1.1 Ekologi

Istilah ekologi berasal daripada perkataan Greek oikos yang bermaksud kediaman, dan

logos yang bermaksud kajian mengenai tempat tinggal hidupan. Pelbagai takrifan

mengenai ekologi telah dinyatakan, antaranya:

a) Ekologi ialah kajian tentang hubungan yang terdapat atau berlaku antara hidupan-

hidupan di dalam habitat semula jadinya.

b) Ekologi ialah kajian tentang hidupan berhubungan dengan persekitaran semula

jadinya

c) Ekologi ialah kajian tentang struktur dan fungsi alam semula jadi, dengan

menganggap manusia sebagai sebahagian alam semula jadi.

1.1.1 Susun atur hidupan

Molekul-molekul hidupan disusun atur secara spesifik untuk membentuk sel-sel. Sel-sel

ini akan dikumpulkan menjadi tisu-tisu berlainan dan seterusnya di susun membentuk

organ-organ berfungsi tubuh. Organ-organ ini akan disepadukan menghasilkan pelbagai

sistem. Susunan yang menyeluruh kepada sistem-sistem ini membina suatu organisma

yang lengkap. Individu-individu sesuatu jenis organisma tidak akan hidup secara

bersendirian atau berasingan, tetapi hidup dalam kumlpulan yang disebut populasi. Pelbagai populasi orgaisma yang berinteraksi antara satu sama lain pula akan

membentuk satu komuniti. Sebuah komuniti yang berinteraksi dengan faktor-faktor

abiotik setempat akan membentuk satu ekosistem dan semua ekosistem di planet Bumi

bergabung untuk menghasilkan satu aras yang disebut biosfera yang meliputi semua

lapisan berudara, air dan tanah dari dasar laut ke atmosfera dan dilanjutkan sehingga

tidak melebihi 15 km dari permukaan bumi.

1

TAJUK 1 BIOTIK DAN ABIOTIK

Rajah 1: Susun atur hidupan dalam biologi

Rajah 2: Komponen dalam biosfera

Ekosistem adalah suatu unit ekologi yang di dalamnya terdapat hubungan antara

struktur dan fungsi. Struktur yang dimaksudkan dalam definisi ekosistem tersebut adalah

berhubungan dengan keanekaragaman spesies (species diversity). Ekosistem yang

mempunyai struktur yang kompleks, memiliki keanekaragaman spesies yang tinggi.

Sedangkan istilah fungsi dalam definisi ekosistem menurut A.G. Tansley berhubungan

dengan kitar material dan arus tenaga melalui komponen komponen ekosistem.

Aliran tenaga bermula bila autotrof sebagai pengeluar menggunakan cahaya matahari

untuk proses fotosintesis. Sebatian organik menyimpan bentuk-bentuk tenaga yang

2

banyak dan merupakan asas kepada jaringan makanan dalam ekosistem. Kebanyakan

tenaga yang memasuki jaringan makanan akan hilang kepersekitaran terutamanya

dalam bentuk haba metabolisma.

1.2 Definisi dan Pengertian Ekosistem

Pengertian ekosistem pertama kali dikemukakan oleh seorang ahli ekologi Inggeris

bernama A.G. Tansley pada tahun 1935, walaupun konsep itu bukan merupakan konsep

yang baru. Sebelum akhir tahun 1800-an, pernyataan-pernyataan resmi tentang istilah

dan konsep yang berkaitan dengan ekosistem mulai terbit cukup menarik dalam

literatur-literatur ekologi di Amerika, Eropah, dan Rusia (Odum, 1993).

Beberapa definisi tentang ekosistem dapat diuraikan sebagai berikut :

(i) Ekosistem atau sistem ekologi adalah merupakan pertukaran bahan-bahan antara

benda hidup dan benda bukan hidup di dalam suatu sistem. Ekosistem dicirikan dengan

berlangsungnya pertukaran material dan transformasi tenaga yang sepenuhnya

berlangsung diantara berbagai komponen dalam sistem itu sendiri atau dengan sistem

lain di luarnya.

(ii). Ekosistem adalah hasil dari kesatuan unsur-unsur hidup dan bukan hidup (biotik

maupun abiotik) secara utuh dan menyeluruh, yang saling mempengaruhi dan saling

bergantung satu sama lain. Ekosistem mengandungi keanekaragaman jenis dalam

suatu komuniti dengan lingkungannya yang berfungsi sebagai suatu kesatuan interaksi

kehidupan dalam alam (Dephut, 1997).

(iii). Ekosistem, ialah hasil kesatuan secara kompleks di dalamnya terdapat habitat,

tumbuhan, dan binatang yang dipertimbangkan sebagai unit kesatuan secara utuh,

sehingga semuanya akan menjadi sebahagian mata rantai kitar material dan aliran

tenaga. (Woodbury, 1954 dalam Setiadi, 1983).

(iv). Ekosistem, iaitu unit fungsional dasar dalam ekologi yang di dalamnya meliputi

organisma dan lingkungannya (lingkungan biotik dan abiotik) dan di antara keduanya

3

saling mempengaruhi (Odum, 1993). Ekosistem dikatakan sebagai suatu unit fungsional

dasar dalam ekologi karena ia merupakan kesatuan terkecil yang memiliki komponen

secara lengkap, memiliki kawasan ekologi secara lengkap, serta terdapat proses ekologi

secara lengkap, sehingga di dalam unit ini kitaran material dan aliran tenaga sesuai

dengan keadaan ekosistemnya.

(v). Ekosistem adalah kesatuan secara menyeluruh antara setiap unsur kehidupan yang

saling mempengaruhi (UU Lingkungan Hidup Tahun 1997). Unsur-unsur hidup (biotik)

dan bukan hidup (abiotik) tersusun sebagai satu kesatuan dalam ekosistem yang saling

berhubungan, saling mempengaruhi, dan saling berinteraksi antara satu sama lain.

(vi). Ekosistem, iaitu suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik

antara makhluk hidup dengan lingkungannya (Soemarwoto, 1983). Tingkatan organisasi

ini dikatakan sebagai suatu sistem karena memiliki komponen-komponen dengan fungsi

berbeda yang terkoordinasi secara baik sehingga masing-masing komponen terjadi

hubungan timbal balik. Hubungan timbal balik terwujudkan dalam rantai makanan dan

jaring makanan yang pada setiap proses ini terjadi aliran tenaga dan kitar material.

1.3 Fungsi Ekosistem

Ekosistem adalah saling hubungan antara organisma-organisma dan saling hubungan

dengan persekitaran mereka yang membentuk satu aliran tenaga melalui kitaran bahan-

bahan. Ekosistem adalah sistem yang terbuka dimana input-input, perpindahan

dalaman dan pengeluaran tenaga dan nutrien berlaku. Aliran tenaga setiap ekosistem

berlaku dalam satu arah sahaja. Paling biasa aliran tenaga bermula bila autotrof

fotosintetik menggunakan cahaya matahari untuk proses fotosintesis. Autotrof adalah

organisma pengeluar (producer) primer bagi sesuatu ekosistem. Sebatian organik yang

kaya menyimpan bentuk-bentuk tenaga yang banyak dan merupakan asas kepada

jaringan makanan dalam ekosistem . Jaringan makanan terdiri daripada beberapa rantai

makanan yang bergabung. Setiap rantai dalam jaringan makanan adalah bermula dari

pengeluar, pengguna yang pelbagai dan pengurai .

. Kebanyakan tenaga yang memasuki jaringan makanan akan hilang kepersekitaran

terutamanya dalam bentuk haba metabolisma. Majoriti nutrien dikitar semula dalam

4

jaringan makanan tetapi sebahagiannya hilang ke persekitaran. Air, karbon, nitrogen,

fosforus and bahan-bahan lain yang diperlukan semasa produktiviti permulaan bergerak

melalui kitaran biogeokemikal.

SENARAI BAHAN RUJUKAN

1. Cotgreave, P. and Forseth, I. (2002) Introductory Ecology. Blackwell

1. Science. Chapter 2 Global patterns of biodiversity and productivity:

biomes.

2. Coyne, M.S. (1999) Soil Microbiology: an exploratory approach. Delmar

Publishers. Chapter 4 The macrofauna- ants, earthworms and other

creatures.

3. Soil Biology Primer [online]. http://soils.usda.gov/sqi/concepts/soil_biology/

Chapter 1 The soil food web online

5

Semak Kendiri 1 i. Apakah yang dimaksudkan dengan ekosistem?

ii. Terangkan bagaimanakah ekosistem berfungsi?

2.1 SinopsisSesebuah negara menpunyai pelbagai jenis ekosistem bergantung kepada iklim dan

kedudukan dari segi latitud dan altitudnya masing-masing. Setiap ekosistem

mempunyai dua komponen iaitu biotik dan abiotik yang berbeza bergantung kepada

lokasi yang berbeza. Perbezaan ini merupakan faktor penentu kepada tahap

biodiversiti dalam sesuatu ekosistem. Ekosistem yang mempunyai tahap biodiversiti

yang tinggi akan menunjukkan tahap kerencaman dan kestabilan yang tinggi.

2.2 Jenis-Jenis EkosistemTerdapat pelbagai jenis ekosistem yang utama diantaranya adalah ekosistem

akuatik, ekosistem hutan hujan tropika, ekosistem hutan paya bakau, ekosistem

hutan gambut, ekosistem kolam dan agro ekosistem seperti ekosistem sawah

padi dan ekosistem ladang kelapa sawit.

.

2.2.1 Ekosistem Akuatik

Ekosistem Akuatik adalahsejenis ekosistem yang terletak dalam jasad air. Komuniti-

komuniti organisma bergantung antara satu sama lain dan persekitaran mereka.

Ekosistem ini terdiri daripada dua ekosistem iaitu ekosistem air masin dan ekosistem air

tawar

2.2.2 Ekosistem Air Masin (Marin)

6

TAJUK 2 JENIS DAN LOKASI EKOSISTEM

Ekosistem marin meliputi hampir 71% daripada permukaan bumi dan mengandungi

hampir 97% daripada air dunia. Ekosistem ini menjana 32% dari pengeluaran bersih

utama dunia. Hampir 85% daripada bahan terlarut dalam air laut adalah natrium dan

klorida. Air laut secara puratanya mengandungi kandungan garam 35 bahagian

perseribu (ppt) . Biasanya saliniti berbeza antara ekosistem marin.

Terumbu Karang di Pulau Perhentian

Ekosistem Marine boleh dibahagikan kepada beberapa zon iaitu :-

i .Bahagian cetek (oceanic)

ii. Bahagian air dalam (Profundal)

iii. Dasar laut (benthic);

iv. Kawasan antara tidal (tides) tinggi dan rendah (intertidal)

v. Muara (estuaries)

vi. Paya Garam (salt marshes)

vii. Terumbu Karang (coral reefs)

ix. Kawasan bakteria sulfur kimosintetik membentuk makanan

asas (hydrothermal vents)

Kelas-kelas organisma yang dijumpai dalam ekosistem marin termasuklah alga perang,

dinoflagellates, karang, cephalopods, echinoderms, dan jerung. Ikan dalam ekosistem

marin adalah sumber makanan komersial yang terbesar . Masalah alam sekitar yang

berlaku kepada ekosistem marin termasuklah ekploitasi sumber marin yang tidak

7

mampan, pencemaran air dan pembangunan kawasan pinggir pantai.

2.2.3 Ekosistem Air Tawar

Ekosistem ini meliputi 0.8% daripada permukaan bumi dan mengandungi 0.009% dari

jumlah air dunia. Ianya menjana hampir 3% dari pengeluaran bersih dari air dunia.

Ekosistem air tawar mengandungi 41% dari spesis ikan dunia.

Ekosistem Air Tawar

Terdapat 3 jenis ekosistem air tawar iaitu;-

1. Lentic: air gerak perlahan termasuk kolam dan tasik.

2. Lotic: air bergerak laju seperti alur dan sungai.

3. Tanah Lembab (Wetlands), kawasan dimana tanah tepu dengan air

Asas makanan dari alur dan sungai terdiri dari hutan ripari yang mempunyai kanopi yang

tebal yang mengizinkan pertumbuhan alga di dalam sungai yang menjadi sumber

makanan kepada ikan anaromous. Ikan Anadromous juga merupakan sumber nutrien

penting kepada hidupan lain. Ancaman alam sekitar kepada sungai termasuklah

kehilangan air, empangan, pencemaran bahan kimia dan kepupusan spesis. Tanah

lembab didominasi oleh tumbuhan vaskular yang merupakan ekosistem semulajadi yang

produktif.

2.2.3.1 Ekosistem Kolam

8

Merupakan ekosistem air tawar yang khusus dimana alga merupakan aras trof yang

asas iaitu pengeluar. Pemangsa utama dalam ekosistem ini biasanya terdiri daripada

ikan. Terdapat juga ular, kumbang air dan kura-kura.

Ekosistem Kolam

2.2.3.2 Fungsi Ekosistem Akuatik

Ekosistem akuatik sangat penting kepada alam sekitar. Sebagai contoh kitar nutrien, air

bersih, penampung banjir, saliran air bawah tanah dan menyediakan habitat untuk

kehidupan haiwan liar. Ekosistem akuatik juga penting untuk rekreasi manusia dan

sangat penting untuk industri pelancongan terutama kawasan pesisir pantai. Tekanan

terhadap ekosistem akuatik akan mengakibatkan kerosakan alam sekitar termasuklah

perubahan suhu air dan penembusan cahaya ke dalam air. Pencemaran kimia pula

mengakibatkan kekurangan nutrien, oksigen terlarut berkurang dan menjadi toksin

kepada hidupan . Pertumbuhan populasi manusia yang pesat juga merupakan satu lagi

tekanan kepada ekosistem akuatik.

2.2.4 Ekosistem Hutan Hujan Tropika

Hutan hujan tropika meliputi 6% daripada permukaan keseluruhan bumi dan terletak

di kawasan sekitar garisan Khatulistiwa. Di Malaysia kebanyakan kawasan hutan

tanah pamah seperti di Hutan hujan tropika ini , iklimnya adalah sangat panas,

dimana julat suhunya adalah diantara 20-26 ° C serta menerima lebih daripada 250

sm³ hujan setahun. Kawasan ini juga menunjukkan panjang hari yang hampir sama

sepanjang tahun. Factor Ini menjadikan kawasan ini sangat sesuai untuk pertumbuhan

9

tumbuh-tumbuhan yang pelbagai. Faktor latitud adalah kawalan iklim utama di hutan

hujan tropika.

Hutan Hujan Tropika

2.2.5 Ekosistem Paya Gambut

Hutan paya gambut adalah kawasan hutan yang di penuhi dengan air. Hutan ini tumbuh

di atas lapisan daun-daun yang telah mati dan lapisan bahan daripada tumbuh-

tumbuhan setebal 20 meter. Ia adalah ekosistem yang unik dengan ciri- ciri terendam

air, kandungan nutrient dan oksigen larut pada tahap yang rendah serta kawasan air

yang berasid. Hutan gambut adalah jenis tanah berair yang terbesar iaitu meliputi

75% daripada keseluruhan kawasan tanah berair di negara ini. Dianggarkan terdapat

seluas 1.54 ribu hektar tanah berair jenis ini masih kekal di Malaysia, di mana 70%

daripadanya terdapat di Sarawak, kurang daripada 20% di Semenanjung Malaysia

dan yang selebihnya terletak di Sabah.

Ekosistem Paya Gambut

2.3 Biodiversiti, Kompleksiti dan Kestabilan

10

Biodiversiti adalah istilah yang digunakan untuk menerangkan bilangan spesies,

berapa banyak variasi genetik atau bilan gan jenis komuniti yang terdapat di

sesuatu ekosistem . Kompleksiti sesuatu ekosistem ber gantung kepada

biodiversiti sesuatu ekosistem . Kestabilan ekosistem pula dinyatakan dengan

beberapa cara yang berbeza. Satu cara adalah untuk mendefinisikan sebagai

sesuatu sistem untuk kembali kepada keadaan asal selepas d iganggu, lebih cepat

ia kembali kepada keadaan asal lebih stabil sesuatu ekosistem itu.

2.3.1 Biodiversiti, Kompleksiti dan Kestabilan Ekosistem Hutan Hujan Tropika

Hutan hujan tropika ini adalah biome yang terkaya dari segi biodiversiti dan

biojisim total. Haiwan-haiwan di hutan hujan tropika adalah sangat pelbagai dan ini

terhasil daripada adaptasi mereka terhadap persekitaran mereka. Satu daripada

adaptasi haiwan-haiwan di ekosistem ini adalah kebolehan melakukan penyamaran

yang berkesan. Haiwan-haiwan ini kadang kala kelihatan seperti daun mati atau

daun hidup. Lantai hutan hujan tropika yang dipenuhi dengan daun-daun mati

menyebabkan haiwan-haiwan sebati dengan persekitaran itu serta sukar dilihat

daripada atas .Haiwan seperti kupu-kupu dan katak pokok menggunakan kaedah

ini. Haiwan-haiwan di kawasan ini juga menggunakan warna-warna untuk mem beri

amaran kepada pemangsa mereka bahawa mereka sangat beracun. Sebagai contoh

katak beracun dari species Dendrobates auratus yang berwarna putih dan hitam, D.

leucomelas mempunyai warna kuning terang dan hitam serta D. granuliferus yang

berwarna merah di bahagian atas serta sisi dan kaki pula berwarna hijau.

Lebih daripada separuh spesies daripada tumbuhan daratan hidup di dalam biome

ini. Kepelbagaian tumbuhan yang tinggi serta tiada banyak spesies yang menunjukkan

kedominan yang jelas di ekosistem ini. Tumbuh-tum buhan di ekosistem hutan hujan

tropika ini mempunyai pucuk atau daun muda yang berwarna merah. Tumbuh-

tumbuhan ini juga sering kelihatan berbunga. Ada haiwan yang hidup di lantai hutan

kebanyakan haiwan di hutan hujan tropika hidup pada tumbuh-tumbuhan ini seperti

di kanopi hutan ini. Serangga adalah antara haiwan yang sangat banyak di

kawasan ini. Anai-anai adalah sangat penting sebagai pengurai di kawasan ini.

Kerana kompleksiti ekosistem ini ia juga sangat komplek dan sangat stabil.

11

2.3.2 Biodiversiti, Kekompleksian dan Kestabilan di Ekosistem Hutan Paya Gambut

Kawasan hutan gambut bukan sahaja satu ekosistem yang unik dan tempat tinggal

kepada banyak spesies endemik ia juga menyediakan pusat perlindunga n bagi lebih

daripada 60 spesies haiwan yang disenaraikan sebagai terancam seperti Orang utan,

Proboscis Monkey, Sumatran Rhinoceros, gajah asia, harimau, Civet Otter, Storm’s

Stork and Wrinkled Hornbill. Hutan lembab ini juga berfungsi sebagai bank gen semula

jadi tumbuhan. Kawasan ini juga mengandungi banyak spesies yang belum diketahui

dan diterokai.

Aktiviti 11. Senaraikan perbezaan dan persamaan diantara ekosistem Hutan Hujan Tropika

dengan Hutan Paya Gambut.

2. Banding dan bezakan jenis-jenis ekosistem yang terdapat di Malaysia

12

KAJIAN LAPANGAN

Ekosistem Tanah - Biota Tanah dan Jaringan Makanan

Arahan:1. Dalam kumpulan 2 orang , pilih dua lokasi di kawasan institut anda untuk membuat

kajian lapangan ekosistem tanah.2. Buat pemerhatian terhadap beberapa ciri-ciri yang terdapat di lokasi-lokasi tersebut.3. Lengkapkan jadual-jadual berikut:

Ciri-ciri Lokasi Lokasi 1 Lokasi 2

Jenis tanaman

tahap naungan

Kelembapan/Kekeringan Tanah

pH Tanah

Kemampatan Tanah

Tekstur Tanah (pasir, liat dll)

Jadual 1

a. Makrofauna Terbesar

Order atau Kumpulan Makrofauna

Bilangan @ lokasi 1isipadu tanah = ____

Bilangan @ lokasi 2isipadu tanah = ____

Jadual 2

13

b. Makrofauna terkecil

Order atau Kumpulan Makrofauna

Bilangan @ lokasi 1

isipadu tanah = ____

Bilangan @ lokasi 2

isipadu tanah = ____

Jadual 3

Guna keputusan dari Jadual 2 dan 3 dan kira bilangan order atau kumpulan seliter

tanah dan litupan daun, dan bilangan individu dari setiap order atau kumpulan seliter

tanah dan litupan daun.

Makrofauna lokasi 1 lokasi 2

bilangan Order atau kumpulan seliter tanah/litupan

contoh: bil individu kum. B seliter tanah/litupan 15 7

bil. individu seliter tanah/litupan

bil. individu seliter tanah/litupan

14

4. Bincangkan dan hantarkan laporan kajian kepada pensyarah anda untuk di beri markah.

5. Laporan anda mestilah mengandungi tajuk, pendahuluan yang menerangkan tentang

amali tersebut, dan satu penerangan tentang perbincangan (lebih kurang 600 patah

perkataan) berdasarkan soalan-soalan berikut. Anda juga mesti memasukkan satu

jadual ringkasan bagi menunjukkan keputusan anda. Laporan ini ditulis berdasarkan

soalan-soalan berikut:

1. Bagaimanakah kepelbagaian makrofauna tanah dari dua lokasi berbeza?

2. Bolehkah anda cadangkan kenapa terjadinya perbezaan antara mereka.

3. Apakah parameter yang anda ukur yang boleh membantu anda untuk

menerangkan perbezaan- perbezaan tersebut?

4. Terangkan peranan makrofauna dalam tanah tersebut.

5. Pada rajah jaringan makanan yang disediakan, labelkan jenis-jenis biota

(contohnya,fungi, nematod dan lain-lain), apa yang mereka lakukan

(pemangsa, pemakan daun dll) dan huraikan bagaimana arah aliran tenaga

berlaku. Contoh, dimanakah bermulanya pembentukan tanaga dan dimanakah ianya

berakhir (puncak rantai makanan).

6. Apakah akan terjadi kepada tenaga dan nutrien apabila organisma pada

puncak rantai makanan mati?

7. Sertakan rajah ini dengan laporan anda.

15

RUJUKAN;

1. http://soils.usda.gov/sqy/concepts/soil_biology/Create soil food web

2. Coyne M.S. 1999. Soil Microbiology. Delmar Publishers. Ch. 4 The macrofauna.

3. Soil Biology Primer [online]. http://soils.usda.gov/sqi/concepts/soil_biology/

Chapter 1 The soil food web (Jaringan makanan Tanah)

Chapter 2 The food web and soil health (Jaringan makanan dan Kesihatan

Tanah)

16