MATERI IPA KELAS XII SMK

BAB I

EKOSISTEM

A. Komponen-Komponen Ekosistem

1. Koponen Abiotik

Marilah kita mulai dengan tempat hidup suatu tumbuhan, yaitu tanah. Tanah terdiri dari butiran-butiran tanah yang mengandung unsur hara/unsur anorganik dan bahan organik. Tanah gembur yang banyak rongga udara akan mempermudah akar tumbuhan mendapat makanan. Kebutuhan makanan tidak hanya diperoleh dari dalam tanah, tetapi juga dari udara yang mengandung oksigen, nitrogen, hidrogen dalam bentuk uap air dan karbondioksida. Gas karbon dioksida digunakan tumbuhan dalam proses fotosintesis. Oksigen yang dihasilkan dari proses ini dikeluarkan ke udara bebas untuk respirasi makhluk hidup.

Sinar matahari menguapkan air, dan uap air pada ketinggian tertentu membentuk awan. Suhu dingin menyebabkan awan berkondensasi menjadi embun yang pada akhirnya turun sebagai hujan di atas permukaan tanah maupun di sungai dan mengalir ke laut. Air meresap ke dalam tanah sebagai air tanah kemudian diserap tumbuhan. Air diperlukan semua organisme untuk berlangsungnya proses-proses dalam tubuh. Sinar matahari merupakan sumber energi bagi tumbuhan untuk melakukan fotosintesis yang menghasilkan zat makanan. Zat makanan merupakan energi kimia yang dibutuhkan oleh semua organisme untuk menghasilkan energi untuk melakukan prosesproses kehidupannya.

2. Komponen Biotik

Komponen biotik meliputi semua makhluk hidup yang terdapat dalam ekosistem. Berdasarkan fungsinya di dalam ekosistem, makhluk hidup dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu produsen, konsumen, dan dekomposer atau pengurai.

a. Produsen

Tumbuhan hijau mampu memanfaatkan cahaya matahari untuk menghasilkan zat makanan melalui proses fotosintesis, sehingga disebut sebagai produsen. Organisme yang dapat membuat makanan sendiri disebut organisme autotrof. Gambaran reaksi kimia proses fotosintesis adalah sebagai berikut :

b. Konsumen

Manusia dan hewan termasuk dalam golongan konsumen karena keduanya tidak dapat membuat makanan sendiri. Konsumen disebut juga organisme heterotrof, artinya organisme yang tergantung organisme lain untuk mendapatkan makanan. Berdasarkan jenis makanannya, organisme yang mendapatkan makanan dari tumbuhan saja disebut herbivora, organisme yang hanya makan hewan disebut karnivora. Organisme yang mendapatkan makanan dari tumbuhan maupun hewan disebut omnivora.

c. Pengurai

Apa yang terjadi pada sisa-sisa bagian pohon yang tumbang/ mati setelah 1 minggu, 1 bulan atau lebih? Di permukaan batang tanaman yang mati akan terlihat jamur maupun bakteri yang melakukan pembusukkan. Di sinilah nampak peran dari dekomposer atau pengurai dalam menguraikan zat organik yang terdapat pada makhluk hidup yang sudah mati menjadi zat yang lebih sederhana, seperti mineral atau zat organik lain. Makhluk hidup yang berperan sebagai pengurai adalah bakteri dan jamur saprofit. Zat mineral atau zat hara hasil penguraian meresap ke dalam tanah yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan.

Keseimbangan ekosistem dapat terjadi bila ada hubungan timbal balik yang harmonis antarkomponen biotik dan abiotik. Semula produsen, herbivora, dan karnivora berada pada jumlah tertentu. Tumbuhan sebagai produsen merupakan komponen yang jumlahnya terbanyak. Selama tidak terjadi sesuatu yang mengubah lingkungan, maka organisme dalam eksosistem tidak mengalami perubahan. Perubahan jumlah organisme yang tidak terkendali akan membahayakan organisme itu sendiri. Oleh karena itu, dalam kehidupan ada kecenderungan untuk melawan perubahan atau usaha agar berada dalam suatu keseimbangan.

B. INTERAKSI ANTARA EKOSISTEM

• Komponen biotik dan abiotik bukan merupakan satu kesatuan yang tidak berdiri sendiri dalam suatu ekosistem. Kompenen tersebut saling mempengaruhi satu sama lainnya. Contoh: suatu tumbuhan dapat hidup dengan baik karena air, tanah, udara dan cahaya matahari.
• Hasil pernafasan pada makhluk hidup berupa karbndioksida yang akan dimanfaatkan oleh tumbuhan oleh tumbuhan sebagai bahan fotosintesis
• Makhluk hidup menghasilkan sisa pencernaan, bahkan mati sehingga nantinya akan diuraikan oleh dekomposer. Hasil penguraian berupa unsur-unsur hara yang kemudian dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan untuk pertumbuhan

1.    Interaksi antar komponen biotik

• Interaksi makhluk hidup terjadi di dalam ekosistem, baik saling menguntungkan, menguntungkan salah satu pihak, maupun merugikan salah satu pihak.
• Interaksi terjadi karena untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, sehingga makhluk hidup akan bergantung dengan makhluk hidup yang lainnya.
• Diantara tiap komponen penyusun ekosistem terjadi interaksi: antar organisme, antar populasi, antar komunitas, antara komponen biotik dan komponen abiotik.

a.       Interaksi antar organisme

Jenis interaksi antar organisme antara lain: mutualisme, komensalisme, Predasi, kompetisi, Parasitisme, Netral .

1)      Mutualisme

Merupakan hubungan/interaksi antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak.

Contoh: Bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan, Kerbau dengan burung jalak.

2)      Komensalisme

Merupakan hubungan antara dua jenis organisme yang berbeda spesies di mana salah satu spesies diuntungkan, sedangkan spesies yang lain tidak dirugikan/diuntungkan.

Contoh: tanaman bunga anggrek sebagai tumbuhan epifit pada tumbuhan mangga.

3)      Predasi

Merupakan hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator), hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa perdator tidak bisa hidup.

Proses interaksi yang terjadi bisa berupa antar hewan, hewan dengan tumbuhan dan tumbuha predator dengan mangsanya. Jumlah populasi predator dengan mangsa berbanding lurus.

Contoh: Singa memangsa rusa, kuda memangsa rumput, bunga Dionaea muscipula yang memangsa serangga yang hinggap dijebakannya.

4)      Kompetisi

Terjadi karena persaingan makhluk hidup untuk memperoleh kebutuhan hidup dan kekuasan salah satu atau semua hal tersebut.

Contoh: Kuda dan sapi yang hidup di padang rumput yang sama akan saling berkompetisi untuk memperoleh makanan (rumput).

5)      Parasistisme

Hubungan antar organisme yang berbeda spesies di mana akibat dari hubungan tersebut terdapat pihak yang dirugikan (inang) dan pihak yang diuntungkan (parasit).

Contoh: Plasmodium dengan manusia, Taenia saginata dengan sapi, benalu dengan pohon inang, kutu dengan manusia.

6)       Netral

Merupakan hubungan yang tidak saling mengganggu antar organisme dalam habitat yang sama, hal ini bersifat netral yaitu tidak diuntungkan dan juga tidak dirugikan.

Contoh: Capung dengan sapi.

b.      Interaksi antar populasi

Contoh interaksi antar populasi adalah alelopati, yaitu interaksi antar populasi di mana populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi yang lain. Pada mikrorganisme, alelopati dikenal dengan istila anabiosa.

Misalnya: Rumput teki menghasilkan zat kimai yang bersifat toxic yang dapat menghalangi tumbuhan yang lainnya, Jamur Penicillium sp menghasilkan antibiotik yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.

c.        Interaksi antar komunitas

Interaksi antar komunitas cukup kompleks karena tidak hanya melibatkan organisme, tetapi juga aliran enrgi dan makanan. Interaksi ini dapat diamti pada daur carbon (karena melibatkan ekosistem yang berbeda (laut dan darat).

d.      Interaksi antar komponen biotik dan abiotik

Interaksi ini menyebabkan terjadinya aliran energi dalam ekosistem. Selain aliran energi di dalam ekosistem juga terdapat struktur atau tingkatan trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi. Dengan demikian ekosistem dapat mempertahankan keseimbangannya.

RANTAI MAKANAN DAN JARING – JARING MAKANAN

RANTAI MAKANAN

1. Pengertian Rantai Makanan

Rantai makanan adalah rangkaian peristiwa makan dan dimakan antar makhluk hidup untuk kelansungan hidupnya. Proses makan–memakan ini berdasar urutan tertentu dan berlansung terus-menerus. Dalam ekosistem ini makhluk hidup memiliki perannya masing-masing, mulai dari yang berperan sebagai peroduser, konsumen dan beberapa sebagai dekomposer (pengurai).

Produsen adalah makhluk hidup yang dapat memproduksi zat organik dari zat anorganik. Produsen tidak memakan makhluk hidupnya. Melainkan membuatnya sendiri. Satu-satunya jenis makhluk hidup yang mampu melakukan proses tersebut adalah tumbuhan dengan cara fotosintesis. Contoh dari produsen yaitu alga, lemut dan tumbuhan hijau.

Konsumen adalah makhluk hidup yang tidak bisa membuat makanannya sendiri dan tergantung kepada organisme lain. Konsumen mengonsumsi organisme lainnya untuk bertahan hidup. Dalam suatu ekosistem yang berperan sebagai konsumen biasanya adalah hewan. Konsumen dibagi atas beberapa tingkatan dalam suatu rantai makanan. Pertama konsumen primer, yaitu hewan yang memakan tumbuhan (herbivora) secara langsung, contohnya sapi, kelinci, dan lain-lain. Konsumen II (sekunder) yaitu hewan yang memakan konsumen primer (karnivora). Seterusnya konsumen II dimakan oleh konsumen III (tersier). Seterusnya kegiatan makan-memakan berlangsung terus hingga sampai kepada konsumen terakhir atau biasa disebut konsumen puncak. Konsumen puncak adalah tingkatan dari konsumen dimana tidak ada lagi makhluk hidup lain yang memakannya. Seperti singa, beruang, buaya dan tentunya manusia.

Dekomposer (pengurai) merupakan pemeran terakhir dalam suatu rantai makanan, dimana organisme ini berperan menguraikan bahan organik menjadi bahan anorganik. Dekomposer mengurai bahan organik dari tumbuhan mati atau bangkai hewan dan mengembalikan nutrisinya ke dalam tanah yang kemudian digunakan oleh produsen untuk berfotosintesis. Dari sinilah siklus rantai makanan dimulai kembali. Dekomposer disebut juga detritivor atau pemakan bangkai. Contoh dari organisme ini  seperti bakteri pembusuk dan jamur.

Dekomposer (pengurai) merupakan pemeran terakhir dalam suatu rantai makanan, dimana organisme ini berperan menguraikan bahan organik menjadi bahan anorganik. Dekomposer mengurai bahan organik dari tumbuhan mati atau bangkai hewan dan mengembalikan nutrisinya ke dalam tanah yang kemudian digunakan oleh produsen untuk berfotosintesis. Dari sinilah siklus rantai makanan dimulai kembali. Dekomposer disebut juga detritivor atau pemakan bangkai. Contoh dari organisme ini  seperti bakteri pembusuk dan jamur. PRODUSEN, KONSUMEN DAN DEKOMPOSER

Rantai makanan tersusun atas beberapa tingkatan. Tingkatan-tingkatan ini disebut dengan tingkat trofik. Susunan-susunannya dimulai dari produsen hingga dekomposer. Produsen sebagai organisme yang mampu membuat makanan sendiri berada di tingkat trofik pertama. Kemudian konsumen yang memakan produsen berada pada tingkat trofik kedua. Pada tingkat ketiga diduduki oleh konsumen yang memakan konsumen pertama, begitu juga pada tingkat trofik keempat dan seterusnya.

2. Jenis – Jenis Rantai Makanan

Berdasarkan jenis organisme yang menduduki tingkat pertama trofik, rantai makanan di bagi dua yaitu, rantai makanan perumput dan rantai makanan detritus.

a. Rantai makanan perumput (grazing food chain)

Rantai makanan paling sering ditemui dan dikenali. Rantai makanan ini dimulai dari tumbuhan sebagai produsen pada tingkat trofik pertamanya. Contoh dari siklus rantai makanan ini yaitu :

rumput --> belalang --> burung --> ular.

b. Rantai makanan detritus

Rantai makanan ini tidak dimulai dari tumbuhan, tetapi dimulai dari detritivor. Detritivor adalah organisme heterotrof yang memperoleh energi dengan cara memakan sisa-sisa makhluk hidup. Contoh rantai makanan detritus yaitu : serpihan daun (sampah) --> cacing tanah --> ayam --> manusia. 

B. JARING – JARING MAKANAN

Jaring-jaring makanan adalah sekumpulan dari beberapa rantai makanan yang saling berhubungan. Rantai makanan hanya bahagian kecil dari sebuah jaring-jaring makanan. Secara alami, makhluk hidup memakan lebih dari satu variasi makanan. Dan satu jenis makhluk hidup yang jadi makanan menjadi mangsa dari beberapa jenis pemangsa. Seperti pada gambar 4 dan 5. Sehingga lebih dari satu rantai makanan yang diperlukan untuk menggambarkan sebuah siklus makan-dimakan yang terjadi dalam suatu ekosistem.

KURA - KURA MEMANGSA LEBIH DARI SATU JENIS HEWAN

KEPITING DIMANGSA OLEH LEBIH DARI SATU JENIS HEWAN

Sebuah jaring-jaring makanan memiliki susunan yang lebih komplek dibanding rantai makanan. Pada jaring-jaring makanan, suatu organisme bisa memakan lebih dari satu organisme lainnya dan sebaliknya satu organisme bisa dimakan oleh lebih dari satu organisme lainnya. Contoh gambar dari jaring-jaring makanan sebagai berikut :

JARING JARING MAKANAN DI HUTAN

JARING JARING MAKANAN DI LAUTAN

Peranan Komponen Biotik dalam Kehidupan

Komponen biotik merupakan komponen hidup. Sehingga memiliki banyak peranan dalam kehidupan. Komponen biotik terdiri dari berbagai tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme. Berdasarkan hal ini kita dapat menguraikan beberapa peranan komponen biotik dalam kehidupan seperti berikut.

1. Peranan Tumbuhan dalam Kehidupan

Tumbuhan memiliki peranan yang sangat penting bagi kelangsungan kehidupan. Seperti yang telah kita ketahui, tumbuhan adalah sumber energi bagi organisme lainnya. Dalam hal ini adalah tumbuhan-tumbuhan yang mengandung klorofil, atau biasa disebut tumbuhan hijau. Peranan tumbuhan hijau yaitu sebagai produsen karena bersifat autotrof. Organisme autotrof sanggup menyintesis makanannya sendiri melalui mekanisme fotosintesis. Dengan bantuan energi yang diperoleh dari cahaya, terutama cahaya matahari, tumbuhan hijau mampu mengubah zat-zat anorganik, yakni karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) menjadi zat organik, seperti karbohidrat (C6H12O6). Karbohidrat inilah yang merupakan sumber energi yang digunakan oleh setiap organisme untuk pertumbuhan dan perkembangannya.

Reaksi kimia dalam fotosintesis :
6CO2 + 6H2O       > C6H12O6 + 6O2

Organisme-organisme yang bersifat heterotrof, seperti hewan dan manusia tidak mampu menyintesis makanannya sendiri. Oleh karena itu, organisme tersebut membutuhkan energi dari tumbuhan hijau. Pemenuhan energi ini dilakukan melalui mekanisme rantai makanan.

Selain pemenuhan kebutuhan akan energi, tumbuhan hijau juga memiliki peranan sebagai penyuplai oksigen bagi kehidupan. Seperti terlihat pada reaksi fotosintesis tersebut, proses ini menghasilkan oksigen yang mutlak dibutuhkan oleh setiap organisme, yakni untuk bernapas. Tanpa oksigen organisme tidak dapat hidup.

Demikianlah peranan tumbuhan bagi kehidupan. Tanpa tumbuhan, kehidupan ini pastinya akan hancur karena tidak ada organisme yang sanggup bertahan hidup tanpa suplai makanan dan oksigen.

2. Peranan Hewan dalam Kehidupan

Hewan merupakan organisme heterotrof yang menggantungkan hidupnya pada produsen. Meskipun begitu, organisme ini juga memegang peranan penting dalam kehidupan. Beberapa peranan penting hewan dalam kehidupan adalah sebagai berikut.

a. Berperan dalam proses polinasi (penyerbukan)

Beberapa hewan memiliki peranan penting bagi kelangsungan hidup tumbuhan, yaitu membantu penyerbukan. Hewan tersebut adalah jenis serangga. Beberapa diantaranya adalah kupu-kupu, kumbang, dan lebah. Tanpa polinasi, tumbuhan tidak dapat menghasilkan buah dan biji sehingga tidak akan dapat membentuk keturunan baru.

Kupu-kupu berperan dalam polinasi bunga

b. Berperan dalam proses pemencaran (penyebaran) biji

Selain berperan dalam polinasi, ada hewan yang turut andil dalam memencarkan biji tumbuhan sehingga mendukung kelangsungan hidupnya. Beberapa hewan yang berperan dalam kegiatan ini adalah kelelawar yang memencarkan biji jambu, luwak yang memencarkan biji kopi, dan berbagai jenis burung pemakan biji yang memencarkan berbagai biji dari tanaman yang menjadi sumber makanannya.

Luwak turut andil dalam memencarkan biji kopi

c. Berperan dalam proses penguraian bahan-bahan organik

Ada beberapa hewan yang memiliki peranan dalam menguraikan bahan-bahan organik. Hewan-hewan ini disebut detritivor. Detritivor membantu menguraikan (memecah) bahan-bahan organik detritus, yakni organisme yang telah mati menjadi partikel-partikel yang lebih kecil. Kegiatan ini tentu saja memudahkan kerja mikroorganisme pengurai (dekomposer). Hewan yang berperan sebagai detritivor diantaranya adalah cacing tanah, rayap, dan kumbang kotoran.

Rayap berperan sebagai detritivor

d. Berperan sebagai sumber makanan (energi) bagi organisme lain

Dalam rantai makanan, hewan atau organisme yang mendapatkan makanannya langsung dari produsen disebut herbivora atau konsumen I. Organisme yang memakan konsumen I disebut konsumen II, begitu seterusnya. Jadi, dalam hal ini, ada organisme (hewan) yang menjadi sumber makanan bagi organisme lain. Sebagai contoh, belalang yang memakan padi menjadi sumber makanan bagi ayam, ayam menjadi sumber makanan bagi musang, musang menjadi sumber makanan bagi ular, adapun ular menjadi sumber makanan bagi burung elang.

Hewan menjadi sumber makanan bagi hewan atau organisme lainnya

3. Peranan Mikroorganisme dalam Kehidupan

Mikroorganisme adalah semua organisme yang berukuran mikroskopis dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Organisme mikroskopis ini terdiri dari jamur dan bakteri. Namun begitu, ada beberapa jenis jamur yang bersifat makroskopis, contohnya jamur kuping dan jamur tiram. Meskipun berukuran sangat kecil, organisme-organisme ini memiliki peranan penting dalam kehidupan. Beberapa peranan mikroorganisme adalah sebagai berikut.

a. Mikroorganisme berperan sebagai produsen

Produsen utama dalam kehidupan ini adalah organisme autotrof. Selain tumbuhan hijau, ada beberapa mikroorganisme yang berperan sebagai produsen. Organisme bersifat kemoautotrof karena menyintesis makanan (bahan organik) dari bahan anorganik dengan bantuan senyawa kimia, bukan cahaya. Beberapa mikroorganisme ini adalah jenis Cyanobacteria (ganggang hijau-biru) dan bakteri.

b. Mikroorganisme berperan penting dalam proses penguraian

Mikroorganisme merupakan organisme yang berperan penting sebagai dekomposer. Organisme ini menguraikan bahan-bahan organik yang berasal dari organisme-organisme yang telah mati. Organisme mati tersebut diuraikan menjadi senyawa-senyawa organik sederhana yang sangat penting artinya bagi tumbuhan. Senyawa organik (zat hara) tersebut penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Selain itu juga dapat menyuburkan tanah sehingga sangat baik untuk ditanami. Dengan adanya mikroorganisme, jumlah sampah organik di alam juga dapat diminimalkan. Namun, karena saat ini laju pembuangan sampah, baik dari rumah tangga maupun industri sangat banyak maka terjadi penumpukan-penumpukan sampah dimana-mana.

Mikroorganisme berperan dalam menguraikan sampah organik

c. Mikroorganisme mengambil peran penting dalam dunia kesehatan

Mikroorganisme memiliki kemampuan untuk menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat berkhasiat dalam penyembuhan dan pengobatan suatu penyakit. Banyak antibiotik dan senyawa-senyawa obat yang disintesis dari mikroorganisme. Misalnya adalah antibiotik pinisilin yang disintesis dari jamur Penicillium sp..

Jamur Penicillium sp. menghasilkan antibiotik pinisilin

d. Mikroorganisme mengambil peran penting dalam bidang industri

Mikroorganisme juga memiliki manfaat dalam bidang industri. Banyak mikroorganisme yang dimanfaatkan untuk proses fermentasi makanan. Antara lain adalah dalam pembuatan kecap, tempe, yoghurt, tapai, bir, oncom, nata de coco, roti, dan brem.

Tempe dibuat dengan memanfaatkan jamur Rhizopus sp.

Peranan Komponen Abiotik dalam Kehidupan

Komponen abiotik merupakan komponen tak hidup. Meskipun demikian, komponen abiotik juga memiliki banyak peranan dalam kehidupan. Komponen abiotik meliputi faktor akuatik, klimatik, dan edafik. Berdasarkan hal ini kita dapat menguraikan beberapa peranan komponen abiotik dalam kehidupan ini. Berikut beberapa diantaranya.

1. Peranan Faktor Akuatik dalam Kehidupan

Faktor akuatik (air) merupakan komponen abiotik yang mutlak dibutuhkan dalam kehidupan. Hal ini karena dalam segala proses kehidupan dibutuhkan air. Berikut adalah beberapa fungsi air dalam kehidupan.

a. Air sebagai penyusun tubuh organisme

Sebanyak 50% tubuh organisme terdiri dari cairan. Dalam tubuh organisme, air berperan sebagai pelarut mineral dan diperlukan dalam proses metabolisme.

b. Air sebagai pelarut mineral tanah

Mineral-mineral dalam tanah larut dalam air. Tanpa air, tumbuhan tidak akan dapat menyerap mineral-mineral yang sangat dibutuhkannya dalam pertumbuhan dan perkembangan.

c. Air berperan dalam perkecambahan biji

Perkecambahan biji merupakan proses awal pertumbuhan tanaman. Proses ini memerlukan air. Tanpa air maka biji tidak akan pecah dan berkecambah sehingga tidak mungkin dihasilkan individu tumbuhan baru.

Perkecambahan biji sangat memerlukan air

d. Air berperan dalam pemencaran biji tumbuhan

Selain dibantu oleh hewan, pemencaran biji tumbuhan juga ada yang dapat berlangsung dengan bantuan air. Beberapa contohnya adalah pemencaran biji kelapa, biji tanaman pacar air, dan biji teratai.

Bunga teratai memerlukan bantuan air untuk memencarkan bijinya

e. Air menjadi kebutuhan vital bagi manusia

Dalam kehidupan, manusia tidak lepas dari air. Setiap aktivitasnya memerlukan air. Misalnya dimanfaatkan untuk minum, kegiatan MCK, pengairan, perikanan, dan kegiatan industri. Tanpa air niscaya kegiatan manusia tidak akan dapat berjalan dengan baik.

Air mutlak dibutuhkan manusia

f. Air berperan penting bagi kehidupan hewan, terutama hewan air

Seperti halnya manusia, hewan juga memerlukan air. Air digunakan untuk minum demi berlangsungnya metabolisme dalam tubuh hewan. Selain itu, hewan air mutlak memerlukan air sebagai habitatnya. Ikan dan hewan air lainnya tidak dapat bertahan hidup di wilayah yang tidak berair.

Hewan air (ikan) mutlak memerlukan air

2. Peranan Faktor Klimatik dalam Kehidupan

Faktor klimatik atau udara juga penting bagi keberlangsungan kehidupan ini. Udara terdiri dari berbagai jenis gas yang sangat penting dalam kehidupan. Udara merupakan komponen utama atmosfer bumi yang berperan sebagai pelindung bumi dari ganasnya sinar matahari. Komponen gas yang paling besar adalah nitrogen sehingga sangat penting untuk pertumbuhan, terutama dalam hal pembentukan protein. Selain nitrogen, ada pula oksigen, karbon dioksida, dan gas-gas lainnya. Oksigen sangat mutlak diperlukan setiap organisme untuk bernapas. Adapun karbon dioksida digunakan oleh tumbuhan berklorofil sebagai bahan untuk menyintesis makanan (fotosintesis).

Kondisi udara juga dipengaruhi oleh cahaya matahari yang merupakan faktor abiotik. Cahaya dimanfaatkan oleh tumbuhan berklorofil dalam proses fotosintesis dan dalam pertumbuhan. Selain itu, cahaya juga berpengaruh terhadap dinamika suhu, kelembapan, dan curah hujan pada suatu wilayah.

3. Peranan Faktor Edafik  dalam Kehidupan

Tanah merupakan komponen abiotik yang menjadi bagian penting dalam kehidupan karena menjadi tempat tinggal (habitat) dan tempat melakukan aktivitas setiap organisme. Tanah menjadi media tumbuh dan sebagai sumber nutrisi bagi tumbuhan. Tanah yang memiliki nutrisi baik akan memberikan produktivitas yang tinggi bagi tumbuhan.

BAB II

HUBUNGAN SALING KETERGANTUNGAN

Dalam sebuah ekosistem antar komponen yang terlibat saling berinteraksi atau berhubungan timbale balik. Jika salah satu komponen terganggu, maka secara umum akan mengganggu kegiatan dalam ekosistem tersebut.

1.       Hubungan antara komponen biotik dengan komponen abiotik

Keberadaan komponen abiotik dalam ekosistem sangat mempengaruhi komponen biotik. Misalnya : tumbuhan dapat hidup baik apabila lingkungan memberikan unsur-unsur yang di butuhkan tumbuhan tersebut, contohnya : air, udara, cahaya, dan garam-garam mineral.

Komponen abiotik yang tidak tergantung dengan biotik antara lain : gaya grafitasi, matahari, dan tekanan udara.

2.       Hubungan antara produsen, konsumen, dan pengurai

Hubungan saling ketergantungan. Hubungan saling ketergantungan antara produsen, konsumen dan pengurai, terjadi melalui peristiwa makan dan memakan melalui peristiwa sebagai berikut :
a.       Rantai makanan
Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang memakan dan yang dimakan. Para ilmuwan ekologi mengenal 3 macam rantai pokok yaitu, rantai pemangsa, rantai parsit, dan rantai saprofit.

1)      Rantai pemangsa

Rantai pemangsa dalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa konsumen 1 adalah hewan herbivora, konsumen 2 adalah hewan karnivora yang memangsa herbivore, dan konsumen 3 adalah hewan pemangsa karnivora maupun herbivora.

2)      Rantai parasit

Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai parasit. Contih organisme parasit antara lain, cacing, bakteri, dan benalu.

3)      Rantai saprofit

Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya, jamur dan bakteri.

b.      Jaring-jaring makanan

Jarring-jaring adalah sekumpulan rantai makanan yang saling berbuhungan dalam suatu ekosistem. Hubungan makan dan dimakan yang kompleks tersebut saling bercabang dan berkaitan sehingga membentuk jarring-jaring makanan.

c.       Piramida makanan

Piramida makanan adalah suatu piramida yang menggambarkan perbandingan komposisi jumlah biomassa dan energi dari produsen sampai konsumen puncak dalam suatu ekosistem. Komposisi biomassa terbesar terdapat pada produsen yang menempati dasar piramida. Demikian pula jumlah energi terbesar terdapat pada dasar piramida. Komposisi biomassa dan jumlah energi semakin keatas semakin kecil, karena proses perpindahan energi terjadi penyusutan jumlah energi pada setiap tingkat trofi.

1)      Piramida jumlah

2)      Piramida biomassa

3)      Piramida energi

d.      Arus energi

Merupakan perpindahan energi dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah yaitu, dari sinar matahari lalu produsen, ke konsumen tingkat 1, ke konsumen tingkat 2 sampai ke pengurai.

e.      Siklus energi

Siklus energi merupakan perpindahan zat dari tempat satu ke tempat yang lainnya. 

KESEIMBANGAN LINGKUNGAN

Pengertian Keseimbangan Lingkungan

                Lingkungan dikatakan seimbang apabila antara komponen biotik dengan abiotik berada dalam komposisi yang proposional dan stabil. Keseimbangan lingkungan tidak statis, artinya dapat terjadi penurunan dan kenaikan populasi tiap jenis tumbuhan dan hewan serta berbagai komponen abiotik.

a.       Daya dukung lingkungan adalah kemampuan lingkungan dalam mendukung kehidupan berbagai makhluk hidup di dalamnya.

b.      Daya lenting lingkungan addalah kemampuan lingkungan untuk pulih kembali pada keadaan seimbang jika mengalami perubahan atau gangguan.

Faktor perubahan keseimbangan lingkungan :

-faktor manusia

-faktor alam

-dan pembatas (faktor yang mula-mula menghentikan pertumbuhan dan penyebaran dari organisme di suatu lingkungan)

Perubahan Lingkungan

a.       Perubahan lingkungan karena faktor alam

Perubahan lingkungan secara alami disebabkan oleh bencana alam. Bencana alam seperti kebakaran hutan di musim kemarau menyebabkan kerusakan dan matinya organisme di hutan tersebut. Selain itu terjadinya letusan gunung menjadikan kawasan sekitarnya rusak.

b.      Perubahan lingkungan karena campur tangan manusia

Perubahan lingkungan karena campur tangan manusia adalah contohnya penebangan hutan, pembangunan pemukiman, dan penerapan intensifikassi pertanian. Penebangan hutan secara liar mengurangi fungsi hutan sebagai penahan air. Penggundulan hutan menyebabkan terjadi banjir dan erosi. Akibat lainnya adalah munculnya harimau, babi hutan, dan ular di tengah pemukiman manusia karena semakin sempitnya habitat hewan-hewan tersebut.

Pengelolaan Lingkungan

                Pengelolaan lingkungan hidup adalah upaya terpadu dalam pemanfaatan, penataan, pemeliharaan, pengawasaan, pengendalian, pemulihan, dan pengembangan lingkungan hidup.

Pengelolaan mempunyai tujuan :

a.       Mencapai kelestarian hubungan manusia dan lingkungan hidup sebagai tujuan membangun manusia seutuhnya.

b.      Mengendalikan pemanfaatan sumber daya secara bijaksana.

c.       Mewujudkan manusia sebagai Pembina lingkungan hidup.

d.      Melaksanakan pembangunan berwawasan lingkungan untuk kepentingan generasi sekarang dan mendatang.

Undang-Undang tentang ketentuan pokok pengelolaan lingkungan hidup di sahkan oleh Presiden Republik Indonesia pada tanggal 11 Maret 1982. UU ini berisi 9 bab terdiri 24 pasal. UU lingkungan hidup bertujuan mencegah kerusakan lingkungan, meningkatkan kualitas lingkungan hidup, dan menindak pelanggaran-pelanggaran yang menyebabkan rusaknya lingkungan. Upaya pengelolaan limbah yang saat ini tengah digalakkan adalah pendaurulangan atau recycling.

Suksesi

Terjadinya urutan perkembangan perubahan bentuk satu komunitas secara bertahap dalam waktu cukup lama disebut suksesi. Tahap-tahap terjadinya suksesi :

a.       Lahan kosong

b.      Invansi benih

c.       Kolonisasi

d.      Kompetisi

e.      Interaksi antar komunitas dan lingkungan

f.        Stabilitasi dan tercapainya keseimbangan yang mantap

Jika di tinjau dari asal terjadinya, suksesi ada 2 macam,yaitu :

a.       Suksesi Primer

Terbentuknya suksesi primer di tandai oleh hilangnya komunitas asal secara total. Misalnya letusan gunung, tanah longsor, penambangan timah, dan batubara sehingga tidak ada organisme penyusun komunitas asal yang tersisa, yang ada hanyalah tanah gersang yang berupa batu-batuan.

b.      Suksesi Sekunder

Suksesi sekunder berlangsungnya pada bekas ekosistem tidak mengalami kerusakan total. Misalnya terjadi kebakaran alami, banjir, angin kencang secara alami, penebangan hutan secara selektif, pembakaran padang rumput dengan sengaja.

Komunitas Klimaks

                Komunitas klimaks adalah komunitas yang dihasilkan dari proses suksesi. Komunitas klimaks bersifat stabil dan memiliki tingkat keseimbangan lingkungan yang tinggi. Komunitas klimaks umumnya didominasi oleh organisme yang memiliki umur panjang, seperti pohon-pohon besar dan hewan yang memiliki siklus hidup yang panjang.

DAMPAK EKSPOLITASI BERLEBIH TERHADAP EKOSISTEM

EKSPLOITASI PADA EKOSISTEM DARAT DAN AKUATIK

Ekosistem Darat

Ekosistem darat mencakup seluruh bioma yang terdapat di daratan. Bioma yang ada di seluruh belahan bumi, yaitu hutan, padang rumput, taiga, tundra, gurun, dan sebagainya. Eksploitasi berlebihan pada ekosistem darat sebagian besar terjadi pada ekosistem hutan. Ekosistem hutan, khususnya ekosistem hutan hujan tropis memiliki keanekaragaman organisme yang tinggi. Didalamnya, terdapat berbagai macam organisme yang masing-masing memiliki peran penting bagi keseimbangan ekosistem.

Selain itu,di dalam ekositem hutan terdapat berbagai macam potensi yang bermanfaat bagi kesejahteraan manusia, contohnya beberapa tanaman obat yang bermanfaat bagi kesehatan terdapat di alam hutan. Salah satu peran penting keberadaan hutan bagi organisme di bumi, yaitu keberadaan pohon-pohon dan tumbuhan lain yang dapat menyediakan gas oksigen bagi organisme di dunia. Sejalan dengan banyaknya manfaat yang dihasilkan dari ekosistem hutan, maka semakin banyak juga manusia yang menggunakan sumber daya hutan untuk kesejahteraan hidupnya.

Penggunaan atau pemanfaatan sumber daya hutan yang berlebihan sehingga menimbulkan dampak negatif bagi ekosistem tersebut dinamakan over eksploitasi hutan. Saat ini, semakin banyak manusia yang memanfaatkan sumber daya hutan secara berlebihan dan tidak memperhatikan keseimbangan ekosistem. Penebangan hutan secara acak dalam jumlah besar untuk industri furnitur atau industri kertas, dan pembakaran hutan untuk area persawahan secara terus‑ menerus menyebabkan dampak negatif bagi keseimbangan Iingkungan baik secara regional maupun global. Hutan, terutama hutan hujan tropis, merupakan pengkonsumsi karbon dioksida terbesar karena vegetasinya membutuhkan karbon dioksida untuk melakukan fotosintesis. Ketika banyak wilayah hutan hilang, ditambah dengan tingginya buangan gas karbon dioksida dari berbagai aktivitas manusia, maka gas karbon dioksida akan terakumulasi di atmosfer. Adanya karbon dioksida dalam jumlah berlebih di atmosfer dapat menimbulkan terjadinya kenaikan suhu udara secara global sehingga dapat mengubah pola iklim bumi.

Salah satu efek dari peningkatan suhu global adalah mencairnya es di kutub. Bila es mencair, maka permukaan air laut akan naik yang dapat memengaruhi keseimbangan ekologis di seluruh bumi. Kebakaran hutan dan penebangan pohon secara dalam jumlah besar menyebabkan hilangnya  habitat makhluk hidup yang tinggal di dalamnya. Akibatnya banyak organisme yang mati karena tidak adanya tempat untuk bereproduksi dan hilangnya sumber makanan. Dampak lain yang dapat ditimbulkan dari eksploitasi ekosistem hutan secara berlebihan adalah hilangnya daerah resapan air.

Hutan merupakan daerah resapan air hujan yang paling besar karena akar pohon-pohon dan tumbuhan hutan lainnya mampu menyerap dan menyimpan air. Hilangnya populasi tumbuhan di hutan dan daratan lainnya menyebabkan air hujan yang jatuh ke tanah tidak terserap, tetapi ikut terbawa bersama tanah menuju perairan atau disebut dengan peristiwa erosi. Sebagai akibatnya, tanah menjadi tandus dan kering.

Dampak Eksploitasi Berlebihan Terhadap Ekosistem

Dibandingkan dengan komponen biotik lainnya, manusia merupakan jenis organisme yang memiliki pengaruh yang kuat di bumi ini. Kemampuan manusia untuk beradaptasi dengan lingkungan dan mengubah lingkungan sesuai dengan yang diinginkan, menyebabkan populasi manusia meningkat dengan cepat. Sikap manusia yang cenderung, merusak lingkungan, seperti membakar hutan, memberantas hama, dan bahan kimia, mengubah berbagai ekosistem buatan, memberikan dapat negative pada ekosistem. Berikut ini akan dijelaskan berbagai dampak negative tehadap ekosistem akibat eksploitasi berlebihan oleh manusia.

1.      Fragmantasi dan degradasi habitat

Meningkatkan populasi penduduk dunia menyebabkan semakin banyak lahan yang dibutuhkan  untuk mendukung kesejahteraan manusia, seperti yang dibutuhkan untuk mendukung kesejahteraan manusia, seperti lahan untuk pertanian, tempat tinggal, industry dan sebagainya. Fragmentasi habitat misalnya terjadi pada kawasan yang ditebang atau dirambah, sehingga menyisakan kawasan hutan kecil. Hutan yang ditebang atau dirambah memberikan dampak antara lain perubahan pada struktur komunitas hutan dan kematian pohon yang berada dipinggiran hutan akibat tingginya paparan angina dan cahaya matahari. Fragmentasi dan degradasi habitat menyebabkan munculnya masalah lain seperti kematian organisme karena hilangnya sumber makanan dan tempat tinggal dan menurunnya keanekaragaman sumber makanan dan tempat tinggal dan menurunnya keanekaragaman spesies pada habitat tersebut

2.      Tergantungnya aliran energy di dalam ekosistem

Ekosistem alami yang dirusak dan diubah menjadi ekosistem buatan dapat menyebabkan terjadinya perubahan aliran energy dalam ekosistem tersebut. Contohnya, ketika proses penebangan atau pembakaran hutan selesai, maka kawasan hutan kemudian ditanami dengan satu jenis tumbuhan (system monokultur). Hal tersebut menyebabkan aliran energy yang semula bersifat kompleks, yaitu antara berbagai jenis produsen (pohon-pohon besar dan kecil), konsumen (berbagai macam hewan), destritivora (jamur, bakteri, dan sebagainya), menjadi aliran energy yang lebih sederhana yaitu satu jenis produsen (contohnya padi), beberapa konsumen, dan detrivor

3.      Resistensi beberapa spesies merugikan

Penggunaan pestisida dan abiotik secara berlebihan untuk mrmbunuh populasi organisme yang merugikan (hama atau pathogen)dapat menyebabkan munculnya populasi organisme yang kebal terhadap pestisidan dan antibiotic tersebut. Hama yang tidak atau kurang sensitive (kebal) terhadap pestisida jenis tertentu dapat bertahan dari penggunaan pestisida tersebut.

Demikian juga adanya jika antibiotic digunakan secara berlebihan, yaitu dalam dosis yang terlalu tinggi atau frekuensi yang terlalu sering. Populasi spesies pathogen yang dapat bertahan dari dosis antibiotic tersebut akan berkembangbiak menghasilkan populasi spesies pathogen yang kebal.

4.      Hilangnya spesies penting didalam ekosistem

Setiap organisme memiliki peran penting didalam suatu ekosistem. Contohnya didalam ekosistem sawah, hilangnya keberadaan predator seperti burung, ular, dan sebagainya dapat meningkatkan populasi organisme lain, misalnya tikus makan padi akan menurun dan hasil panen akan berkurang.

5.      Introduksi spesies asing

Introduksi atau masuknya spesies dari suatu ekosistem kedalam ekosistem lainnya biasanya bertujuan untuk meningkatkan tingkat kesejahteraan manusia. Namun introduksi spesies asing juga dapat merugikan, karena terkadang di dalam ekosistem yang baru, spesies tersebut tidak memiliki predator alami. Serangga neochetine eichhorniae yang merupakan predator tanaman eceng gondok dan dapat mengendalikan populasi eceng gondok diperairan tidak hidup di Indonesia.

6.      Berkurangnya sumber daya alam terbaharui

Kayu, tanduk, gading, dan sebagainya merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Walaupun memiliki sifat dapat diperbaharui, penggunaan dan eksploitasi secara berlebihan dapat menurunkan jumlah dan kualitas baik semakin berkurang. Hal tersebut menyebabkan kualitas kayu dan tingkat regenerasi semakin menurun.

7.      Tergantungnya daur materi di dalam ekosistem

Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk, tingkat aktifitas manusia juga akan ikut meningkat. Meningkatnya aktifitas manusia di dunia berpengaruh terhadap daur biogeokimia. Sebagai contoh, daur karbon yang terganggu akibat semakin banyaknya penggunaan bahan bakar.

Ekosistem Akuatik

Tidak hanya ekosistem darat yang dapat mengalami eksploitasi berlebihan. Ekosistem akuatik seperti laut, sungai, danau, dan perairan lainnya dapat mengalami hal yang serupa. Eksploitasi sumber daya akuatik dapat berupa penangkapan organisme laut secara berlebihan. Penangkapan organisme laut, seperti ikan konsumsi maupun ikan hias, dan pengambilan terumbu karang dapat menyebabkan terganggunya keseimbangan lingkungan di ekosistem laut. Organisme yang beragam hidup di terumbu karang. Namun, terumbu karang demikian rapuh terhadap kerusakan karena pertumbuhannya lambat, mudah terganggu, dan hanya hidup pada perairan yang dangkal, hangat, dan bersih. Terumbu karang hanya dapat hidup pada perairan dengan suhu 18-30°C. Kenaikan suhu sebesar 1°C dari batas maksimum dapat menyebabkan kerusakan terumbu karang. Rusaknya terumbu karang akan menyebabkan hilangnya tempat tinggal bagi organisme yang ada pada ekosistem terumbu karang.
            Ancaman lain yang dapat mengganggu ekosistem perairan adalah penggunaan ekosistem perairan sebagai daerah wisata. Penetapan daerah wisata perairan dapat dikatakan sebagai eksploitasi karena apabila  daerah wisata tersebut tidak dikelola dengan baik maka akan mengganggu keberadaan organisme yang ada di ekosistem tersebut. Sebagai contoh, daerah wisata pantai di Bali atau wilayah Jakarta bagian utara yang ekosistem alaminya telah terganggu oleh aktivitas manusia yang berlebihan. Kedua pantai tersebut telah tercemar oleh sampah yang dibuang pengunjung tempat wisata tersebut.