11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

BAB.II.Ekosistem

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Ekosistem

Komponen Beberapa Tipe Aliran Energi Suksesi Daur Biogeokimia

Abiotik

Biotik

Ekosistem Alami

Ekosistem Binaan

Rantai Makanan

Jaring-JaringMakanan

Piramida Ekologi

Piramida JumlahIndividu

PiramidaBiomassa

PiramidaEnergi

SuksesiPrimer

SuksesiSekunder

EkosistemKlimaks

Daur C

Daur N

Daur S

Daur P

Daur O

memiliki terdapat terjadi terjadi terjadi

terdiri atas dibedakan menjadi melalui

membentuk

membentuk

terdiri atas

terdiri atas

menuju

meliputi

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Ekosistem

A. Komponen Ekosistem

B. Tipe-Tipe Ekosistem

C. Aliran Energi

D. Rantai Makanan

E. Piramida Ekologi

F. Daur Biogeokimia

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

A. Komponen EkosistemA. Komponen Ekosistem

Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.

merupakan hubungan timbal balik yang kompleks antara makhluk hidup dan lingkungannya, baik lingkungan hidup maupun tak hidup

merupakan hubungan timbal balik yang kompleks antara makhluk hidup dan lingkungannya, baik lingkungan hidup maupun tak hidup

fungsional dasarfungsional dasar

1. Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem

2. Komponen Penyusun Ekosistem

3. Suksesi

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Satuan ekosistem: individu, populasi, komunitas, dan biom

Satuan ekosistem: individu, populasi, komunitas, dan biom

Asal kata ”in” (Latin) yang berarti tidak dan dividuus yang berarti dapat dibagi

Asal kata ”in” (Latin) yang berarti tidak dan dividuus yang berarti dapat dibagi

individu adalah makhluk hiduptunggal (yang tidak dapat dibagi-bagi)

individu adalah makhluk hiduptunggal (yang tidak dapat dibagi-bagi)

Contoh: Seorang manusia, sebatang pohon kelapa, seekor kucing, dan seekor belalang

merupakan individu

Contoh: Seorang manusia, sebatang pohon kelapa, seekor kucing, dan seekor belalang

merupakan individu

1. Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

b. Populasi

Natalitas Mortalitas Imigrasi

Dinamika populasi

Kelompok yang dinamis

Daya biak populasi

Pertumbuhan suatu populasi

Satu atau lebih individu suatu spesies yang hidup di suatu tempat disebut populasi (Latin: populus = rakyat, penduduk)

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

c. Komunitas

Komponen biotik suatu ekosistem dinamakan komunitas

Interaksi antarpopulasi membentuk suatu komunitas

Individu selalu dikelilingi oleh berbagai makhluk hidup, yaitu makhluk hidup dari spesiesnya sendiri dan makhluk hidup dari bermacam-macam spesies lain

Komunitas akuatikKomunitas akuatik Komunitas terestrialKomunitas terestrial

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

d. Ekosistem

Makhluhidupk Lingkungan

Ekosistem danauEkosistem danau

Ekosistem sawahEkosistem sawah

Ekosistem sungaiEkosistem sungai

Ekosistem lautEkosistem laut

Ekosistem hutan hujan tropis

Ekosistem hutan hujan tropis

Ekosistem kolamEkosistem kolam

EkosistemEkosistem

Ekosistem Kolam

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

e. Biom

Beberapa ekosistem yang memiliki sifat-sifat lingkungan yang sama dan memiliki karakteristik komunitas hewan yang samaBeberapa ekosistem yang memiliki sifat-sifat lingkungan yang sama dan memiliki karakteristik komunitas hewan yang sama

Tipe-Tipe BiomTipe-Tipe Biom

Hutan konifer TundraHutan hujan tropis

Gurun tropisPadang rumput Savana

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Lingkungan:Segala sesuatu yang ada di sekeliling

makhluk hidup dan berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup tersebut.

Lingkungan:Segala sesuatu yang ada di sekeliling

makhluk hidup dan berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup tersebut.

Lingkungan tertentu tempat suatu makhluk hidup tumbuh dan hidup secara

alami Habitat

Lingkungan tertentu tempat suatu makhluk hidup tumbuh dan hidup secara

alami Habitat

Habitat cacing pita adalah usus hewan Mammalia

Habitat cacing pita adalah usus hewan Mammalia

Habitat belut adalah tanah persawahan

Habitat belut adalah tanah persawahan

Habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut tropis

Habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut tropis

Kekhususan kedudukan, peran,

atau fungsi makhluk hidup dalam habitatnya

nisia (niche) atau relung

Kekhususan kedudukan, peran,

atau fungsi makhluk hidup dalam habitatnya

nisia (niche) atau relung

Charles Elton (1927)

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

2. Komponen Penyusun Ekosistem

a. Komponen Abiotik

Cahaya matahari

Air

Suhu

Derajat keasaman (pH)

Kelembapan

Kadar garam (salinitas)

Sumber energi utama

Sumber panas

Melarutkan zat-zat kimia di dalam sitoplasma

Menjaga tekanan osmosis

Tempat terjadinya berbagai proses kimia

Suhu optimum 0–40oC

menentukanTipe ekosistem

Mineral

Oksigen (O2)

Karbon dioksida (CO2)

Respirasi

Respirasi

Katalisator reaksi metabolisme

Penyusun tubuh

Keseimbangan asam basa

Pengatur fungsi faal

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

b. Komponen Biotik

1) Produsen

Semua organisme yang mampu membuat zat organik yang dibutuhkannya dari zat-zat anorganik

Organisme (tumbuhan hijau) dapat mengubah senyawa anorganik (karbon dioksida dan air) menjadi senyawa organik (karbohidrat atau amilum) yang diperlukannya dengan bantuan energi cahaya melalui proses fotosintesis

Organisme yang mampu mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik yang diperlukannya dengan bantuan energi kimia

Organisme autotrof

Organisme fotoautotrof

Organisme kemoautotrof

Tanaman bunga matahari berperan sebagai produsen

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

2) Konsumen

Organisme yang tidak dapat menghasilkan zat-zat organik yang dibutuhkannya dari zat-zat anorganik

Konsumen = organisme heterotrof

Herbivor Konsumen pemakan tumbuhan

Karnivor Konsumen pemakan herbivor

Detritivor Konsumen pemakan detritus

DekomposerKonsumen pengurai zat-zat organik menjadi zat-zat anorganik

Saprotrof Konsumen yang hidup dalam media organik

Belalang dan badak

Bunglon, ular, beruang, dan harimau

Cacing tanah, luing, dan rayap

Bakteri dan jamur

Jamur

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Ekosistem Kolam

Energi dari cahaya matahari

• Tumbuhan berakar• Tumbuhan mengapung• Plankton

Tumbuhan hijau (produsen)

Herbivor

Karnivor

Detritivor

Dekomposer Nisia ikan pemakan detritus

Lumpur pada dasar kolam

Tumbuhan rawa

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

3. Suksesi

Proses pertumbuhan komunitas di dalam suatu ekosistem hingga mencapai keadaan klimaks

Suksesi terjadi sebagai akibat dari adanya interaksi antara tekanan lingkungan dan kemampuan adaptasi anggota komunitas serta kompetisi antarkomunitas dalam ekosistem

Proses suksesi diawali dengan tumbuhnya tumbuhan perintis yang meliputi tumbuhan ganggang, lumut kerak (liken/lichens), lumut daun, dan beberapa jenis tumbuhan tingkat tinggi tertentu

Suksesi pada danau

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Kehadiran tumbuhan perintis akan menambah jumlah partikel-partikel

mineral tanah

Meningkatnya kandungan mineral tanah menyebabkan perubahan faktor-faktor abiotik tanah, seperti pH, kandungan unsur-unsur hara, dan kadar air sehingga pada akhirnya terbentuk lingkungan

yang cocok bagi tumbuh-tumbuhan baru lainnya

Tumbuhan Perintis(ganggang, lumut kerak (liken/lichens), lumut daun, dan beberapa jenis tumbuhan tingkat tinggi tertentu)

Pembusukan tumbuhan perintis

yang mati

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Berdasarkan kondisi habitat pada awal proses suksesi terjadi, dikenal dua macam suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder

a. Suksesi Primer

Terjadi pada suatu kawasan yang semula tidak memiliki komponen biotik, kemudian hadir komponen biotik yang akhirnya hidup dalam kawasan tersebut dan berkembang menjadi suatu ekosistem

Terjadi apabila ada gangguan pada komunitas atau ekosistem asal yang mengakibatkan hilang atau musnahnya komunitas asal secara total sehingga di tempat komunitas asal tersebut terbentuk habitat atau substrat baru dengan komunitas yang baru pula

Gangguan dapat terjadi secara alami (misalnya, tanah longsor, letusan gunung berapi, endapan lumpur di muara sungai, ataupun endapan pasir di pantai) atau dibuat oleh manusia (contohnya, penggundulan hutan, pengurukan lahan, dan penambangan)

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Suksesi primer pada lahar membeku yang berumur ribuan tahun

Contoh klasik tentang suksesi primer adalah pembentukan dan perkembangan komunitas di Kepulauan Krakatau setelah Gunung Krakatau meletus pada tahun 1883

Akibat penebangan yang membabi buta, suatu ekosistem hutan berubah menjadi ekosistem padang rumput dan kemudian menjadi ekosistem hutan kembali, juga merupakan contoh suksesi primer

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

b. Suksesi Sekunder

Pada suksesi sekunder, gangguan pada komunitas atau ekosistem, baik secara alami maupun buatan, tidak memusnahkan ekosistem asal secara total

Suksesi sekunder setelah kebakaran hutan Yellow Stone pada tahun 1988

Gangguan, seperti banjir, angin kencang, gelombang tsunami, kebakaran hutan secara alami, penebangan hutan secara selektif, ataupun pembakaran padang rumput secara sengaja terkadang menyisakan komunitas awal

Sisa-sisa komunitas tersebut dapat tumbuh dan membentuk komunitas baru. Perubahan itu terus terjadi sampai terbentuk komunitas klimaks kembali

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Suksesi Primer Suksesi Sekunder

Habitat awal terdiri atas substrat yang sama sekali baru

Substrat lama dan kehidupan masih ada

Tumbuhan yang tumbuh pada tahap awal itu (tumbuhan perintis)

berasal dari benih dan biji yang datang dari luar

Biji-biji dan benih awal dapat berasal dari luar atau dari biji-biji dan benih

organisme yang tersisa dari komunitas awal

Memerlukan waktu yang lama Memerlukan waktu yang lebih singkat daripada suksesi primer

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

B. Tipe-Tipe Ekosistem Ekosistem Alami

Ekosistem BinaanBerdasarkan keterlibatan atau campur tangan manusia

Berdasarkan media tumbuhnya

Ekosistem air (akuatik)

Ekosistem darat (terestrial)

Berdasarkan salinitasnya

Ekosistem air tawar

Ekosistem air laut

Ekosistem air payau

Berdasarkan ketinggian tempat Ekosistem dataran rendah

Ekosistem dataran tinggi

Berdasarkan jenis vegetasinya

Ekosistem hutan

Ekosistem tegakan

Ekosistem savana/rumput

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

1. Ekosistem Hutan Pinus

Ekosistem hutan pinus terdapat pada daerah dengan ketinggian 700–1.000 m atas permukaan laut (dpl) dengan suhu rata-rata 18–23oC. Vegetasi yang mendominasi adalah pinus (Pinus merkusii)

2. Ekosistem Belukar

Jenis ekosistem ini dijumpai pada ketinggian kurang dari 1.000 m dpl dengan suhu rata-rata 21–26oC. Ekosistem ini memiliki vegetasi utama, antara lain Macaranga, Melastoma, Mallotus, dan Trema

3. Ekosistem Hutan Payau (Mangrove)

Ekosistem hutan payau terdapat pada daerah dengan ketinggian kurang dari 5 m dpl. Suhu rata-rata pada daerah tersebut adalah sekitar 26oC. Rhizophora, Bruguiera, Avicennia, dan Sonneratia merupakan vegetasi yang mendominansi ekosistem tersebut

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

4. Ekosistem Hutan Musim Gugur Daun

Daerah dengan ketinggian kurang dari 800 m dpl dan bersuhu rata-rata di atas 22oC merupakan tempat terdapatnya ekosistem ini. Ekosistem ini memiliki vegetasi utama, antara lain Protium javanicum, jati (Tectona grandis), Eucalyptus, dan Pterocarpus.

5. Ekosistem Padang Rumput Pegunungan

Daerah dengan ketinggian 1.500–2.400 m dpl dan dengan suhu rata-rata 18–23oC adalah tempat ekosistem ini berada. Vegetasi utamanya, antara lain Festuca, Agrostis, Cymbopogon, dan Imperata cylindrica.

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

C. Aliran Energi

Aliran energi dalam suatu ekosistem

Dibandingkan dengan energi yang diterima secara langsung oleh produsen, energi yang diterima oleh konsumen primer, konsumen sekunder, dan dekomposer akan terus berkurang

Produsen(tumbuhan hijau)

Konsumen Primer(herbivor)

Konsumen Sekunder(karnivor)

Dekomposer(bakteri, jamur, pemakan detritus)

Cahaya matahari

MatiProduk buangan

MatiProduk buangan

MatiProduk buangan

Hilangnya energi saat pembentukan zat organik (gula) pada tumbuhan

Energi cahaya diserap atmosfer

Energi disimpan dalam makanan

Energi dipantulkan dan diradiasikan

Energi diserap dan digunakan untuk

menjaga agar tumbuhan tetap

hidup

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Ada tiga faktor yang menyebabkan hilangnya energi dalam suatu proses memakan dan dimakan:

1. populasi konsumen tidak dapat memanfaatkan seluruh sumber makanan yang ada

2. ketidaksempurnaan dalam melakukan pencernaan makanan

3. gerakan serta respirasi menyebabkan energi hilang dalam bentuk panas

Energi yang diambil dari makanan, dicerna, dan diserap tubuh organisme. Energi yang berpindah ke organisme berikutnya menjadi makin kecil karena sebagian besar sudah terbuang atau digunakan

Pencernaan makanan

Respirasi, gerakan

Cadangan, pertumbuhan, reproduksi

Eliminasi

EkskresiMati

Energi yang tersedia bagi dekomposer

Energi yang tersedia bagi konsumen

Energi hilang sebagai panas

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

D. Rantai Makanan

Rantai makanan dimulai dari tumbuhan hijau dan berakhir pada pengurai. Energi dari sinar matahari dialirkan sepanjang rantai makanan

Tingkat trofikProdusen

1

Tumbuhan hijau

Herbivor

Konsumen pertama

2

Konsumen kedua

Konsumen ketiga

Konsumen keempat

Dekomposer (pengurai)

3456

Karnivor

Bakteri dan jamur

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Jaring Jaring Makanan di Hutan Iklim Sedang

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

E. Piramida Ekologi

Merupakan piramida abstrak yang menggambarkan komposisi komponen biotik penyusun suatu ekosistem

Memberikan gambaran kasar tentang pengaruh hubungan rantai makanan bagi kelompok ekologi secara menyeluruh

Ada tiga macam piramida ekologi:

Piramida jumlah individu

Piramida biomassa

Piramida energi

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

1. Piramida Jumlah Individu

Merupakan suatu diagram batang yang menunjukkan jumlah relatif organisme dalam suatu rantai makanan

Data yang diperlukan untuk membuat piramida jumlah individu relatif mudah dikumpulkan. Namun, kelemahannya adalah tiap organisme dihitung sebagai satu individu tanpa memandang ukuran tubuhnya. Jadi, sebuah pohon beringin yang besar dihitung sama dengan satu sel fitoplankton.

Dalam suatu ekosistem alami (misal danau):jumlah produsen (fitoplankton) > jumlah konsumen I (zooplankton)jumlah konsumen I > jumlah konsumen II (ikan kecil)jumlah konsumen II > jumlah konsumen III (ikan besar)

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Piramida jumlah individu di kolam air tawar dan di hutan

Kolam air tawar

Produsen

Konsumen primer

Konsumen sekunder

Konsumen tersier

Jumlah per m2

Hutan

Jumlah per m2Produsen

Konsumen primer

Konsumen sekunder

Konsumen tersier

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

2. Piramida Biomassa

Piramida biomassa menggambarkan besarnya biomassa komponen biotik suatu ekosistem

Yang dimaksud dengan biomassa adalah massa organisme pada tiap tingkat rantai makanan

Ukuran suatu organisme menentukan besarnya metabolisme organisme tersebut.

Makin kecil suatu organisme, makin besar metabolismenya per gram biomassa, dan makin kecil pula biomassanya. Begitu pula sebaliknya

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Piramida Biomassa

1

2

3

4

Daun-daun hijau (produsen)

Serangga pemakan daun (konsumen herbivor) 1-4 menunjukkan tingkat-tingkat trofik

Burung pemakan serangga (konsumen karnivor)

• konsumen primer memakan produsen; merupakan herbivor

• konsumen sekunder memakan konsumen primer

• konsumen tersier memakan konsumen sekunder; keduanya merupakan karnivor

Angka-angka di sisi kiri menunjukkan tingkat-tingkat trofik, yaitu

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

3. Piramida Energi

Piramida energi dapat memberikan gambaran menyeluruh mengenai sifat-sifat fungsional komunitas yang terjadi pada komponen biotik suatu ekosistem; dapat menunjukkan kecepatan arus makanan melalui rantai makanan

Kelemahan piramida energi adalah tiap organisme ditetapkan hanya untuk satu tingkat trofik. Padahal, untuk beberapa organisme, tingkat trofik dapat bervariasi berdasarkan apa yang dimakannya.

Dalam piramida energi, dimasukkan faktor waktu sehingga dapat menggambarkan banyaknya organisme yang dihasilkan dalam satuan waktu tertentu

Pada ekosistem yang normal:

total energi produsen > energi konsumen tingkat I

energi konsumen tingkat I > energi konsumen tingkat II

energi konsumen tingkat II > energi oleh konsumen tingkat III

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

F. Daur Biogeokimia

Suatu proses peredaran atau perputaran (daur) yang di dalamnya berlangsung penggunaan dan pelepasan unsur-unsur anorganik yang esensial bagi tubuh serta melibatkan peristiwa biologis, geologis, dan kimia dinamakan daur biogeokimia

Daur biogeokimia meliputi interaksi antara tanah, atmosfer (udara), air laut dan air tawar, serta makhluk hidup

Unsur-unsur anorganik yang mengalami daur biogeokimia tersebut, ada yang mengikuti daur edafik (yang dalam daurnya, tidak pernah membentuk gas di udara) dan ada yang mengikuti daur atmosferik (yang dalam daurnya mengalami fase berbentuk gas di udara)

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Beberapa jenis tumbuhan (misalnya, tumbuhan polong-polongan atau Leguminosae) dapat menggunakan nitrogen bebas dari udara karena mereka hidup bersimbiosis dengan mikroorganisme prokariota, yaitu bakteri dan Cyanobacteria, yang dapat mengikat (memfiksasi) nitrogen bebas serta memecahnya menjadi senyawa nitrat (NO3). Bakteri tersebut, contohnya Rhizobium, terdapat di dalam bintil-bintil akar tumbuhan Leguminosae

Akar tanaman Leguminosae

dengan sejumlah bintil akar

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Daur oksigen di darat

Fotosintesis

Oksigen

RespirasiKarbon dioksida

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

Respirasi

Energi

Air

CO2

Bahan-bahan organik

Oksigen

Air

Batu

Oksigen

11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111

SekianSekian

Terima kasih atas Terima kasih atas perhatian Andaperhatian Anda