Makalah Ekologi

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Pendahuluan

Istilah Ekologi diperkenalkan oleh Ernest Haeckel (1869), berasal dari bahasa Yunani, yaitu: Oikos,  Tempat Tinggal (rumah) Logos, Ilmu, telaah. Oleh karena itu Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan sesamanya dan dengan lingkungnya. Odum (1993) menyatakan bahwa ekologi adalah suatu studi tentang struktur dan fungsi ekosistem atau alam dan manusia sebagai bagiannya. Struktur ekosistem menunjukkan suatu keadaan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu termasuk keadaan densitas organisme, biomassa, penyebaran materi (unsur hara), energi, serta faktor-faktor fisik dan kimia lainnya yang menciptakan keadaan sistem tersebut.

Fungsi ekosistem menunjukkan hubungan sebab akibat yang terjadi secara keseluruhan antar komponen dalam sistem. Ini jelas membuktikan bahwa ekologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timbal balik antara makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya, serta dengan semua komponen yang ada di sekitarnya. Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembaban, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

Ekologi, biologi dan ilmu kehidupan lainnya saling melengkapi dengan zoologi dan botani yang menggambarkan hal bahwa ekologi mencoba memperkirakan, dan ekonomi energi yang menggambarkan kebanyakan rantai makanan manusia dan tingkat tropik.

Ekologi mencoba memahami hubungan timbal balik, interaksi antara tumbuh-tumbuhan, binatang, manusia dengan alam lingkungannya, agar dapat menjawab pertanyaan; dimana mereka hidup, bagaimana mereka hidup dan mengapa mereka hidup disana. Hubungan- hubungan tersebut demikian kompleks dan erat sehingga Odum (1971) menyatakan bahwa ekologi adalah “Environmental Biology“.

B.      Tujuan

1.      Untuk mengetahui komponen ekologi.

2.      Untuk mengetahui energy dalam ekosisitem.

3.      Untuk mengetahui rantai makanan dan jaring-jaring makanan.

4.      Untuk mengetahui siklus biogeokimia(siklus air dan siklus oksigen).

BAB II

PEMBAHASAN

EKOLOGI

A.      Sejarah dan Pengertian Ekologi

Ekologi mempunyai perkembangan yang berangsur-angsur sepanjang sejarah. Namun sejarah perkembangannya kurang begitu jelas. Catatan Hipocratus, Aristoteles dan filosof lainnya merupakan naskah-naskah kuno yang berisi rujukan tentang masalah-masalah ekologi. Walaupun pada waktu itu belum diberikan nama ekologi. Dimulai dari abad ke 16 dan 17 yang timbul dari natural history dan kemudian berkembang menjadi satu ilmu yang sistematik, analitik dan objektif. Sekitar tahun 1900, ekologi diakui sebagai ilmu dan berkembang terus dengan cepat.

Ekologi merupakan cabang ilmu yang mendasarinya dan selalu berkaitan dengan kehidupan sehari-hari. Prinsip-prinsip ekologi dapat menerangkan dan memberikan ilham dalam mencari jalan untuk mencapai kehidupan yang lebih layak.

B.      Komponen-komponen Ekologi

Ø  Komponen biotic

1.      Produsen

Produsen adalah organism yang dapat menghasilkan makanan dan penyedia makanan untuk Makhluk hidup yang lain.

2.      Konsumen

Konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanannya sendiri dan bergantung pada organisme laian dalam hal makanan.

3.      Pengurai

Pengurai adalah organisme yang menguraikan organisme mati.

Ø  Komponen Abiotik

1.      Cahaya Matahari.

2.      Suhu.

3.      Air.

4.      Tanah.

5.      Kelembapan

6.      Udara.

C.      Energi dalam Ekositem

Tenaga atau energy adalah kemamuan untuk melakukan suatu usaha/kegiatan/aktivitas.  Energi yang terdapat di alam bermacam-macam bentuknya, contoh bentuk energy : energy cahaya, energy listrik, energy kimia, energy panas, dan sebagainya. Energi tersebut tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, energy tersebut hanya dapat berubah bentuk dari energy yang satu menjadi bentuk energy.

Sesuai dengan hukum Lavoisier tentang “Hukum kekekalan energi” menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubahdari bentuk satu  ke bentuk lain. Energi yang dimanfaatkan organisme berasal dari sumber energi utama, yaitu cahaya matahari. Sebagian besar energi cahaya matahari ditangkap oleh tumbuhan, melalui proses foto sintesis diubah menjadi energi tersimpan (energi potensial) dalam  makanan.

Dari makanan tersebut nantinya diubah menjadi senyawa lain / bentuk lain yang digunakan untuk aktifitas organisme sehari-hari. Sisa yang tidak terpakai dan dibuang ke lingkungan ternyata masih mengandung energi, hanya kadarnya yang berubah. Di lingkungan energi tersebut diserap tumbuhan untuk keperluan sintesis makanan kembali. Tumbuhan yang mengandung energi tersebut nantinya dimakan oleh organisme lain. Dengan demikian energi itu akan terus berputar dengan kadar atau jumlah yang tidak selalu sama. Itulah yang disebut sebagai siklus energi.

Berikut ini bagan siklus/daur materi dan energi :

Produktifitas dalam Ekosistem

·        Merupakan kemampuan organisme dalam menangkap energi dan menyimpan energi dalam suatu ekosistem. Energi pertama kali masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen. Produsen menangkap energi cahaya matahari dan menyimpannya ke dalam energi kimia berupa bahan organic. Energi kimia yang disimpan oleh produsen disebut produktifitas primer.

·        Ada 3 konsep dalam produktifitas ;

1. Hasil bawaan, merupakan jumlah bahan organic pada waktu tertentu tiap satuan waktu, tipa satuan luas. Bila suatu populasi memiliki hasil bawaan besar menunjukkan hasil natalitas dan mortalitasnya rendah.
2. Perpindahan materi, adalah perpindahan dari satu daerah melalui emigrasi dengan pengambilan kembali bahan organic dai peredarannya melalui pembentukan deposit. Hasil potensial maksimum adalah hasil panen terbesaryang dapat dipindahkan dari suatu area dengan kondisi lingkungan dari populai yang paling menguntungkan.
3. Kecepatan produktifitas, merupakan jumlah materi yang dibentuk oleh setiap taraf trofi dari rantai makanan tiap satuan luas.

D.     Rantai makanan dan jaring-jaring makanan

Dalam suatu ekosistem umumnya tidak hanya terdiri dari satu rantai makanan, akan tetapi banyak rantai makanan. Tumbuhan hijau tidak hanya dimakan oleh satu organisme saja, tetapi dapat dimakan oleh berbagai konsumen primer. Misalnya: bunga sepatu daunnya dimakan ulat, ulat juga makan daun sawi. Daun sawi juga dimakan belalang, belalang dimakan katak dan burung pipit, burung pipit juga makan ulat, burung pipit dimakan burung elang. Daun sawi juga dimakan oleh tikus, tikus dimakan oleh burung elang. Akibatnya dalam suatu ekosistem tidak hanya terdapat satu rantai makanan saja tetapi banyak bentuk rantai makanan. Rantai-rantai makanan yang saling berhubungan antara satu dengan yang lain disebut jaring-jaring makanan.

Rantai makanan

Jaring-jaring makanan

E.      Siklus Biogeokimia

      Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumf. Materi yang berupa unsur unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan Materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi jugs melibatkan reaksireaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia.

Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus sulfur. Di sini hanya akan dibahas 3 macam siklus, yaitu siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus karbon.

1.      Siklus Nitrogen (N2)
          Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir. Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03- ). Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni Azotobacter sp. yang bersifat aerob dan Clostridium sp. yang bersifat anaerob. Nostoc sp. dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen.

Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam ekosistem. Lihat Gambar.

Gbr. Siklus Nitrogen di Alam

2. Siklus Fosfor
        Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).  Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus. Lihat Gambar

3. Siklus Karbon dan Oksigen
           Di atmosfer terdapat kandungan COZ sebanyak 0.03%. Sumber-sumber COZ di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk berespirasi.

Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar C02 di udara. Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, COz yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah C02 di air. Lihat Gambar

4.      Siklus air

Pergerakan air di permukan Bumi yang dinamakan siklus air.

Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

• Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian 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.

• Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah 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 dan 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 disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS).Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.Tempat terbesar tejadi di laut.

F.       Jenis-jenis Ekologi

Berdasarkan proses terjadinya, ekologi dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu ekologi alami dan ekologi buatan.

1.      Ekologi alami

Adalah jenis ekosistem yang terjadi secara alami tanpa campur tangan manusia. Contoh dari ekologi alami antara lain : ekologi sungai, danau, laut, gurun, padang rumput dll.

2.      Ekologi Buatan

Adalah ekologi yang sengaja dibuat oleh manusia untuk keperluan tertentu. Contoh ekologi buatan ini antara lain : ekologi sawah, bendungan, waduk, kebun, hutan produksi, dll.

BAB III

PENUTUP

A.      Simpulan

Ekologi terdiri dari ekologi alami dan buatan, ekolog Ekologi alami adalah jenis ekologi  yang terjadi secara alami tanpa campur tangan manusia. Contoh dari ekologi alami antara lain : ekologi sungai, danau, laut, gurun, padang rumput dll.Ekologi Buatan adalah ekologi yang sengaja dibuat oleh manusia untuk keperluan tertentu. Contoh ekologi buatan ini antara lain : ekologi sawah, bendungan, waduk, kebun, hutan produksi, dll. Dalam ekologi kita mengenal daur biogeokimia yang terdiri dari daur nitrogen, daur fosfor, daur karbon , daur oksigen, dan daur air.

DAFTAR PUSTAKA

Zoer’aini Djamal Irwan. Prinsip- Prinsip Ekologi. Jakarta: PT Bumi Aksara,    2003.

Neil, Jane dan Mitchell. Biologi. Jakarta: Erlangga, 2000.