Ekologi, Ekosistem, Aliran Energi, Siklus/Daur Biogeokimia, dan Interaksi Dalam Ekosistem

Bab IX

Ekologi, Ekosistem, Aliran Energi, Siklus/Daur Biogeokimia, dan Interaksi Dalam Ekosistem

A.  Ekologi

Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya, kita mempelajari makhluk hidup sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya,

B.   Ekosistem

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

C.  Lingkungan

Lingkungan suatu organisme adalah segala sesuatu diluar organisme, yang menjadi kondisi atau persyaratan organisme untuk hidup, lingkungan makhluk hidup (organisme dibagi menjadi 2 :

1.    Lingkungan abiotik  ( benda mati / Fisik )

Lingkungan abiotik meliputi segala sesuatu yang tidak secara langsung terkait pada keberadaan organisme tertentu antara lain :

a.       Sinar Matahari: Jika tidak ada, tidak akan ada kehidupan

b.      Air: ±70% Struktur penyusun makhluk hidup. fungsi: untuk reaksi kimia pada tubuh yg disebut juga metabolisme dan juga untuk menjaga suhu tubuh tetap stabil.

c.       Senyawa organik: karbohidrat, lemak dan protein. senyawa organik harus memiliki unsur C, H, O. khusus untuk protein, harus memiliki C, H, O, N.

d.      Udara: ±80% udara bebas adalah Nitrogen (N). fungsi N: membentuk protein bagi    tubuh. N bisa didapat dari atmosfer langsung, tetapi harus dirubah ke dalam    bentuk N2 . Proses pengubahan N menjadi N2 dinamakan Proses Biogeokimia. sisanya, udara bebas adalah Oksigen (O2). fungsi O2: untuk respirasi. tetapi    untuk respirasi yang tidak menggunakan O2 dinamakanRespirasi anaerob.

e.       Tanah: sebagai substrat bagi tumbuhan dan sebagai tempat tinggal bagi hewan.

f.       Suhu: mempengaruhi reaksi kimia. jika suhu tinggi, zat/unsur yang direaksikan lebih    cepat bereaksi karena dalam suhu yang tinggi terdapat zat katalis yang berfungsi    untuk mempercepat reaksi kimia. dalam tubuh manusia, terdapat zat katalis yang    disebutbiokatalisator yang berbentuk enzim. suhu yang tinggi juga dapat    mengakibatkan enzim rusak. sedangkan suhu rendah menyebabkan melambatnya    kinerja enzim.

g.       Mineral: membantu proses reaksi kimia

h.      Kelembaban udara: kandungan air di udara

i.        PH: derajat keasaman suatu zat. ukuran PH: 0-14. PH 0-7 mengindikasikan zat tersebut asam. PH 7 mengindikasikan zat tersebut normal. PH 7-14 mengindikasikan zat tersebut basa.

2.    Lingkungan Biotik ( Makhluk Hidup )

Lingkungan Biotik adalah lingkungan 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 decomposer, juga meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, 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.    Individu

Individu 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

b.    Populasi

Kumpulan individu sejenis yang hidup padasuatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi

c.    Komunitas

Komunitas 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.

d.    Ekosistem

Antara 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).Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya.

e.    Biosfer

Seluruh ekosistem di dunia disebut biosfer.Dalam biosfer, setiap makhluk hidup menempati lingkungan yang cocok untuk hidupnya.Lingkungan atau tempat yang cocok untuk kehidupannya disebut habitat.Dalam biologi kita sering membedakan istilah habitat untuk makhluk hidup mikro, seperti jamur dan bakteri, yaitu disebut substrat.

Dua spesies makhluk hidup dapat menempati habitat yang sama, tetapi tetap memiliki relung (nisia) berbeda. Nisia adalah status fungsional suatu organisme dalam ekosistem. Dalam nisianya, organisme tersebut dapat berperan aktif, sedangkan organisme lain yang sama habitatnya tidak dapat berperan aktif. Sebagai contoh marilah kita lihat pembagian nisia di hutan hujan tropis.

C. Komponen dalam Ekosistem

1.    Aliran Energi

Aliran energi dalam ekosistem mengalami tahapan proses sebagai berikut :

a.    Energi masuk ke dalam ekosistem berupa energi matahari, tetapi tidak semuanya dapat digunakan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Hanya sekitar setengahnya dari rata-rata sinar matahari yang sampai pada tumbuhan diabsorpsi oleh mekanisme fotosintesis, dan juga hanya sebagian kecil, sekitar 1-5 %, yang diubah menjadi makanan (energi kimia). Sisanya keluar dari sistem berupa panas, dan energi yang diubah menjadi makanan oleh tumbuhan dipakai lagi untuk proses respirasi yang juga sebagai keluaran dari sistem.

b.    Energi yang disimpan berupa materi tumbuhan mungkin dilakukan melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan melalui herbivora dan detrivora. Seperti telah diungkapkan sebelumnya, terjadinya kehilangan sejumlah energi diantara tingkatan trofik, maka aliran energi berkurang atau menurun ke arah tahapan berikutnya dari rantai makanan. Biasanya herbivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung tumbuhan, demikian pula karnivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung mangsanya.

1)   Apabila materi tumbuhan tidak dikonsumsi, maka akan disimpan dalam sistem, diteruskan ke pengurai, atau diekspor dari sistem sebagai materi organik.

2)   Organisme-organisme pada setiap tingkat konsumen dan juga pada setiap tingkat pengurai memanfaatkan sebagian energi untuk pernafasannya, sehingga terlepaskan sejumlah panas keluar dari system

3)   Dikarenakan ekosistem adalah suatu sistem terbuka, maka beberapa materi organik mungkin dikeluarkan menyeberang batas dari sistem. Misalnya akibat pergerakan sejumlah hewan ke wilayah, ekosistem lain, atau akibat aliran air sejumlah gulma air keluar dari sistem terbawa arus.

2.    Rantai Makanan dan Jaring Jaring Makanan.

adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan

Apabila antara rantai makanan yang satu dengan yang lainnya terdapat hubungan (ada komponen yang sama), maka beberapa rantai makanan akan membentuk jaring-jaring makanan.

Berikut ini contoh jaring-jaring makanan :

3.    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.                                    

4.    Piramida Energi

Piramida energi adalah piramida yang menggambarkan hilangnya energi pada saat perpindahan energi makanan di setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.

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.

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 dicemakan dan dikeluarkan sebagai sampah.

3)   Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisme, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.                                             

5.    Piramida Biomassa

Piramida biomassa yaitu suatu piramida yang menggambarkan berkurangnya transfer energi pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik.

Misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya.Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar.

6.    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.

D.        Interaksi Antar Komponen

Interaksi antar komponen ekologi dapatmerupakan interaksi antar organisme, antar populasi, dan antar komunitas.

1.    Interaksi antar organisme

Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak kita lihat di sekitar kita.Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat.Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut.

a.    Netral

Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral. Contohnya : antara capung dan sapi.

b.    Predasi

Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator).Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup.Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa.Contoh : Singa dengan mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan burung hantu dengan tikus.

c.    Parasitisme

Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya.contoh :Plasmodiumdengan manusia, Taeniasaginata dengan sapi, dan benalu dengan pohon inang.

d.    Komensalisme

Komensalisme merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan.Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya.

e.    Mutualisme

Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak.Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan.

2.    Interaksi Antar populasi

Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antar populasi adalah sebagai berikut.

a.    Alelopati

Merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa.Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.

b.    Kompetisi

Merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput

3.    Interaksi Antar Komunitas

Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai.Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma.Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer.Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut.Interaksi antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat.

4.    Interaksi Antar komponen Biotik dengan Abiotik

Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem.Hubunganantara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu.Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi.

Dengan adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat mempertahankan keseimbangannya.Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini merupakan ciri khas suatu ekosistem. Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh maka akan mendorong terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai keseimbangan baru.

E.   Keseimbangan  Ekosistem

Ekosistem terbentuk dari komponen hidup dan tak hidup di suatu tempat yang berinteraksi  membentuk suatu kesatuan yang teratur.Keteraturan itu terjadi oleh adanya siklus materi dan aliran energi  yang terkendalikan oleh arus informasi antar komponen dalam ekosistem. Masing-masing komponen memiliki fungsi yang berbeda- berbeda. Selama masing-masing komponen itu melakukan fungsinya dan bekerja sama  dengan baik, keteraturan ekosistem itupun terjaga. Keteraturan itu menunjukkan bahwa ekosistem berada dalam keseimbangan tertentu.  Dapatkah kamu memberi contoh ekosistem yang seimbang  ? 

Dalam suatu ekosistem  terdapat suatu keseimbangan yang dinamakan  homeostasis, yaitu kemampuan  ekosistem untuk menahan berbagai  perubahan dalam sistem secara keseluruhan.

Kemampuan suatu ekosistem untuk pulih  kembali seperti semula (kondisi seimbang), setelah mengalami kerusakan sering dinamakan Daya lenting / (resiliensi).

1.    Suksesi Ekologi

Proses perubahan  dalam komunitas  yang berlangsung menuju ke satu  arah secara teratur  dinamakan suksesi ekologi

Suksesi terjadi sebagai akibat  dari modifikasi  lingkungan fisik  dalam komunitas atau ekosistem.  Proses suksesi berakhir dengan  sebuah komunitas klimaks. Sekurang-kurangnya ada enam gradasi perubahan dalam peristiwa suksesi.  Pertama nudasi yang ditandai adanya pembentuk substrat baru.  Diikuti migrasi berupa kehadiran alat-alat pembiakan, yang ditandai  oleh invasi ( serbuan suatu organisme dari luar wilayah). Dilanjutkan dengan exceses yang ditandai oleh perkecambahan, pertumbuhan dan reproduksi.Kolonisasi (tumbuh dan berkembangnya sekelompok organisme)  merupakan sebagian proses yang terjadi pada tahap eksesis . Peristiwa  selanjutnya  adalah terjadinya kompetisi  yang akan mengakibatkan  pergantian populasi. Dengan adanya  pergantian populasi  maka akan terjadi reaksi  yang diikuti perubahan habitat dari spesies yang ada, dan akhirnya  terbentuk komunitas klimaks sebagai final stabilisasi.

2.    Ekosistem Suksesi

Merupakan ekosistem yang berkembang setelah terjadin perusakan terhadap ekosistem alami.  Ada dua macam ekosistem suksesi, yaitu ekosistem suksesi primer dan ekosistem suksesi sekunder.

a.       Suksesi Primer

Suksesi primer adalah suksesi yang terjadi pada lahan atau wilayah yang mula-mula tidak bervegetasi atau lahan yang pernah bervegetasi, tetapi mengalami gangguan berat hingga komunitas asal hilang secara total atau tidak ada lagi kehidupan. Gangguan berat tersebut antara lain letusan gunung berapi, gempa bumi, tanah longsor, endapan lumpur di muara sungai, endapan pasir di pantai, dan meluapnya lumpur panas. Substrat atau habitat baru yang terbentuk akibat gangguan berat tersebut, kemudian berangsur-angsur mengalami perkembangan ke arah terbentuknya komunitas baru yang lebih kompleks, hingga mencapai komunitas klimaks yang memiliki keseimbangan lingkungan yang dinamis.

b.      Suksesi Sekunder

Suksesi sekunder adalah suksesi yang terjadi pada lahan atau wilayah yang pada awalnya telah bervegetasi sempurna, kemudian mengalami kerusakan, tetapi tidak sampai menghilangkan komunitas asal secara total. Pada suksesi primer, vegetasi dan bakal kehidupan lainnya berasal dari luar habitat asli. Sementara pada suksesi sekunder, vegetasi dan bakal kehidupan lainnya berasal dari habitatnya sendiri dan sebagian lainnya berasal dan luar.

                                                                                                            

F.   Biogeokimia

Biogeokimia adalah pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup.

Dalam suatu ekosistem, materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang.Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut didaur-ulang.Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air.Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk hidup dan batuan (geofisik) sehingga disebut Daur Biogeokimia.

1.    Fungsi
Fungsi Daur Biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga.

2.    Macam-macam Daur Biogeokimia

a.    Daur Nitrogen

Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitrat.

1)   Tahap pertama

Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan                        Gambar 10.10.  Daur Nitrogenpolong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium.Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.

2)   Tahap kedua

Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein.Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.

b.    Daur Fosfor

Unsur fosfor merupakan unsur yang penting bagi kehidupan, tetapi persediaannya sangat terbatas.Dengan kemampuannya untuk membentuk ikatan kimia berenergi tinggi, fosfor sangat penting dalam transformasi energi pada semua organisme.Sumber fosfor terbesar dari batuan dan endapan-endapan yang berasal dari sisa makhluk hidup. Sumber ini lambat laun akan mengalami pelapukan dan erosis, bersamaan dengan itu fosfor akan dilepaskan ke dalam ekosistem. Tetapi sebagian besar senyawa fosfor akan hilang ke perairan dan diendapkan. Fosfor dalam tubuh merupakan unsur penyusun tulang, gigi, DNA atau RNA, dan protein.Daur fosfor dimulai dari adanya fosfat anorganik yang berada di tanah yang diserap oleh tumbuhan. Hewan yang memakan tumbuhan akan memperoleh fosfor dari tumbuhan yang dimakannya. Tumbuhan atau hewan yang mati ataupun sisa ekskresi hewan (urine dan feses) yang berada di tanah, oleh bakteri pengurai akan menguraikan fosfat organik menjadi fosfat anorganik yang akan dilepaskan ke ekosistem.

c.    Daur Karbon dan Oksigen

1)   Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui fotosintesis.

2)   Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya.

d.    Daur Belerang (Sulfur)

Belerang dalam tubuh organisme merupakan unsur penyusun protein.Di alam, sulfur (belerang) terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah dan di udara dalam bentuk SO atau gas sulfur dioksida. Ketika gas sulfur dioksida yang berada di udara bersenyawa dengan oksigen dan air, akan membentuk asam sulfat yang ketika jatuh ke tanah akan menjadi bentuk ion-ion sulfat (SO4 2- ). Kemudian ion-ion sulfat tadi akan diserap oleh Gambar 10.13.Daur Belerang (Sulfur)tumbuhan untuk menyusun protein dalam tubuhnya. Ketika manusia atau hewan memakan tumbuhan, maka akan terjadi perpindahan unsur belerang dari tumbuhan ke tubuh hewan atau manusia. Ketika hewan atau tumbuhan mati, jasadnya akan diuraikan oleh bakteri dan jamur pengurai dan menghasilkan bau busuk, yaitu gas hidrogen sulfida (H2S) yang akan dilepas ke udara dan sebagian tetap ada di dalam tanah. Gas hidrogen sulfida yang ada di udara akan bersenyawa dengan oksigen membentuk sulfur oksida, dan yang di tanah oleh bakteri tanah akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur oksida yang nanti akan diserap kembali oleh tumbuhan.

e.    Daur Hidrologi (Air)

Sinar matahari akan menguapkan air yang ada di laut, sungai, dan danau. Demikian juga air dari tanah dan tumbuhan yang berada di darat. Air tersebut akan menjadi uap air dan naik ke angkasa menjadi awan. Hal itu disebut penguapan.Di angkasa, awan yang mengandung uap air mengalami pembekuan sehingga membentuk butiran-butiran air.Hal itu terjadi, karena semakin tinggi tempat di permukaan bumi, maka semakin rendah suhu udaranya. Mengingat butiran air lebih berat daripada udara, butiran air tersebut akan jatuh ke permukaan bumi sebagai hujan. Air yang jatuh, sebagian akan diserap oleh tanah, sebagian menggenang di permukaan bumi berupa danau atau kolam. Sebagian lagi, mengalir ke sungai hingga laut.Setelah mencapai tanah siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

1)   Evaporasi (transpirasi)

Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dan sebagainya, kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh, uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es, dan kabut.

2)   Infiltrasi (perkolasi)

Ke dalam tanah air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju permukaan air tanah.Air dapat bergerak akibat aksi kapiler, atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

Air permukaan

Air bergerak di atas permukaan tanah, dekat dengan aliran utama dan danau, makin landai lahan maka makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar.Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan di sekitar daerah aliran sungai menuju laut.

G.  Habitat  dan Relung

Tempat hidup makhluk hidup dinamakan habitat, Habitat dalam batas tertentu sesuai dengan persyaratan hidup makhluk  yang menghuninya. Batas bawah persyaratan  hidup   disebut  nilai minimum sedangkan  batas atasnya dinamakan nilai  maksimum. Antara dua kisaran itu terdapat nilai optimum.  Apabila sifat habitat berubah sampai diluar nilai minimum atau maksimum, makhluk hidup akan mati atau melakukan migrasi. Apabila perubahannya lambat, terjadi selama beberapa generasi, makhluk hidup umumnya dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Melalui proses adaptasi memungkinkan terjadinya perubahan  sifat dari suatu makhluk. Di alam dapat juga ditemukan suatu makhluk yang memiliki habitat yang lebih dari satu.

Dalam habitatnya suatu makhluk memiliki cara tertentu untuk untuk dapat mempertahankan hidupnya.   Kedudukan funsional suatu organisme dalam komunitasnya  sering dinamakan Relung (Niche = Nisia).  Oleh karena itu relung adalah status  suatu  organisme   dalam suatu komunitas dan atau  ekosistem, sebagai akibat  adaptasi struktural, tanggap fisiologis serta perilaku spesifik organisme tertentu. Jadi relung suatu organisme  bukan hanya ditentukan oleh tempat hidup organisme, tetapi juga ditentukan oleh fungsi yang dikerjakannya.  Termasuk disini  adalah cara  suatu spesies memanfaatkan  sumber daya  yang ada untuk bertahan hidup, juga bagaimana keberadaan suatu species  mempengaruhi organisme di sekelilingnya. Berdasarkan pernyataan diatas, kiranya dapat dimengerti jika  habitat dapat disamakan dengan  alamat sedangkan Relung identik dengan  profesi.

Beberapa makhluk dapat hidup bersama dalam suatu habitat.Hidup bersama dalam suatu habitat, barangkali bukan menjadi suatu masalah jika memiliki relung yang berbeda. Namun, apabila beberapa  makhluk memiliki relung yang sama, menempati habitat yang sama dapat memunculkan interaksi yang antagonis. Makin tumpang tindih relung antara dua jenis makhluk hidup, semakin tinggi tingkat  persaingannya. Dalam keadaan yang demikian maka  masing-masing jenis akan memiliki  efisiensi cara hidup atau profesi  yang makin tinggi, sehingga relungnya akan makin menyempit. Ini berarti semakin rentan terhadap suatu gangguan.

Kajian  ekosistem merupakan kajian yang  luas. Ekosistem dikaji pada suatu rumpun ilmu yang bernama Ekologi. Berdasarkan bidang kajiannya,  ekologi dapat dibedakan menjadi  Autekologi, Sinekologi, Pembagian menurut habitat dan Pembagian menurut taksonomi. Autekologi  mempelajari suatu jenis organisme  yang berinteraksi dengan lingkungannya, biasanya ditekankan pada  aspek siklus hidup, adaptasi, sifat parasit  atau non parasit dan lain-lain. Contoh  seluk beluk ekologi penyu di habitat aslinya. Sinekologi mengkaji berbagai kelompok organisme  sebagai  suatu kesatuan yang saling berinteraksi dalam suatu daerah tertentu. Dalam hal ini antara lain melahirkan konsep ekologi jenis, ekologi populasi, ekologi komunitas dan ekologi ekosistem.  Pembagian menurut habitat antara lain melahirkan konsep Ekologi Bahari, Ekologi Perairan Tawar, Ekologi Darat,  Ekologi Estuaria.  Sedangkan pembagian menurut taksonomi  adalah pembagian  yang didasarkan atas sistematika  makhluk hidup. Oleh karena itu dikenal adanya  Ekologi tumbuhan,  Ekologi serangga, Ekologi  hewan tanah, Ekologi mikroba dan sebagainya.

H.     Ekosistem

1.      Komponen  Ekosistem

Berdasarkan fungsinya  suatu ekosistem  terdiri dari dua komponen yaitu (1) komponen autotrophik ( autos = sendiri, trophikhos = menyediakan makanan)  artinya organisme  yang mampu menyediakan  atau mensintesis makannya  sendiri berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan sinar matahari dan klorofil  (2) komponen heterotrophik ( hetero = berbeda, lain) artinya organisme  yang hanya mampu memanfaatkan bahan oraganik sebagai makannya  dan bahan tersebut disintesis dan disediakan oleh organisme lain Berdasarkan komponen penyusunnya, komponen ekosistem dapat dibedakan menjadi empat (4) komponen yaitu :

a.    Komponen autotrof

(Auto = sendiri dan trophikos = menyediakan makan).

Autotrof adalah organisme yang mampu menyediakan/mensintesis makanan sendiri yang berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi seperti matahari dan kimia.Komponen autotrof berfungsi sebagai produsen, contohnya tumbuh-tumbuhan hijau.

b.    Komponen heterotrof

(Heteros = berbeda, trophikos = makanan).

Heterotrof merupakan organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya dan bahan tersebut disediakan oleh organisme lain. Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba.

c.    Bahan tak hidup (abiotik)

Bahan tak hidup yaitu komponen fisik dan kimia yang terdiri dari tanah, air, udara, sinar matahari.Bahan tak hidup merupakan medium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan, atau lingkungan tempat hidup.

d.    Pengurai (dekomposer)

Pengurai adalah organisme heterotrof yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks).Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen.Contoh pengurai ini adalah bakteri dan jamur.termasuk dalam kelompok tersebut adalah perombak dan detritifor. Perombak adalah Organisme yang mampu merombak  bahan organik kompleks, dan menyerap sebagian hasil perombakannya.  Organisme ini mampu menghasilkan enzim pencerna  bangkai atau bahan organik buangan lainnya.  Detritifor adalah organisme pemakan detritus (yaitu fragmen, hancuran, remukan, bagian-bagian lembut dari bahan yang sudah terurai).

Kualitas dan kuantitas komponen dalam suatu ekosistem berbeda-beda. Jika susunan komponen biotik dan abiotiknya  berbeda maka interaksi yang terjadi antar komponen akan berubah, karena itulah  setiap ekosistem mempunyai penampilan yang tidak sama. Perbedaan ini akan terlihat pada ciri keseutuhan ekosistem, baik  menyangkut  proses pengambilan dan perpindahan energi, pendauran materi  maupun produktivitasnya. Kombinasi organisme dan unsur lingkungan  dalam sebuah ekosistem selalu menunjukkan penampilan yang khas. Kondisi inilah yang mungkin   melahirkan tipe ekosistem yang beraneka ragam.

2.      Macam-macam Ekosistem

Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem perairan. Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem air Laut. Para ahli ekologi umumnya  membagi tipe ekosistem di bumi menjadi tiga ekosistem utama  yaitu ekosistem darat (terrestrial ecosystem), ekosistem perairan (aquatic ecosystem) dan ekosistem buatan.

a.       Ekosistem darat

Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan.Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan menjadi beberapa bioma, yaitu sebagai berikut.

1)      Bioma gurun

Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis balik) yang berbatasan dengan padang rumput.

Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu slang hari tinggi (bisa mendapai 45°C) sehingga penguapan juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai 0°C). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar.Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun berukuran kecil.Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking.

  

2)      Bioma padang rumput

Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik.Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan hujan turun tidak teratur.Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air) cepat. Dibagi menjadi 2 : Sabana dan Stepa

a)      Bioma Stepa (Padang Rumput)

Bioma padang rumput membentang mulai dari daerah tropis sampai dengan daerah beriklim sedang, seperti Hongaria, Rusia Selatan, Asia Tengah, Amerika Selatan, Australia.Ciri-ciri:

Ø  Curah hujan antara 25 – 50 cm/tahun, di beberapa daerah padang rumput curah hajannya dapat mencapai 100 cm/tahun.

Ø  Curah hujan yang relatif rendah turun secara tidak teratur.

Ø  Turunnya hujan yang tidak teratur tersebut menyebabkan porositas dan drainase kurang baik sehingga tumbuh-tumbuhan sukar mengambil air.

Ø  Lingkungan biotik:

o   Flora: tumbuhan yang mampu beradaptasi dengan daerah dengan porositas dan drainase kurang baik adalah rumput, meskipun ada pula tumbuhan lain yang hidup selain rumput, tetapi karena mereka merupakan vegetasi yang dominan maka disebut padang rumput. Nama padang rumput bermacam-macam seperti stepa di Rusia Selatan, puzta di Hongaria, prairi di Amerika Utara dan pampa di Argentina.

o   Fauna: bison dan kuda liar (mustang) di Amerika, gajah dan jerapah di Afrika, domba dan kanguru diAustralia. Karnivora : singa, srigala, anjing liar, cheetah.

b)      Bioma Sabana

Bioma sabana adalah padang rumput dengan diselingi oleh gerombolan pepohonan.

Berdasarkan jenis tumbuhan yang menyusunnya, sabana dibedakan menjadi dua, yaitu sabana murni dan sabana campuran.

Ø  Sabana murni : bila pohon-pohon yang menyusunnya hanya terdiri atas satu jenis tumbuhan saja.

Ø  Sabana campuran : bila pohon-pohon penyusunnya terdiri dari campuran berjenis-jenis pohon.

3)      Bioma Hutan Tropis

Bioma hutan tropis merupakan bioma yang memiliki keanekaragaman jenis tumbuhan dan hewan yang paling tinggi. Meliputi daerah aliran sungai Amazone-Orinaco, Amerika Tengah, sebagian besar daerah Asia Tenggara dan Papua Nugini, dan lembah Kongo di Afrika.Ciri-ciri:

a)      Curah hajannya tinggi, merata sepanjang tahun, yaitu antara 200 – 225 cm/tahun.

b)      Matahari bersinar sepanjang tahun.

c)      Dari bulan satu ke bulan yang lain perubahan suhunya relatif kecil

d)      Di bawah kanopi atau tudung pohon, gelap sepanjang hari, sehingga tidak ada perubahan suhu antara siang dan malam hari.

e)      Flora: terdapat beratus-ratus spesies tumbuhan. pohon-pohon dapat mencapai ketinggian 20 – 40 m, dengan cabang-cabang berdaun lebat sehingga membentuk suatu tudung atau kanopi.tumbuhan khas yang dijumpai adalah liana dan epifit. Liana adalah tumbuhan yang menjalar di permukaan hutan, contoh: rotan.

f)       Epifit adalah tumbuhan yang menempel pada batang-batang pohon, dan tidak merugikan pohon tersebut, contoh: Anggrek, paku Sarang Burung.

g)      Fauna: di daerah tudung yang cukup sinar matahari, pada siang hari

hidup hewan-hewan yang bersifat diurnal yaitu hewan yang aktif pada siang hari, di daerah bawah kanopi dan daerah dasar hidup hewan- hewan yang bersifat nokfurnal yaitu hewan yang aktif pada malam hari, misalnya: burung hantu, babi hutan,kucing hutan, macan tutul.

4)      Bioma hutan gugur

Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang.Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun.Terdapat di daerah yang mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak).

5)      Bioma taiga

Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik.Ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dap sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali.Hewannya antara lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur.

6)      Bioma tundra

Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi.Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah Sphagnum, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin.

Hewan yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim panas, semuanya berdarah panas.Hewan yang menetap memiliki rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta terutama nyamuk dan lalat hitam.

b.      Ekosistem Air Tawar

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 beradaptasi. Adaptasi organisme air tawar adalah sebagai berikut.

1)      Adaptasi tumbuhan

Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel hingga maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.

2)      Adaptasi hewan

Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton.Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat.Hewan tingkat tinggi yang hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan.

Habitat air tawar merupakan perantara habitat laut dan habitat darat.Penggolongan organisme dalam air dapat berdasarkan aliran energi dan kebiasaan hidup.

Klasifikasi Organisme ekosistem air tawar

1)      Berdasarkan aliran energi, organisme dibagi menjadi autotrof (tumbuhan), dan fagotrof (makrokonsumen), yaitu karnivora predator, parasit, dan saprotrof atau organisme yang hidup pada substrat sisa-sisa organisme.

2)      Berdasarkan kebiasaan hidup, organisme dibedakan sebagai berikut.

a)      Plankton;

Terdiri alas fitoplankton dan zooplankton;  biasanya melayang-layang (bergerak pasif) mengikuti gerak aliran air.

b)      Nekton;

Hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya ikan.

c)       Neuston;

Organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau  bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air.

d)      Perifiton;

merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat/bergantung pada tumbuhan atau benda lain, misalnya keong.

e)       Bentos;

Hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada  endapan. Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas,  misalnya cacing dan remis.

Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir.Termasuk ekosistem air tenang adalah danau dan rawa, termasuk ekosistem air mengalir adalah sungai.

1)      Danau

Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi.

Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari.Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik.Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik.Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin.Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar.

Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi.Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi 4 daerah sebagai berikut.

a)   Daerah litoral

Daerah ini merupakan daerah dangkal.Cahaya matahari menembus dengan optimal.Air yang hangat berdekatan dengan tepi.Tumbuhannya merupakan tumbuhan air yang berakar dan daunnya ada yang mencuat ke atas permukaan air.

Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenis-jenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, krustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.

b)   Daerah limnetik

Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih  dapat ditembus sinar matahari. Daerah ini dihuni oleh berbagai  fitoplankton, termasuk ganggang dan sianobakteri. Ganggang  berfotosintesis dan bereproduksi dengan kecepatan tinggi selama  musim panas dan musim semi.  Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang-udangan kecil memangsa fitoplankton.Zooplankton dimakan oleh ikan- ikan kecil. Ikan kecil dimangsa oleh ikan yang lebih besar, kemudian  ikan besar dimangsa ular, kura-kura, dan burung pemakan ikan.

c)    Daerah profundal

Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik danau. Mikroba dan organisme lain menggunakan oksigen untuk respirasi seluler setelah mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah  limnetik. Daerah ini dihuni oleh cacing dan mikroba.

d)   Daerah bentik

Daerah ini merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan sisa-sisa organisme mati.

Danau juga dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi organik-nya, yaitu sebagai berikut :

a)      Danau Oligotropik

Danau yang dalam dan  kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak  produktif.

Ciricirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme, dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun.

b)      Danau Eutropik

Danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif.

Ciri-cirinya adalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan  oksigen terdapat di daerah profundal.

Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat adanya materi-materi organik yang masuk dan endapan. Perubahan ini juga dapat dipercepat oleh aktivitas manusia, misalnya dari sisa-sisa pupuk buatan pertanian dan timbunan sampah kota yang memperkaya danau dengan buangan sejumlah nitrogen dan fosfor. Akibatnya terjadi peledakan populasi ganggang atau blooming, sehingga terjadi produksi detritus yang berlebihan yang akhirnya menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut.

Pengkayaan danau seperti ini disebut “eutrofikasi”.Eutrofikasi membuat air tidak dapat digunakan lagi dan mengurangi nilai keindahan danau.

c.       Ekosistem Air Laut ( Ekosistem Bahari )

Beberapa karakteristik Ekosistem bahari antara lain,  Salinitasnya  tinggi terutama di daerah tropika, semakin jauh dari khatulistiwa salinitas berkurang. Salinitas di permukaan laut dan pada kedalaman yang berbeda bervariasi.  Memiliki  kadar mineralnya tinggi, dengan  ion clorida merupakan ion yang terbanyak. Pengaruh faktor iklim dan cuaca kurang begitu nampak dengan  suhu permukan air laut di daerah tropic berkisar antara 25 ^oc – 30 ^oc, makin ke arah kutub  suhu menurun sampai 0 ^oc. Adanya aliran air laut dipengaruhi oleh adanya angin dan perputaran bumi.

Organisme  yang ada di dalamnya antara lain berbagai jenis tumbuhan,  ikan laut, dan berbagai organisme pengurai.   Karena tekanan osmosis di luar sel lebih kecil daripada tekanan osmosis di dalam sel,  ikan laut menyesuaikan diri dengan lingkungannya dengan cara terus menerus minum melalui mulutnya, dan sedikit mengeluarkan urine. Pengeluaran  air dilakukan secara osmosis, sedangkan garamnya diekskresikan melalui insang.

Berdasarkan jumlah cahaya yang dapat diterima, ekosistem bahari dapat dibedakan  menjadi dua yaitu daerah fotik dan afotik. Daerah fotik adalah daerah  yang cukup mendapat cahaya matahari, sedangkan daerah afotik adalah daerah yang kurang atau tidak mendapatkan cahaya matahari. Berdasarkan sifat-sifat cara hidupnya, organisme  perairan umumnya dapat dikelompokkan antara lain  menjadi :

1)      Plankton,  organisme  yang umumnya sangat kecil, hidup melayang-layang di dalam air, Gerakan organisme ini sangat dipengaruhi oleh arus air. Dibedakan menjadi fitoplankton(tumbuhan) dan zooplankton (hewan)

2)      Nekton, organisme yang dapat bergerak bebas

3)      Neuston, organisme kecil yang bersandar atau berenang di permukaan air

4)      Perifiton, organisme yang menempel atau merayap pada organisme atau benda yang lain yang menyembul ke permukaan air

5)      Bentos, organisme  yang hidup merayap atau melekat di dasar perairan

Kelompok ekosistem bahari dapat dibedakan menjadi ekosistem laut dalam, ekosistem pantai pasir dangkal (litoral) dan Ekosistem pasang surut.

1)      Ekosistem laut dalam

Bagian  lautan terdalam mempunyai suatu lingkungan  yang khas  dan diperlukan adaptasi yang luar biasa  untuk memungkinkan kehidupan disini. Keadaan di kedalaman ini dingin, gelap dan sunyi.Disini tidak terdapat produsen. Makanan untuk organisme hidup berasal dari bahan organi yang mengendap  dari bagian atas, sehingga  jumlahnya relative sedikit sekli. Adaptasi yang memungkinkan kehidupan di bawah tekanan di kedalaman mengakibatkan  jika terjadi perpindahan  ke lapisan atas maka organisme ini tidak dapat hidup.  Keanekaragaman dan jumlah  organisme  biasanya kurang dengan bertambah dalamnya lautan. Dalam kegelapan abadi   sebagian besar hewan berwarna hitam atau merah tua dan mempunyai mata yang sangat peka.

Di kedalaman lautan  kebanyakan hewan dapat membuat cahaya  dalam tubuhnya atau serung dinamakan Bioluminisens( yunani:  bios  + lumon =  cahaya). Apakah manfaat bioluminisense bagi organisme  ?  Selain sebagai identitas organisme, kemampuan ini juga  menjadikan  organisme laut dalam dapat memikat mangsanya dan  membantu organisme  dalam menghindarkan diri dari tanda bahaya. Beberapa contoh organisme penghuni  ekosistem laut dalam dapat dilihat  pada gambar  10.26

2)      Ekosistem Pantai Pasir Dangkal

Ekosistem ini umumnya terdapat di pantai daerah pesisir yang terbuka dan jauh dari pengaruh sungai besar, tetapi ada juga yang terletak di antara dua dinding batu terjal.  Komunitas di habitat ini biasanya didominasi oleh beberapa jenis rumput laut dan beberapa macam alga seperti Enhalus acoroides, Halodule tridentata (rumput laut), Sargassum, dan Gracillaria (alga laut).

Ekosistem pantai pasir dangkal terdiri dari ekosistem terumbu karang, ekosistem pantai batu dan  ekosistem pantai lumpur

a)      Ekosistem terumbu karang (coral reef)

Ekosistem  ini merupakan hasil kegiatan dan interaksi antara berbagai jenis organisme, di antaranya Colenterata, cacing laut, siput laut, kerang, dan alga berkapur (Halimeda). Polip karang merupakan organisme kecil pembentuk cangkang kapur.  Cangkang ini terus bertumpuk menjadi bentuk yang padat dan massif yang disebut terumbu karang. Terumbu karang merupakan salah satu ekosistem yang produktif di bumi, dengan produktivitas fotosintesis  yang besarnya 3000 kali lipat dari produktivits perairan di sekelilingnya. Kekayaan terumbu karang bertumpu pada hubungan yang khusus  antara karang dan batuan. Dalam setiap polip terdapat puluhan ribu tumbuhan bersel satu yang disebut zooxanthellae, yang menyediakan tambahan energi bagi karang melalui proses fotosintsis. Tumbuhan ini juga mendaur ulang zat-zat makanan. Karang menangkap zooplankton  dan mangsa lainnya, kotoran yang dikeluarkan karang digunakan oleh zooxanthellae.Terumbu karang terdapat di perairan yang jernih yang merupakan habitat bagi berbagai jenis ikan yang bernilai ekonomi.

Ekosistem jenis ini banyak dijumpai di pantai selatan Jawa, Bali, pulau-pulau sebelah barat Sumatra, Nusa Tenggara, dan Maluku.

b)      Ekosistem Pantai Batu

Ekosistem jenis ini merupakan batuan cadas yang berasal dari proses konglomerasi (berkumpul dan menyatu) batu-batu kecil dengan tanah liat dan kapur atau terbentuk dari bongkah-bongkahan batu granit yang besar-besar.  Ekosistem semacam ini terdapat di daerah pesisir yang berbukit dan berdinding batu di pantai selatan Jawa, pantai barat Sumatra, Nusa Tenggara, Bali dan sekitar Maluku.  Di dalam ekosistem ini banyak terdapat alga Echeuma spinosum, Gelidium,dan juga Sargassum.

c)       Ekosistem Pantai Lumpur

Terdapat di sekitar muara sungai.  Pantai semacam ini banyak dijumpai di Jaawa, Sumatra, Kalimantan, dan IrianJaya.  Di dalam ekosistem ini berkembang komunitas pionir Avicenia (api-api), Sonneratia (bakau), dan rumput laut Enhalus acorides.

Hewannya yang paling banyak ialah ikan gelodok.

Tipe ekosistem muara sungai disebut juga ekosistem estuarlina.

d)       Ekosistem  Pasang Surut (  Ekosistem pantai )

Ekosistem pantai letaknya berbatasan dengan ekosistem darat, laut, dan daerah pasang surut, dipengaruhi oleh siklus harian pasang surut laut.Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat melekat erat di substrat keras.

Daerah paling atas pantai hanya terendam saat pasang naik tinggi.Daerah ini dihuni oleh beberapa jenis ganggang, moluska, dan remis yang menjadi konsumsi bagi kepiting dan burung pantai.

Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang rendah.Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan kerang, siput herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan ikan-ikan kecil.

Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut.Daerah ini dihuni oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut.

Komunitas tumbuhan berturut-turut dari daerah pasang surut ke arah darat dibedakan sebagai berikut.

Ø  Formasi pes caprae karena yang paling banyak tumbuh di gundukan pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap hempasan gelombang dan angin; tumbuhan ini menjalar dan berdaun tebal. Tumbuhan lainnya adalah Spinifex littorius (rumput angin), Vigna, Euphorbia atoto, dan Canaualia martina. Lebih ke arah darat lagi ditumbuhi Crinum asiaticum (bakung), Pandanus tectorius (pandan), dan Scaeuola Fruescens (babakoan).

Ø   Formasi baringtonia didominasi tumbuhan baringtonia, termasuk di dalamnya Wedelia, Thespesia, Terminalia, Guettarda, dan Erythrina.

Bila tanah di daerah pasang surut berlumpur, maka kawasan ini berupa hutan bakau yang memiliki akar napas.Akar napas merupakan adaptasi tumbuhan di daerah berlumpur yang kurang oksigen.Selain berfungsi untuk mengambil oksigen, akar ini juga dapat digunakan sebagai penahan dari pasang surut gelombang.Yang termasuk tumbuhan di hutan bakau antara lain Nypa, Acathus, Rhizophora, dan Cerbera.

Jika tanah pasang surut tidak terlalu basah, pohon yang sering tumbuh adalah: Heriticra, Lumnitzera, Acgicras, dan Cylocarpus.

G.   Tipe-Tipe Ekosistem yang ada di Indonesia

1.    Ekosistem Darat Alami

Berdasarkan komunitas vegetasi yang mendominasi, di Indonesia terdapat tiga bentuk ekosistem darat alami, yaitu  vegetasi pamah, vegetasi pegunungan dan vegetasi monsoon.

a.    Vegetasi Pamah

Ekosistem jenis ini merupakan bagian terbesar dari hutan di Indonesia, yaitu di Sumatra, Kalimantan, dan Irian.  Terletak pada ketinggian antara 0 – 1.000 di atas permukaan laut (dpl).

Ditinjau dari segi vegetasinya dapat dibagi lagi menjadi vegetasi hutan rawan dan vegetasi darat, contohnya hutan bakau, hutan sagu dan hutan rawa gambut.  Beberapa contoh vegetasi pamah di antaranya ialah:

1)   Hutan bakau

Di Indonesia luasnya kurang lebih sekitar 4.250.000 hektar dan tersebar di seluruh kepulauan.  Jumlah jenis ntumbuhan dalam hutan bakau tercatat sekitar 95 jenis.  Tampaknya hutan bakau seragam tetapi di tempat yang banyak karangnya tumbuhan ini kurang subur dan ukurannya lebih pendek dan kecil.  Tumbuhan bakau yang subur dengan ukuran besar terdapat di muara sungai.

Fauna hutan bakau umumnya dari jenis moluska, kepiting, dan ular air.

2)   Hutan rawa air tawar

Ekosistem jenis ini terdapat di belakang hutan bakau.  Populasinya padat dengan kanopi yang lebat dan pada kondisi yang baik pohon-pohon dapat mencapai ketinggian sekitrar 30 meter dan merata.

3)   Vegetasi terna rawa

Ekosistem jenis ini umumnya didominasi oleh jenis rumput-rumputan.  Banyak dijumpai di Sumatra, Kalimantan, dan Irian Jaya.

4)   Vegetasi pantai pasir karang

Dapat dibedakan atas begetasi yang berbentuk terna (formasi pescaprae) dan vegetasi yang berbentuk perdu dan pohon (formasi Barringtonia).  Kedua macam vegetasi ini banyak terdapat di tepi pantai yang berpasir atau berkarang tetapi tidak terlalu jauh dari pantai ke arah darat.

5)   Hutan rawa gambut

Vegetasi di daerah ini tinggi-tinggi tetapi kurus dan tidak lebart karena tanahnya mengandung timbunan gambut yang bersifat asam dengan kandungan zat hara sangat rendah.  Dari tepi sampai ke bagian tengah hutan gambut dapat dibedakan tiga tipe, yaitu hutan rawa gambut campuran, hutan rawa gambut campuran transisi, dan padang yang terentang.  Ketiga tipe hutan ini selalu lengkap pada setoap lokasi hutan rawa gambut dan banyak terdapat di Kalimantan Barat dan Kalimantan Timur.

6)   Hutan sagu

Ada dua tipe hutan sagu, yaitu hutan sagu murni dan hutan sagu campuran dengan pohon atau vegetasi lain di mana populasinhya rapat dan berkembang di daerah di mana aliran air tawarnya teratur.  Banyak terdapat di Irian Jaya dan Maluku.

7)   Hutan tepi sungai

Ekosistem semacam ini terdapat di sepanjang aliran tepi sungai besar dan terdiri atas tumbuhan rawa musiman yang berbeda.

Merupakan habitat transisi dengan hutan rawa air tawar.  Floranya sebagian besar terdiri atas tumbuhan berkayu yang hidup di celah-celah batu dengan perakarann yang kuat, daunnya sempit dan bijinya dapat disebarkan oleh air atau ikan.

8)   Komunitas danau

Vegetasi yang ada di perairan danau umumnya adalah fitoplankton.  Jenis rumput-rumputan dan tumbuhan lain yang terapung dapat mendominasi vegetasi di tepian danau.

b.    Vegetasi Pegunungan

Ekosistem jenis ini sangat beraneka ragam sehingga dapat diklasifikasikan menjadi hutan pegunungan, padang rumput, vegetasi terbuka pada lereng berbatu, vegetasi rawa gambut, danau dan vegetasi alpin.

1)      Hutan Pegunungan

Dapat dibedakan menjadi :

a)    Hutan pegunungan atas dengan ketinggian antara 1.500 – 3.300 m.  Hutannya lebat dengan pohon yang tinggi-tinggi rata-rata sekitar 25 m.  jenisnya lebih sedikit bila dibandingkan dengan yang ada di hutan pegunungan bawah.

b)   Hutan pegunungan bawah dengan ketinggian antara 1000 – 2.500 m.  Umumnya pohon-pohonnya relatif lebih rendah bila dibandingkan dengan pohon yang ada di hutan pegunungan atas, diameter batangnya pun relatif lebih kecil.

2)      Padang rumput

Dapat dibedakan dalam dua macam, yaitu :

1.    Padang rumput-semak tepi hutan, terdapat di Irian Jaya pada lereng batu kapur dengan tanah yang dangkal di Dataran Tinggi Kemabu.  Daerah ini ketinggiannya antara 3.300–3.800 m.

2.    Padang rumput merumpun Corporosma brassi – Deschampsinklosii.  Pada rumput jenis ini terdapat di lereng yang basah pada ketinggian 3.300 – 4.100 m di seluruh daerah pegunungan Irian Jaya.  Hampir seluruh komunitasnya berupa hamparan rumput Danthonia klossii yang tingginya rata-rata 1 meter.  Di antaranya kadang-kadang terdapat tumbuhan perdua jenis Corprosma brassii yang tumbuhnya kerdil.

3)      Vegetasi terbuka pada lereng berbatu

Terdapat di bukit-bukit batu kapur yang terjal dan tempat yang sebagian terlindung dari hujan dan tanahnya lembab.

Vegetasinya terdiri atas jenis rumput, paku-pakuan dan terna tertentu.

4)      Vegetasi rawa gambut

Biasanya berbentuk vegetasi perdu rawa gambut dan banyak terdapat di daerah Irian Jaya yang berada pada ketinggian 3.300 – 4.000 m.  di nJawa vegetasi ini terdapat pada ketinggian antara 2.000 – 3.500 m.  Komunitasnya berupa padang rumput penutup gambut.

5)      Vegetasi Danau

Danau banyak terdapat di pegunungan tinggi dan umumnya danau di daerah ini dangkal serta banyak mengandung nutrisi.  Perairannya terbuka sehingga hampir tertutup oleh tumbuhan.  Contohnya adalah danau di gunung Dieng.

6)      Vegetasi Alpin

Contoh vegetasi ini adalah tundra alpin kering dan tundra alpin basah.  Tundra alping kering komunitasnya didominasi oleh Tetramolopium klossii yang terdapat pada ketinggian antara 4.230 – 4.600 m.  sedangkan komunitas pada tundra alpin basah umumnya didominasi oleh hamparan lumut yang terdapat di ketinggian 4.250 m.

7)      Vegetasi Monsun

Terdapat pada daerah beriklim kering musiman, dengan kelembaban lebih \ tinggi dari 33,3%.  Evapotranpirasi kurang dari 1.500 mm per tahun.  Vegetasi terdiri dari tumbuhan bercabang rendah dengan batang yang jarang-jarang dan lurus.Umumnya vegetasinya tumbuh lebat di musim penghujan dan menggugurkan daun di musim kemarau.  Jenisnya sangat sedikit.  Yang termasuk ekosistem ini meliputi savana dan padang rumput.  Banyak terdapat di Jawa Timur, NTT, Sulsel, Sulteng dan Irian Jaya.

2.    Ekosistem Buatan

Ekosistem buatan adalah ekosistem yang sengaja diadakan dengan maksud menyenangkan pembuatannya.  Hal ini banyak terjadi akibat perkembangan teknologi.  Beberapa contoh diantaranya ialah :

a.    Ekosistem Danau

Umumnya air danau merupakan air tawar.  Sebagai salah satu ekosistem air tawar yang dibuat oleh manusia, umumnya  memiliki karakteristik antara lain. salinitasnya rendah bahkan lebih rendah  dari organisme yang hidup didalamnya, dipengaruhi oleh iklim dan cuaca

Hewan yang ada antara lain berbagai jenis ikan air tawar. Ikan air tawar memiliki cara adaptasi antara lain dengan cara.  Pengambilan air secara terus menerus, melalui insang dengan cara osmosis. Garam-garam diabsorbsi melalui insang.Mengeluarkan banyak urin.Tekanan osmosis diluar sel lebih tingg dibandingkan tekanan osmosis di dalam sel.  Tumbuhan yang hidup antara lain, enceng gondok, teratai, dan bermacam-macam alga. Akibat dibentuknya bendungan-bendungan menyebabkan timbulnya ekosistem baru.  Komunitas baru yang terbentuk di sini umumnya dalam fase suksesi yang berbeda.  Selain itu, pada ekosistem danau bendungan ini diintroduksikan hewan, yaitu beberapa jenis ikan pula macam-macam vegetasi lain yang cocok dengan ekosistem baru, yaitu ekosistem kolam.

b.    Ekosistem Hutan Tanaman

Ekosistem yang dimaksud di sini adalah penanaman pohon budi daya seperti jati, pinus dan akasia.

c.    Agroekosistem

adalah suatu ekosistem yang sengaja dibuat untuk keperluan pertanian tanaman budi daya.

Macam-macam agroekosistem, diataranya adalah :

1). Sawah Tadah Hujan

Yang dimaksud dengan sawah tadah hujan adalah sawah yang dibuat tanpa ada irigasi tehnis dan menggantungkan air dari air hujan

2). Sawah surjan

Sawah yang dikembangkan  di daerah-daerah yang sering  banjir. Sawah ini berwujud selang-seling antara galengan-galengan  yang lebar  dengan parit-parit yang lebar ditanami palawija.

3). Sawah pasang surut

Sawah  yang mendapat pengairan dari air sungai  yang terbendung secara alami karena laut pasang harian.  Umumnya terletak di sekitar sungai-sungai besar dekat muara yang bergambut di Kalimantan dan Sumatera

4). Sawah  rawa

Sawah rawa terdapat  di adataran rendah  yang terus menerus tergenang  air karena drainase  tidak jalan sedang sumber air hujan cukup banyak.

5). Sawah Irigasi

Sawah jenis ini memiliki sistem irigasi, sistem pengairan yang menggunakan teknologi maju dalam hal pengaturan air, sehingga pada musim kemarau air tetap tersedia.

6). Perkebunan

Perkebunan banyak dibuat oleh manusia, baik secara kecil-kecilan di sekitar rumah atau besar-besaran yang diusahakan oleh pemerintah.  Contohnya adalah perkebunan teh, karet, kelapa sawit, dan sebagainya.

Disamping beberapa ekosistem di atas, di Indonesia juga terdapat pekarangan, Kolam, Kebun, dan Ladang berpindah  yang merupakan contoh keragaman agroekosistem  yang tak ternilai harganya.

Tweet