Ekosistem terdiri dari komponen biotik dan abiotik yang saling berinteraksi. Tumbuhan berperan sebagai produsen energi melalui fotosintesis, sementara hewan dan mikroorganisme lainnya sebagai konsumen atau pengurai. Interaksi ini memelihara aliran energi dan materi dalam ekosistem untuk mencapai stabilitas. Hukum termodinamika menjelaskan bahwa energi berubah bentuk tetapi tidak hilang, dan terjadi degradasi
3. 3
a.Ecosystem is a system consists of biotic (living) and
abiotic (non living) components which interact each others
• Ecosystem : All the organisms living in an area and the
nonliving features of their environment
The term of “ecosystem” was first time introduced by
Tansley (1935) ® other terms: Mikrokosm, Forb,
(1887); Holocoen, Friederich, (1930); Biosistem,
Thienemann, 1939; Bioinertbody, Vernadsky, (1944)
Definition of ecosystem
4. SISTEM EKOLOGI (EKOSISTEM)
Ekosistem
Sistem ekologi, merupakan subsistem-subsistem yang terdiri dari
sekumpulan komponen dan bergantung satu sama lainnya pada suatu
areal dengan batas yang jelas.
Dimana batas tersebut ditentukan oleh bentuk kehidupan yang ditopang
oleh suatu kondisi lingkungan dari suatu tempat (daerah).
Tiga Aspek Dalam Sistem Ekologi:
Elemen = komponen biotik dan abiotik.
Keterkaitan = hubungan/interaksi dalam sistem ekologi (bentuk predasi/
asosiasi lainnya).
Tujuan = stabilitas ekosistem.
4
5. Peran Setiap Komponen dan akibatnya:
• Elemen diganti à sistem tetap berjalan, selama komponen
komplementer mampu menjadi substituen dari elemen yang hilang
• Hubungan atau keterkaitan diganti à sistem berubah, karena setiap
elemen memiliki fungsi/peran yang berbeda
• Tujuan diganti à sistem berubah secara keseluruhan
5
7. Komponen-komponen Ekosistem
Menurut fungsinya
1. Komponen Autotrofik (autos – sendiri; trofik –
menyediakan makanan), yaitu : organisme yang mampu
menyediakan makanan atau mensintesis makanannya
sendiri dari bahan-bahan anorganik menjadi bahan
organik (tumbuhan berklorofil)
2. Komponen Heterotrofik (hetero – berbeda, lain) ®
organisme yang hanya mampu memanfaatkan bahan-
bahan organik sebagai bahan makanannya yang
disediakan/disintesa oleh organisme lain (hewan, jamur,
mikroorganisme)
7
8. Menurut Penyusunannya ® 4 komponen :
1. Komponen Abiotik
1.1. Yaitu komponen fisik dan kimia yang terdiri antara lain tanah, air,
udara, sinar matahari, dsb. dan merupakan medium atau subtrat untuk
berlangsungnya kehidupan.
2. Biotik, yang terdiri dari 3 komponen
2.1. Produsen (organisme autotrofik) ® tumbuhan berklorofil
2.2. Konsumen (organisme heterotrofik)
2.3. Pengurai, perombak, dekomposer
Organisme pengurai dalam ekosistem berfungsi selain mengatur keperluan
dan kelangsungan kehidupan sendiri, juga berfungsi :
a. Menetralisasi bahan-bahan organik yang telah mati
b. Menghasilkan makanan untuk organisme lain
c. Menghasilkan zat-zat kimia/”hormon lingkungan”
® stimulator (perangsang) atau inhibitor (penghambat) pertumbuhan.
8
9. Elemen Ekosistem:
Tumbuhan berklorofil (berhijau
daun) berperan sebagai produsen.
Komponen heterotrof (konsumen
dan pengurai) berperan dalam
mengatur aliran energi dan nutrien
serta menjaga kestabilan sistem.
Elemen-elemen abiotik terdiri dari
tanah, sedimen, senyawa organik
dan anorganik yang berperan dalam
mensuplai kebutuhan komponen
biotik.
9
10. 10
Bentuk Hubungan/Interaksi Antar
Elemen Ekosistem
Predasi
Rantai dan jejaring
makanan
Simbiosis
Sulit digambarkan
Hubungan/interaksi antar
organisme dapat dipergunakan
untuk melihat pentingnya peranan
organisme tertentu dalam
ekosistem.
Spesies Indikator
Spesies Kunci
11. 11
Interaksi Biotik - Abiotik:
Interaksi yang digambarkan
sebagai bentuk aliran materi
dan energi dalam biosfera:
Siklus Bio-Geo-Kimia
Siklus Karbon
Siklus Air
Siklus Oksigen
Siklus Posfor
Siklus Nitrogen
Daur / Siklus Karbon
Pertukaran secara kontinyu antara CO2 di atmosfir dan
terlarut di air digunakan oleh produser primer untuk
membentuk senyawa organik melalui fotosintesis.
Produser ® konsumen, senyawa organik mengandung
karbon dipindahkan, konsumer mati ® dekomposisi oleh
dekomposer. dstnya
Siklus Nitrogen
Gas Nitrogen (N2) difiksasinya oleh mikroorganisme
menjadi senyawa amonia (NH3).
Nitrifikasi amonia dirubah lagi menjadi nitrit (NO2) ®
nitrat (NO3) ® tumbuhan hijau ® senyawa organik yang
mengandung nitrogen, dimakan konsumer ® bila
keduanya mati ® dekomposisi oleh dekomposer ®
amonia, atau secara langsung dikeluarkan oleh konsumer
lewat sistem eksresi dalam bentuk urea.
Nitrifikasi di dalam tanaman juga terdapat bakteri
denitrifikasi yang mampu merubah nitrat ® N2 (gas
nitrogen ® ke atmosfer ® terjadi siklus nitrogen.
Daur / Siklus Fosfor
Siklus fosfor merupakan siklus nutrisi
sedimen/endapan. Termasuk juga siklus kalsium, besi,
magnesium dan sodium/ natrium karena kebanyakan
elemen/unsur ditemukan dalam endapan batuan.
12. Kemampuan sistem dalam memperoleh energi, akan
membedakan satu subsistem dengan sistem lainnya, yaitu:
Sistem tertutup, pertukaran energi dengan lingkungan sekitarnya
sangat kecil à menyebabkan tingkat “collapse” yang tinggi pada
sistem tersebut.
Sistem terbuka, pertukaran energi dengan lingkungan sekitarnya
sangat besar à menyebabkan kejadian “collapse” yang rendah
karena input (biotik dan abiotik) berlangsung terus menerus.
12
14. Tujuan Sistem Ekologi : STABILITAS EKOSISTEM
Ekosistem mampu melakukan respon terhadap perubahan atau gangguan
melalui respon dari populasi yang menyusun sistem tersebut. Artinya
stabilitas suatu sistem sangat ditentukan oleh penghuni dari sistem
tersebut.
Mekanisme dalam menjaga stabilitas sistem (homeotasis) dimulai dari
kemampuan organisme secara individual untuk melakukan respon
terhadap suatu kondisi lingkungan dengan cara menyesuaikan diri
(adaptasi).
14
15. Homeostasis populasi berkaitan erat dengan penyesuaian diri dalam
bereproduksi, tingkat kematian, dan tingkat migrasi yang disebabkan oleh
interaksi diantara anggota populasi jenis yang sama dan interaksi dengan
anggota populasi jenis lain.
Homeotasis dari suatu sistem terjadi melalui perubahan secara
evolusioner dari elemen-elemen yang menyusun sistem tersebut à dan
bukan ekosistemnya yang mengalami evolusi.
TIPE STABILITAS:
Resiliensi (resilience) : kecepatan suatu ekosistem kembali ke keadaan semula
setelah mengalami suatu gangguan
Resistensi (resistance) : kemampuan suatu ekositem untuk mempertahankan
kondisinya terhadap gangguan
Stabilitas lokal : kecenderungan suatu ekositem untuk kembali ke kondisi semula
setelah mengalami gangguan kecil.
15
16. ØTIPE STABILITAS:
Stabilitas global : kecenderungan ekosistem untuk kembali ke kondisi
semula setelah mengalami gangguan hebat.
Stabilitas berdasarkan kondisi lingkungan:
ekosistem yang stabil pada suatu rentang kondisi lingkungan yang sempit
: ‘’dynamically fragile’’
ekosistem yang stabil pada suatu rentang kondisi lingkungan yang luas :
‘’dynamically robust’’
ØIntensitas gangguan yang besar menyebabkan hilangnya stabilitas
suatu ekosistem. Sebagai akibatnya akan muncul suatu ekosistem
baru dengan karakteristik yang berlainan dari ekosistem terdahulu.
16
18. Aliran Energi
HUKUM THERMODINAMIKA
Perilaku energi dalam ekosistem dapat dipahami dengan mempelajari
dua hukum energi yang universal:
HUKUM THERMODINAMIKA I
Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain tetapi tidak dapat
dimusnahkan /dibuat.
HUKUM THERMODINAMIKA II (Hk Entropi)
Setiap terjadi bentuk perubahan energi, pasti terjadi degradasi energi.
18
19. Implikasi Hukum Thermodinamika
• Tidak seperti materi yang dapat didaur ulang, energi dalam ekosistem
perlu dipertahankan alirannya agar ekosistem tetap stabil, sehingga
apabila subsistem internal tidak dapat mensuplai… maka subsistem
eksternal perlu menyokongnya.
• Keseimbangan alam berdasarkan antara interaksi ekonomi (eksternal)
dengan lingkungan (internal) tidak mencerminkan keseimbangan hukum
entropi. Misalnya pemanfaatan SDA secara langsung merupakan bentuk
entropi yang tinggi, sedangkan penggunaan SD yang berasal dari hasil
daur ulang merupakan bentuk entropi yang rendah. Namun keseimbangan
dari alur entropi tinggi ke rendah saat ini belum tercapai.
• Hukum entropi menggambarkan batas dari keberlanjutan atau kemampuan
reproduksi sistem ekologi, melalui pemanfaatan SDA yang terkendali.
19
20. HUKUM THERMODINAMIKA I
Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain tetapi tidak dapat dimusnahkan
/dibuat.
HUKUM THERMODINAMIKA II
Setiap terjadi perubahan bentuk energi, pasti terjadi degradasi energi. Misalnya : Ternak
babi memberikan 20% energi bruto untuk makanan orang, 80% hilang sebagai panas.
METABOLISME INTERN
Pembakaran energi melalui reaksi kimia dalam tubuh à melakukan kerja
METABOLISME EKSTERN
Pembakaran energi melalui reaksi kimia diluar tubuh à Orang naik mobil
Pada negara berkembang à Metabolisme intern banyak / ekstern sedikit.
Pada negara maju à Metabolisme intern sedikit / ekstern banyak.
20
