Ekosistem konsep konsep, rantai makanan, input sistem output

1. 1
KONSEP EKOSISTEM
Drs. Sudrajat,S.U.
Dosen pada FMIPA, Fak.Kedokteran, Fak.Kesmas dan
Program Pasca Sarjana Ilmu Lingkungan UNMUL

2. Ecosystems: Components, Energy
Flow, and Matter Cycling
“All things come from earth, and to earth
they all return”—Menander

3. Key Questions:
• What is ecology?
• What are the major parts of the earth’s life support
systems?
• What are the major components of an ecosystem?
• What happens to matter and energy in ecosystems?
• What are ecosystem services?
– How do they affect the sustainability of the earth’s life
support systems?

4. Ecosystem Organization
• Organisms
– Made of cells
– Eukaryotic vs Prokaryotic
• Species
– Groups of organisms that resemble one another in
appearance, behavior, and genetic make up
– Sexual vs Asexual reproduction
– Production of viable offspring in nature
– 1.5 million named; 10-14 million likely
• Populations
– Genetic diversity
• Communities
• Ecosystems
• Biosphere
Fig. 4.2, p. 66
BiosphereBiosphere
Ecosystems
Communities
Populations
Organisms

5. 5
2.1. Pengertian Sistem
SISTEM :
ADALAH KUMPULAN ANASIR
( KOMPONEN) YANG SALING
MEMPENGARUHI DAN MERUPAKAN
SUATU KESELURUHAN YANG
TERPADU SERTA MEMPUNYAI SUATU
TUJUAN.

6. 6
SUATU SISTEM MEMPUNYAI SUB
SITEM-SUBSISTEM DAN
SETERUSNYA SEHINGGA SAMPAI
KEPADA ANASIR YANG DIANGGAP
TUNGGAL YANG TIDAK MEMILIKI
BAGIAN LEBIH KECIL LAGI.

7. 7
Ciri Sistem :
 adanya unsur-unsur penyusun
 adanya suatu tatanan kesatuan utuh
menyeluruh
 adanya proses saling interaksi di antara
penyusun
sistem tersebut
 Adanya Input
 Adanya Output
 Adanya Umpan balik

8. 8

9. 9
Suatu Ekosistem sejati,
betapapun kecil batasnya adalah
merupakan :
-Suatu Entitas termodinamika
terbuka dan jauh lebih dari
keseimbangan.
- Memerlukan arus masuk dan
keluar yang kuat

10. 10
SEHINGGA EKOSISTEM =
JUMLAH LINGKUNGAN INPUT
( IE, Input Environment);
AREA YANG DIHUNI OLEH
SUATU BIOTA KOMUNITAS YANG
DIBATASI ( S, Sistem) dan
LINGKUNGAN OUTPUT ( OE,
Output Environment).

11. 11
Wilayah batas suatu ekosistem :
-Tidak dipersoalkan masalah kotak
batas
-Yang penting adalah ada INPUT dan
OUTPUT
jadi suatu ekosistem bisa Sempadan
Danau, Sempadan Pantai, Sempadan
Sungai, Tepi Hutan, Tepi Kota, Kota,
Kebun, Kolam, Laut, Akuarium, dll.

12. 12
-Jika Ekosistem itu bersifat
tertutup, maka makhluk yang ada
di dalamnya tidak akan bertahan
lama.
-Ekosistem dunia nyata yang
fungsional adalah harus
mempunyai INPUT pendukung
kehidupan berupa Energi dan
bahan dan OUTPUT yang energi
dan materi terproses.

13. 13
Variabel Penentu Variasi suatu ekosistem :
- Ukuran sistem;
Makin besar sistem, makin kurang tergantung
kepada faktor-faktor luar
-Intensitas Metabolisme;
Makin cepat metabolisme , makin tergantung
kepada input dan output untuk mendukungnya
-Keseimbangan antara autotrof dan heterotrof;
makin besar ketakseimbangan makin banyak faktor
luar yg diperlukan untuk memelihara
keseimbangan
-Stadium Perkembangan; sistem muda berbeda dari
sistem dewasa. Karena sistem muda lebih

14. 14
Contoh :
Ekosistem Hutan Vs Ekosistem Kota
-Lingkungan Input dan output dikota jauh
lebih besar daripada hutan, karena kota
hakekatnya merupakan sistem heterotrofik
yang sangat bertenaga yang tergantung
kepada aliran masuk energi dan materi yang
sangat besar dan karenanya outputnya
ditentukan oleh ENERGI TERPROSES,
MATERI DAN LIMBAH.

15. 15
Jadi, STUDI EKOSISTEM TIDAK
DAPAT DIPAHAMI DENGAN
MEMISAH-MISAHKANNYA DAN
MEMPELAJARINYA SEBAGIAN
DEMI SEBAGIAN, MAUPUN
DITANGANI DENGAN SECARA
KONSEPTUAL MENGURUNGNYA.

16. 16
Contoh Lain:
Ekosistem Muara Mahakam
-Muara ini sangat besar sehingga
dipengaruhi oleh anak-anak sungai
-Detritus penyusun ekosistem tersebut
diimpor oleh Sungai, mendominasi
komunitas muara. Airnya yang keruh dan
sangat berwarna coklat membawa dataran
lumpur, banyak tiram, tempat berkembang
biaknya beberapa jenis hewan
periodik/musiman, berhubungan dengan
curah hujan dan aliran sungai.

17. 17
-- INPUT dari Muara ke sungai-sungai
disekitarnya adalah air pasang surut
dari lautan terbuka, jernih dan dasar
teluk didominasi oleh rumput laut.
Produksi fitoplankton rendah. Dengan
demikian ekosistem Muara bersifat
khusus dibandingkan dg ekosistem
laut / sungai.

18. 18

19. 19

20. 20

21. 21
2.2.Di dalam ekosistem ada dinamika
internal, yakni :
Aliran Energi
Pendaurulangan materi
Organisasi jaringan makanan
 Dan seterusnya
Telah banyak dikaji !

22. 22
Namun dinamika eksternal suatu
ekosistem belum banyak ditelaah. Karena
ekosistem adalah sistem terbuka, maka
pertimbangan lingkungan INPUT maupun
lingkungan Output merupakan bagian
penting.
JADI STUDI EKOSISTEM HARUS
MELIBATKAN LINGKUNGAN INPUT
MAUPUN LINGKUNGAN OUTPUT.
E = IE + s + OE

23. 23
Namun dinamika eksternal suatu
ekosistem belum banyak ditelaah. Karena
ekosistem adalah sistem terbuka, maka
pertimbangan lingkungan INPUT maupun
lingkungan Output merupakan bagian
penting.
JADI STUDI EKOSISTEM HARUS
MELIBATKAN LINGKUNGAN INPUT
MAUPUN LINGKUNGAN OUTPUT.
E = IE + s + OE

24. 24
Besarnya lingkungan INPUT dan OUTPUT, ditentukan
oleh sejumlah variabel yakni :
1. Ukuran sistem, makin besar sistem makin kurang
tergantung kepada faktor-faktor luar
2. Intensitas metabolisme, makin cepat laju metabolisme
makin tergantung kepada INPUT dan OUTPUT
3. Keseimbangan antara autotrof dan heterotrof, makin
tidak seimbang makin banyak faktor luar yang diperlukan
untuk mengatur keseimbangan tersebut.
4. Stadium perkembangan, sistem muda berbeda dengan
sistem dewasa dimana sistem muda lebih banyak
dipengaruhi oleh lingkungan INPUT daripada sistem
dewasa.

25. 25
Gambar Sibernetika Ekosistem
Alamiah
Dikontrol oleh
umpan balik dari
banyaknya jaringan
subsistem yang
bergabung

26. 26
Gambar Sibernetika Ekosistem buatan manusia
( Sistem Organismik)
-dikontrol oleh
pengontrol khusus
yakni target/tujuan

27. 27
2.3. KONSEP EKOSISTEM
 Suatu ekosistem (Sistem Ekologis)
adalah keseluruhan komunitas
hayati dan nir-hayati di daerah
tertentu dan diantara unsur-unsur
tersebut terjadi hubungan timbal
balik.

28. 28
2.3. KONSEP EKOSISTEM
 Menurut Undang-Undang PLH RI
No. 23 Tahun 1997, dinyatakan
bahwa ekosistem merupakan suatu
tatanan kesatuan secara utuh dan
menyeluruh antara segenap unsur
lingkungan hidup yang saling
mempengaruhi.

29. 29

30. 30
2.3.1. Komponen abiotik dan biotik.
A. Komponen Abiotik
Terdiri atas beberapa faktor fisika dan
kimiawi. Beberapa faktor fisika antara lain :
cahaya matahari, rata-rata suhu dan interval
suhu, rata-rata curah hujan dan distribusinya,
angin, posisi letak geografis secara latudinal dari
khatulistiwa ( lintang), letak altitusi, sifat-sifat
tanah, api, aliran air, TSS untuk ekosistem
perairan. Sedangkan faktor-faktor kimiawi antara
lain konsentrasi air dan udara dalam tanah,
kadar nutrient terlarut dalam tanah/ air, kadar

31. 31
B. Komponen Biotik
Terdiri atas Produser (Autotroph)
dan Konsumer ( Heterotroph) yakni
Konsumer Primer, Konsumer
Sekunder, Konsumer Tertier,
Omnivore, Detritivore ( Dekomposer).

32. Sun
Producers (rooted plants)
Producers (phytoplankton)
Primary consumers (zooplankton)
Secondary consumers (fish)
Dissolved
chemicals
Tertiary
consumers
(turtles)
Sediment
Decomposers (bacteria and fungi)
Fig. 3-9, p. 42
Major Components of Freshwater Ecosystems

33. Sun
Producer
Precipitation
Falling leaves
and twigs
Producers
Primary consumer
(rabbit)
Secondary consumer
(fox)
Carbon dioxide (CO2)
Oxygen (O2)
Water
Soil decomposers
Soluble mineral nutrients
Fig. 3-10, p. 42
Major Components of a Field Ecosystem

34. 34
2.3.2. Komponen Ekosistem menurut
fungsinya
Berdasarkan atas fungsinya, suatu
ekosistem dibedakan atas 2 komponen yaitu :
a. Komponen autotrofik (autos; sendiri;
trophikus ; menyediakan makanan).
Yaitu organisme yang mampu
menyediakan/mensintesis makanannya sendiri
yang berupa bahan-bahan organik dari bahan-
bahan anorganik dengan bantuan energi
matahari dan klorofil.

35. 35
b. Komponen heterotrofik (hetero ;
berbeda ; trophikus; menyediakan
makanan).
Yaitu organisme yang mampu
memanfaatkan bahan-bahan organik
sebagai bahan makanannya dan bahan
tersebut disediakan oleh jasad lain.
Kelompok ini terdiri atas hewan, jamur dan
mikro-organisme.

36. 36

37. 37
 Suatu ekosistem (Sistem Ekologis) adalah
keseluruhan komunitas hayati dan nir-hayati di
daerah tertentu dan diantara unsur-unsur tersebut
terjadi hubungan timbal balik.
Organisme
hidup AIR
bumi
atmosfer

38. 38
Bagan di atas mewujudkan rumusan
pengertian ekosistem sebagai interaksi
antara biota, yaitu dunia kehidupan
( biosfera) sesamanya dengan lingkungan
fisik di sekitarnya yakni abiotik yang terdiri
dari air ( hidrosfera), bumi ( litosfera) dan
atmosfer, Dalam interaksi yang dinamik,
dunia kehidupan mendapatkan sumber
materinya dari aspek-aspek abiotik air,
atmosfer dan bumi; tetapi untuk
memperolehnya itu biota harus memerlukan
sumber lain yaitu energi yang didapatkannya
dari energi sinar matahari.

39. 39
SATUAN POKOK EKOLOGI ADALAH
EKOSISTEM ATAU SISTEM EKOLOGI, merupakan
satuan kehidupan yang terdiri atas suatu komunitas
makhluk hidup dengan berbagai komponen fisik yang
berinteraksi membentuk suatu sistem. Sistem biologik
yang paling besar disebut dengan biosfer.
Ekosistem adalah tatanan unsur lingkungan
hidup yang merupakan kesatuan utuh menyeluruh
dan saling mempengaruhi membentuk
keseimbangan, stabilitas, dan produktifitas
lingkungan hidup (UU RI no 23 th. 1997 tentang
Pengelolaan L. H.).

40. Fig. 3-8, p. 41
Coniferous forest Desert Coniferous forest Prairie grassland Deciduous forest
100–125 cm (40–50 in.)
75–100 cm (30–40 in.)
50–75 cm (20–30 in.)
25–50 cm (10–20 in.)
below 25 cm (0–10 in.)
Average annual precipitation
4,600 m (15,000 ft.)
3,000 m (10,000 ft.)
1,500 m (5,000 ft.)
Coastal mountain
ranges
Sierra Nevada
Mountains
Great American
Desert
Rocky
Mountains
Great
Plains
Mississippi
River Valley
Appalachian
Mountains
Coastal chaparral
and scrub
Major Biomes

41. 41
2.3.3. Komponen Ekosistem menurut Sifat Strukturnya
dapat dibedakan atas komponen-komponen :
a. Substansi anorganik, terdiri atas zat anorganik seperti C,
N,C02,H20,dll;
b. Substansi organik, terdiri dari protein, KH, lemak, dan
sebagainya;
c. Iklim, terdiri atas suhu, kelembaban, angin, curah hujan,
dsbnya;
d. Produsen, terdiri atas tumbuhan ototrof;
e. Konsumer, terdiri dari hewan herbivora, carnivore (golongan
heterotroph);
f. Pengurai/Dekomposer, sering disebut juga mikrokonsumer.
Terdiri dari jamur dan bakteri yang mampu mengurai
bahan organik menjadi anorganik, dan selanjutnya dilepas ke
ekosistem dan dipakai lagi oleh produsen. Dengan demikian
terjadilah suatu peredaran hara dalam ekosistem tersebut.

42. 42
2.4. Interaksi antar Komponen dalam Ekosistem
Antara komponen biotik dan abiotik di dalam
suatu ekosistem saling melakukan interaksi membentuk
suatu peranan sehingga terdapat suatu arus energi dari
struktur biotik ke struktur biotik lain lewat proses
transfer energi dan dari struktur biotik ke komponen
anorganik lewat proses daur biogekimia. Komponen
dan proses yang membuat suatu ekosistem berfungsi
adalah KOMUNITAS, ALIRAN ENERGI DAN SIKLUS
MATERI. Atas dasar ini ekologi menekankan kajiannya
terhadap adanya gerakan energi dan unsur hara (kimia)
di antara komponen-komponen biotik (hayati) dan
abiotik (nir-hayati) dari ekosistem itu.

43. 43
Perlu diperhatikan di sini, arus energi
tersebut bersifat searah; sebagian energi
sinar matahari yang datang ke dalam
ekosistem diubah dan dijadikan menjadi
energi kimia lewat proses fotosintesis.
Sebagian energi dikeluarkan lagi dari
ekosistem tersebut, dan sebagian disimpan
di dalam ekosistem tersebut, lalu diumpan
balik atau diekspor, tetapi tidak dapat
dipergunakan kembali (Lihat Gambar ).

44. 44
Antara kehidupan makhluk hidup
dengan faktor lingkungan fisiknya
melakukan interaksi dan saling
ketergantungan yang diwujudkan secara
jelas dalam bentuk :
 Struktur rantai/ jaring-jaring
makanan
 Keaneka ragaman makhluk hidup;
dan
 Siklus perputaran hara.

45. 45
2.5. KOMPONEN DAN PROSES-PROSES
DI DALAM SUATU EKOSISTEM
Terdapat 3 komponen dasar yakni :
 Komunitas,
 Aliran energi dan
 Siklus materi.
Gerakan energi dan unsur hara (kimia) di
antara komponen-komponen biotik
( hayati) dan abiotik ( nir-hayati) dari
ekosistem itu dapat dilihat dalam Gambar

46. 46
2.6.SUMBER ENERGI EKOSISTEM :
Ekosistem adalah suatu sistem yang
terbuka, yaitu suatu sistem yang
menerima masukan/input dan
menghasilkan luaran/output
sehingga ekosis tem tersebut dapat
berfungsi dan memelihara ekosistem
tersebut.

47. 47
Masukan dan luaran tersebut dapat
berupa :
 ENERGI,
 MATERI, ATAU
 MAKHLUK HIDUP dari migrasi
atau imigrasi

48. 48
SUMBER ENERGI EKOSISTEM ALAM adalah
ENERGI SINAR MATAHARI dan ENERGI BAHAN
BAKAR KIMIAWI.
Ekosistem yang sebagian besar energinyaEkosistem yang sebagian besar energinya
tergantung kepada enegi matahari disebuttergantung kepada enegi matahari disebut
ekosistem tanpa subsidi energi.ekosistem tanpa subsidi energi.
Misalnya Samudera, Hutan Primer, Padang
Rumput Savana yang luas. Ekosistem ini berdaya
rendah dan produktivitasnya rendah. Hewan-
hewan dan tumbuhan yang menghuni daerah-
daerah tersebut akan beradaptasi agar mampu
bertahan hidup di dalam kondisi lingkungan
demikian.

49. 49
Sedangkan ekosistem bersubsidi energi
adalah ekosistem yang sebagian besar
energinya tidak tergantung kepada sinar
Matahari.
Ekosistem ini dibedakan atas :
a. Ekosistem yang energinya disubsidi alam .
Ekosistem yang disubsidi oleh alam
misalnya adalah ekosistem estuaria di
pantai yang mendapat energi dari pasang
surut, ombak dan arus air laut.

50. 50
b.Ekosistem yang energinya
disubsidi oleh manusia.
Contohnya adalah lahan pertanian,
tambak, dengan subsidi benih,
pemupukan, irigasi, mekanisasi
pertanian, dan lainnya.