

Bentuk - bentuk piramida ekologi di beberapa ekosistem

Piramida jumlah dalam suatu akre rumput taman ( Odum, dalam Kimball,1983)

Piramida biomassa di Silver Spring, Florida (a) dan piramida terbalik biomassa

dalam suatu danau (Kimball,1983)

Piramida ekologi pada ekosistem perairan terbuka hingga hutan-hutan yang luas

Keterangan Gambar :

o P = produsen, C1= konsumen primer, C2= konsumen sekunder, C3= konsumen tersier

(karnivora puncak), S = saprotrof (bakteri & cendawan), D = pengurai (bakteri,

cendawan + detrivora).

o A. Data tumbuhan padang rumput dari Evans dan Cain,1952; data binatang dari

Walcott,1937; hutan daerah beriklim sedang didasrkan atas hutan-hutan Wytham

dekat Oxford, England

o B. Saluran Inggris, Harvey 1950, Danau Wisconsin (danau Webwer), Juday 1942,

Padang Tua Georgia, E.P.Odum, 1957 ; terumbu karang, Hutan Panama, F.B.Golley

dan G. Child

o C. Silver Springs, H.T. Odum, 1957

o D. Danau Italia (Lago Magiore), Ravera 1969

o E. Arthropoda tanah, Engelmann, 1968

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan

hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya sangat

kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan timbal balik

antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati membentuk sistem ekologi yang disebut

ekosistem. Di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, aliran energi, dan siklus

biogeokimia Setiap ekosistem juga memiliki suatu struktur tropic (trophic structure)

dari hubungan makan-memakan. Para ahli ekologi membagi spesies dalam suatu

komunitas atau ekosistem ke dalam tingkat-tingkat tropic (trophic levels)

berdasarkan nutriennya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008. Rantai Makanan. http://trimendes.com/Web development,info media .

(11 September 2008)

Anonim, 2008. Piramida Ekologi. http://freewebs.com/aget/materi.html. (11

September 2008)

Champbell, Neil.A,1999.Biology.California : University of California Riverside

Fajrina, S, 2008. Biologi. http : //sudewi-biologi.blogspot.com/”Biologi”

Kimball, Jhon.W, 1983.Biologi ( Edisi ke lima jilid 3). Jakarta : Erlangga.

Kristanto,P,2002. Ekolgi Industri. Yogyakarta : Andi bekerjasama LPPM Universitas

Kristen Petra Surabaya.

Odum,E.P.1996.Dasar-dasar Ekologi (edisi ke 3). Yogyakarta :Gajah Mada

University Press

Phai.2008.RantaiMakaan

http://ilmupedia.com/index.php/component/content/article/40-aksi-

interaksi/133 aliran energi .(5 September 2008)

Resosoedarmo,S.1985.Pengantar Ekologi. Jakarta : PPs IKIP Jakarta Bekerjasama

dengan BKKBN Jakarta.