2. KONSEP EKOSISTEM2. KONSEP EKOSISTEMdalamdalam ILMU LINGKUNGANILMU LINGKUNGAN

INDRA GUMAY YUDHAINDRA GUMAY YUDHA

PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRANPROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERTANIANFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNGUNIVERSITAS LAMPUNG

EKOSISTEM = SISTEM EKOLOGI, yaitu:

Satu kesatuan tatanan yg terbentuk olehinteraksi (hubungan) timbal balik antaramakhluk hidup (hayati) dgn unsur-unsurnonhayati (abiotik) dalam satu wilayah

Komponen ekosistem:

1. NON HAYATI:Senyawa anorganik (C, N, CO2, H2O, dsb)Senyawa organik (protein, lemak, dsb)Iklim dan faktor fisik lainnya

2. PRODUSEN : tumbuhanOrganisme autotrofik yg mampu membuat makanan darisenyawa anorganik dgn bantuan cahaya matahari.

3. KONSUMEN:Organisme heterotrofik yg memanfaatkan organisme lain sbg bahan makanan.

4. PENGURAI (DEKOMPOSER):Organisme heterotrofik yg merombak/ menguraikan makhlukhidup yg mati (bahan organik) shg dapat dimanfaatkan olehprodusen

Istilah-istilah Ekologi:

1. ORGANISME: jasad hidup/ makhlukhidup

2. POPULASI: Kumpulan organisme(individu) yg sejenis, yg hidup danberbiak di suatu wilayah tertentu.

3. KOMUNITAS: Kumpulan beberapapopulasi yg menempati suatu wilayahtertentu.

4. HABITAT: Tempat/alamat suatu organisme dapatditemukan; atauTempat hidup berbagai jenis organisme ygmembentuk suatu komunitas.

5. RELUNG (NICHE): Status/profesi atau peranfungsional suatu organisme di lingkungan.

6. ENTROPI: Energi yg tidak dapat digunakanutk melakukan kerja (terkait dgn HukumThermodinamika II).

7. DAYA LENTING: Kemampuan suatu ekosistem utkmenahan berbagai perubahan; atauKemampuan suatu ekosistem utkmemulihkan diri dari suatu gangguan

8. ADAPTASI: kemampuan makhluk hidup utk. menyesuaikan dirinya thd keadaanlingkungan

4 cara adaptasi:

1. PROSES FISIOLOGISContoh: kekebalan tubuh thd penyakit, imunisasi,

2. PROSES MORFOLOGISContoh: bentuk tubuh

3. KELAKUANContoh: Teritorial, tingkah laku saatpemijahan/perkembangbiakan

4. KULTURALContoh: Bentuk rumah, penggunaan AC, bajutebal, dll

Hidup berkelompok merupakanbentuk adaptasi kelakuan …

9. BIOMASSA, HASIL BAWAAN, PRODUKTIVITAS, & YIELD

A. BIOMASSA = berat total populasiJumlah individu dalam populasi dikalikanberat rata-rata individu tersebut

B. HASIL BAWAAN (STANDING CORP)Jumlah individu/biomassa suatu populasipada waktu tertentu.

C. PRODUKTIVITASJumlah jaringan hidup yang dihasilkanoleh suatu populasi dalam jangkawaktu tertentu.

D. YIELD (HASIL PANEN)Jumlah yang dipungut pada waktupanen bagi kepentingan manusia.

J. RANTAI MAKANAN :Peristiwa makan dan dimakan yang membentuk rangkaian tertentu dalamsuatu ekosistem.Perubahan materi dan energi dari tumbuh-tumbuhan melalui suatu organisme yang berjalan secara terus-menerus

CONTOH 1:

CONTOH 2 :

Jaring makanan/ Food web

Kumpulan beberaparantai makanan yang saling terkait

PERLU DIINGAT :

PERJALANAN/PROSES PERUBAHAN MATERI MERUPAKAN SUATU RANTAI YANG BERULANG SECARA TERUS-MENERUS MEMBENTUK SIKLUS DAUR ULANGPROSES PERUBAHAN ENERGI BUKAN MERUPAKAN SUATU SIKLUS

DAUR MATERI :

DAUR NITROGENDAUR FOSFORDAUR BELERANG (SULFUR)DAUR GLOBAL CO2 & H2ODAUR SEDIMENDAUR UNSUR-UNSUR NON ESSENSIAL

SIKLUS NITROGEN

Sumber nitrogen terbesar adalahudara. Udara mengandung 80% nitrogenNitrogen lepas ke udara oleh kegiatanbakteri denitrifyingNitrogen masuk ke daur oleh kegiatanbakteri pengikat nitrogen atau algae dan melalui peristiwa elektrifikasi(halilintar)

Organisme yg berperan dalamperubahan nitrogen :

Bakteri nitrit: nitrosococcus dannitrosomonasBakteri nitrat: nitrobacterBakteri aminifying: nitrosomonasOrganisme pengikat nitrogen dari udarabebas:

Bakteri hidup bebas: Azotobacter dan ClostridiumBakteri simbiotik: RhizobiumAlgae hijau biru: Anabaena, Nostoc

SIKLUS FOSFAT

Sumber fosfat yg terbesar adl BATUAN FOSFAT dan ENDAPAN GEOLOGIS ygterkikis/erosi, shg masuk ke ekosistem (daurfosfat)Peranan burung laut dan ikan sangat pentingdalam mengangkat fosfat yg menujulaut/sedimen dalam (± 60.000 ton fosfor per tahun)Penambangan fosfat ± 1-2 juta ton per tahundan kebanyakan tercuci dan hilang.Pengembalian fosfor ke daratan tidak dapatmengimbangi hilangnya fosfor ke laut dalam.

SIKLUS SULFUR

Reservoir besar/utama sulfur terdapat pd atmosferDaur sulfur menghubungkan UDARA, AIR, dan TANAHOksida belerang (SO2) dilepaskan ke udarapd pembakaran bahan bakar fosil, terutamabatubara, merupakan komponen gangguanpencemaran udara dari industri

Oksidasi-Reduksi merupakan kuncipertukaran antara kantong SO4 dan sulfidabesiPeranan kunci oleh mikroorganisme ygmelakukan reaksi reduksi-oksidasimerupakan “penyembuhan/pemulihan” secaramikrobaSO2, NO, dan NO2 merupakan komponenpencemar. SO2 merusak proses fotosintesis, NOmengganggu respirasi

Organisme yg berperan dlm daursulfur:

H2S S SO4: bakteri sulfur tdkberwarna, hijau, dan ungu.SO4 H2S : bakteri desulfovibrioH2S SO4 : bakteri thiobacilliS organik SO4 & H2S : mikroorganismeaerob dan anaerob

Daur Global CO2

Angka-angka dalam 109 ton CO2

Daur Hidrologis (H2O)

DAUR SEDIMEN

Kebanyakan unsur dan senyawa lebihterikat pada tanah daripada nitrogen, oksigen, CO2 dan air daurnyamengikuti pola daur sedimen dasar.Erosi, sedimentasi, pembentukangunung, dan kegiatan vulkanis, sertatransport secara biologi merupakanperantara utama yg mempengaruhiperedarannya.

Benua Asia (benua dgn peradaban tertua& paling intensif tekanan manusianya) kehilangan paling banyak tanah.

Tabel arus sedimen dari benua ke lautan per tahun

DAERAH DRAINASE PELEPASAN SEDIMEN TOTAL No. BENUA

(106 mil2) (ton/mil2) (109 ton) 1 Amerika Utara 8,0 245 1,96 2 Amerikan Selatan 7,5 160 1,20 3 Afrika 7,7 70 0,54 4 Australia 2,0 115 0,23 5 Eropa 3,6 90 0,32 6 Asia 10,4 1.530 15,91

Daur Unsur-Unsur non Esensial

Pola daur unsur non esensial sama dgnpola daur unsur esensial; sebagianbesar terlinat pada unsur sedimenBanyak dari elemen non esensialterkonsentrasi dalam jaringanorganisme krn kesamaannya scrkimiawi dgn elemen tertentu, spt Hg dan Pb.

Unsur-unsur non esensial dpt menimbulkanmasalah ekologi, spt:

Bahan-bahan radioaktifLimbah industri berupa logam berat

Contoh:Stronsium (Sr) merupakan unsur radioaktif ygsangat berbahaya bagi manusia dan vertebrata lainnya. Sr bersifat spt kalsium dptberhubungan erat dgn jaringan pembentuk darahyg sangat peka thd kerusakan akibat radioaktif(dapat menimbulkan kanker)

Organisme heterotrof & beberapa autotrof(algae) memerlukan beberapa macam vitamin dan nutrien lain dari lingkungannya.Sebagian besar nutrien organik berasal dariorganisme (biotik)Konsentrasi nutrien organik di alam sangatsedikit (nutrien mikro) Faktor Pembatas. Contoh: B12 (di laut)Cara mengukur kadar mikronutrien denganmetode bioassay

Daur Hara Organik

K. PIRAMIDA MAKANAN

Menunjukkan besarnya metabolismesuatu organisme yang disusunberdasarkan kemampuan organismememproduksi biomassa.Tingkatan trofik di tempat paling bawahadalah organisme yang mampumemproduksi biomassa paling besar; dan di atasnya adalah organisme yang makin menurun produktivitasbiomassanya

PIRAMIDA ENERGI

Piramida energi memperlihatkantingkat efisiensi pemanfaatan energiMakin tinggi tingkat trofik, makamakin sedikit energi diserap danmakin banyak energi yang hilang.

MIN

ERA

LISA

SI