pertemuan i (asas dan konsep ekosistem
TRANSCRIPT
PERTEMUAN 1 1
ASAS DAN KONSEP EKOSISTEM
06/03/2011
PERTEMUAN 1 2
KONSEP EKOSISTEM
EKOSISTEM
ARUS
ENERGI
BIOTIK
ABIOTIK
MANUSIA
HEWAN*TUMBUHAN*
TANAH AIR
UDARA
faktor biotik
faktor abiotik
06/03/2011
PERTEMUAN 1 3
SISTEM EKOLOGI = EKOSISTEM (1)
Satuan yang mencakup semua organisme (“komunitas”) di dalam suatu daerah yang saling mempengaruhi dengan lingkungan fisiknya sehingga arus energi mengarah ke struktur makanan, keanekaragaman biotik, dan daur bahan yang jelas (yakni pertukaran bahan-bahan antara bagian-bagian yang hidup dan yang tidak hidup) di suatu sistem
06/03/2011
PERTEMUAN 1 4
SISTEM EKOLOGI=EKOSISTEM (2)
Suatu kawasan alam yang di dalamnya tercakup unsur-unsur hayati (organisme) dan
unsur-unsur non hayati (zat-zat tak hidup) serta diantara unsur-unsur tersebut terjadi
hubungan timbal balik
06/03/2011
PERTEMUAN 1 5
TROPHE (MAKANAN)
Komponen dalam ekosistemsebagian terpisah waktu dan
ruang
1. Autotrofik (memberi makan sendiri)2. Heterotrofik (memakan yang lainnya)
06/03/2011
PERTEMUAN 1 6
Autotrofik
• Pengikatan energi cahaya• Penggunaan senyawa-senyawa anorganik
sederhana• Membangun senyawa-senyawa komplek
06/03/2011
organisme yang mampu menyediakan atau mensintesis makanannya sendiri yang berupa
bahan-bahan organik dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan energi matahari dan klorofil (zat
hijau daun)
PERTEMUAN 1 7
Heterotrofik (1)
• Pemakaian, pengaturan kembali, dan perombakan bahan-bahan yang kompleks
• Macam (Wiegert&Owens, 1970):1. Biofag-biofag: organisme yang makan organisme
hidup lain2. Saprofag-saprofag: organisme yang makan
bahan-bahan organik mati Memperhatikan kelambatan (lag) waktu antara
penggunaan atau pemakanan bahan hidup dan mati
06/03/2011
PERTEMUAN 1 8
Heterotrofik (2)
organisme yang mampu memanfaatkan hanya bahan-bahan organik sebagai bahan makanannya dan bahan tersebut disintesis dan disediakan oleh organisme lain.contoh: hewan, jamur, dll
06/03/2011
PERTEMUAN 1 9
KOMPONEN EKOSISTEM (1)
1. Senyawa anorganikcontoh: C, N, CO2, H20, dll
2. Senyawa-senyawa organikcontoh: protein, karbohidrat, lemak menghubungkan biotik dan abiotik
3. Resim iklimcontoh: temperatur dan faktor fisik lain
06/03/2011
PERTEMUAN 1 10
KOMPONEN EKOSISTEM (2)
4. produsencontoh: organisme autotrofik (sebagian besar tumbuhan hijau, yang mampu membuat makanan dari senyawa anorganik sederhana)
5. Makrokonsumen contoh: fagotrof organisme heterotrofik, terutama binatang yang mencernakan organisme lain atau butiran bahan organik
06/03/2011
PERTEMUAN 1 11
KOMPONEN EKOSISTEM (3)6. Mikrokonsumen
contoh: • sapotrof (pembusuk), • osmotrof (osmo=lewat selaput)• organisme heterotrofik (terutama mikroba, yang
merombak senyawa kompleks dari protoplasma mati, menghisap sebagian dari hasil perombakan, dan melepas bahan makanan organik yang dapat digunakan oleh produsen bersama-sama dengan senyawa organik, yang memberikan atau menyediakan sumber energi atau mungkin menghambat atau merangsang komponen biotik lainnya dari ekosistem)
06/03/2011
Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antar komponen ekosistem ini harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang. Perubahan terhadap salah satu komponen akan mempengaruhi komponen lainnya.
PERTEMUAN 1 12
SATUAN MAKHLUK HIDUP
1. Individu2. Populasi3. KomunitasBioma
Habitat: Tempat hidup dari satuan makhluk hidup
Biosfer
06/03/2011
PERTEMUAN 1 13
SEGI FUNGSIONAL EKOSISTEM
1. Sirkuit-sirkuit energi2. Rantai-rantai makanan3. Pola-pola keanekaragaman dalam waktu dan ruang4. Daur-daur makanan (biogeokimia)5. Perkembangan dan evolusi6. Pengendalian (cybernetics)
Ekosistem adalah satuan fungsional dasar dalam ekologi, karena memasukkan organisme (komunitas-komunitas) biotik dan abiotik, yang masing-masing mempengaruhi sifat yang lain dan keduanya diperlukan untuk pemeliharaan kehidupan di bumi
06/03/2011
PERTEMUAN 1 14
KLASIFIKASI SIRKUIT ENERGI
1. Sirkuit penggembalaanpemakaian langsung tumbuhan hidup atau bagian tumbuhan
2. Sirkuit sisa-sisa (detritus) organik• detritus (deterrere=merusak)• Pengumpulan dan pembusukan bahan-bahan
mati
06/03/2011
PERTEMUAN 1 15
CONTOH EKOSISTEM
06/03/2011
* TINGKAT KOMPENSASI
Ekosistem Alami mengalami proses-proses perubahan secara alami tanpa campur tangan manusia.
EKOSISTEM
Ekosistem Binaan membutuhkan pengelolaan dan penambahan energi/materi oleh manusia agar dapat dipertahankan dalam kondisinya.
Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi:A. Ekosistem alami, danB. Ekosistem binaan/terbangun (kota, desa, lahan
pertanian)
12/04/2023 By NCS 17
Sifat Universal Ekosistem (1)
• Ekosistem merupakan interaksi antara komponen autotrofik dengan heterotrofik.
• Ada 2 hal yang penting didalamnya, yaitu:1. Seringkali fungsi dan organisme yang menjalankan proses
interaksi , terpisahkan secara fisik, dalam arti bahwa berbagai organisme itu tersusun dalam stratifikasi
2. Fungsi dasar umumnya terpisah oleh waktu, sehingga terdapat tenggang waktu lama antara terbentuknya bahan yang diproduksi oleh organisme autotrofik dengan pemanfaatan produk tersebut oleh organisme heterotrofik
12/04/2023 By NCS 18
Sifat Universal Ekosistem (2)
12/04/2023 By NCS 19
Sifat Universal Ekosistem (3)
PERTEMUAN 1 20
PENGENDALIAN LINGKUNGAN KIMIAWI SECARA BIOLOGI
Organisme tidak hanya menyesuaikan diri terhadap lingkungan fisik, tetapi oleh
tindakan-tindakan yang diselenggarakannya dalam ekosistem, juga menyesuaikan
lingkungan geokimia terhadap kebutuhan biologinya
06/03/2011
PERTEMUAN 1 21
Contoh
• Pulau karang• Komposisi kimia laut dan lumpur ditentukan
oleh kegiatan organismenya• eutrofikasi
06/03/2011
PERTEMUAN 1 22
PRODUKSI & DEKOMPOSISI
06/03/2011
• Sintesis karbohidrat, lemak, protein, dan senyawa lain yang kompleks oleh tumbuhan berklorofil, merupakan proses yang rumit. Reaksi yang terjadi dalam proses fotosintesa, secara sederhana:
Karbondioksida (CO2) + Air (H20) Gula atau Karbohidrat (C6H1206) + Oksigen (O2)
12/04/2023 By NCS 23
Produktivitas Primer
Jumlah energi cahaya yang diubah menjadi energi kimia (senyawa organik) oleh autotrof
suatu ekosistem selama periode waktu tertentu
12/04/2023 By NCS 24
Produktivitas Sekunder
Laju perubahan energi kimia pada makanan yang dimakan oleh konsumen ekosistem menjadi biomassa baru mereka sendiri
12/04/2023 By NCS 25
Dekomposisi
• Dekomposisi adalah penguraian komponen bahan organik mati menjadi bahan anorganik atau organik yang lebih sederhana oleh organisme heterotrof.
• Pada beberapa ekosistem, rantai makanan dekomposer secara energetik jauh lebih penting dibandingkan dengan makanan perumput
PERTEMUAN 1 26
HOMEOSTASIS EKOSISTEM
• Homeostasis adalah kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan
• Faktor yang berpengaruh:mekanisme yang mengatur penyimpangan bahan-
bahanpelepasan hara makananpertumbuhan organisme dan produksidekomposisi bahan-bahan organik
06/03/2011
Kegiatan di hulu, a.l. :• penebangan hutan di pegunungan konversi lahan untuk perkebunan pertambangan
Daerah muara sungai/ pesisir :• pencemaran air dan tanah
Kegiatan sepanjang sungai, a.l. :• pembangunan permukiman
Dampak di daerah hilir a.l. :• erosi banjir pencemaran
Contoh rusaknya mekanisme homeostasis
HUKUM TOLERANSI: 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 tsb.
KISARAN TOLERANSI POPULASI IKAN HIU THD. SUHU AIR SEBAGAI SALAH SATU FAKTOR LINGKUNGAN ABIOTIS:
**Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.
Rendah SUHU Tinggi
JUM
LAH
PO
PULA
SI
Suhu
yan
g tid
ak d
apat
dito
lera
nsi
(tida
k ad
a in
divi
du)
Suhu
yan
g tid
ak d
apat
dito
lera
nsi
(tida
k ad
a in
divi
du)
Suhu
yan
g m
enye
babk
an c
ekam
an fi
siol
ogis
(jum
lah
indi
vidu
sed
ikit)
Suhu
yan
g m
enye
babk
an c
ekam
an fi
siol
ogis
(jum
lah
indi
vidu
sed
ikit)
Kisaran suhu optimal (jumlah individu banyak)
PERTEMUAN 1 29
KONSEP KOMUNITAS BIOTIK
• Komunitas Biotik:kumpulan populasi yang hidup dalam daerah atau habitat fisik yang telah ditentukan dan diorganisir sedemikian sehingga mempunyai sifat-sifat tambahan terhadap komponen individu dan fungsi-fungsi sebagai suatu unit melalui transformasi-transformasi metabolik yang bergandengan
• Komunitas tidak hanya mempunyai kesatuan fungsional tertentu dengan struktur trofik dan pola arus energi yang khas tetapi juga kesatuan komposisional
06/03/2011
PERTEMUAN 1 30
Mengapa penting???
Apa yang terjadi dengan komunitas akan dialami oleh organisme
06/03/2011
PERTEMUAN 1 31
KLASIFIKASI INTRAKOMUNITAS DAN KONSEP DOMINAN EKOLOGI
• Tidak semua organisme dalam komunitas sama artinya atau pentingnya dalam menentukan alam dan gawai dari seluruh komunitas
• Dominan-dominan ekologijenis atau golongan jenis yang sebagian besar mengendalikan arus energi dan kuat sekali mempengaruhi lingkungan dari semua jenis lainnya
06/03/2011
PERTEMUAN 1 32
INDEKS DOMINANSI
• Definisi:jumlah tiap arti/nilai spesies dalam hubungannya terhadap komunitas sebagai keseluruhan
• Derajat dominansi dipusatkan dalam satu, beberapa, atau banyak jenis
• Umumnya jenis dominan mempunyai produktivitas terbesar dalam tingkat trofiknya
06/03/2011
PERTEMUAN 1 33
INDEKS DOMINANSI (C)
Dimana:ni = nilai kepentingan
untuk tiap spesies (jumlah individu, biomas, produksi, dsb.)
N = total nilai kepentingan
06/03/2011
PERTEMUAN 1 34
INDEKS KESAMAAN (S) ANTARA DUA SAMPEL
Dimana:A = jumlah spesies dalam
sampel AB = jumlah spesies dalam
sampel BC = jumlah spesies yang sama
dalam kedua sampel
06/03/2011
Indeks ketidaksamaan = 1 - S
PERTEMUAN 1 35
INDEKS DIVERSITAS SPESIES (1)
1. Indeks untuk 3 spesies (d)
dimana:S = jumlah spesiesN = jumlah individu
06/03/2011
PERTEMUAN 1 36
INDEKS DIVERSITAS SPESIES (2)
2. Indeks Evenness(e)
dimana:S = jumlah spesiesN = jumlah individu
06/03/2011
PERTEMUAN 1 37
INDEKS DIVERSITAS SPESIES (3)
3. Indeks Shannon untuk diversitas umum (H)
dimana:ni = nilai kepentingan untuk tiap spesiesN = nilai kepentingan totalPi = peluang kepentingan untuk tiap spesies
(ni/N)06/03/2011
atau
PERTEMUAN 1 38
ANALISIS KOMUNITAS (1)
Macam klasifikasi komunitas:1. Bentuk atau sifat struktur utama, misal: jenis
dominan, bentuk hidup atau indikator-indikator
2. Habitat fisik dari komunitas3. Sifat-sifat atau tanda-tanda fungsional, misal
tipe metabolisme komunitas
06/03/2011
PERTEMUAN 1 39
ANALISIS KOMUNITAS (2)
• Analisis komunitas di daerah geografis tertentu dari bentang darat, mengutamakan 2 pendekatan berlawanan:1. Pendekatan secara zona
penentuan komunitas sesuai perbedaan kriteria wilayah
2. Pendekatan analisis gradienmelibatkan penyusunan populasi sepanjang gradien atau sumbu lingkungan
06/03/2011
PERTEMUAN 1 40
POLA-POLA & STRUKTUR KOMUNITAS
Pola komunitas: struktur yang diakibatkan oleh penyebaran organisme di dalam, dan interaksinya dengan lingkungan (Hutchinson, 1953)
06/03/2011
PERTEMUAN 1 41
Macam Pola Komunitas
1. Pola stratifikasi (pelapisan tegak)2. Pola zonasi (pemisahan ke arah mendatar)3. Pola kegiatan (periodisitas)4. Pola jaring-jaring (organisasi jaringan kerja di dalam rantai
pangan)5. Pola reproduktif (asosiasi orang/anak, klone-klone
tanaman)6. Pola sosial (kelompok dan kawanan)7. Pola ko-aktif (diakibatkan oleh persaingan, antibiosis,
mutualisme)8. Pola stochastik (diakibatkan oleh tenaga atau kakas acak)06/03/2011
PERTEMUAN 1 42
Hutan-Pola Stratifikasi
Autotrofik-heterotrofikVegetasinya:– Herba– Semak– Pohon bawah tajuk
06/03/2011
PERTEMUAN 1 43
Keanekaragaman komunitas
1. Keanekaragaman jenis2. Kelimpahan nisbi3. Pola penataan akibat aktivitas atau fungsi
06/03/2011
PERTEMUAN 1 44
APLIKASI
06/03/2011
Aerob2
Aerator
Efluen air terolah
3
Pengendapan
Biofilter Anaerob Bersekat
Bak ekualisasi
Media: Kerikil
Influen air
limbah
1