Post on 31-Jul-2015
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
ILMU LINGKUNGAN
LINGKUNGAN SEBAGAI SISTEM
Disusun Oleh:
1. Dessy Natalia. H 063081410442. Hasan M 103081410093. Milatul C. H 103081410214. Elinda S. 103081410055. Kandi N 103081410276. Arif T.E 10308141020
BIOLOGI SUBSIDI
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2012
BAB I
PENDAHULUAN
A. TUJUAN
Mahasiswa dapat mengidentifikasi macam-macam komponen
lingkungan pada dua sistem lingkungan yang berbeda.
Mahasiswa dapat mengetahui keterkaitan atau interaksi antar
komponen pada masing-masing sistem lingkungan yand
diperbandingkan.
Mahasiswa dapat menyatakan pendapatnya tentang kesempurnaan
masing-masing sistem lingkungan yang diperbandingkan berdasar
pada kelengkapan komponen fungsional masing-masing(setidaknya
dari segi arus energi dan siklus materi).
Mahasiswa dapat menyatakan pendapatnya, gagasan atau ide tentang
masing-masing sistem lingkungan yang diperbandingkan untuk
pengelolaan selanjutnya.
B. Dasar teori
a. Komponen lingkungan
Lingkungan Hidup adalah suatu kesatuan hidup antara
kondisi fisik yang mencakup keadaan sumber daya alam seperti
tanah, air, energi surya, mineral, serta flora dan fauna yang tumbuh
di atas tanah maupun di dalam lautan, dengan kelembagaan yang
meliputi ciptaan manusia seperti keputusan bagaimana menggunakan
lingkungan fisik tersebut.
Lingkungan Hidup terdiri dari dua bagian, yakni: Lingkungan
Hidup Abiotik dan Lingkungan Hidup Biotik. Lingkungan Hidup
Bbiotik adalah segala yang tidak bernyawa seperti tanah, udara, air,
iklim, kelembaban, cahaya, bunyi. Sedangkan Sedangkan
Lingkungan Hidup biotik adalah segala sesuatu yang bernyawa
seperti tumbuhan, hewan, manusia dan mikro-organisme (virus dan
bakteri).
Hubungan Kehidupan dari lingkungan hidup itu disebut Ekosistem
Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh
hubungan timbal balik antara mahkluk hidup dengan lingkungannya.
Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh
dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling
mempengaruhi. Ekosistem merupakan suatu interaksi yang kompleks
dan memiliki penyusun yang beragam. Di bumi ada bermacam-
macam ekosistem.
Komponen-komponen pembentuk ekosistem adalah:
- Komponen hidup (biotik)
- Komponen tak hidup (abiotik)
Kedua komponen tersebut berada pada suatu tempat dan
berinteraksi membentuk suatu kesatuan yang teratur. Misalnya,
pada suatu ekosistem aquarium, ekosistem ini terdiri dari ikan,
tumbuhan air, plankton yang terapung di air sebagai komponen
biotik, sedangkan yang termasuk komponen abiotik adalah air,
pasir, batu, mineral dan oksigen yang terlarut dalam air.
b. Piramida ekologi
Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan
makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan
bentuk kerucut atau piramid. Gambaran susunan antar trofik dapat
disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun
kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik yang disebut
piramida ekologi. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan
gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada
tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida
ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai
konsumen puncak.
Dikenal ada tiga macam piramida ekologi antara lain
piramida jumlah, piramida biomassa dan piramida energi.
Gambaran ideal suatu piramida ekologi adalah sebagai berikut.
c. Jaring-Jaring Makanan
Jaring-jaring makanan adalah kumpulan dari rantai makanan
yang saling berhubungan dan membentuk skema mirip
jaring. Kelangsungan hidup organisme membutuhkan energi dari
bahan organik yang dimakan. Bahan organik yang mengandung
energi dan unsur-unsur kimia transfer dari satu organisme ke
organisme lain berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan.
Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu
ekosistem membentuk struktur trofik yang bertingkat-tingkat.
Gambar Jaring-jaring Makanan
Setiap tingkat trofik merupakan kumpulan berbagai
organisme dengan sumber makanan tertentu. Tingkat trofik
pertama adalah kelompok organisme autotrop yang disebut
produsen. Organisme autotrof adalah organisme yang dapat
membuat bahan organik sendiri dari bahan anorganik dengan
bantuan sumber energi. Bila dapat menggunakan energi cahaya
seperti cahaya, matahari disebut fotoautotrof, contohnya tumbuhan
hijau dan fitoplankton. Apabila menggunakan bantuan energi dari
reaksi-reaksi kimia disebut kemoautotrof, misalnya, bakteri sulfur,
bakteri nitrit, dan bakteri nitrat. Tingkat tropik kedua ditempati
oleh berbagai organisme yang tidak dapat menyusun bahan organik
sendiri yang disebut organisme heterotrof. Organisme heterotrof ini
hanya menggunakan zat organik dari organisme lain sehingga
disebut juga konsumen. Pembagian konsumen adalah sebagai
berikut.
- Konsumen Primer
Organisme pemakan produsen atau dinamakan herbivora yang
menempati tingkat trofik kedua.
- Konsumen Sekunder
Organisme pemakan herbivora yang dinamakan karnivora kecil
yang menempati tingkat trofik ketiga.
- Konsumen Tersier
Organisme pemakan konsumen sekunder yang dinamakan
karnivora besar yang menempati tingkat trofik keempat.
d. Piramida Jumlah
Yaitu suatu piramida yang menggambarkan jumlah individu
pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.
Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas.
Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai
puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen,
konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier.
Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak
dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah
organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer,
serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari
organisme konsumen sekunder.
C. ALAT DAN BAHAN
Alat dan Bahan:
a) Termometer b) pH meter (tanah)
c) Pengukur intensitas cahaya
(Luxmeter)
d) Loupe
e) Pincet
f) Pengukur kelembaban
(Hygrometer)
g) Meteran
h) Cetok
i) Pengukur porositas tanah
j) Tabung reaksi
k) Centrifuge
l) Pengukur kecepatan angin
(anemometer)
m)Stopwatch
D. CARA KERJA
Menetapkan 2 (dua) lokasi sebagai daerah studi:
a) .Lokasi lingkungan yang sedikit dijamah manusia.
b) .Lokasi lingkungan yang banyak dijamah manusia.
Mengamati informasi (data) dari masing-masing sampel lingkungan
dengan cara identifikasi komponen lingkungan dengan segala kondisinya.
Menentukan sampel objek pada masing-masing lokasi lingkungan,
dengan cara ploting, buat plot-plot untuk mewakili masing-masing lokasi
lingkungan baik lingkungan yang sedikit dijamah manusia maupun lokasi
yang banyak dijamah manusia.
BAB II
HASIL DAN ANALISIS DATA
A. HASIL PENGAMATAN DEPAN LAB.BIOLOGI
Komponen Lingkungan
Macam Ukuran Keterangan
Abiotik
Tanah
Suhu 32o CKelembaban 6,2 %Porusitas 13 tetes/menitStruktur Gembur, berpasirTekstur LiatKondisi Humus tanah suburPH 4,8
Udara
Suhu 34 o CKelembaban 85 %Intensitas cahaya 584x100 CandelaKecepatan angina 2,8 km/h
Biotik
Produser
Rumput berdaun pendek (jarum) Banyak dan padatRumput berdaun panjang Berjumlah sedikitRumput teki Berjumlah sedikitTanaman asam-asaman Berjumlah sedikitTanaman Putri malu Berjumlah sedikit
Konsumer
Belalang (walang) Ada 2Semut hitam Ada banyakSemut merah Ada banyakNyamuk sedikitUlat bulu Ada 1
Dekomposer
Cacing Dalam tanahBakteri pengurai dalam tanah Dalam tanah
HUTAN DI AREA GREEN HOUSEKomponen Lingkungan
Macam Ukuran Keterangan
Abiotik
Tanah
Suhu 32o CKelembaban 5,2%Porisutas 6 tetes/menitStruktur Gembur,Tekstur LiatKondisi Humus tanah Subur, Tertutup daun
kering (seresah)PH 4,5
Udara
Suhu 34 o CKelembaban 87 %Intensitas cahaya 644x10 CandelaKecepatan angin 0,3 km/h
Biotik
ProduserPohon randu Satu pohonPohon manga Satu pohonRumput berdaun banyak Berjumlah sedikitTanaman Putri malu Berjumlah sedikit
Konsumer
Nyamuk Ada banyakKupu-kupu Ada 3Semut merah Ada banyakSemut hitam Ada banyakKumbang atau lebah Ada 4Kutu daun Ada banyakBelalang Ada 2
Dekomposer
Cacing tanah Dalam tanahRayap Ada banyak
Bakteri pengurai dalam tanah Dalam tanah
Jamur Ada sedikit
B. ANALISIS DATA
Pada sample (plot I & II) struktur ekosistem yang ada adalah sebagai berikut :
o Bahan anorganik (C, N, CO2, H2O, dsb)
o Bahan Organik (protein, lipida, karbohidrat, dll)
o Komponen abiotik udara (suhu, kelembaban, curah hujan, dsb)
o Komponen abiotik tanah (suhu kelembaban, intensitas cahaya, kecepatan
angin, kondisi humus)
o Produser (tumbuhan autotrof)
o Konsumer Makro:
1. Biofag (yang makan mahluk yang masih hidup)
2. Saprofag ( yang makan mahluk yang sudah mati)
o Konsumer mikro / decomposer / osmotrof (bakteri, dan fungi)
Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi saling interaksi
oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan
antara komponen komponen tersebut terjadi pengambilan dan perpindahan
energi, daur materi, dan produktivitas , yang menciptakan kesatuan ekologi.
Dalam sistem lingkungan, tiga karakteristik pokok sistem yang dapat
dinyatakan adalah adanya interaksi dan interdependensi, adanya regulasi, dan
adanya kesatuan yang utuh yang tersusun atas komponen system.
Faktor Abiotik
Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan
kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem dalm system
lingkungan adalah sebagai berikut :
a. Suhu
Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat
yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang
hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.
b. Sinar Matahari
Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari
menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang
dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. Kaitan
atau hubungan komponen biotik dengan abiotik dapat dicontohkan pada hasil
pengamatan pada sampel I dan II. Contoh hal ini dapat dilihat pada jumlah
intensitas cahaya. Pada sampel I, Intensitasnya 584x100 candela, berdasar
data yang diperoleh hal tersebut berpengaruh terhadap kelimpahan biotik
yang ada. Pada sample I intensitas cahaya lebih tinggi sehingga komponen
biotiknya lebih sedikit macamnya dibandingkan dengan sample II dengan
intensitas cahaya yang lebih rendah yaitu 644x10 candela
c. Air
Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk
kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam
pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia,
air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi
bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya
tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.
d. Tanah
Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda
menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga
menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama
tumbuhan.
e. Ketinggian
Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat
tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan
kimia yang berbeda.
f. Angin
Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan
dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.
g. Aliran energi, yang terjadi dari sumber energi pokok (sinar matahari),
melalui produser (autotrof, tumbuhan berklorofil), yang kemudian
dimanfaatkan oleh consumer-makro, consumer mikro, dan kembali ke
komponen abiotik.
h. Rantai makanan yang menggambarkan terjadinya hubungan antar
komponen biotik (komunitas), yang kalau terjadi dalam bentuk hubungan
yang sangat kompleks, akan makin menjamin kemantapan ekosistem.
i. Pola keragaman dalam dimensi ruang dan waktu yang dapat terjadi dalam
skala populasi (antar individu anggota populasi). Dalam skala komunitas
(antar populasi penyusunnya), dan antar ekosistem. Pola keragaman ini
akan memberikan gambaran tentang kedewasaan suatu ekosistem. Makin
dewasa, keragaman makin tinggi dan ekosistem makin mantap.
j. Daur nutrient, yang menggambarkan mekanisme yang dapat menjamin
keberlangsungan penyediaan bahan yang dapat diberikan oleh komponen
abiotik kepada komponen biotic. Dalam proses ini terlihat bahwa
komponen consumer makro dapat berfungsi sebagai mempercepat proses
daur, sedang produser dan konsumer mikro yang menjadi pelaksana pokok
dalam daur tersebut.
k. Perkembangan dan evolusi, yang dapat terjadi melalui proses bertahap,
yang indikatornya adalah perubahan struktur komponen penyusun
ekosistem (jumlah populasi dalam komunitas makin tinggi melalui proses
sulsesi dan lainnya), makin cepatnya arus energi dan daur materi, makin
kompleks jarring-jaring makanan, makin tinggi indeks keragaman, makin
stabil ekosistem bersangkutan.
l. Pengendalian, yang dapat menggambarkan terjadinya umpan balik positif
maupun negative yang terjadi secara berimbang sehingga menghasilkan
suatu mekanisme yang menjamin keseimbangan dalam ekosistem.
Matahari menyediakan energi yang hampir dibutuhkan semua produsen
untuk membuat makanan. Produsen terdiri dari tanaman-tanaman hijau
seperti rumput dan pohon randu, pohon mangga, dll yang membuat makanan
melalui proses fotosintesis. Tanaman juga membutuhkan bahan-bahan abiotik
seperti air dan pospor untuk tumbuh. Yang termasuk konsumen pertama
diantaranya lebah, kupu-kupu, belalang dan binatang pemakan tumbuhan
lainnya. Laba-laba, semut dan konsumen kedua lainnya atau yang biasa
disebut dengan predator adalah pemakan binatang. Pengurai seperti jamur dan
bakteri, menghancurkan tanaman dan binatang yang telah mati menjadi
nutrien-nutrien sederhana. Nutrien-nutrien tersebut kembali ke dalam tanah
dan digunakan kembali oleh tanaman-tanaman.
Hasil data yang didapat setelah melakukan pengamatan maka
komponen-komponen dalam tiap-tiap sampel dapat diklasifikasikan atau
diidentifikasikan dalam beberapa kelompok yaitu:
1) Pada sampel I
Produser
Konsumer I
Konsumer II
Dekomposer
2) Pada sampel II
Produser
Konsumer I
Konsumer II
Dekomposer
Pengelompokan di atas dapat memberikan gambaran bahwa komponen
produser yaitu produsen merupakan pintu masuk komponen abiotik ke dalam
komponen biotik, dan sebaliknya, yaitu konsumer mikro meliputi cacing,
jamur, dan mikroba merupakan pintu keluar dari komponen biotik ke
komponen abiotik. Kedua komponen tersebut merupakan komponen kunci
bagi eksistensi ekosistem, dan kedua komponen tersebut merupakan syarat
biotik yang harus ada. Komponen biotik lainnya, yaitu komponen konsumer
makro berupa fagotrof yang meliputi laba-laba dan semut, dapat
mempercepat arus energi yang terjadi dalam ekosistem, dan oleh karena itu
lebih dikenal sebagai komponen akselator. Komponen abiotik seperti Co2,
Air, dan tanah berhumus, merupakan syarat dasat hadirnya suatu ekosistem,
sedang komponen suhu dan kelembaban lebih banyak hadir karena hasil kerja
sementara komponen biotik. Hasil terminalnya akan berbentuk sebagai
komponen bahan anorganik yang segera dimanfaatkan kembali oleh
komponen produser. Ini menggambarkan daur bahan geobiokimia di dalam
ekosistem.
BAB III
PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini memiliki sebuah topik lingkungan sebagai suatu
sistem. Untuk dapat memahami lebih mendalam lingkungan sebagai suatu
sistem, kita dapat mengidentifikasi lingkungan dengan sistem lingkungan
yang berbeda yaitu lingkungan yang sedikit dijamah manusia dan lingkungan
yang banyak dijamah manusia. Pada masing-masing lingkungan tersebut
dapat ditemukan macam-macam komponen lingkungan baik komponen
abiotik maupun komponen biotik.
Untuk lingkungan yang banyak dijamah manusia, komponen abiotik
yang ada adalah tanah, udara, dan cahaya matahari. Tanah pada lingkungan
tersebut mempunyai suhu sebesar 32°C kelembaban sebesar 6,2% dan
porositas sebesar 0,057 ml/cm3 dengan struktur tanah yang agak gembur dan
tekstur berpasir. Suhu udara 34°C dan kelembaban udara sebesar 85%.
Intensitas cahaya cukup karena waktu praktikum cuaca terik dan kecepatan
angin 4,6 m/s. Komponen biotik yang ada pada lingkungan tersebut terdiri
dari produsen dan konsumen. Produsen antara rerumputan, tanaman putri
malu,dll. Konsumen antara lain belalang, semut, cacing, ulat bulu, dll.
Untuk lingkungan yang sedikit dijamah manusia, komponen abiotik
yang ada adalah tanah, udara, dan cahaya matahari. Tanah pada lingkungan
tersebut mempunyai suhu sebesar 32°C, kelembaban sebesar 5,2% dan
porositas sebesar 0,026 ml/cm3 dengan struktur tanah yang gembur dan
tekstur liat. Suhu udara dan kelembaban udara sebesar 34°C. Intensitas
cahaya hampir sama seperti pada lingkungan yang sering terjamah manusia
dan kecepatan angin 0,5m/s. Komponen biotik yang ada pada lingkungan
tersebut terdiri dari produsen dan konsumen. Produsen antara lain
rerumputan, pohon mangga, dll.
Lingkungan sebagai sistem mampu memunculkan interaksi antar
komponen pada sistem yang diperbandingkan baik interaksi antara komponen
biotik dengan komponen biotik, komponen biotik dengan komponen abiotik
dan komponen biotik dengan lingkungannya. Selain itu juga dapat
memunculkan pula adanya suatu arus energi dan siklus materi namun pada
lingkungan yang kami amati kurang memiliki komponen yang lengkap
karena luas plotnya kurang besar sehingga arus energi dan siklus materi tidak
dapat terjadi secara sempurna.
Pengaruh campur tangan manusia dalam hal ini juga sangat berdampak
pada lingkungan yang kami amati. Pada lingkungan yang sedikit dijamah
manusia komponen biotiknya lebih banyak dibanding dengan lingkungan
yang sedikit dijamah manusia. Dan untuk lingkungan yang sedikit dijamah
manusia memiliki perkembangan yang bersifat dinamik sebab produsen,
konsumen maupun detritivor masih dalam keadaan seimbang pada
lingkungan ini. Berikut ini digambarkan arus energi dan siklus materi yang
terjadi pada masing-masing plot.
M
Produser :Rerumputan, putrid malu
konsumer I:Belalang, cacing, ulat bulu
konsumer II:
semut merah, semut hitam,
nyamukDekomposer:
Cacing, bakteri dalam
tanah
CO2,N,C,O2
H2
O
Gambar I. siklus materi dan arus energi plot I depan Lab. Biologi
Gambar II. siklus materi dan arus energi plot II Green House
M
Produser :Rerumputan, mangga,randu
H2
O
konsumer I:belalang, lebah, kupu-kupu, kutu daun, cacing
konsumer II:semut merah,
semut hitam, nyamuk
Dekomposer:Cacing, jamur, rayap, bakteri dalam tanah
CO2,N,C,O2
BAB IV
KESIMPULAN
Lingkungan yang kami amati adalah lingkungan dengan sistem lingkungan
yang berbeda yaitu lingkungan yang sedikit dijamah manusia dan
lingkungan yang banyak dijamah manusia dimana masing-masing
lingkungan tersebut dapat ditemukan macam-macam komponen
lingkungan baik komponen abiotik maupun komponen biotik.
Lingkungan dengan sistem lingkungan yang diperbandingkan, didalamnya
terjadi suatu interaksi baik interaksi antara komponen biotik dengan
komponen biotik, komponen biotik dengan komponen abiotik dan
komponen biotik dengan lingkungannya.
Lingkungan yang kami amati memiliki komponen yang lengkap sehingga
arus energi dan siklus materi tidak dapat terjadi secara sempurna.
Lingkungan yang sedikit dijamah manusia memiliki perkembangan yang
bersifat dinamik sebab produsen, konsumen maupun detritivor masih
dalam keadaan seimbang pada lingkungan ini.
DISKUSI
1. Berdasar pada data (makro) yang terkumpul lingkungan mana yang
memiliki komponen biotik lebih banyak?
Lingkungan yang sedikit dijamah manusia.
2. Apakah komponen yang teramati secara makro pada masing-masing
lingkungan cukup memenuhi untuk terjadinya proses aliran energi dan
siklus materi?
Ya, namun tidak sempurna karena komponen yang ada pada lingkungan
tersebut kurang lengkap sehingga tidak cukup memenuhi untuk terjadinya
proses aliran energi dan siklus materi secara sempurna.
3. Berdasar pada kelengkapan komponen tersebut lingkungan pada lokasi
mana yang memiliki proses aliran energi dan siklus materi yang lebih
baik?
Baik lingkungan yang sedikit maupun banyak dijamah manusia terjadi
proses aliran energi dan siklus materi walaupun tidak sempurna karena
komponen kedua lingkungan tersebut tidak lengkap.
4. Bila sistem lingkungan di alam ini diharapkan memiliki perkembangan
yang bersifat dinamik maka pada lingkungan mana yang memiliki
persyaratan lebih baik untuk perkembangan itu?
lingkungan yang sedikit dijamah manusia memiliki perkembangan yang
bersifat dinamik sebab lingkungan ini memiliki komponen biotik yang
masih banyak sehingga produsen, konsumen maupun detritivor masih
dalam keadaan seimbang pada lingkungan ini.
Dafatar pustaka
Anonim . 2011. Ekosistem, Aliran Energi dan Siklus Materi dalam Ekosistem
(http://aktivitaspraktikumektum.blogspot.com/2011/06/ekosistem-aliran-energi-
dan-siklus.html) Diakses pada 18 mei 2012 pukul 09:43.
Odum, E.P.1996. Dasar-Dasar Ekologi ( Edisi ke 3). Yogyakrta: Universitas
Gajah Mada.