Berikut adalah materi dari e-modul ekosistem untuk kelas X SMA, berisi ringkasan materi dan soal latihan mandiri.

1. 1
E-modul Materi Ekosistem
Oleh: Ammar Faris Ahmad
Firdaus Daud
Muhiddin Palennari
Editor: Hamka Lodang
1. Tujuan Pembelajaran
1.1 Peserta didik dapat menganalisis peranan komponen-komponen
ekosistem dalam aliran energi dan daur biogeokimia.
1.2 Peserta didik dapat menjelaskan interaksi antara komponen biotik dan
biotik lainnya dalam ekosistem.
1.3 Peserta didik dapat membedakan tipe piramida ekologi.
1.4 Peserta didik dapat membuat charta diagram rantai makanan dan jaring-
jaring makanan.
1.5 Peserta didik dapat membuat charta daur biogeokimia (siklus nitrogen,
siklus karbon, siklus air, siklus sulfur, dan siklus fosfor) dengan
menggunakan kajian literatur.
2. Alokasi Waktu
2 x 45 menit
3. Profil Pelajar Pancasila
Bernalar kritis, Mandiri, Kreatif
4. Kata Kunci
Ekosistem, Abiotik, Biotik, Interaksi biotik, Transfer
materi dan energi, Daur biogeokimia.
5. Materi
A. Komponen Ekosistem
Ekosistem merupakan suatu sistem di mana terdapat
berbagai organisme yang berinteraksi di suatu area dan
lingkungan fisik yang ditempatinya (Sadava et al, 2014).
Setiap komponen ekosistem memiliki peran tertentu dalam
ekosistem, yang secara dinamis membentuk keseimbangan
dalam lingkungan. Pada materi ini akan dibahas tentang
komponen ekosistem beserta interaksi yang berlangsung di
dalamnya.
1. Komponen Abiotik Ekosistem
Komponen abiotik merupakan bagian dalam ekosistem
yang terdiri atas komponen fisik dan kimiawi yang saling
Gambar 1: Berbagai jenis
makhluk hidup.
Sumber: freepngimg.com

2. 2
berinteraksi dengan komponen biotik dalam ekosistem. Berbagai faktor abiotik,
misalnya suhu, air, oksigen, salinitas, sinar matahari, atau tanah dapat
memengaruhi kemampuan organisme untuk bertahan hidup dalam suatu
ekosistem.
Perlu diingat bahwa sebagian besar faktor abiotik sangat bervariasi dalam
ruang dan waktu. Perubahan faktor abiotik dalam jangka waktu tertentu dapat
meningkatkan atau mengurangi tingkat keberlangsungan makhluk hidup. Selain
itu, beberapa organisme dapat menghindari beberapa kondisi stres untuk
sementara melalui perilaku seperti dormansi atau hibernasi (Urry et al., 2016).
a. Suhu
Suhu lingkungan merupakan faktor penting dalam komponen ekosistem
karena pengaruhnya terhadap proses biologis. Sel dapat pecah jika air yang
dikandungnya membeku (pada suhu di bawah 0°C), dan protein sebagian besar
organisme mengalami denaturasi pada suhu di atas 45°C. Organisme akan
berfungsi dalam kisaran suhu lingkungan tertentu yang disebut rentang toleransi
suhu. Dalam rentang tersebut terdapat kondisi paling baik yang disebut kondisi
suhu optimum. Suhu di luar rentang tersebut akan menyebabkan stres fisiologi;
bahkan mati.
b. Udara
Udara merupakan berbagai gas yang membentuk lapisan atmosfer bumi.
Udara di atmosfer pada kondisi normal (kering) terdiri atas 78.08% nitrogen,
20.95% oksigen, 0.93% argon, 0.04% karbon dioksida, dan gas lain dalam jumlah
kecil. Banyak komponen udara yang berguna dalam menunjang kelangsungan
hidup organisme, seperti oksigen untuk respirasi makhluk hidup, dan karbon
dioksida untuk fotosintesis tumbuhan (organisme autotrof). Oksigen ditemukan
juga dalam kondisi larut di dalam air agar respirasi dapat berlangsung pada
makhluk hidup akuatik.
c. Air
Air mengandung berbagai unsur atau senyawa kimia dalam jumlah yang
bervariasi, seperti natrium, kalsium, amonium, nitrit, nitrat dan fosfat. Senyawa
yang terkandung dalam air bervariasi sesuai dengan kualitas udara dan tanah yang
dilalui oleh air. Air itu sendiri dapat berubah wujud menjadi es, uap maupun
cairan bergantung dari suhu lingkungan dan komponen dari air itu sendiri.
Air menutupi sekitar 71% permukaan bumi, dengan lautan dan samudera
yang menyusun sebagian besar volume air (sekitar 96,5%). Sebagian kecil air
berupa air tanah (1,7%), di gletser dan lapisan es Antartika dan Greenland (1,7%),

3. 3
dan di udara sebagai uap, awan (terdiri dari es dan air cair yang tersuspensi di
udara), dan curah hujan (0,001%). Air bergerak terus menerus melalui siklus air:
evaporasi, transpirasi (evapotranspirasi), kondensasi, presipitasi, dan biasanya
berakhir sampai ke laut.
Air memiliki peranan penting dalam menjaga kelangsungan kehidupan di
bumi. Pada ekosistem darat, air diperlukan untuk menjaga kelembapan tanah,
mendukung proses fotosintesis pada tumbuhan, serta sebagai medium untuk
transportasi nutrisi dalam tanah. Pada ekosistem perairan, air merupakan medium
utama bagi kehidupan makhluk hidup, mulai dari organisme mikroskopis hingga
mamalia besar. Selain itu, air juga berperan penting dalam menjaga suhu dan
keseimbangan kimia di lingkungan, serta sebagai habitat bagi berbagai jenis
makhluk hidup. Kehadirannya sebagai komponen abiotik dalam ekosistem
sangatlah vital karena memengaruhi banyak aspek kehidupan, mulai dari siklus
air hingga mendukung keseimbangan ekologi secara keseluruhan.
d. Salinitas
Konsentrasi garam dalam lingkungan perairan memengaruhi keseimbangan
cairan organisme melalui osmosis. Sebagian besar organisme akuatik terbatas
pada habitat air tawar atau air asin karena terbatasnya kemampuan mereka untuk
melakukan osmoregulasi. Meskipun sebagian besar organisme darat dapat
mengeluarkan kelebihan garam dari kelenjar khusus atau melalui tinja dan urin,
habitat dengan salinitas tinggi biasanya hanya memiliki sedikit spesies tumbuhan
atau hewan.
Salinitas merupakan komponen abiotik yang sangat penting dalam
ekosistem, salah satu dampaknya dapat diamati pada osmoregulasi ikan air tawar
dan ikan air laut yang berbeda secara signifikan. Pada ikan air tawar, salinitas
rendah pada lingkungan air tawar mengharuskan ikan untuk mengatur
penyerapan air melalui insangnya dan pengeluaran zat-zat sisa melalui ginjal
untuk tetap mempertahankan keseimbangan cairan tubuh, mengakibatkan ikan air
tawar cenderung memperoleh banyak air dari lingkungan sekitarnya dan
menghasilkan urin yang lebih banyak dibandingkan dengan ikan air laut. Di sisi
lain, ikan air laut mengalami kebalikan, di mana salinitas yang tinggi menjadikan
ikan perlu untuk menyesuaikan diri dengan mengeluarkan kelebihan garam
melalui kelenjar garam dan menyerap air untuk menjaga keseimbangan osmotik,
mengakibatkan ikan air laut meminum banyak air dan mengeluarkan urin yang
lebih kental dan sedikit.

4. 4
e. Cahaya Matahari
Cahaya matahari menyediakan energi yang menggerakkan sebagian besar
ekosistem, dan intensitas cahaya matahari yang terlalu rendah dapat membatasi
distribusi spesies fotosintetik. Di hutan, naungan oleh dedaunan membuat
persaingan untuk mendapatkan cahaya menjadi sangat ketat, terutama untuk bibit
yang tumbuh di lantai hutan. Di lingkungan perairan, setiap meter kedalaman air
menyerap sekitar 45% cahaya merah dan sekitar 2% cahaya biru yang
melewatinya. Akibatnya, sebagian besar fotosintesis terjadi relatif dekat
permukaan air.
Terlalu banyak cahaya juga dapat membatasi kelangsungan hidup
organisme. Di beberapa ekosistem, seperti gurun, intensitas cahaya yang tinggi
dapat meningkatkan tekanan suhu jika hewan dan tumbuhan tidak mampu
menghindari cahaya atau mendinginkan diri melalui penguapan. Di dataran tinggi,
sinar matahari lebih cenderung merusak DNA dan protein karena atmosfer lebih
tipis dan menyerap lebih sedikit radiasi ultraviolet (UV). Kerusakan akibat radiasi
UV, dikombinasikan dengan tekanan abiotik lainnya, menghalangi pohon untuk
bertahan hidup di atas ketinggian tertentu, sehingga mengakibatkan munculnya
barisan pohon di lereng gunung.
Gambar 2: Pepohonan di lereng gunung.
Sumber: https://pxhere.com/en/photo/810914?utm_content=shareClip&utm_medium=referral&utm_source=pxhere

5. 5
f. Batuan dan Tanah
Di lingkungan daratan, pH, komposisi mineral, dan struktur fisik batuan dan
tanah membatasi distribusi tumbuhan dan hewan yang memakan tumbuhan
tersebut, sehingga berkontribusi terhadap ketidakrataan ekosistem terestrial. pH
tanah dapat membatasi distribusi organisme secara langsung melalui kondisi
asam atau basa yang ekstrem, atau secara tidak langsung, dengan memengaruhi
kelarutan racun dan unsur hara. Fosfor tanah, misalnya, relatif tidak larut dalam
tanah dasar dan mengendap menjadi bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman.
Di sungai, komposisi batuan dan tanah penyusun substrat (dasar sungai)
dapat memengaruhi komposisi kimia air, yang selanjutnya memengaruhi
organisme penghuninya. Di lingkungan air tawar dan laut, struktur substrat
menentukan organisme yang dapat menempel atau menggali ke dalamnya.
2. Komponen Biotik Ekosistem
Komponen biotik meliputi seluruh makhluk hidup di bumi, seperti bakteri,
jamur, tumbuhan, hewan hingga manusia. Berdasarkan tingkatan trofik atau
nutrisi, komponen biotik dapat dibagi dalam dua jenis, komponen autotrof dan
heterotrof.
a. Komponen Autorof
Autotrof adalah organisme yang “membuat makanannya sendiri” (auto
berarti “diri sendiri”, dan trophḗ berarti “nutrisi” atau “makanan”). Autotrof
menghasilkan molekul organiknya dari CO2 dan H2O serta bahan anorganik
lainnya yang diperoleh dari lingkungan. Mereka adalah sumber utama senyawa
organik untuk semua organisme non-autotrof, dan karena alasan ini, para ahli
biologi menyebut autotrof sebagai produsen biosfer.
Semua tumbuhan bersifat autotrof; bahkan benalu yang merupakan
tumbuhan parasit dapat juga berfotosintesis. Satu-satunya nutrisi yang mereka
butuhkan adalah air dan mineral dari tanah dan karbon dioksida dari udara. Secara
khusus, tumbuhan merupakan fotoautotrof, yaitu organisme yang menggunakan
cahaya sebagai sumber energi untuk menyintesis zat organik. Fotosintesis juga
terjadi pada alga, eukariota uniseluler tertentu, dan beberapa prokariota.

6. 6
Gambar 7: Berbagai contoh komponen autotrof (dari kiri ke kanan, atas ke bawah): Lili air, Rumput laut,
Euglena sp., Lumut.
Sumber: https://www.publicdomainpictures.net; https://commons.wikimedia.org/
b. Komponen Heterotrof
Heterotrof memperoleh bahan organik (makanan) dari organisme yang lain.
Karena tidak dapat membuat makanannya sendiri, mereka hidup dari senyawa
yang dihasilkan oleh organisme lain (hetero berarti “lain”). Heterotrof adalah
konsumen biosfer. Hampir semua makhluk hidup heterotrof, termasuk manusia,
sangat bergantung baik secara langsung maupun tidak langsung pada fotoautotrof
untuk mendapatkan makanannya dan juga oksigen sebagai produk sampingan
dari fotosintesis.
c. Pengurai
Pengurai atau dekomposer merupakan organisme yang mendekomposisi
(menguraikan) bahan – bahan organik mati dengan bantuan enzim. Hasil
penguraian sebagian akan diserap sebagai sumber makanan (energi) bagi dirinya.
Dekomposer juga termasuk golongan heterotrof dalam ekosistem, meskipun
makanannya cenderung berbeda dengan heterotrof pada umumnya. Dua
kelompok utama pengurai adalah jamur/bakteri dan detritivora. Oleh karena itu,
detritivora merupakan salah satu jenis pengurai. Detritivora berbeda dari pengurai
lainnya karena mereka mengonsumsi bahan untuk menguraikannya. Pengurai
seperti bakteri dan jamur tidak memakan makanannya, mereka menguraikannya
secara eksternal.

7. 7
Gambar 8: Bakteri dan Jamur sebagai pengurai (dekomposer).
Sumber: https://commons.wikimedia.org/
d. Detritivora
Detritivora adalah organisme heterotrof yang memperoleh nutrisi dengan
mengonsumsi detritus (penguraian bagian tumbuhan dan hewan serta kotoran).
Semua detritivora berkontribusi terhadap dekomposisi dan siklus nutrisi.
Detritivora harus dibedakan dari pengurai lainnya, seperti banyak spesies bakteri
dan jamur saprofit yang tidak mampu mencerna gumpalan materi tertentu.
Istilah detritivora dan dekomposer sering digunakan secara bergantian,
namun keduanya menggambarkan organisme yang berbeda. Pengurai
mengonsumsi nutrisi pada tingkat molekuler sementara detritivora memakan
sejumlah besar bahan yang membusuk dan menghasilkan materi yang lebih kecil
dan dapat dikonsumsi oleh pengurai. Detritivora mereduksi ukuran detritus
sehingga mudah diuraikan oleh bakteri dan jamur saprofit menjadi mineral
(bahan anorganik).
Gambar 9: Contoh organisme detritivora, rayap dan cacing tanah.
Sumber: https://commons.wikimedia.org; thegreenhead.com

8. 8
Masing-masing komponen dalam ekosistem baik abiotik maupun biotik
bertanggung jawab dalam siklus materi dan energi dalam ekosistem. Amati
skema siklus materi dan arus energi dalam ekosistem berikut.
Gambar 10: Skema siklus materi dan arus energi dalam ekosistem.
Sumber: Irnaningtyas dan Sagita, 2021
B. Interaksi antar Komponen Ekosistem
Interaksi antar komponen ekosistem dapat merupakan interaksi antar biotik
dengan biotik ataupun biotik dengan abiotik. Interaksi antar sesama komponen
biotik dapat dibagi lagi menjadi interaksi antar organisme, interaksi antar
populasi, dan interaksi antar komunitas.
Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain.
Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau
lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari
populasi lain. Meskipun jenis interaksi yang terjadi di antara makhluk hidup di
bumi pada dasarnya tidak terbatas, para ahli ekologi mengelompokkan interaksi
antar spesies ke dalam beberapa kategori dasar. Kategori-kategori ini
mencerminkan apakah hasil interaksi tersebut positif (+), negatif (–), atau netral
(0) untuk setiap spesies yang terlibat (Sadava et al, 2014).
Terdapat delapan interaksi yang akan dibahas di bagian berikut:

9. 9
1. Netralisme
Dalam interaksi ini, kedua organisme tidak saling merugikan maupun
menguntungkan satu sama lain. Netralisme umumnya terjadi pada spesies yang
memiliki kebutuhan berbeda, contohnya yaitu antara sapi dan kucing, di mana
keduanya mengonsumsi makanan yang berbeda.
Gambar 16: Kucing dan kawanan sapi.
Sumber: Fiona MacGinty-O’Neill, www.flickr.com
2. Predasi
Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator).
Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup.
Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa.
Contoh: Singa dengan mangsanya yaitu rusa, atau elang dengan kelinci.
Gambar 11: (Atas) Singa mengejar rusa; (Bawah) Elang mengejar Kelinci, salah satu contoh predasi.
Sumber: Tenor.com; https://mcphedranbadside.com/

10. 10
3. Kompetisi
Kompetisi terjadi apabila organisme dari dua individu atau lebih
memperebutkan sumber daya terbatas yang sama, seperti makanan, air, sinar
matahari, pasangan kawin dan ruang.
Gambar 12: (Kiri) Kangguru jantan melakukan perkelahian (kompetisi) untuk mendapatkan pasangan kawin;
(Kanan) Ayam jantan yang bertarung memperebutkan ayam betina juga merupakan contoh kompetisi untuk
mendapatkan pasangan kawin.
Sumber: Tenor.com
Kompetisi antar spesies dapat mengakibatkan organisme yang gagal
bersaing menjadi tersingkir, kehilangan tempat tinggal hingga kematian.
Persaingan dapat terjadi pada organisme yang memiliki relung (niche) yang sama.
Relung ekologi bisa dikatakan sebagai toleransi suatu organisme terhadap kondisi
dan kebutuhan sumber daya, yang biasanya ditentukan oleh habitat dan sumber
daya yang dimiliki. Apabila kesamaan relung semakin besar di antara dua
organisme yang tinggal di habitat yang sama, maka semakin besar pula
kompetisinya.
Kompetisi dibedakan menjadi dua macam, yaitu kompetisi intraspesifik
dan kompetisi interspesifik:
a. Kompetisi intraspesifik yaitu persaingan yang terjadi pada individu dari
spesies yang sama, misalnya kangguru jantan yang bertarung untuk
memperebutkan pasangan kawin.

11. 11
b. Kompetisi interspesifik yaitu persaingan yang terjadi pada individu dari
spesies yang berbeda, misalnya tanaman jagung dan rumput yang sama-sama
tumbuh di sebuah ladang, atau sapi dan kerbau di padang rumput yang sama.
4. Amensalisme
Amensalisme yaitu hubungan antara organisme dari dua spesies berbeda di
mana yang satu dihambat atau dimusnahkan dan yang lainnya tidak terpengaruh.
Alelopati, salah satu contoh amensalisme, terjadi di mana suatu organisme
menghasilkan zat kimia yang memengaruhi pertumbuhan, kelangsungan hidup,
dan reproduksi organisme lain di sekitarnya. Amensalisme dapat disebut sebagai
kompetisi di mana salah satu organisme bersifat netral sedangkan organisme
lainnya dirugikan melalui penghambatan pertumbuhan.
Gambar 13: Jamur Epicoccum nigrum (kuning) menghalangi pertumbuhan Jamur Sclerotinia sclerotiorum
(putih).
Sumber: http://www.pv.fagro.edu.uy/
5. Parasitisme
Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bila
salah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari
hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya. Contoh: Plasmodium sp.
dengan manusia, benalu dengan pohon inang, nyamuk dengan manusia.

12. 12
Gambar 15: Nyamuk yang menghisap darah manusia.
Sumber: Tenor.com
6. Komensalisme
Komensalisme merupakan hubungan antara dua organisme yang berbeda
spesies dalam bentuk kehidupan bersama. Salah satu spesies diuntungkan dan
spesies lainnya tidak dirugikan (netral). Contohnya anggrek dengan pohon yang
ditumpanginya, di mana tumbuhan anggrek disediakan tempat untuk menempel
tanpa menyerap nutrisi dari pohon inangnya.
Gambar 16: Anggrek yang melekat pada pohon palem.
Sumber: Deb Nystorm, www.flickr.com
7. Mutualisme
Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies
yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Apabila tidak terjadi hubungan
maka kedua belah pihak akan rugi. Contoh: bakteri Rhizobium sp. yang hidup
pada bintil akar kacang-kacangan, dan antara bunga dan lebah.

13. 13
Gambar 3: (Kiri) Bintil akar; (Kanan) Tampilan mikroskopis bintil akar.
Sumber: https://bio.libretexts.org; https://pixels.com
Gambar 17: Lebah dan bunga. Lebah mendapat keuntungan dengan mengambil nektar bunga sebagai
makanan dan penyerbukan bunga terfasilitasi oleh lebah.
Sumber: Tenor.com
8. Protokooperasi
Protokooperasi adalah interaksi dua spesies yang berbeda secara
menguntungkan, tetapi jika tidak berinteraksi maka keduanya netral.

14. 14
Hubungan antara semut dan kutu daun merupakan salah satu contoh dari
protokooperasi. Semut mencari makanan di pohon dan semak yang menjadi tuan
rumah bagi spesies yang menghasilkan madu seperti kutu daun, tungau, dan
beberapa jenis kumbang. Semut mengumpulkan zat manis tersebut dan
membawanya ke sarangnya sebagai makanan untuk keturunannya. Semut
diketahui dapat merangsang kutu daun untuk mengeluarkan madu langsung ke
dalam mulutnya. Beberapa spesies semut bahkan melindungi penghasil madu dari
predator alami.
Gambar 18: Semut dan kutu daun.
Sumber: belphegordelesip, www.deviantart.com
C. Aliran Energi
Aliran energi adalah proses penting yang menggambarkan bagaimana
energi mengalir melalui berbagai tingkatan trofik atau rantai makanan dalam
suatu ekosistem. Dalam sistem ekologi, organisme merupakan komponen
pengubah energi, baik itu produsen, herbivora (konsumen primer), karnivora
kecil (konsumen sekunder), karnivora besar (konsumen tersier), bahkan pengurai
sekalipun. Aliran energi dan siklus materi dalam ekosistem terjadi melalui rantai
makanan dan jaring-jaring makanan.
Rantai dan jaring-jaring makanan adalah dua konsep penting dalam aliran
energi ekosistem. Rantai makanan membantu kita memahami bagaimana energi
mengalir dari satu organisme (tingkat trofik) ke organisme (tingkat trofik)
berikutnya, sementara jaring – jaring makanan memberikan gambaran yang lebih
lengkap tentang interaksi kompleks dan ketergantungan berbagai organisme
dalam ekosistem yang menggambarkan pola makan yang lebih realistis.

15. 15
1. Rantai Makanan
Dalam suatu ekosistem terdapat dua rantai makanan utama: rantai makanan
perumput dan rantai makanan detritus. Yang membedakan kedua rantai makanan
ini adalah sumber energi bagi konsumen tingkat pertama (tingkat trofik sekunder).
Dalam rantai makanan perumput, sumber energinya adalah biomassa tumbuhan
hidup atau produksi primer bersih sedangkan pada rantai makanan detritus,
sumber energinya adalah bahan organik mati atau detritus (Smith & Smith, 2012).
Gambar 22: (Kiri) Rantai makanan perumput; (Kanan) Rantai makanan detritus.
Sumber: www.irasutoya.com
2. Jaring-Jaring Makanan
Jaring-jaring makanan adalah gabungan dari beberapa rantai makanan
yang saling berhubungan dan kompleks. Dalam ekosistem, sebuah rantai
makanan saling berkaitan dengan rantai makanan lainnya. Semakin kompleks
jaring-jaring makanan dalam ekosistem menandakan semakin stabilnya suatu
ekosistem. Oleh karena itu, suatu rantai makanan tidak boleh terputus dalam
jaring-jaring makanan demi menjaga kestabilan dari ekosistem itu sendiri.
Gambar 23: Contoh Jaring-jaring makanan pada ekosistem padang rumput.
Sumber: http://goelagoela.blogspot.com

16. 16
D. Piramida Ekologi
Piramida ekologi merupakan susunan tingkat trofik (tingkat trofik maupun
tingkat energi) secara berurutan menurut rantai makanan atau jaring-jaring
makanan dalam ekosistem. Piramida ekologi ini berfungsi dalam menunjukkan
perbandingan antara tingkatan trofik satu dengan tingkatan trofik yang lainnya
dalam suatu ekosistem. Piramida ekologi terbagi menjadi tiga jenis, yaitu
piramida jumlah, piramida biomassa dan piramida energi.
1. Piramida Jumlah
Piramida jumlah adalah salah satu jenis piramida ekologi yang
menggambarkan jumlah individu atau organisme pada setiap tingkat trofik
dalam suatu ekosistem. Biasanya, piramida ini lebih lebar di dasar,
menunjukkan bahwa jumlah produsen (tumbuhan) lebih banyak daripada jumlah
konsumen tingkat lebih tinggi, seperti herbivora atau predator. Pada ekosistem
akuatik misalnya, di mana dalam area satu meter per kubik (m3
) bisa saja terdapat
ribuan hingga jutaan fitoplankton sebagai produsen, tetapi dalam ekosistem darat,
dalam area satu meter per segi (m2
) hanya terdapat sepetak rerumputan, semak
atau beberapa pohon saja.
Gambar 23: Piramida jumlah. (P= Produsen; C1= Konsumen primer; C2= Konsumen sekunder; C3=
Konsumen tersier)
Sumber: Odum & Barrett, 2005.
2. Piramida Biomassa
Piramida biomassa adalah tipe piramida ekologi yang menggambarkan
jumlah total berat atau massa kering total organisme yang ada pada setiap
tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Piramida biomassa didasarkan pada
pengukuran berat atau massa individu per meter persegi yang dinyatakan dalam
satuan gram/m2
. Pengukuran biomassa dilakukan dengan mengukur rata-rata
berat organisme pada setiap tingkatan trofik. Kemudian jumlah organisme pada
setiap trofik diperkirakan, dengan menggunakan sampel.

17. 17
Biasanya, piramida ini juga lebih lebar di dasar, mengindikasikan bahwa
produsen (tumbuhan) memiliki biomassa yang lebih besar dibandingkan dengan
konsumen tingkat lebih tinggi seperti herbivora atau predator. Akan tetapi
ekosistem akuatik memiliki bentuk piramida biomassa yang berbeda (seperti
piramida terbalik), di mana konsumen justru memilik biomassa yang lebih besar
daripada produsennya. Hal ini disebabkan oleh reproduktivitas yang lebih tinggi
dan masa hidup fitoplankton sebagai produsen yang lebih pendek, sehingga
meskipun biomassanya berkurang, mereka sering kali dapat terisi kembali untuk
memenuhi kebutuhan zooplankton dan ikan yang lebih besar.
Gambar 24:Piramida biomassa. (P= Produsen; C1= Konsumen primer; C2= Konsumen sekunder)
Sumber: Odum & Barrett, 2005.
3. Piramida Energi
Piramida energi adalah tipe piramida ekologi yang menggambarkan
jumlah energi yang mengalir melalui setiap tingkat trofik dalam ekosistem
selama suatu periode waktu tertentu. Piramida ini selalu lebih lebar di dasar
dan menyusut saat naik ke tingkat trofik yang lebih tinggi. Hal ini
menggambarkan bahwa hanya sebagian kecil dari energi yang terdapat pada satu
tingkat trofik yang dapat ditransfer ke tingkat trofik berikutnya. Piramida energi
mencerminkan prinsip dasar termodinamika, di mana energi hilang sebagai panas
saat digunakan oleh organisme untuk kehidupan sehari-hari. Dengan kata lain, ini
membantu kita memahami bagaimana energi berkurang saat berpindah melalui
rantai makanan dan menjelaskan mengapa ekosistem umumnya memiliki lebih
banyak produsen (tumbuhan) daripada konsumen tingkat lebih tinggi. Piramida
energi juga menyoroti pentingnya menjaga keberlanjutan dalam ekosistem dan
pemanfaatan energi.

18. 18
Gambar 25: Piramida energi. (P= Produsen; S= Saprotrof; C1= Konsumen primer; C2= Konsumen sekunder;
C3= Konsumen tersier)
Sumber: Odum & Barrett, 2005.
E. Produktivitas
Produktivitas dalam ekosistem mengacu pada tingkat produksi materi
organik oleh produsen (biasanya tumbuhan) melalui fotosintesis selama suatu
periode waktu tertentu. Dalam konteks ekologi, ada dua jenis produktivitas
utama:
1. Produktivitas Primer (Primary Productivity): mengacu pada jumlah
energi dan biomassa yang dihasilkan oleh organisme produsen dalam
ekosistem. Primary productivity adalah dasar bagi rantai makanan karena
organisme konsumen (herbivora, karnivora) bergantung pada tumbuhan
atau organisme produsen lainnya untuk makanan mereka.
2. Produktivitas Sekunder (Secondary Productivity): mengacu pada
jumlah energi dan biomassa yang dihasilkan oleh organisme konsumen
yang memakan produsen. Organisme konsumen, seperti herbivora atau
karnivora menggunakan energi yang diperoleh dari makanan mereka untuk
pertumbuhan dan reproduksi, dan merupakan bagian penting dari aliran
energi dalam rantai makanan.
F. Siklus Biogeokimia
Daur biogeokimia adalah istilah yang mengacu pada pergerakan unsur-
unsur kimia (atau unsur biogeokimia) melalui komponen biotik dan abiotik dalam
suatu ekosistem dan melibatkan proses-proses kimia yang terjadi dalam
lingkungan alami. Daur ini mencakup sirkulasi unsur-unsur penting seperti air,
karbon, nitrogen, fosfor, hingga sulfur.
1. Siklus Karbon
Siklus karbon adalah komponen penting dari siklus biogeokimia dalam
ekosistem, yang menggambarkan pergerakan karbon dalam berbagai bentuknya

19. 19
melalui komponen biotik dan abiotik dalam ekosistem. Siklus ini mencakup
perpindahan karbon antara atmosfer, daratan, lautan, dan organisme hidup. Siklus
karbon terbagi menjadi beberapa tahapan penting:
 Fotosintesis: Proses dimulai dengan tumbuhan dan alga yang melakukan
fotosintesis. Selama fotosintesis, mereka menyerap karbon dioksida (CO2)
dari atmosfer dan menggunakan sinar matahari untuk mengubahnya
menjadi karbohidrat. Karbon dari CO2 diambil dalam bentuk karbohidrat
dan disimpan dalam jaringan tumbuhan.
 Respirasi: Organisme, baik tumbuhan maupun hewan, melakukan
respirasi untuk mendapatkan energi. Selama respirasi, mereka
menguraikan karbohidrat dan mengeluarkan CO2 ke atmosfer sebagai
produk sampingan.
 Karbon dalam Organisme: Karbon disimpan dalam jaringan tumbuhan
dan hewan yang mengonsumsinya. Organisme konsumen yang memakan
tumbuhan mengambil karbon dari tumbuhan, dan predator yang memakan
organisme konsumen akan mengambil karbon dari mereka.
 Dekomposisi: Organisme pengurai, seperti bakteri dan jamur saprofit,
mendekomposisi bahan organik mati. Selama proses dekomposisi, karbon
dari materi organik mati dilepaskan kembali ke lingkungan dalam bentuk
CO2.
 Aliran Karbon dalam Air dan Lautan: Karbon dioksida juga larut dalam
air, termasuk di lautan. Organisme laut, seperti fitoplankton dan terumbu
karang, berperan dalam siklus karbon laut dengan mengambil CO2 dari air
laut.
 Endapan Karbon: Sejumlah karbon larut dalam air laut akhirnya
mengendap ke dasar laut dalam bentuk sedimen dan fosil.
 Penyimpanan Jangka Panjang: Beberapa karbon dapat tersimpan dalam
tanah, terutama dalam bentuk bahan organik yang telah terkubur selama
jutaan tahun dan menjadi bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak bumi,
dan gas alam.
 Pengaruh Manusia: Aktivitas manusia, seperti pembakaran bahan bakar
fosil, deforestasi, dan perubahan penggunaan lahan, dapat mengubah
keseimbangan siklus karbon dan menyebabkan peningkatan kadar CO2 di
atmosfer, berkontribusi pada perubahan iklim global.
Siklus karbon adalah aspek kunci dalam regulasi iklim global dan penting
dalam menjaga keseimbangan ekosistem. Perubahan dalam siklus karbon dapat
berdampak besar pada perubahan iklim dan ekologi planet ini. Oleh karena itu,

20. 20
pemahaman tentang siklus karbon dan upaya untuk mengurangi emisi CO
menjadi isu lingkungan yang sangat penting.
Gambar 26: Siklus karbon.
Sumber: Irnaningtyas dan Sagita, 2021
2. Siklus Nitrogen
Siklus nitrogen adalah salah satu komponen utama dari daur biogeokimia
dalam ekosistem. Ini merujuk pada pergerakan unsur nitrogen (N) melalui
berbagai komponen biotik dan abiotik dalam ekosistem. Siklus nitrogen
melibatkan transformasi nitrogen dari bentuk satu ke bentuk lain, dan unsur ini
adalah komponen penting dalam pembentukan protein dan asam nukleat yang
diperlukan oleh semua organisme. Berikut adalah beberapa tahapan penting
siklus nitrogen dalam daur biogeokimia:
 Fiksasi Nitrogen: Siklus dimulai dengan fiksasi nitrogen atmosferik.
Organisme tertentu, seperti bakteri fiksasi nitrogen bebas (ex: Rhizobium
sp.) atau bakteri fiksasi nitrogen yang hidup dalam simbiosis dengan
tumbuhan leguminosa (seperti kacang-kacangan dan klabet), mengubah
nitrogen gas (N2) di atmosfer menjadi amonia (NH3) atau senyawa nitrat
(NO3).
 Nitrifikasi: Amonia yang dihasilkan melalui fiksasi nitrogen dapat
berubah menjadi nitrit (NO2) dan kemudian menjadi nitrat (NO3) melalui
proses yang disebut nitrifikasi oleh bakteri nitrifikasi. Nitrat adalah bentuk
nitrogen yang dapat digunakan oleh banyak tumbuhan.

21. 21
 Asimilasi Nitrogen: Tumbuhan mengambil nitrat dari tanah dan
menggunakannya dalam proses fotosintesis dan pembentukan protein dan
asam nukleat.
 Konsumsi Organisme: Organisme herbivora dan karnivora mengonsumsi
tumbuhan atau organisme yang mengandung protein, sehingga mengambil
nitrogen dalam bentuk protein.
 Denitrifikasi: Beberapa bakteri denitrifikasi mengubah nitrat menjadi
nitrogen gas atau senyawa nitrogen lainnya, mengembalikannya ke
atmosfer. Ini adalah proses yang membatasi ketersediaan nitrogen dalam
ekosistem.
 Ammonifikasi: Proses ammonifikasi melibatkan penguraian materi
organik yang mengandung nitrogen oleh bakteri pengurai, menghasilkan
amonia yang kemudian bisa diambil oleh tumbuhan.
 Ekskresi dan Dekomposisi: Organisme mengeluarkan sisa nitrogen dalam
bentuk amonia, urea, atau senyawa nitrogen lainnya melalui limbah atau
kematian. Bakteri pengurai kemudian mendekomposisi bahan organik ini,
mengembalikan nitrogen ke dalam tanah.
Siklus nitrogen adalah proses yang sangat penting dalam menjaga
keseimbangan ekosistem karena nitrogen adalah komponen penting bagi semua
organisme hidup. Pemahaman tentang siklus ini penting dalam menjaga kualitas
tanah, air, dan lingkungan secara keseluruhan.
Gambar 27: Siklus nitrogen.
Sumber: Irnaningtyas dan Sagita, 2021

22. 22
3. Siklus Air
Siklus air adalah komponen penting dari daur biogeokimia dalam
ekosistem. Ini merujuk pada pergerakan air melalui berbagai komponen
ekosistem, termasuk atmosfer, tanah, sungai, dan lautan. Siklus air melibatkan
beberapa tahapan yang mencakup perubahan fase air dari cairan ke uap air (proses
evaporasi) dan dari uap air kembali ke cairan (proses kondensasi dan presipitasi).
Berikut adalah tahapan-tahapan dalam siklus air berjalan dalam daur
biogeokimia:
 Evaporasi: Proses dimulai ketika sinar matahari memanaskan permukaan
air di sungai, danau, dan lautan, serta permukaan tanah basah. Air berubah
menjadi uap air dan naik ke atmosfer. Proses ini juga termasuk transpirasi,
di mana tumbuhan melepaskan uap air melalui daunnya.
 Kondensasi: Ketika uap air mencapai lapisan atmosfer yang lebih dingin,
ia mendingin dan berubah kembali menjadi titik-titik air atau embun.
Proses ini menghasilkan pembentukan awan.
 Presipitasi: Ketika awan-awan mengumpulkan cukup titik-titik air,
mereka akan jatuh ke permukaan bumi dalam bentuk hujan, salju, hujan es,
atau hujan batu. Ini adalah tahap di mana air kembali ke permukaan dalam
bentuk cairan atau es padat.
 Infiltrasi: Sebagian dari air hujan meresap ke dalam tanah melalui proses
yang disebut infiltrasi. Ini menyumbang air untuk akumulasi dalam akuifer
(lapisan batuan atau pasir yang menyimpan air bawah tanah) dan
memberikan air bagi tanaman dan hewan yang bergantung padanya.
 Aliran Permukaan: Bagian lain dari air hujan mengalir di atas permukaan
tanah dan menuju sungai, sungai, dan lautan dalam bentuk aliran
permukaan.
 Transpirasi: Air yang terserap oleh tanaman selama infiltrasi kemudian
dilepaskan kembali ke atmosfer melalui proses transpirasi.
Siklus air sangat penting dalam daur biogeokimia karena air adalah unsur
penting bagi semua bentuk kehidupan dan juga memengaruhi siklus nutrisi dan
unsur kimia lainnya dalam ekosistem. Selain itu, proses evaporasi, kondensasi,
dan presipitasi berkontribusi pada distribusi air di seluruh dunia dan pengaturan
cuaca dan iklim global. Siklus air juga memengaruhi transportasi nutrien dan
polutan dalam ekosistem.

23. 23
Gambar 28: Siklus air.
Sumber: Irnaningtyas dan Sagita, 2021
4. Siklus Fosfor
Siklus fosfor adalah komponen penting dari daur biogeokimia dalam
ekosistem, yang menggambarkan pergerakan unsur fosfor (P) melalui berbagai
komponen biotik dan abiotik dalam ekosistem. Fosfor adalah unsur yang penting
dalam pembentukan DNA, RNA, ATP, dan fosfolipida, yang merupakan
komponen seluler utama. Berikut adalah penjelasan lebih rinci tentang bagaimana
siklus fosfor berfungsi dalam daur biogeokimia:
 Pelapukan Batuan Fosfat: Awal siklus dimulai dengan pelapukan batuan
fosfat, seperti batu fosfat atau apatit. Proses pelapukan ini membebaskan
fosfor ke dalam lingkungan.
 Absorpsi Fosfor oleh Tumbuhan: Tumbuhan menyerap fosfor dari tanah
dalam bentuk senyawa fosfat, terutama sebagai ion dihidrogen fosfat
[H2PO4]− atau ion hidrogen fosfat [HPO4]2-
. Fosfor adalah unsur esensial
bagi tumbuhan dan digunakan dalam proses metabolisme, seperti sintesis
DNA dan energi.
 Konsumsi oleh Organisme: Ketika hewan herbivora memakan tumbuhan,
mereka mengambil fosfor dalam bentuk senyawa organik. Hewan
karnivora kemudian mengonsumsi hewan herbivora, dan fosfor berpindah
ke tingkat trofik yang lebih tinggi.

24. 24
 Ekskresi dan Dekomposisi: Organisme mengeluarkan sisa fosfor dalam
limbah mereka. Ketika organisme mati, fosfor dalam jaringan mereka
menjadi bagian dari materi organik yang akan diuraikan oleh bakteri
pengurai.
 Kembalinya Fosfor ke Tanah: Bakteri pengurai menguraikan bahan
organik dan mengembalikan fosfor ke tanah dalam bentuk senyawa fosfat.
 Endapan Fosfor: Seiring berjalannya waktu, fosfor dapat mengendap di
dasar sungai dan laut sebagai senyawa fosfat terlarut, yang kemudian bisa
membentuk batuan fosfat lagi melalui proses geologis jangka panjang.
Siklus fosfor adalah proses yang penting dalam menjaga keseimbangan
ekosistem karena fosfor adalah elemen penting dalam pembentukan sel dan
energi. Ketersediaan fosfor dalam ekosistem memengaruhi pertumbuhan
tanaman dan produktivitas ekosistem secara keseluruhan. Perubahan dalam siklus
fosfor dapat memengaruhi kualitas air, terutama dalam ekosistem perairan, dan
perlu dipahami untuk menjaga keseimbangan lingkungan.
Gambar 29: Siklus fosfor.
Sumber: Irnaningtyas dan Sagita, 2021
5. Siklus Sulfur
Siklus sulfur adalah komponen penting dari daur biogeokimia dalam
ekosistem, yang menggambarkan pergerakan unsur sulfur (S) melalui berbagai

25. 25
komponen biotik dan abiotik dalam ekosistem. Sulfur adalah unsur kimia yang
terlibat dalam berbagai reaksi biokimia dan penting dalam pembentukan senyawa
seperti asam amino, protein, dan vitamin. siklus sulfur berlangsung dalam
beberapa tahapan, yaitu:
 Sulfur di Atmosfer: Siklus dimulai dengan sulfur di atmosfer, yang ada
dalam bentuk senyawa sulfur dioksida (SO2) dan hidrogen sulfida (H2S)
yang dilepaskan oleh kegiatan geologis, erupsi gunung berapi, dan
aktivitas manusia, termasuk pembakaran bahan bakar fosil.
 Deposisi Sulfur: Senyawa sulfur dioksida dan hidrogen sulfida dapat
mengendap ke permukaan tanah melalui presipitasi atau penyebaran udara.
Ini menghasilkan pengayaan sulfur di tanah dan air.
 Absorpsi Sulfur oleh Tumbuhan: Tumbuhan menyerap sulfur dari tanah
dalam bentuk ion sulfat (SO4
2-
). Sulfur adalah komponen asam amino dan
protein dalam tumbuhan.
 Konsumsi oleh Organisme: Ketika hewan herbivora memakan tumbuhan,
mereka mengambil sulfur dalam bentuk senyawa organik. Hewan
karnivora kemudian mengonsumsi hewan herbivora, dan sulfur berpindah
ke tingkat trofik yang lebih tinggi.
 Ekskresi dan Dekomposisi: Organisme mengeluarkan sisa sulfur dalam
limbah mereka. Ketika organisme mati, sulfur dalam jaringan mereka
menjadi bagian dari materi organik yang akan diuraikan oleh bakteri
pengurai.
 Siklus Ulangan: Proses-proses ini berulang-ulang, menggambarkan
bagaimana sulfur terus berpindah melalui ekosistem.
 Siklus Sulfur di Perairan: Sulfur juga dapat mengalir ke perairan melalui
aliran permukaan atau masuk ke dalam ekosistem perairan melalui deposit
sulfat.
 Siklus Sulfur Lautan: Organisme laut, seperti fitoplankton dan makroalga,
mengambil sulfur dalam bentuk sulfat dari air laut.
 Denitrifikasi dan Metanogenesis: Beberapa bakteri yang terlibat dalam
proses denitrifikasi dan metanogenesis juga dapat menghasilkan senyawa
sulfur seperti hidrogen sulfida (H2S).
Siklus sulfur adalah aspek penting dalam menjaga keseimbangan
ekosistem, terutama dalam konteks lingkungan perairan dan tanah. Perubahan
dalam siklus sulfur dapat memengaruhi kualitas air dan tanah, serta ekosistem air
tawar dan laut. Pemahaman tentang siklus ini penting dalam menjaga kualitas
lingkungan dan kesehatan ekosistem.

26. 26
Gambar 30: Siklus sulfur.
Sumber: Irnaningtyas dan Sagita, 2021

27. 27
DAFTAR PUSTAKA
Begon, M.; Townsend, C.; Harper, J.L. (2006) - Ecology: From individuals to
ecosystems. 4th ed., 752p., Blackwell Publishing, Oxford, London, United Kingdom. ISBN-
13: 9781405111171 and ISBN-10: 1405111178.
Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2010). amensalism. Encyclopedia
Britannica. https://www.britannica.com/science/amensalism. Diakses tanggal 16 Oktober
2023
Sadava, D., Hillis, D., Heller, H., & Berenbaum, M. (2014). Life (10th ed.).
Sunderland: Sinauer Associates, Inc.
Smith, Thomas M.; Robert Leo Smith (2012). Elements of Ecology (Eighth ed.).
Boston: Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-73607-9
Urry, L., Cain, M., Wasserman, S., Minorsky, P., Reece, J., & Campbell, N. (2016).
Campbell biology (11th ed.). Pearson.
GLOSARIUM
Abiotik : Komponen ekosistem dari benda mati.
Alelopati : Interaksi antarpopulasi, di mana populasi yang satu menghasilkan
zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain.
Amensalisme: Hubungan antara organisme dari dua spesies berbeda di mana
yang satu dihambat atau dimusnahkan dan yang lainnya tidak
terpengaruh.
Autotrof : Organisme yang mampu menyintesis makanan sendiri.
Bioma : Ekosistem darat yang khas pada wilayah tertentu, dicirikan oleh
jenis vegetasi dan hewan yang dominan di wilayah tersebut.
Biomassa : Massa organisme biologis hidup di suatu area atau ekosistem pada
suatu waktu tertentu.
Biotik : Komponen ekosistem dari makhluk hidup.
Dekomposer: Organisme yang mampu merombak sisa produk organisme /
organisme yang telah mati menjadi senyawa anorganik.
Detritivor : Organisme yang memakan serpihan-serpihan organik (detritus)
dari suatu organisme.

28. 28
Ekosistem : Kesatuan fungsional antara makhluk hidup dengan
lingkungannya yang di dalamnya terdapat hubungan dan interaksi
yang sangat erat dan saling memengaruhi.
Heterotrof : Organisme yang memanfaatkan senyawa organik dari makhluk
hidup lain.
Jaring-jaring makanan : Kesatuan dari rantai-rantai makanan yang kompleks.
Komensalisme : Hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies
dalam bentuk kehidupan bersama di mana salah satu spesies
diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan.
Kompetisi : Interaksi yang terjadi apabila organisme dari dua individu atau
lebih memperebutkan sumber daya terbatas yang sama, seperti
makanan, air, sinar matahari, pasangan kawin dan ruang.
Komunitas : Organisasi makhluk hidup terdiri dari populasi-populasi.
Konsumen : Organisme yang memperoleh bahan organik dari organisme lain.
Mutualisme : Hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling
menguntungkan kedua belah pihak, tetapi keduanya rugi jika tidak
terjadi hubungan.
Netralisme : Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat
yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak
merugikan kedua belah pihak.
Parasitisme : Hubungan antar organisme yang berbeda spesies, bila salah satu
organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan
dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya.
Piramida ekologi : Susunan tingkat trofik (tingkat trofik maupun tingkat
energi) secara berurutan menurut rantai makanan atau jaring-jaring
makanan dalam ekosistem.
Populasi : Organisasi makhluk hidup terdiri dari individu-individu sejenis.
Predasi : Hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator).
Produsen : Organisme yang mampu menyintesis senyawa organik dari
senyawa anorganik dan menjadi makanan bagi organisme
heterotrof.
Protokooperasi : Interaksi dua spesies yang berbeda secara menguntungkan,
tetapi jika tidak berinteraksi maka keduanya netral.

29. 29
Rantai makanan : Perpindahan materi dan energi melalui proses makan dan
dimakan dengan urutan tertentu.
Trofik : Fungsi atau kedudukan organisme di ekosistem berdasarkan
sumber nutrisinya.

30. 30
Evaluasi
Jawablah pertanyaan berikut dengan memberikan tanda silang (X) pada pilihan
yang dianggap paling benar!
Soal Pilihan Ganda
1. Dalam ekosistem hutan, peningkatan mendadak dalam populasi herbivora
(seperti rusa) telah menyebabkan penurunan jumlah pohon dan semak. Apa
yang bisa menjadi konsekuensi jangka panjang yang paling mungkin dari
perubahan ekosistem ini?
(A.) Peningkatan populasi predator (seperti serigala).
(B.) Persaingan menurun di antara herbivora untuk makanan.
(C.) Peningkatan ketersediaan sumber daya air.
(D.) Peningkatan keragaman spesies tanaman.
(E.) Tingkat penurunan karbon dioksida (CO2) di atmosfer.
2. Amati gambar di samping.
Organisme yang bertanggung jawab
dalam perubahan daun seperti pada
gambar adalah....
(A.) produsen
(B.) herbivor
(C.) karnivor
(D.) dekomposer
(E.) detritivor
3. Di ekosistem air tawar, manakah dari berikut ini yang dianggap sebagai
predator puncak dan berada pada tingkat trofik tertinggi dalam jaring
makanan?
(A.) Ikan salmon.
(B.) Capung.
(C.) Katak.
(D.) Elang.
(E.) Siput.

31. 31
4. Amati gambar di samping.
Apabila tingkat efisiensi dari
perpindahan energi adalah 10%,
maka jumlah energi yang terdapat
pada tingkatan trofik X adalah ... kkal
(A.) 10000
(B.) 15000
(C.) 20000
(D.) 25000
(E.) 30000
5. Dalam ekosistem hutan, penurunan populasi predator puncak secara tiba-
tiba, seperti serigala atau singa gunung, dapat berdampak pada keseluruhan
ekosistem. Manakah dari pernyataan berikut yang paling menggambarkan
kemungkinan konsekuensi dari penurunan tersebut?
(A.) Peningkatan keanekaragaman hayati karena berkurangnya tekanan
predasi.
(B.) Menurunnya persaingan antar herbivora.
(C.) Penurunan populasi produsen akibat dari meningkatnya populasi
herbivora.
(D.) Peningkatan ketersediaan sumber daya untuk tanaman.
(E.) Penurunan aliran energi melalui jaring makanan
6. Manakah dari pilihan berikut yang tidak termasuk komponen abiotik?
(A.) Air.
(B.) Batu.
(C.) Sinar matahari.
(D.) Humus.
(E.) Mikroorganisme.
7. Organisme yang berperan sebagai produsen pada ekosistem air laut ialah....
(A.) belalang
(B.) elang
(C.) fitoplankton
(D.) rumput gajah
(E.) zooplankton

32. 32
8. Komponen abiotik pada suatu ekosistem berfungsi sebagai substrat untuk
berlangsungnya suatu kehidupan. Komponen abiotik berikut yang
diperlukan tumbuhan dalam proses fotosintesis adalah...
(A.) air, pH dan udara.
(B.) air, pH dan cahaya matahari.
(C.) air, udara dan cahaya matahari.
(D.) topografi, air dan cahaya matahari.
(E.) topografi, udara dan cahaya matahari.
9. Pak Beddu ingin membuat akuarium air tawar sebagai persiapannya dalam
memelihara ikan mas koki (Carrasius auratus). Tindakan yang tepat
dilakukan untuk mengatur kadar oksigen kolam tersebut agar ikan mas koki
Pak Beddu dapat bertahan hidup ialah...
(A.) memasang aerator.
(B.) meletakkan terumbu karang.
(C.) menambahkan garam.
(D.) memberikan sinar lampu yang terang.
(E.) memberikan fitoplankton pada kolam tersebut.
10.Manakah dari pasangan organisme dan tingkatan trofik berikut yang tidak
tepat?
(A.) cyanobacteria—produsen utama.
(B.) belalang—konsumen utama.
(C.) zooplankton—produsen utama.
(D.) cacing tanah—detritivora.
(E.) jamur saprofit—detritivora.
11.Fenomena menempelnya teritip / kerang-kerang kecil pada tubuh paus
merupakan salah satu interaksi....
(A.) mutualisme
(B.) komensalisme
(C.) parasitisme
(D.) amensalisme
(E.) netralisme
12.Predasi, herbivora, dan parasitisme adalah contoh dari...
(A.) interaksi antagonistik.
(B.) interaksi mutualistik.
(C.) interaksi komensalistik.
(D.) interaksi amensalistik.
(E.) interaksi kompetitif.
13.Seekor burung kolibri mengonsumsi nektar dari bunga suatu tanaman, dan
dalam prosesnya menyerbuki bunga tersebut. Interaksi ini paling baik
diklasifikasikan sebagai...

33. 33
(A.) parasitisme, karena burung kolibri memakan nektar bunga.
(B.) predasi, karena burung kolibri memakan biji tanaman tersebut.
(C.) komensalisme, karena burung kolibri mendapat manfaat dari
mengonsumsi nektar dan tanaman tidak terpengaruh.
(D.) mutualisme, karena tumbuhan menyediakan nektar untuk burung
kolibri dan burung kolibri mengangkut serbuk sari untuk tumbuhan.
(E.) tidak cukup informasi yang diberikan untuk mengklasifikasikan
interaksi ini.
14.Kerusakan yang terjadi pada semak akibat jatuhnya dahan dari pohon di
atasnya adalah contoh dari....
(A.) Kompetisi
(B.) Predasi
(C.) Amensalisme
(D.) Komensalisme
(E.) protokooperasi
15.Amati jaring-jaring makanan pada gambar berikut!
Jika pada ekosistem tersebut disemprotkan insektisida, maka hal yang akan
terjadi adalah...
(A.) katak hidup dengan memangsa belalang.
(B.) populasi katak dan tikus bertambah banyak.
(C.) burung pipit dapat tetap hidup karena memakan bunga sepatu.
(D.) ulat dan belalang mati sehingga populasi bunga bertambah banyak.
(E.) belalang, ulat, dan tikus mati, dan petani dapat memanen sawi.

34. 34
16.Amati jaring-jaring makanan pada gambar berikut!
Dampak yang terjadi apabila diadakan penangkapan ikan (A) sebelum masa
bertelur ialah...
(A.) populasi ikan hiu bertambah.
(B.) populasi ikan teri, udang dan lobster berkurang.
(C.) jumlah plankton akan bertambah.
(D.) burung pelikan dan ikan hiu kekurangan mangsa.
(E.) burung pelikan tidak melakukan migrasi ke tempat lain.
17.Amati jaring-jaring makanan pada ekosistem berikut!
Berdasarkan gambar, hal yang dapat memicu gagalnya petani dalam
memanen gandum ialah...
(A.) banyak orang memelihara ayam.
(B.) katak banyak ditangkap manusia.
(C.) burung elang menjadi satwa yang dilindungi.
(D.) petani memberantas serangga dengan pestisida.
(E.) membiarkan populasi ular bebas tanpa gangguan manusia.
18.Mengapa rantai makanan umumnya hanya berisi beberapa spesies saja?
(A.) Hanya satu spesies herbivora yang memakan setiap spesies tumbuhan.

35. 35
(B.) Kepunahan lokal suatu spesies menyebabkan punahnya spesies lain
dalam rantai makanannya.
(C.) Sebagian besar energi di tingkat trofik hilang saat energi berpindah ke
tingkat berikutnya yang lebih tinggi.
(D.) Sebagian besar produsen tidak dapat dikonsumsi.
(E.) Tidak banyak spesies konsumen yang memiliki makanan yang
bervariasi.
19.Dalam suatu ekosistem hutan terdapat rantai makanan yang terdiri dari
pohon oak, ulat bulu, burung, dan rubah. Jika spesies serangga baru
dimasukkan ke dalam ekosistem, dan baik ulat maupun serangga baru
tersebut menjadi mangsa burung, bagaimana dampaknya terhadap rantai
makanan yang ada?
(A.) Terciptanya jaring makanan yang lebih kompleks dan saling
berhubungan.
(B.) Terganggunya rantai makanan sehingga menyebabkan penurunan
populasi rubah.
(C.) Hubungan antara ulat dan pohon oak menjadi lebih erat.
(D.) Tidak ada dampak signifikan terhadap rantai makanan.
(E.) Terjadinya persaingan antara burung dan rubah untuk mendapatkan
serangga baru.
20.Dalam ekosistem perairan hipotetis, Piramida Biomassa terbalik, dengan
konsumen sekunder (predator) memiliki biomassa lebih tinggi dibandingkan
produsen primer (fitoplankton). Penjelasan manakah di bawah ini yang
paling mungkin menjelaskan pola yang tidak biasa ini?
(A.) Tingkat reproduksi produsen primer yang tinggi.
(B.) Tekanan predasi menyebabkan penurunan konsumen sekunder.
(C.) Transfer energi yang efisien dari produsen primer ke konsumen
sekunder.
(D.) Penangkapan ikan yang berlebihan terhadap produsen primer akibat
aktivitas manusia.
(E.) Menurunnya persaingan antar produsen primer.

36. 36
21.Bayangkan pada suatu ekosistem padang rumput, diketahui bahwa Piramida
Jumlahnya menunjukkan jumlah produsen primer (rumput) yang lebih
sedikit dibandingkan dengan herbivora (hewan yang merumput). Namun,
Piramida Biomassanya justru menunjukkan bentuk piramida konvensional
dengan biomassa produsen primer lebih besar dibandingkan herbivora. Apa
yang paling bisa menjelaskan perbedaan yang tampak ini?
(A.) Tingkat reproduksi hewan penggembalaan yang tinggi.
(B.) Tekanan predasi mengurangi populasi hewan penggembalaan.
(C.) Transfer energi yang efisien dari produsen primer ke herbivora.
(D.) Penggembalaan berlebihan oleh herbivora, menyebabkan penurunan
populasi rumput.
(E.) Tingkat kematian herbivora lebih rendah dibandingkan dengan
produsen primer.
22.Diketahui beberapa jenis organisme dalam suatu ekosistem sebagai berikut.
1. Kelinci
2. Kupu-kupu
3. Burung jalak
4. Tanaman ubi
5. Tanaman jagung
6. Belalang sembah
7. Belalang kembara
Jika dibuat piramida energi menggunakan organisme di atas, maka spesies
yang menempati tingkatan trofik ke-3 adalah....
(A.) 1 dan 3
(B.) 2 dan 4
(C.) 2 dan 5
(D.) 3 dan 6
(E.) 5 dan 7

37. 37
Soal Non-pilihan Ganda
Perhatikan teks berikut untuk
menjawab soal nomor 1-5.
Penggunaan pupuk organik dipilih
oleh sebagian masyarakat Indonesia
dengan alasan aman terhadap
lingkungan atau tidak menimbulkan
pencemaran lingkungan. Jenis pupuk
organik sangat beragam, antara lain
pupuk kompos, pupuk bokashi,
pupuk organik cair, dan pupuk
kandang. Bagaimanakah dengan
pupuk guano?
Pada dasarnya, pupuk guano merupakan pupuk kandang karena berasal dari
kotoran hewan. Pupuk guano berasal dari kotoran burung laut, anjing laut, atau
kelelawar yang mengendap lama di gua bercampur dengan tanah dan bakteri
pengurai. Berdasarkan sejarahnya, pupuk ini pertama kali dikenal di Peru sekitar
tahun 1850-1880-an sebagai barang perdagangan utama. Pupuk guano ditemukan
di daerah beriklim kering, dapat dipanen di sejumlah pulau di Samudra Pasifik
(misalnya, Kepulauan Chincha dan Nauru), serta Pulau Juan de Nova. Di
Indonesia, pupuk guano banyak dipanen di daerah Sulawesi, Maluku, Kalimantan,
Papua, Nusa Tenggara, Madura, dan sebagian Sumatra. Gua Matu di Kecamatan
Karya Penggawa, Kabupaten Pesisir Barat, Provinsi Lampung menghasilkan
puluhan ton pupuk guano dari ratusan ribu kelelawar. Pengolahan banyak
dilakukan di Jawa Timur dan mulai merambah menggunakan kotoran burung
walet.
Pupuk guano mengandung unsur hara makro, yaitu 7,5% nitrogen (N), 2,7%
kalium (K), dan 8,1% fosfor (F). Pupuk guano juga mengandung kalsium (Ca),
magnesium (Mg), dan sulfur (S) dengan jumlah bervariasi. Fosfor di alam sangat
banyak, tetapi persediaan untuk tumbuhan sangat terbatas karena sebagian besar
terikat oleh unsur lain dan sukar larut dalam air. Fosfor diserap oleh tumbuhan
dalam bentuk H2PO4-, HPO42-, dan PO43-.
Gambar: Guano
Sumber: https://commons.wikimedia.org/

38. 38
Pilihlah jawaban Benar atau Salah pada setiap pernyataan yang diberikan.
1. Tumbuhan memerlukan unsur fosfor dalam jumlah sedikit, tetapi harus ada.
(B/S)
2. Pupuk Guano dapat diproduksi dari sisa-sisa tulang ayam yang dibuang dari
restoran cepat saji. (B/S)
3. Guano merupakan salah satu komponen daur fosfor. (B/S)
4. H2PO4- merupakan zat anorganik yang dapat larut di air. (B/S)
5. Pupuk guano merupakan pupuk organik yang dapat diproduksi dari kotoran
burung walet. (B/S)
Pilihlah beberapa dari pilihan berikut yang dianggap paling benar.
6. Spesies invasif baru telah diperkenalkan ke ekosistem perairan. Pilih semua
kemungkinan dampak ekologis yang mungkin ditimbulkan oleh spesies
invasif ini terhadap ekosistem asli.
(A.) Meningkatnya persaingan sumber daya dengan spesies asli.
(B.) Penurunan populasi predator asli.
(C.) Perubahan pola siklus nutrisi.
(D.) Peningkatan keanekaragaman hayati melalui introduksi spesies baru.
(E.) Penurunan tingkat pencemaran air.
7. Ekosistem hutan menghadapi ancaman deforestasi akibat pembangunan
perkotaan. Pilih semua kemungkinan konsekuensi ekologis dari
penggundulan hutan terhadap ekosistem.
(A.) Terganggunya habitat spesies satwa liar.
(B.) Peningkatan penyerapan karbon akibat urbanisasi.
(C.) Perubahan iklim mikro dan pola cuaca lokal.
(D.) Peningkatan ketahanan ekosistem.
(E.) Mengurangi erosi tanah dan sedimentasi di sungai-sungai terdekat.
8. Herbivora memainkan peran penting dalam ekosistem. Pilih semua fungsi
ekologi yang dapat dilakukan herbivora dalam suatu ekosistem.
(A.) Mengontrol ukuran populasi tanaman.
(B.) Memfasilitasi penyebaran benih dan biji.
(C.) Mengubah komposisi vegetasi melalui penggembalaan (grazing).
(D.) Meningkatkan tekanan predasi pada spesies herbivora.
(E.) Mengurangi produktivitas primer dalam suatu ekosistem.

39. 39
Pilih jawaban yang benar pada paragraf berikut menggunakan daftar jawaban
yang tersedia:
Dalam ekosistem ....(9), terdapat kelinci yang sedang memakan rumput,
sedangkan burung hantu berburu kelinci. Selain itu, semut melindungi kutu daun
dengan imbalan embun madu yang mereka keluarkan dari tanaman. Hubungan
ini adalah contoh dari ....(10). Namun interaksi antara kelinci dan rumput
dianggap ....(11) , yaitu kelinci diuntungkan dan rumput dirugikan. Burung hantu,
dalam skenario ini, adalah ....(12) yang memakan kelinci, dan interaksi ini adalah
contoh dari ....(13) .
9. …
10.…
11.…
12.…
13.…

40. 40
Jawablah uraian berikut dengan tepat!
14.Ekosistem adalah sistem dinamis dan kompleks yang dipengaruhi oleh proses
alam dan aktivitas manusia. Diskusikan dampak intervensi manusia terhadap
ekosistem dan pertimbangan etis yang terkait dengan pengelolaan dan
pelestarian sistem yang rumit ini. Berikan contoh dampak positif dan negatif
manusia terhadap ekosistem dan jelajahi tantangan dan tanggung jawab yang
kita hadapi dalam menjaga keseimbangan antara kebutuhan manusia dan
keberlanjutan ekologi!
15.Amati gambar di samping!
Menurut anda termasuk ke dalam
tingkatan trofik apakah tanaman
di samping? Jabarkan alasan
anda.
Gambar : Lalat dan Venus Flytrap.