BAB II EKOSISTEM A. Sejarah dan Pengertian Ekologi 1. Sejarah Ekologi Ekologi mempunyai perkembangan yang berangsur-angsur sepanjang sejarah. Namun sejarah perkembangannya kurang begitu jelas. Catatan Hipocratus, Aristoteles, dan filosof lainnya merupakan naskah-naskah kuno yang berisi rujukan tentang masalah-masalahekologi. Walaupun pada waktu itu belum diberikan nama ekologi. Dimulai pada abad ke-16 dan ke-17 yang timbul dari natural historydan kemudian berkembang menjadi satu ilmu yang sistimatik, analitik dan obyektif mengenai hubungan 1ndustry dan lingkungan yaitu ekologi. Nama tersebut baru dikemukakan oleh seorang ahli biologi Jerman yang bernama Earns Haeckel (1834-1919) pada tahun 1860. Sekitar tahun 1900, ekolagi diakui sebagai ilmu dan berkembang terus dengan cepat. Apalagi disaat dunia sangat peka dengan masalah lingkungan dalam mengadakan dan memelihara mutu peradaban manusia. Ekologi merupakan cabang ilmu yang mendasarinya dan selalu berkaitan dengan kehidupan sehari-hari. Pada dewasa ini semua orang semakin wajib mengetahuiekologi, sehingga ilmu ini menjadi “bintang” di antara cabang ilmu, dimana selama ini hanya menjadi penunjang. Prinsip-prinsip ekologi dapat menerangkan dan memberikan ilham dalammencari jalan untuk mencapai kehidupan yang lebih layak. Tidak satu cabang ilmupun yang dapat mengabaikan ekologi. Apalagi sejak timbulnya gerakan kesadaran lingkungan diseluruh dunia mulai tahun 1968, dituntutnya kesadaran lingkungan bagi ssetiap orang antara lain tentang penghematan sumber daya, penghematan 1ndust, masalah pencemaran udara, pencemaran air, pencemaran tanah dan lain sebagainya. Jelasnya, adanya masalah globalisasi lingkunganakan mengakibatkan perhatian semakin mendalam kepada ekologi..
Alam terkadang jadi guru. Inilah filsafat hidup orang minangkabau salah satu suku bangsa yang ada di Indonesia. Di sini menunjukkan bahwa manusia itu adalah murid-murid alam atau lingkungan mereka. Kehidupan adalah sebagai dinamika yang mengandung pergeseran dan perubahan secara terus-menerus. Oleh karena itu, setiap manusia harus mampu menyesuaikandirinya dengan dengan alam dan lingkungan, serta sesame makhluk hidup yang merupakan bagian dari alam. Sebagai contoh orang minangkabau menamakan tanahairnya alam Minangkabau atau alam Indonesia. Pemakaian ala mini mengandung arti yang sangat bermakna. Dalam hal ini alam bagi masyarakatnya adalah segala-galanya, bukan hanya sebagai tempat lahir, tempat mati, tempat hidup dan tempat berkembang. Akan tetapi juga mempunyai makna filosofis. Ajaran dan pandangan ornag Minangkabau mengambil ungkapan dari bentuk, sifat dan kehidupan alam, (A.A. Navis, 1984). Pada hakikatnya alam merupakan guru bagi makhluknya. Dia dapat mempelajari apa saja yang ada di sekelilingnya. Oleh karena itu lingkungan merupakan laboratorium alam yang sangat baik dan lengkap, namun belum banyak yang menyadari dan memanfaatkannya. Jika dipelajari dengan cermat bahwa sejak lahir dan sampai hanyatnya manusia pada hakikatnya terlibat dengan lingkungan. Dengan arti kata bahwa manusia itu tidak akan pernah dapat memisahkan diri dari lingkungannya, manusia selalu akan membutuhkan lingkungannya. Hal ini dapat dipelajaridari sejarahnya bahwa masyarakat yang primitive untuk hidupnya harusmengenal lingkungannya terlebih dahulu, yaitu mengenal tenaga-tenaga alam, tumbuhan-tumbuhan serta binatang di sekitarnya. Peradaban
sebenarnya
sudah
ada
sejak
manusia
mulai
mempelajari
cara
menggunakan api dan alat-alat lain untuk mengubah lingkungannya. Semakin hari semakin dirasakan oleh manusia untuk harus lebih mengenal lingkungannya, apalagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang sangat pesat, pola pendudukdunia yang berubah, begitu pula berkembangnya kekuatan manusia untuk mengubah lingkungannya. Dengan merenungkan munculnya masalahmasalah lingkungan karena pembangunan yang mengabaikan prinsip-prisip ekologi yang mendapatkan keuntungan jangka pendek guna memenuhi kebutuhan manusia itu
sendiri yang jumlahnya semakin hari semakin banyak telah menyebabkan peranan ekologi semakin menonjol. 2. Pengertian Ekologi dan Hubungannya dengan Ilmu-Ilmu Lain Ekologi merupakan salah satu cabang biologi. Yaitu ilmu pengetahuan tentang hubungan antara 3ndustry dan lingkungannya. Atau ilmu yang mempelajari pengaruh factor lingkungan terhadap jazad hidupnya. Ada juga yang mengatakan bahwa ekologi adalah suatu ilmu yang mencoba mempelajari hubungan antara tumbuhan, binatang dan manusia dengan lingkungannya dimana mereka hidup, bagaimana kehidupannya dan mengapa mereka ada di situ. Ekologi berasal dari Yunani “oikos” (rumah atau tempat hidup) dan “logos” yang berarti ilmu. Secara harfiah ekologi adalah pengkajian hubungan 3ndustry-orgenisme atau kelompok 3ndustry terhadap lingkungannya. Ekologi hanya mempelajari apa yang ada dan apa yang terjadi di alam dengan tidak melakukan percobaan. Menurut Odum (1971) ekolagi mutakhir adalah suatu studi yang mempelajari struktur dan fungsi ekosistem atau alam dimana manusia adalah bagian dari alam. Stuktur disini menunjukkan suatu keadaan dari 3ndust ekologi pada waktu dan tempat tertentu termasuk kerapatan/kepadatan, biomas, penyebaran potensi unsure-unsur hara (materi), 3ndust, factor-faktor fisik dan kimia lainnya yang merincikan keadaan 3ndust tersebut. Sedangkan fungsinya menggambarkan hubungan sebab akibat yang terjadi dalam 3ndust. Jadi pokok utama ekologi adalah mencari pengertian bagaimana fungsi organisme di alam. Pada dasarnya ekologi adalah ilmu dasar yang tidak mempraktekkan sesuatu. Ekologi adalah ilmu tempat mempertanyakan dan menyelidik. Ekologi berkaitan dengan berbagai ilmu pengetahuan yang relevan dengan kehidupan (peradaban) manuasia. Seorang yang belajar ekologi sebenarnya bertanya tentang berbagai hal sebagai berikut: 1. Bagaimana alam bekerja. 2. Bagaimana suatu spesies beradaptasi dalam habitatnya.
3. Apa yang mereka perlukan dari habitatnya itu untuk dapat dimanfaatkan guna melangsungkan kehidupan. 4. Bagaimana mereka mencukupi kebutuhannya akan unsur hara (materi) dan energi. 5. Bagaimna mereka berinterkasi dengan spesies lainnya. 6. Bagaimana individu-individu dalam spesies itu diatur dan berfungsi sebagai populasi. 7. Bagaimana keindahan ekosistem tercipta. Jelaslah bahwa ekologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk hidup dalam rumah tangganya atau ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timball ballik antara makhluk hidup sesamanya dan dengan komponen di sekitarnya. Dengan demikian seorang ahli ekologi juga menaruh minat kepada manusia, sebab manusia merupakan spesies lain (makhluk hidup) dalam kehidupan di Biosfer secara keseluruhan. Selanjutnya dengan adanya gerakan kesadaran lingkungan di negara maju sejak tahun 1968 sedangkan di Indonesia sejak tahun 1972, di mana setiap orang mulai memikirkan masalah pencemaran, darah-daerah alami, hutan, perkembangan penduduk, masalh makanan, penggunaan energi, kenaikan suhu bumi karena efek rumah kaca atau pemanasan global, ozon berlubang dan lainnya telah memberikan efek yang mendalamatas teori ekologi. Ekologi merupakan disiplin baru dari biologi yang merupakan mata rantai fisik dan proses biologi serta bentuk-bentuk yang menjembatani antara ilmu alam dan ilmu sosial. Hubungan Ekologi dengan Ilmu-ilmu Lain Ekologi mempunyai perkembangan yang berangsur-angsur. Dari perkembangan itu semakin terlihat bahwa ekologi mempunyai hubungan dengan hampir semua ilmu-ilmu lainnya. Guna memahami ruang lingkup dan sangkut-pautnya ekologi, persoalannya harus dipandang dalam hubungannya dengan ilmu-ilmu lain. Untuk mengerti hubungan antara organisme dan lingkungan, semua bidang ilmu yang dapat menerangkan tentang komponen-komponen makhluk hidup dan lingkungan itu sangat diperlukan. Jika berbicara mengenai pencemaran hutan, perkembangan penduduk, masalah makan, penggunaan energi, kenaikan suhu bumi karena efek rumah kaca atau pemanasan
global, ozon berlubang dan lainnya, ini berarti juga harus berbicara menganai ilmu kimia, fisika, pertanian, kehutanan, ilmu gizi, klimatologi dan laiinya. Boleh dikatakan bahwa semakin hari semakin terasa hubungan ekologi dengan hampir semua bidang ilmu yang ada. Semakin terasa bahwa semua orang harus memahami ekologi dan jika tidak berlebihan dapat dikatakan bahwa ekologi merupakan ilmu dasar dari semua cabang ilmu yang ada. Ekologi merupakan salah satu cabang biologi dan mempunyai ruang lingkup yang sangat luas. Ruang lingkup ekologi dapat dilihat pada gambar spektrum biologi. Ekologi memperhatikan secara luas sebelah kanan dari spektrum tersebut, yaitu tingkat-tingkat sistem setelah atau di atas tingkat-tingkat organisme. Di dalam ekologi istilah populasi dinyatakan sebagai golongan-golongan individu-individu dari setiap spesies organisme. Sedangkan komunitas adalah semua populasi-populasi yang menduduki daerah tertentu. Komunitas dan lingkungan yang tidak hidup berfungsi bersama sebagai sistem ekologi atau ekosistem. Penting untuk diketahui bahwa tidak ada garis pemisah yang jelas ditunjukkan pada spektrum yang dimaksud. Interaksi dengan lingkungan fisik (energi dan mineral) pada seiap tingkat menghasilkan sistem-sistem fungsional yang khas. Dimana sistem itu mempunyai tujuan
dan
merupakan
gabungan
dari
berbagai
komponen
yang
secara
teraturberinteraksi satu sama lain dan saling ketergantungan serta membentuk satu kesatuan secara keseluruhan. Agar mudah dimengerti hubungan organisme dan lingkungannya, semua bidang ilmu yang dapat menerangkan setiap mekhluk hidup dan lingkungan sangat diperlukan. Penyebaran, adaptasi dan aspek-aspek fungsi organisme dari komunitas banyak dipelajari dalam ekologi dan erat hubungannya dengan ilmu-ilmu biologi lainnya seperti taksonomi, morfologi, fisiologi, genetika. Sedangkan klimatologi, ilmu tanah, geologi, dan fisika memberikan informasi mengenai keadaan lingkungan. Jadi pengetahuan fisika dan biologi sangat diperlukan bagi seorang ahli ekologi untuk dapat mengungkapkan hubungan antara lingkungan dan dunia kehidupan. Kemajuan teknologi sekarang memungkinkan peenelitian ekologi secara kuantitatif dan ekosistem yang besar dan kompleks. Dengan menggunakan model
matematika serta pengolahan secara komputer maka akan dapat diramal apa yang akan terjadi bila sesuatu parameter dalam model itu diubah dan ini menimbulkan bidang baru yang dikenal sebagai Ekologi Statistik dan Ekologi Sistem (model-model ekosistem). Kalau direnungkan kemajuan tekhnologi dapat dikatakan merupakan pedang bermata dua yang dpat digunakan untuk memahami keseluruhan manuasia dan alam atau untuk menghancurkannya. Oleh karena itu agar teknologi yang ditemukan manusia itu, bermanfaat untuk kesejahteraan manusia, maka manusia sebagai insan pemakai harus mempertimbangkan prinsip-prinsip ekologi. Ekologi dan Ekonomi Ekonomi juga berasal dari kata “oikos” dan “nomics” yang berarti manajemen. Jadi ekonomi adalah manajemen tempat hidup atau manajemen lingkungan. Sebagai sumber energi bagi ekologi adalah sinar matahari, sedangkan sumber “energi” bagi ekonomi adalah uang. Sebenarnya ekonomi dengan ekologi mempunyai hubungan yang sesuai. Akan tetapi banyak orang menganggap tangan. Oleh karena itu ahli ekonomi perlu mempelajari ekologi, sehingga di dalam mendapatkan keuntungan maksimal juga memperoleh kualitas lingkungan yang maksimal. Pembagian Ekologi Ekologi dapat dibagi menjadi: 1. Autekologi: membahas pengkajian individu organisme atau individu spesias yang penekanannya pada sejarah-sejarah hidup dan kelakuan dalam menyesuaikan diri terhadap lingkungan. 2. Sinekologi:
membahas
pengkajian
pengkajian
golongan
atau
kumpulan
organisme-organisme yang berasosiasi bersama sebagai satuan. Bila diadakan suatu studi mengenai hubungan suatu jenis pohon tersebut terhadap lingkungan, pengkajian itu akan bersifat autekologi. Apabila studi itu memperhatikan atau mengenai hutan di mana jenis pohon itu tumbuh, pendekatannya bersifat sinekologi.
Pembagian ekologi ini sangat berguna dalam penelitian. Seseorang yang akan melakukan penelitian dapat memusatkan diri pada proses-proses, tingkat-tingkat, lingkungan-lingkungan, organisme-organisme, atau masalah-masalah dan membuat sumbangan-sumbangan
yang
bernilai
terhadap
keseluruhan
mengenai
biologi
lingkungan. Aplikasi Ekologi Manusia sebagai satu bagian dari alam merupakan bagian utama dari lingkungan yang kompleks. Kegiata-kegiatan seprti perkembangan penduduk, industri pembangunan
jalan-jalan
dan
pembangunan
hutan,
pemakaian
insektisida,
penggunaan unsur-unsur radio aktif, pembuatan pembuatan pelabuhan udara, pembangunan pemukiman, pembangunan gedung-gedung lainnya atau pembangunan terminal bus merupakan beberapa contoh yang dapat mempercepat proses perubahan lingkungan dari bumi ini. Manusia dengan kelebihannya yang mempunyai akal dan fikiran dalam kemajuan teknologi ini merasa makhluk yang paling berkuasa di alam ini. Penemuan-penemuan yang pada mulanya bertujuan untuk kesejahteraan manuasia dapat menjadi bumerang terhadap hidupnya bila prinsip-prinsip ekologi diabaikan. Untuk hidup dan hidup berkelanjutan bagi manusia harus belajar memahami lingkungannya dan pandai mengatur pemakaian sumber-sumber daya alam dengan cara-cara yang dapat dipertanggungjawabkan demi pemahaman dan kelestarian. Seorang ahli ekologi harus dapat melihat jauh ke depan, dalam jangka panjang yang lebih bersifat pengamanan dan pemeliharaan untuk dapat hidup lebih baik dengan tingkat kesejahteraan yang lebih tinggi. Asas-asas ekologi dalam kenyataan sekarangini banyak dipakai untuk menganalisis lingkungan hidup manusia, pertambahan penduduk, peningkatan produksi makanan, penghijauan, erosi, banjir, pelestarian plasma nutfah dan hewan-hewan yang langka, koleksi buah-buahan yang langka dan pencemaran (populasi) dan lain sebagainya. Pada dasarnya masalah lingkungan itu timbul karena kegiatan manusia sendiri yang tidak mengindahkan atau tidak mengerti prinsip-prinsip ekologi. Begitu pula aplikasi ekologi dalam arsitektur lansekap, di dalam perencanaan dan perancangan
lansekap haruslah selalu memperhatikan asas-asas atau prinsip-prinsip ekologi dan mempertimbangkan kemungkinan adanya ancaman masalah lingkungan. Aplikasi Ekolgi dalam Arsitektur Lansekap Ekologi merupakan salah satu ilmu yang mendasari arsitektur lansekap. Lansekap disebut juga bentang alam atau tampak muka bumi meruapakn sebuah sebuah ekosistem yang memberikan pemandangan. Sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh Zain Rachman (1981) tentang: a. Lansekap (bentang alam) Adalah wajah dan karakter lahan atau tapak bagian dari muka bumi ini dengan segala kegiatan kehidupan dan apa saja yang ada di dalamnya, baik bersifat alami, non alami atau kedua-duanya yang merupakan baian atau total lingkungan hidup manusia beserta makhluk-makhluk lainnya, sejauh mata memandang, sejauh segenap indera kita dapat menangkap dan sejauh imajinasi kita dapat membayangkannya. b. Arsitektur lansekap Adalah bidang ilmu dan seni yang mempelajari pengaturan ruang dan masa di alam terbuka, dengan mengkomposisikan elemen-elemen lansekap alami maupun buatan manusia, beserta segenap kegiatannya, agar tercipta karya lingkungan yang secara fungsional berguna dan secara estetik, efektif, serasi, seimbang, teratur dan tertib, sehingga tercapai kepuasan jasmaniah dan rohaniah manusia dan makhluk hidup lainnya c. Arsitek lansekap Adalah 8ndust professional yang mendapat pendidikan akademi atau universitas dalam ilmu dan seni arsitektur lansekap dan aktif dalam kegiatan perancangan lansekap, perancangan tapak atau perencanaan lansekap, di mana perancangan lansekap berpijak kuat pada dasar ilmu ekologi dan ilmu pengetahuan alam dan bergerak dalam kegiatan evaluasi sistematis dari suatu bidang tanah yang luas, dalam rangka penilaian ketepatan dan cocok tidaknya bidang tanah tersebut untuk penggunaan, sesuai tujuan di masa mendatang.
Hasil yang diperoleh dapat berupa suatu rancangan tata guna tanah dan kebijaksanaan yang menyangkut distribusi daripada jenis-jenis pengembangan tata guna tanah, jaringan jalan raya, lokasi dari proyek 9ndustry, perlindungan air, perlindungan tanah dan nilai-nilai kenikmatan, serta pemakaian daerah luar kota untuk rekreasi. Ruang cakup studinya biasanya bertepatan dengan daerah fisiografik alami seperti daerah aliran sungai besar atau satuan logis unit tanah dan lain sebagainnya. Jika ditelaah ruang lingkup pemikiran dan tanggung jawab aktivitas arsitektur lansekap luas sekali, dari taman-taman kecil apakah di pekarangan, halaman kantor, halaman sekolah, halaman pabrik atau halaman bangunan lainnya, teamn-teman lingkungan, taman-taman kota, pedesaan, regional sampai pada pegunungan. Begitu luas cakupannya yang meliputi antara lain berbagai masalah: a. Desain dan perancangan daerah konservasi, reservasi, dan pelestarian yang dinamis. b. Pencemaran, gangguan pemandangan, gangguan suara dan sampah. c. Erosi, ekologi dan ekosistem, masalah sumber daya alam. d. Pengembangan tempat-tempat sejarah. e. Ruang terbuka f. Pembangunan perkotaan yang berkembang, melebar, berpancaran tak menentu. g. Jalur lalu lintas dan pengembangan linier sepanjang jalur jalan. h. Pelapukan perkotaan yang berkembang dan peremajaan perkotaan. i.
Reklamasi tanah, masalah pantai dan peri kehidupan pantai.
j.
Hutan dan belukar alami serta satwa liar yang berkurang.
k. Kependudukan, urbanisasi dan transmigrasi. l.
Peran lembaga swadaya masyarakat atau organisasi non pemerintahan.
m. Peran pemerintah dan masalah energi Dari ruang lingkup dan pemikiran serta tanggung jawab aktivitas arsitektur lansekap terlihat bahwa selamanya tidak akan dapat lepas dari ekologi. Seorang ahli arsitektur lansekap tidak hanya sekedar pengisian ruang terbuka akan tetapi berkaitan erat dengan keselarasan, keseimbngan dan keserasian ekosistem,
oleh karena itu harus mempunyai dasar ekologi yang kuat. Kemampuan yang perlu dimiliki oleh para ahli arsitektur lansekap antara lain: a. Dasar pengetahuan dan praktek yang kuat guna pemahaman tanaman serta cara penggunaannya yang tepat. b. Dasar pengetahuan dalam bidang geologi, klimatologi, ekologi, sosio budaya dan ekonomi. c. Kesadaran biologis dan ekologis. d. Memberikan nasihat dan petunjuk pelaksanaan prasarana dan sarana pada umumnya. e. Harus mempunyai daya penalaran yang tinggi, berwatak dan berjiwa sosial. Jadi jelasnya, untuk menjadi seorang arsitek lansekap harus memiliki kesadaran ekologi yang tinggi, serta pengetahuan tentang makhluk-makhluk hidup seperti tumbuhan, hewan ataupun manusia dengan lingkungannya. B. Dunia Kehidupan Biosfer Biosfer berarti tempat kehidupan. Tempat hidup bagi mekhluk hidup seperti tumbuhan di halaman, ayam dan kucing yang dipelihara, burung yang beterbangan dari pohon dan bernyanyi diwaktu pagi, serangga dengan suaranya melengking, ikan yang berenang-berenang dikolam, cacing yang hidup didalam tanah dan jamur yang tumbuh dikayu-kayuan mati. Kunang-kunang yang beterbangan di sekitar pada rumput, mengeluarkan cahaya pada malam hari. Semua ini dan juga manusia hidup di planet (bumi), yang disebut boisfer. Biosfer dikatakan juga alam atau dunia kehidupan yang terdiri dari semua jasad hidup, air, udara, tanah dan materi yang mengelilingi dan merupakan suatu lapisan yang agak tipis dipermukaan bumi. Biosfer juga sebagai suatu sistem hubungan jasad hidup serta materi dan energi yang mengelilinginya dan manusia merupakan sebagian dari sistem itu. Dalam ekologi semua itu harus dipelajari. Yaitu hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya. Semua ilmu selalu bertujuan mencari kebenaran. Namun ilmu tidak akan membawa kita kepada kebenaran mutlak. Karena semua kesimpulan-kesimpulan dan
penelitian-penelitian itu tidak akan pernah dapat diyakini sepenuhnya bahwa kesimpulan tersebut benar. Oleh karena itu sarjana harus bersifat kritis. Jaringan-jaringan kehidupan Dunia kehidupan sebenarnya jauh lebih rumit daripada yang dilihat sepintas lalu. Namun jika dilihat hubungan antara tikus dan padi, diamana tikus adalah hewan dan dapat berpindah tempat sedangkan padi adalah tumbuhan yang tak dapat berpindah tempat sendiri. Energi dan materi merupakan landasan dunia jasad hidup. Tidak ada satu organismepun didunia ini yang dapat hidup sendiri. Suatu oraganisme, baru berarti jika ada organisasi lainnya. Batasan-batasan yang tepat untuk membedakan dunia timbuhan dan dunia hewan sukar diperoleh. Tumbuhan atau binatang yang hidup mempunyai kemampuan untuk bereaksi terhadap suatu rangsangan. Perubajan udara atau cuaca di dalam lingkungan merupakan suatu rangsangan yang menyebabkan organisme memberikan reaksi. Reaksi organisme dapat dinyatakan dalam berbagai cara, misalnya adanya pergerakan, adaptasi, morfologi, pola kehidupan, kegiatan fisiologi, pertumbuhan dan kelakuan reproduksi. Seperti yang telah dikatakan bahwa tujuan utama ekologi adalah mencoba menggambarkan prinsip-prinsip umum di mana komunitas alam dam komponen-komponennya bekerja. Hal ini dapat berupa intepretasi dari kegiatan tumbuhan dan hewan tertentu di dalam suatu keadaan pada tempat dan waktu tertentu pula. Jadi ruang ekologi sangat luas, mencakup beberapa tingkat organisasi biologi dan individu sampai ekosistem. Suatu individu merupakan suatu kesatuan geneti yang sama, bersama-sama dengan lingkungan membentuk suatu sistem ekologi individu. Lingkungan, adalah sejumlah unsur-unsur dan kekuatan-kekuatan diluar organisme yang mempengaruhi kehidupan organisme. Populasi, adalah sekumpulan individu dari jenis yang sama dan terjadi bersama-sama pada suatu tempat dan waktu.
Komunitas, adalah kumpulan populasi yang menempati suatu daerah tertentu. Komunitas dalam ekologi merupakan komunitas biotik di mana anggota-anggotannya mempunyai tempat tumbuh (habitat) sama, misalnya komunitas pohon, komunitas serangga, komunitas burung dan lain-lain. Ekosistem, di mana komunitas bersama-sama dengan lingkungan abiotis membentuk suatu sistem ekologi. Bioma, adalah suatu ekosistem skala besar yang terjadi karena interaksi iklim dan biota setempat, jadi merupakan tingkat organisasi yang lebih tinggi dari ekosistem. Biosfer atau ekosfer, adlaha tingkat organisasi biologi terbesar, mencakup semua makhluk hidup di bumi dan berinteraksi dengan lingkungan fisik secara keseluruhan. Produsen, seperti tikus memkan padi dan tanaman-tanaman lain seperti ubi jalar, jagung dan lain-lain. Di sini tikius hidupnya tergantung daripada tumbuhan. Tetapi tumbuhan hijau seperti padi, dapat membentuk bahan organik dengan menggunakan energi matahari. Hidup tumbuhan itu sendiri dan hidup organisme lainnya bergantung pada produksi bahan organik ini. Dalam hal ini tumbuan disebut produsen. Konsumen, tikus disebut konsumen yaitu “pemakai”. Karena tikus langsung makan tumbuhan hijau maka disebut konsumen tingkat pertama. Kucing, elang, ular makan tikus, ini disebut konsumen tingkat kedua. Jika kucing ada kutunya, maka kutu ini disebut konsumen ketiga, kemudian ada lagi konsumen tingkat selanjutnya. Setiap tingkat lebih tinggi, hubungan konsumen selangkah lebih jauh dari produsen bahan organik. Produsen merupakan dasar jaring-jaring konsumen yang rumit. Keseimbangan, jika diamati di sekeliling kita, akan terlihat bahwa dunia kehidupan itu selalu berubah-ubah. Seperti adanya perubahan-perubahan musim. Jika tikus dapat berkembang biak harus tanpa ada penendalian, maka akan mengakibatkan tikus-tikus akan kehabisan makanan dan akan mati kelaparan. Namun karena adanya kucing atau hewan lain yang makan tikus, hal tersebut tidak akan terjadi. Sehingga kucing dan hewan lain pemakan tikus akan mengurangi jumalah tikus sehingga tumbuhan tidak akan habis, tikus tidak kehabisan makanan. Dalam hal ini telah terjadi suatu
keseimbangan. Jelaslah bahwa `perubahan jumlah tikus yang tak terkendalikan akan membahayakan kehidupan tikus itu sendiri. Demikian pula untuk hewan lain atau organisme lainnya, termasuk manusia jika perkembangbiakan tak terkendalikan akan membahayakan kehidupannya. Ini adalah satu aspek dari keseimbangan. Setiap makhluk hidup yang sehat selalu berada dalam keseimbangan, walaupun setiap saat mengalami perubahan. Dengan cara yang sama seluruh dunia kehidupan pada setiap saat menuju keseimbangan. Dunia kehidupan selalu berubah baik dalam jagka pendek maupun dalam jagka panjang. Berbeda dengan keseimbangan timbangan, keseimbangan di alam itu adalah suatu keseimbangan dinamik yang oelh para ahli disebut keadaan mantap. Energi, setiap kegiatan memerlukan energi. Setiap makhluk hidup selalu melakukan kegiatannya. Energi tidak dapat diciptakan sedangkan setiap makhluk hidup terusmenerus harus mendapatkan energi. Sumber energi dari makanan. Di alam energi terdapat dalam berbagai bentuk seperti : a. Energi potensial, disebut energi kimia, ada pada kayu bakar, gas atau bensin dan lain-lain. Dikatakan bahwa zat terdiri dari atom-atom yang berkaitan satu sama lain secara kimia dalam persenyawaan-senyawaan molekul. b. Energi mekanik. c. Energi panas. Dalam pembakaran di mesin mobil energi kimia diubah menjadi energi mekanik. Mesin itu dapat menggerakkan mobil sehingga energi mekanik diubah menjadi energi kinetik.dalam sistem listrik, energi listrik diubah menjadi energi panas, sehingga lampu dapat hidup. Susu, daging sapi, telur dan lain-lain bahan makanan mengandung energi kimia. Di dalam tubuh, energi kimia ini melalui proses-proses kimia tertentu dapat disimpan dan dibebaskan, sehingga dapat dicernakan. Energi kimia yang ada di dalam makanan misalnya sate, sate berasal dari hewan seperti sapi. Sapi mendapatkan energi kimia dari makanannya seperti rumput (tumbuhan). Tumbuhan hasilnya dapat ditingkatkan dengan memberikan pupuk, sedangkan pupuk tidak dapat memberi energi. Dalam hal ini tumbuhan mendapatkan energi dari
sinar matahari. Sinar matahari diambil oleh tumbuhan hijau dalam proses fotosintesis, dalam hal ini energi cahaya diubah menjadi energi kimia. Energi diteruskan dari satu organisme ke organisme lainnya. Energi secara tetap sedikit demi sedikit hilang dari sistem kehidupan. Pada umumnya energi meninggalkan sistem kehidupan dalam bentuk panas. Panas ini tidak dapat dugunakan untuk proses fotosintesis, maka energi mengalir keluar melalui jaring-jaring kehidupan dalam satu jurusan. Setiap organisme hidup melakukan kegiatan-kegiatan yang mengakibatkan pelepasan energi. Oleh karena itu setiap tingkat tingkat konsumen mendapat bagian yang lebih kecil dari energi semula yang ditangkap oleh produsen. Ini membentuk piramida energi. Materi, energi yng menjadi penggerak sistem kehidupan pada hampir seluruh makhluk hidup berasal dari matahari, sedangkan materi sebagai sumber hara untuk tumbuhtumbyan (produsen I) maupun untuk organisme berasal dari bumi. C. Pengertian Ekosistem Di alam terdapat organisme hidup (makhluk hidup) dengan lingkungannya yang tidak hidup saling nerineraksi berhubungan erat tak terpisahkan dan saling pengaruh mempengaruhi satu sama lain yang merupakan satu sistem. Dalam hal ini makhluk hidup lazim disebut dengan biotik, dari asal kata bi berarti hidup. Lingkungan yang tidak hidup disebut abiotik dari asal kata a dan bi berarti tak hidup. Di dalam sistem tersebut terdapat dua aspek penting yait arus energi (aliran energi) dan daur materi atau disebut juga daur mineral atau siklus mineral ataupun siklus bahan di samping adanya sistem informasi. Aliran energi dapat terlihat pada struktur makanan, keragaman biotik dan siklus bahan (yakni pertukaran bahan-bahan antara bagian yang hidup dan tidak hidup). Sistem tersebut disebut ekosistem. Menurut Undang-undang Lingkungan Hidup (UULH, 1982) ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Perlu diketahui bahwa di dalam ekosistem terdapat makhluk hidup dan lingkungannya. Makhluk hidup terdiri dari tumbuh-tumbuhan, hewan dan manusia. Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu yang berada di luar individu.
Menurut UULH 1982 bahwa lingkungan hidup adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan , dan makhluk hidup, termasuk didalamnya manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan perikehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lainnya. Jika berbicara mengenai lingkungan hidup itu berarti yang dimaksud adalah lingkungan hidup manusia, dimana ada kepentingan manusia disitu. Akan tetapi jika di situ ada kepentingan gajah, maka itu berarti lingkungan hidup gajah, atau jika disitu ada kepentingan hidup badak atau orang utan maka itu adalah lingkungan hidup badak atau orang utan. Ekosistem merupakan tingkat organisasi yang lebih tinggi dari komunitas, tau merupakan tingkat organisasi yang lebih tinggi dari komunitas, atau merupakan kesatuan dari suatu komunitas dengan lingkungannya di mana terjadi antar hubungan. Di sini tidak hanya mencakup serangkaian spesies tumbuhan dan hewan saja, tetapi juga segala macam bentuk materi yang melakukan siklus dalam sistem itu serta energi yang menjadi sumber kekuatan. Untuk mendapatkan energi dan materi yang diperlukan untuk hidupnya semua komunitas bergantung kepada lingkungan abiotik. Organisme produsen memerlukan energi, cahaya, oksigen, air dan garam-garam yang semuanya diambil dari lingkungan abiotik. Energi dan materi kedua dan seterusnya ke konsumenkonsumen lainnya melalui jaring-jaring makanan. Materi dan energi berasal dari lingkungan abiotik akan kembali lagi ke lingkunga abiotik. Dalam hal ini komunitas dalam lingkungan abiotiknya merupakan suatu sistem yang disebut ekosiste. Jadi konsep ekosistem menyangkut semua hubungan dalam suatu komunitas dan disamping itu juga semua hubungan antara komunitas dan lingkungan abiotiknya. Di dalam ekosistem setiap spesies mempunyai suatu niche (relung) ekologi yang khas. Setiap spesies juga hidup di tempat dengan faktor-faktor lingkungan yang khas di suatu habitattertentu. Ekosistem seperti halnya dengan komnitas tidak mempunyai batas-batas ruang dan waktu. Kaidah-kaidah Ekosistem
a. Suatu ekosistem diatur dan dikendalikan secara alamiah. b. Suatu ekosistem mempunyai daya kemampuan yang optimal dalam keadaan berimbang. Di atas kemampuan tersebut ekosistem tidak lagi terkendali, dengan akibat menimbulkan perubahan-perubahan ingkunga atau krisis lingkunga yang tidak lagi berada dalam keadaan lesteri bagi kehidupan organisme. c. Terdapat interaksi antara seluruh unsur-unsur lingkunga yang saling mempengaruhi dan bersifat timbal-balik. d. Interaksi terjadi antara : 1) Komponen-komponen biotis dengan komponen-komponen abiotis. 2) Sesama komponen biotis. 3) Sesama komponen-komponen abiotis. e. Interaksi itu senantiasa terkendali menurut suatu dinamika yang stabil, untuk mencapai suatu optimum mengikuti setiap perubahan yang dapat ditimbulkan terhadapnya daalm ukuran batas-bats kesanggupannya. f. Setiap ekosistem memiliki sifat-sifat yang khas di samping yang umum dan secara bersama-sama dengan ekosistem lainnya mempunyai peranan terhadap ekosistem keseluruhan (biosfera). g. Setiap ekosistem tergantung dan dapat dipengaruhi oleh faktor- faktor tempat, waktu masing-masing membentk basis-basis perbedaan di antara ekosistem itu sendiri sebagai pencermianan sifat-sifat yang khas. h. Antara satu dengan lainnya, masing-masing ekosistem juga melibatkan diri untuk memilih interaksinya pula secara tertentu. Suatu ekosistem sangat rumit. Hubunag antar organisme ada yang langsung dan tidak langsung. Dalam beberap hal hubungannya sangat jauh. Arus energi memnempuh berbagai macam jalan. Untuk mempelajari suatu ekosistem diperlukan pengamatan yang lama dan sukar. Mungkin tidak ada satu ekosistempun yang dapat dipahami seluruhnya. Agar hubungan yang terdapat antar organisme dan lingkungan abiotiknya dalam ekosistem dapat dipahami, diperlukan penelitian-penelitian yang seksama. Dengan konsep ekosistem komponen-komponen lingkungan hidup dilihat secara terpadu sebagai komponen yaDengan konsep ekosistem komponen-komponen lingkungan hidup dilihat secara terpadu sebagai komponen yang berkaitan dan
tergantung satu sama lain dalam satu sistem. Pendekatan ini disebut pendekatan ekosistem atau pendekatan holistik. Di dilam suatu tata ruang yang sempit, berbagai individu akan berdesakan. Disitu diperlukan terbentuknya suatu struktur yang berlapis-lapis. Di zaman ada rumput, ada semak, ada belukar, ada pohon dan ada pohon yang tinggi sekali memayungi semuanya. Di dalam sistem semuanya ini menempati fungsi masing-masing. Dan di antara berbagai jenis tumbuhan yang lebih bersama itu ada interaksi kimiawi (allelopati) antara suatu individu tumbuhan tertentu dengan tumbuhan lain di sekitarnya. Dalam pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan, setiap pembangunan harus dapat menjaga berfungsinya komponen-komponen lingkungan. Oleh karena itu suatu ekosistem harus dipertahankan tingkat kehidupan manusiawi maupun organisme lainnya di dunia ini. Komponen atau Faktor Ekosistem Komponen-komponen ekosistem dapat dibagi berdasarkan : dari segi makanan (tropik). Memiliki dua komponen yang biasanya terpisah-pisah daalm waktu dan ruang yaitu : 1. Komponen aututrop (memberi makan sendiri), di sini terjadi pengikatan energi matahari. 2. Komponen heterotrophik (memakan yang lainnya) di sini terjadi pemakaian, pengaturan kembali dan perombakan behan-bahan yang kompleks. Pada dasarnya manusia adalah kelompok individu yang merupakan populasi dari satu spesies (jenis) hewan. Dalam gambar ini terlihat secara ringkas dan sederhana bagaimana seluruh jaring-jaring kehidupan itu berlangsung melalui daur materi dan transformasi energi. Energi matahari hanya dapat disintesis dalam bentuk kehidupan oleh tumbuhan berhijau daun (produsen primer atau ototrof, artinya mampu menumpang hidup sendiri). Makhluk hidup lainnya adalah produsen sekunder (herbivor = pemakan tumbuhan), tersier (karnivor = pemakan hewan lain),da seterusnya. Manusia pada dasarnya karnivor, kemudian berkembang juga menjadi herbivor, dan
disebut omnivor (=pemakan segala macam). Seluruh kelompok makhluk hidup lain ini disebut heterotrof (soerjani dkk, 1987). Dari Segi Keperluan Deskriptif 1. Komponen abiotik, terdiri dari : a. Senyawa-senyawa inorganik ( C H, CO2 H2O dan lainnya) yang terlibat dalam siklus bahan atau mineral. b. Senyawa-senyawa organik (protein, karbohidrat, lemak dan seterusnya) yang menghubungkan biotik dan abiotik. c. Iklim (temperatur, faktor-faktor fisik lainnya). d. Air. 2. Komponen-komponen biomas terdiri dari : a. Produsen, organisme autotropik, umumnya tumbuhan hijau yang mampu menghasilkan atau membentuk makanan dari senyawa-senyawa an-organik yang sederhana. b. Mikro-konsumer atau phagotrof,, organisme-organisme heterotropik, terutama binatang-binatang yang menceranakan organisme-organisme atau bagian bahan organik. c. Mikro-konsumer, saprotrof (sapro = merombak) atau osmotrop, organisme heterotropik terutama bakteri dan jamur yang merombak senyawa-senyawa kompleks daripada protoplasma mati. Mengisap beberapa dari hasil perombakan dan melepaskan bahan makanan inorganik yang dapat dugunakan oleh produsen. Menghasilkan senyawa organik sebagai sumber energi yang dapat menghambat atau merangsang komponen biotik lainnya dalam ekosistem. 3. Wiegest dan Owens (1970), membagi heterotrof menjadi : a. Biophag adalah organisme-organisme yang memakan organisme hidup lainnya. b. Saprophag adalah organisme-organisme yang memakan bahan-bahan organik mati. Dari segi fungsional ekosistem dapat dianalisis menurut segi : 1. Lingkaran mineral. 2. Rantai-rantai makanan.
3. Pola-pola keragaman dalam waktu dan ruang. 4. Perkembangan dan evaluasi. 5. Pengendalian (cybernetiks). Faktor-faktor Ekosistem merupakan komponen habitat yaitu : A. Faktor Abiotik terdiri dari : 1. Tanah a. Sifat fisik tanah seperti tekstur, kematangan, porositas, kapasitas menahan air. b. Sifat kimia tanah seperti pH, kandungan dan jenis unsur hara (materi). 2. Faktor Iklim Rezim energi, suhu, kelembapan, angin, kandungan gas/partikel 3. Faktor air Kecerahan, pH, kandungan unsur B. Faktor Biotik 1. Produsen : a. Tumbuhan hijau dan b. Bakteri 2. Konsumen : a. Herbivora, b. Karnivora : kanivora 1, karnivora 2, dan top karnivora 3. Dekomposer. C. Faktor Manusia a. Ideologi. b. Politik. c. Ekonomi. d. Sosial. e. Budaya. f. Hankam (Nasional dan pribadi). Tanah Sebagai Ekosistem I. Komponen Abiotik
A. Fraksi mineral yaitu sifat fisik dan sifat kimia. B. Kandungan Bahan Organik. C. Air Tanah D. Atmosfer Tanah. II. Komponen Biotik A. Mikroba seperti Algae, Protozoa, Fungi, baktera. B. Mesobiota seperti Nematoda dan Artipro. C. Makrobiota seperti Cacing, Moluska, Artropoda. Batas dan Ukuran Ekosistem Ekosisitem merupakan satuan dasar dalam ekologi, karena ekosistem meliputi makhluk hidup dengan lingkungan organisme (komunitas boitik) dan lingkungan abiotik, masing-masing mempengaruhi sifat-sifat lainnya dan keduanya perlu untuk memelihara kehidupan dehingga terjadi keseimbangan, keselarasan dan keserasian alam di bumi ini. Dalam hal ini fungsi utama ekosistem di bumi penekanannya adalah pada hubungan wajib, ketergantungan dan hubungan sebab akibat, yang merupakan perangkaian komponen-komponen untuk membentuk satuan-satuan fungsional. Sifat universal dari setiap ekosistem, apakah itu ekosistem alami atau ekosistem buatan manusia yang meliputi ekosistem daratan, ekosistem air tawar atau ekosistem laut maupun ekosistem lansekap dan ekosistem pertanian serta ekosistem lainnya adalah interaksi dari komponen-komponen autotropik dan heterotropik. Oleh karena itu ekosistem merupakan konsep sentral dalam ekologi. Dengan konsep ekosistem, komponen-komponen lingkungan hidup harus dilihat secara terpadu sebagai komponen yang berkaitan dan tergantung satu sama lain dalam suatu sistem.cara inilah yang dimaksudkan dengan pendekatan ekosistem atau pendekatan holistik. Ekositem dapat dipahami dan dipelajari dalam pelbagai ukuran apakah itu sebuah kolam, danau, atau sebidang kebun, hutan atau lansekap. Bahkan sebuah laboratoriumpun merupakan satuan ekosistem yang dapat diamati. Selama komponen-komponen yang dapat diamati. Selama komponen-komponen pokok ada dan berinteraksi membentuk kerja sama untuk mencapai suatu kemantapan fungsional, walaupun hanya dalam waktu singkat, kesatuan tersebut dapat dianggap suatu ekosistem.
Perbedaan ekosistem yang satu dengan yang lain dapat ditetukan oleh : 1. Jumlah jenis organisme produsen. 2. Jumlah jenis organisme kondumen. 3. Jumlah keanekaragaman mikroorganisme. 4. Jumlah dan macam komponen abiotik. 5. Kompleksitas interaksi antar komponen. 6. Berbagai proses yang berjalan dalam ekosistem. Sistem Produksi, Konsumsi dan Dekomposisi Sistem produksi dalam ekosistem erat hubungannya dengan daur materi dan aliran energi. Produksi merupakan istilah umum bagi para ahli ekologi yang digunakan untuk proses pemasukan dan pentimpanan energi di dalam ekosistem. Produksi primer meliputi pemasukan-pemasukan yang mencakup pemindahan energi cahaya pada bintang dan mikroba disebut produksi sekunder. Produksi primer dari suatu ekosistem berasal dari proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan berhijau daun dengan pengikatan energi yang berasal dari sinar matahari. Secara kimia proses fotosintesis merupakan reaksi oksid-reduksi (redoks), meliputi penyimpanan bagian dari energi sinar matahari sebatasenergi potensial atau makanan. Produktivitas dari suatu ekosistem adalah kecepatan cahaya matahari yang diikat oleh vegetasi menjadi produktivitas kotor (gross), sesuai dengan kecepatan fotosintesis. Sednagkan produksi Di timbunan sampah, hidup beraneka satwa tak bertulang belakang seperti kakiseribu, kalejengking, rayap, kumbang, keong dan macam-macam reptilia dan aphibia. Kalau diperhatikan, lingkungan hidup ini khas dan menarik. Proses dekomposisi menghasilkan materi atau mineral di lantai hutan yang merupakan lingkungan hidup tersendiri. Proses ini dimulai apabila ada tumbuhan atau hewan yang mati. Tubuh makhluk-makhluk diuraikan menjadi patahan-patahan kecil oleh jamur, rayap, semut, larvae/nympha, serangga, kecoa dan lain-lain. serpihan-
serpihan ini terakhir diuraikan menjadi unsur-unsur yang lebih sederhana oleh makhluk mikro yang disebut bakteri pengurai. Adanya satwa-satwa kecil ini memberikan pula kehidupan kepada pemangsa-pemangsa seperti kalajengking, kumbang, lipan dan lainlain. Netto dari vegetasi adalah produksi dalam arti dapat digunakan oleh organisme lain, yaitu sesuai dengan kecepatan fotosintesis (produksi bahan kering) dikurangi kecepatan respirasi. Oleh karena suhu dan cahaya bervariasi selama 24 jam maka produksi tanaman dinyatakan dalam satuan berat kering (gram/kilogram) persatuan luas permukaan tanah per musim pertumbuhan atau per tahun. Reaksi fotosintesis sebagai berikut
Sinar matahari
CO2 + 2H2O
C6H12O6 + 6O2 Klorofil
Dari O2 yang dihasilkan akan terbentuk gas ozon (O3). Ozon yang ada pada lapisn udara akan melindungi bumi dari sinar matahari bergelombang pendek antara lain melindungi sinar ultra violet yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup. Ozon merupakan zat oksigen yang kuat, beracun, dan merupakan zat pembunuh jasad renik. Oleh karena itu ozon sering dipakai untuk mensucihamakan air minum misalnya. Di samping itu ozon dapat mengganggu kesehatan tumbuhan dan hewan atau manusia. Itulah sebabnya jika terjadi ozon berlubang di lapisan troposfer akan menimbulkan masalah dalam kehidupan di bumi. Sintesis asam-asam amino dan bahan lainnya yang oenting terjadi bersamaan dengan sintesis karbohidrat (glukose). Sebagian dari makanan yang dibentuk dalam proses fotosintesis dipakai oleh produsen sendiri. Kelebihan kemudian digunakan oleh konsumen. Kebanyakan jenis tumbuhan tinggi (Spermatophyta) yang berhijau daun dan berbagai jenis algae yang berhijau memerlukan satuan organik yang sederhana saja. Oleh karenanya tumbuhan tersebut bersifat aututrop. Beberapa jenis algae memerlukan satuan organik kompleks senyawa pertumbuhan yang mereka sendiri tidak bisa membuatnya. Jenis lain lagi memrlukan satu, dua atau banyak senyawa demikian dan karena itu jenis-jenis tersebut sebagian heterotrop.
Tumbuhan berhjau daun adalah produsen primer. Dalam proses daur materi dan energi seterusnya, produsen primer ini merupakan makanan konsumen primer atau produsen sekunder yang Disebut dengan herbivor yang hewan pemakan tumbuhan seperti burung, kalelawar, kupu-kupu, lebah, sapi, dan lainnya. Selanjutnya konsumen primer akan menjadi mangsa dari konsumen sekunder yang disebut juga produsen tertier, predator atau karnivor. Baik produsen primer, sekunder atau predator apabila tuadn atau mati akan mengalami pembusukan, peguraian, perombakan atau dekomposisi menjadi bentuk bahan organik yang lebih sederhana oleh makhluk yang umumnya terdiri dari jasad renik seperti bakteri, ada makhluk hidup yang tergantung pada berbagai macam tingkat ropik disebut konsumen bebagai tingkat atau karnivor. Suatu komunitas yang alamiah mengenal peranan seekor hewan pemangsa yang disebut predator yang sangat fungsional dalam memelihara keseimbangan dengan populasi binatang yang dimangsa (pray). Dalam keseimbangan seperti ini misalnya populasi kijang yang lamban dengan mudah akan menjadi mangsa harimau sehingga yang tinggal hidup adalah kijang-kijang yang sehat. Populasi kijang hanya ada yang sehat justru karena adanya populasi harimau (pemangsa). Begitu pula padang rumput akan berada dalam pertumbuhan yang sehat karena terbatasnya populasi kijang yang memakan rumput tersebut. Harimau yang lamban akan mati kelaparan karena kijang yang masih hudup hanyalah kijang-kijang yang sehat dan gesit serta tidak akan tertangkap atau dimangsa oleh harimau yang lamban atau lemah. Akhirnya harimau yang dapat bertahan hidup hanyalah populasi harimau yang sehat. Sehingga yang ada dalam komunitas alamiah seperti itu adalah komponen yang sehat-sehat sehingga memberikan situasi dan yang serasi satu sama lan. Fotosintesis Manusia dan hewan mendapatkan makanan dalam bentuk yang sudah jadi. Yaitu terdiri dari zat-zat organik yang berasal dari tumbuhan (nabati) dan hewani. Manusia dan herbivor mendapatkan makanannya dari tumbuhan, sedangkan hewan karnivor mendapatkan makanannya yang sudah jadi dari herbivor yang memakan tumbuhan. Di
sini terlihat bahwa tidak satupun makhluk hidup di dunia ini yang tidak tergantung kepada tumbuhan. Dalam hal ini timbuh-tumbuhan benar-benar merupakan produsen sejati, sedangkan manusia dan hewan itu pada dasarnya hanyalah sebagai konsumen. Tumbuh-tumbuhan memakan zat-zat organik yang diambilnya dari atmosfer dan dari dalam bumi, dijadikannya zat-zat organik dengan bantuan sinar matahari dalam proses fotosintesis. Pada awalnya dihasilkanny glukosa, kemudian krbohidrat, protein, vitamin-vitamin dan lainnya. Seperti pohon pisang dengan buahnya yang muda, menjadi tua dan kemudian buah menjadi masak yang banyak mengandung zat-zat yang dibutuhkan untuk kehidupan ini. Proses masaknya buah ini belum banyak yang dapat diungkapkan oleh manusia. Yang pasti peranan butir-butir hijau daun sangat menentukan. Setiap tahun tumbuh-tumbuhan di atas bola bumi ini mempersenyawakan sekitar 150.000 juta ton CO2 dan 25.000 juta ton hidrogen dengan membebaskan 400.000 juta ton oksigen ke atmosfer, serta menghasilkan 450.000 juta ton zat-zat organik. Jadi setiap jam 1 ha daun-daun yang menghijau menyerap 8 kg CO2, setara dengan CO2 yang dikeluarkan oleh sekitar 200 orang dalam waktu yang sama sebagai hasil pernapasannya. Secara kimiawi proses fotosintesis meliputi penyimpanan bagian dari energi potensial. Karena ini meliputi reaksi oksidasi reduksi sebagai berikut : CO2 + 2H2A
(CH2O + H2O + 2A,)
Oksidasinya adalah : 2H2A
4H
+ 2A dan
Reduksinya adalah : 4H
+ CO2
(CH2O) + H2O
Untuk tumbuhan hijau (algae dan tumbuhan tingkat tinggi) A adalah Oksigen, yaitu air yang dioksidasi dengan melepaskan Oksigen, dan CO2 direduksi menjadi karbohidrat (CH2O) dengan melepaskan Oksigen, dan CO2 direduksi menjadi
karbohidrat (CH2O) dengan melepaskan air. Dalam proses fotosintesis bakteri, H2A (reduktan), bukan air melainkan senyawa sulfur ungu (senyawa organik), seperti dalam bakteri non sulfur jingga coklat. Akibatnya, oksigen tidak dilepaskan di dalam fotosintesis bakteri. Sebenarnya yang sangat berperan dalam hasil fotosintesis adalah jenis-jenis ganggang (bersel satu), fitopankton ataupun nano-nano plankton yang jumlahnya sangat berlimpah ruah dilautan. Di sini jelas bahwa yang memegang peranan penting di bumi bukan hanya tumbuhan darat, akan tetapi lebih lagi adalah produsen yang berlimpah ruah di laut. Plankton atau nano-nano plankton ataupun ganggang yang bersel satu di samudera menghasilkan oksigen yang sangat menajubkan. Tumbuhan hijau di darat hanya menggunakan sekitar 1 % saja sinar matahari yang sampai kepadanya, sedangkan ganggang tersebut menggunakannya sampai 7 %. Tumbuhan laut mensintesis oleh tumbuhan di atas dunia ini. Banyak ganggang yang dapat tumbuh dengan sangat cepat. Dalam kondisi yang menguntungkan dapat meningkatkan masanya menjadi 8 hingga 10 kali lipat dalam waktu 24 jam, dengan menghasilkan 70 gram materi kering. Bumi adalah tempat tumbuhnya tumbuhan. Air berasal dari langit, hanya dapat diambil dari tanah, setelah air hujan masuk ke bumi. N yang berjumlahnya 80 % di udara juga hanya diambil melalui tanah, setelah bersenyawa dengan mineral-mineral didalam tanah atau diisap oleh bekteri-bakteri dalam bentuk bintil akar. Minerl berasal dari bumi, hanya sekitar 5 % yang dapat diserap oleh akar apabila telah larut di dalam air yang berasal dari langit.di sini terlihat bahwa hampir semua kebutuhan tumbuhan itu diambil dari atmosfer yaitu sekitar 95 %, dan dari bumi hanya 5 %, namun sangat menentukan bagi tumbuhan. Begitu pula kualitas tanah sangat ditentukan oleh pertimbangan daripada mineral yang dikandungnya. Karena setiap jenis tumbuhan membutuhkan unsur-unsur yang sesuai dengan kebutuhannya, oleh karena itu tanaman lokal atau tumbuhan yang asli dapat dijadikan indikator mineral apa yang ada di dalam tanah di mana tumbuhan itu tumbuh. Misalnya pohon tusam dan yuniper menunjukkan bahwa tanah di tempat tumbuhnya mengandung Uranium. Ini dapat dideteksi dari abunya yang mengandung Uranium.
CO2 dan O2 juga diambil dari udara, dan semua kegiatan sehubungan dengan kehidupan tumbuhan tersebut dibantu oleh aktivitas-aktivitas enzima sebagai katalisator yang memberikan arah raksi secara tepat. Dalam hal ini enzima merupakan kunci kehidupan. Respirasi Respirasi adalah proses heterotropik yang mengimbangi metabulism autotrop. Respirasi merupakan suatu “oksidasi biotik yang menghasilkan energi”. Dikenal tiga tipe respirasi yaitu : 1. Respirasi aerobik-oksigen Respirasi ini merupakan kebalikan dari fotosintesis, dan ini merupakan cara tumbhan tinggi atau binatang untuk memperoleh energi guna perkembangannya. Hasilnya sebagai berikut : C6H12O6 + 6O2
6CO2
+ 6H2O + bahan
2. Resirasi anaerobik-oksigen. Respirasi yag tidak memelukan O2, senyawa anorganik, merupakan aseptor elektron (oksida). Respirasi ini terjadi pada saprophage (bakteri, ragi, protozoa, jamur). 3. Fermentasi. Fermentasi termasuk respirasi anaerobik, tetapi dengan bantuan senyawa organik yang merupakan aseptor elektron (oksidan). Contohnya ragi. Fermentasi ini penting dalam perdagangan, dan banyak terdapat didalam tanah. Respirasi ini mempunyai peranan penting di dalam pembusukan sisa-sisa tumbuhan. Fermentasi saprophage anaerobik secarakeseluruhan merupakan komponen-komponen minoritas dalam komunitas. Walaupun demikian mereka memegang peranan penting dalam ekosistem karena mereka tanpa oksigen. Sebagai contoh efesiensi sistem pembuangan limbah manusia dalam bentuk tanki septik, merupakan ekosistem heterotrop buatan sangat tergantung kepada kerja sama antara saprophag anaerobik dan aerobik. Hubungan antara kecepatan produksi total dan kecepatan pembusukan atau perombakan secara
keseluruhannya yang sangat penting di dalam biosfer. Pengaruh mempengaruhi fungsifungsi yang berlawanan itu mengendalikan atmosfer dan hidrofer. Apakah benar bahwa tumbuhan hijau merupakan paru-paru dunia karena tumbuhan tesrebut selain melakukan fotosintesis juga melakukan respirasi. Hal itu perlu dipelajari lebih jauh bahwa tumbuhan hijau yang lebih muda sedang melakukan pertumbuhan, proses fotosintesisnya lebih panjang daripada proses respirasi. Sehingga dapat diharapkan bahwa produksi O2 oleh tumbuhan lebih banyak daripada produksi CO2. Sedangkan pada tumbuhan yang sudah dewasa atau tua proses respirasi sama atau lebih panjang daripada proses fotosisntesis. Oleh karena iti sistem terbang pilih dalam produksi hutan tropis sangat tepat. Yang dewasa ini atau yang sudah tidak efektif lagi sebagai penghasil O2, dan harus diganti dengan pohon yang muda dengan jumlah yang lebih dengan yang ditebang atau paling tidak harus sama. Sehingga apa yang dikatakan bahwa hutan tropis sebagai paru-paru dunia dapat diharapkan. Di samping itu fotoperiodesme dari jenis tanaman juga menentukan. Adanya tumbuhan yang berhari pendek dan tumbuhan yang berhari panjang perlu mendapat perhatian pula. Dekomposisi Dihasilkan dari proses-proses biotik dan abiotik. Contohnya, kebakaran hutan yang terjadi di Kalimantan hampir setiap tahun, di sekitar gunung Ceremai pada tahun 1983, atau kebakaran hutan di Sulawesi Utara merupakan dekomposer dari pada sisasisa, melepaskan CO2 dalam jumlah besar dan gas-gas lan ke udara serta mineralmineral lain ke dalam tanah. Dekomposisi berlangsung melalui transformasi energi di dalam dan di antara organisme-organisme. Proses dekomposisi merupakan fungsi yang sangat penting, sebab jika proses ini tidak terjadi, semua makanan akan terikat pada tubuh-tubuh mati, dan dunia ini akan penuh oleh sisa-sisa dan bangkai-bangkai. Penghancuran untuk setiap tumbuhan dan binatang mati tidak sama. Lemak, gula dan protein dapat segera dibusukkan akan tetap selulosa, lignin, kayu lama sekali dihancurkannya. Demikian juga chitin, rambut dan tulang-tulang binatang sangat sukar dihancurkan.
Hasil yang lebih tahan dari dekomposisi berakhir sebagai humus (senyawasenyawa humik), yang merupakan komponen universal dari ekosistem-ekosistem. Tahap-tahap dekomposisi adalah sebagai berikut : 1. Pembentukan butiran-butiran kecil, sisa-sisa oelh aksi secara biologi. 2. Produksi humus yang relatif cepat serta pelepasan organik-organik yang larut oleh saprotrop-saprotrop. 3. Mineralisasi humus yang lebih perlahan-perlahan Di dalam proses dekomposisi tersebut diperlukan enzim-enzim yang terdapat di dalam saprotrop-saprotrop, dan ada yang tidak terdapat di dalam saprotrop tersebut seperti enzim yang khas yaitu deoksigenase. Enzim ini tidak terdapat pada saprotrop tanah atau air biasa. Adanya penyemprotan insektisida, herbisida maupun pestisida atau sisa-sisa kegiatan seperti limbah industri akan memperlambat dan memperendah degrabilitasnya. Perlu diketahui bahwa sisa-sisa, humus dan bahan organik lain yang mengalami dekomposisi memainkan peranan penting di dalam kesuburan. Di dalam jumlah yang sedang bahan-bahan ini menimbulkan tekstur yang baik untuk pertumbuhan tanaman. Antara
berbagai
jasad
renik,
terdapat
pembagian
tugas
dalam
proses
dekomposisi. Bakteri berfungsi lebih banyak dalam dekomposisi bangkai hewan. Sedangkan jamur atau cendawan lebih banyak berperan dalam penguraian sisa-sisa tumbuhan atau kayu. Perlu diketahui pula dalam sebelum terjadi penguraian oleh jasad renik, adakalanya hewan-hewan kecil seperti cacing, rayap atau serangga tanah turut berperan. Namun tanpa hewan-hewan kecil itupun jasad renik dapat melakukan dekomposisi secara langsung. Dalam ekosistem terlihat bahwa berbagai organisme pengurai secara langsung mampu menyediakan makanan untuk organisme lain, dan dalam gilirannya akan mempercepat proses dekomposisi. Dalam proses dekomposisi dihasilkan pula berbagai zat kimia yang mempunyai dampak positif sebagai perangsang pertumbuhan dan mempunyai dampak negatif sebagai penghambat pertumbuhan. Zat yang dihasilkan tersebut disebut dengan hormon lingkungan. Dengan demikian ternyata bahwa hasil dari dekomposisi tidak hanya berbentuk bahan makanan akan tetapi juga bahan kimiawi. Sebagai
mikroorganisme mempunyai fungsi di dalam ekosistem selain untuk mengatur keperluan guna kelangsungan kehidupan sendiri adalah juga sebagai : 1. Minirelisasi bahan-bahan organik yang telah mati. 2. Menghasilkan makanan untuk organisme lain. 3. Menghasilkan zat kimia yang disebut dengan hormon lingkungan. Materi dan Energi Dua aspek penting dalam ekosistem yaitu daur materi (mineral) dan aliran energi. Di samping itu pula di dalam ekosistem ada terkandung sistem informasi yang seharusnya dapat ditejemahkan manusia dalam menanggulangi lingkungan. Tubuh makhluk hidup seperti hewan, manusia dan tumbuhan serta benda-benda lain tersusun oleh materi (mineral). Materi terdiri dari unsur kimia yaitu C (karbon), H (hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen) dan P (fosfor) dan lainnya. Unsur kimia berkombinasi membentuk molekul gas oksigen yang terdiri dari O2, molekul air yang terdiri dari H2O. Ada pula molekul yang lebih kompleks yaitu molekul glukose atau karbohidrat terdiri dari C6H12O6. Di dalam tubuh makhluk hidup selain terdapat materi juga terdapat energi. Untuk melakukan kerja diperlukan energi. Energi dapat dikatakan sebagai kemampuan untuk melakukan pekerjaan. Seperti melakukan perjalanan memerlukan energi. Belajar memerlukan energi karena semua tipe tersebut adalah pekerjaan. Makanpun memerlukan energi seperti untuk mengunyah makanan agar makanan itu hancur. Pada perkembangan dan pertumbuhan tanaman tersusunlah materi menjadi kayu misalnya. Pertumbuhan dan pemeliharaan pertumbuhan anak-anak menjadi dewasa itu pun mrupakan kerja. Energi tidak dapat dilihat, yang dapat dilihat hanya efek daripada energi yang dimaksud. Misalnya tanaman menjadi besar atau anak-anak menjadi besar. Ataupun dikala menggunakan energi dengan bahan baku batu bara pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), dapat dilihat sewaktu batu bara dibakar, air menjadi uap dan mesin-mesin akhirnya bergerak atau bekerja. Atau adanya energi dan bahan baku bensin yang dapat dilihat yaitu terjadinya pembakaran dalam mesin mobil dan mobil tersebut dapat berjalan. Jika pada tumbuhan, dalm proses fotosintesis, dengan sumber
energi dan sinar matahari proses fotosintesis itu yaitu misalnya dalam bentuk buah atau bunga. Jika energi tidak ada, maka buah atau bunga itu pun juga tidak ada. Jelas sekali bahwa untuk pemeliharaan dan pengembangan ekosistem dan segenap unsur-unsurnya mutlak harus ada energi. Seperti yang telah dikemukakan bahwa pada ekonomi uang merupakan sumber energi. Jiak tidak ada uang maka perekonomian negara tidak akan berjalan. Begitu pula dalam ekologi, jika tidak ada energi kehidupan tidan akan terjadi. Sebenarnya dalam kehidupan ada tiga sumber energi yaitu energi berasal dari matahari, energi yang berasal dari panas bumi dan energi nuklir. Namun dalam komunitas biotik sumber energi adalah sinar matahari. Yatu sinar matahari yang diambil oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Dalam proses ini energi sinar matahari diubah menjadi energi kimia menjadi pati yang tersimpan dalam molekul glukose yang selanjutnya diubah menjadi pati yang tersimpan dalam tumbuhtumbuhan yang merupakan bahan untk pembentukan bagian-bagian tumbuhan seprti akar, cabang, daun, buah atau bunga. Dalam kondisi tertentu tumbuhan atau hewan yang mati tidak membusuk yang kemudian akan menjadi fosil. Dalam fosil yang berbentuk batu bara atau minyak bmi tersebut masih tersimpan energi. Proses pembentukan fosil memerlukan waktuyang sangat lama sekali mungkin sampai beratu ataupun berjuta tahun. Energi di alam mengikuti hukum yang terkenal dengan hukum termodinamika yaitu : 1. Energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hnya mengalami transformasi atau hanya dapat diubah. Misalnya energi matahari hanya dapat diubah menjadi energi panas atau dapat diubah pila menjadi energi kimia atau energi potensil dalam bentuk makanan dan lainnya. Hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi. 2. Setiap perubahan bentuk energi, pasti terjadi degradasi energi dari bentuk energi yang terpusat menjadi bentuk yang terpancar. Benda panas pasti menyebarkan panas kelingkungan yang lebih rendah suhunya. Proses transformasi energi tidak ada secara spontan dari suatu bentuk energi misalnya energi cahaya menjadi energi potensial berlangsung dengan 100 % efesien. Dapat diuraikan sebagai berikut : a. Proses transformasi energi tidak perah spontan kecuali perombakan dari keadaan pekat menjadi encer.
b. Proses transformasi energi tidak ada yang terjadi dengan 100% efesien. Hukum termodinamika erat hubungannya dengan hukum entropi, yakni bahwa semua perubahan yang menghasilkan energi adalah perombakan menjadi bentuk yang lebih sederhana. Hal ini selalu berlangsung dengan efisiensi yang tidak pernah mencapai seratus persen. Oleh karena itu selalu akan terjadi suatu kelebihan dalam transformasi ini dalam bentuk limbah. Ekosistem memberikan informasi yang sangat bermanfaat bagi manusia dan perlu dipelajari agar manusia tersebut dapat melakukan sesuatu yang tepat dalam pelestarian lingkungan. Interaksi di antara komponen-komponen ekosistem tidak hanya terjadi melalui aliran energi dan siklus materi, akan tetapi juga melalui pertukaran informasi. Informasi dalam hal ini dapat dirumuskan sebagai suatu simbol atau sebagai indikator tentang sesuatu yang terjadi atau yang ada di masa lalu, baik masa sekarang maupun untuk masa mendatang pada komponen ekosistem, baik secara individu, maupun secara keseluruhan pada sistem itu. Sebagai contoh : 1. Adanya fosil tulang belulang pada batu-batuan memberikan informasi tentang masa lalu dari sistem tersebut kepada ahli paleontologi. Bahwa di tempat itu pada masa lalu terdapat penghuni dari jenis hewan tertentu yang sekarang mungkin sudah dari jenis hewan tertentu yang sekarang mungkin sudah tidak ada lagi. 2. Telapak kaki gajah atau kotoran gajah, memberikan informasi atau pentunjuk kepada seseorang bahwa dia sudah berada di dalam hutan. 3. Adanya sinar merah pada saat matahari akan terbenam (sunset) memberikan informasi misalnya kepada pelaut bahwa besok hari udara akan baik. 4. Adanya
sinar
merah
pada
saat
matahari
terbit
(sunrise),
informasi
ini
memperingatkan bahwa akan ada topan atau angin ribut. 5. Warna yang beraneka pada hewan, misalnya warna kuning dan belang-belang pada harimau, tanda kurik-belang pada anak menjangan, binatang mamalia yang berwarna coklat abu-abu. Ular yang berwarna kuning belang-belangdan bintik hitam serta bunglon yang warnanya dapat berubah sesuai dengan di mana dia hinggap banyak lagi contoh lain. warna yang beraneka ini ada maksudnya. Warna-warna
hewan tersebut adalah bentuk informasi kepada jenis-jenis yang lain. informasi ini dapat menolong kedu belah pihak. Ada juga maksudnya agar tidak mudah terlihat oleh musuhnya dan juga agar mudah dikenal oleh pasangannya. Di samping itu ada juga yang memberikan peringatan ular yang berwarna kuning strip-strip itu harus dijauhi atau hati-hati karena warna tersebut memberikan informasi bahwa ular daun, yang tidak mempunyai bisa, sehingga perlu sekali melindungi dirinya, terlihat dari warnanya menyerupai warna daun yang hijau. Dengan maksud agar tidak mudah diketahui musuhnya. Banyak sekali contoh-contoh yang berkaitan dengan informasi diberikan oleh warna. Di samping untuk melindungi diri, warnapun memberikan informasi mengenai identitas dari spesies tertentu. Seperti burung-burung di pohon kecil-kecil. Biasanya burung-burung jantan mempunyai warna yang cemerlang supaya mudah terlihat oleh pasangannya. Burung-burung betina sering ada di dalam sarang yang biasanya berwarna pucat sehingga hampir tidak terlihat oleh predator sehingga akan aman dari gangguan predator. Begitu pula orang hutan yang berwarna hitam, biasanya suka pada bayangan hitam, pada pohon yang lebat dan gelap. Ataupun kunang-kunang yang mempunyai cahaya yang spesifik menunjukkan di sekitar itu masih ada padang rumput. Bunga bangkai atau Rafflesia sp yang berbau bangkai agar dapat diketahui terutama bagi hewan-hewan kecil supaya tidak hinggap di bunga itu sehingga menjadi mangsanya, begitu pula agar tidak terinjak oleh manusia karena dapat menyebabkan sakit kulit. Informasi-informasi tersebut akan terdapat pada semua komponen ekosistem. Demikian pula pada tumbuhan banyak informasi yang dapat kita peroleh. Misalnya tumbuhan yang mempunyai aroma yang menyegarkan, warna atau bentuk bunga, daun dan buah yang sangat menarik. Buah mangga yang menggiurkan, buah salam yang menarik burung, buah rambutan yang beraneka warna, bentuk pohon saputangan yang spesifik. Bahkan jenis tumbuhan lokal akan memberikan informasi tentang adanya kandungan uranium, atau minyak atau batu bara atau lainnya di dalam tanah pada tempat tumbuhan itu tumbuh. Adapun kandungan air, informasi tentang kesuburan tanah, jenis tanah dan lain sebagainya. Dalam hal ini terlihat sekali kesempurnaan yang telah diciptakan-Nya. Jenis tumbuhan tertentu yang dominan di dalam ekosistem, akan
menentukan pula jenis tumbuhan lain di sekitarnya. Hal ini akan memberikan informasi pula jenis hewan yang terdapat, serta kualitas lingkungan dalam ekosistem dimaksud. Banyak sekali informasi yang terkandung di dalam ekosistem. Sesuai dengan apa yang telah diuraikan bahwa alam terkembang
menjadi guru atau alam tersebut
merupakan laboratorium dalam kehidupan ini. Sampai di mana makhluk tersebut terutama manusia dapat menggali informasi-informasi tersebut sangat tergantung kepda perhatian atau daya penalaran yang berhubungan dengan kemajuan dari bangsa tersebut. Penggalian informasi ini juga dipengaruhi oleh kultur suatu bangsa. Sejak abad keXX ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) manusia telah banyak menemukan tingkat informasi yang mampu diolahnya, misalnya dalam usaha mendeteksi radioaktif, menggunakan sistem radar yang diperoleh dari informasi sistem navigasi dari kelelawar. Penggunaan warna loreng-loreng pada pakaian angkatan bersenjata. Kemampuan manusia dalam memonitor keadaan cuaca. Dalam usaha memanfaatkan sistem ini yang paling ulama bagi manusia sekarang ini adalah bagaimana ia dapat memproses dan menganalisis data dari arus informasi ini sehingga dapat melakukan tindakan yang tepat dalam menghadapi masalah lingkungan. Keseimbangan dan Adaptasi Ekosistem
mempunyai keteraturan,
berwujud sebagai kemampuan
untuk
memelihara diri-sendiri, mengatur sendiri, serta mengadakan keseimbangan kembali. Oleh karena itu dalam sistem kehidupan ada kecenderungan untuk melawan perubahan atau usaha agar berada dalam suatu keseimbangan (homeostasis). Homeo=sama, statis=berdiri, jadi homeostasis merupakan istilah yang umumnya diterapkan kepada kecenderungan sistem-sistem biologi untuk bertahan terhadap perubahan-perubahan dan tetap berada dalam keadaan seimbangan. Homeostatis merupakan kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan. Faktor-faktor yang mengaturnya sangat rumit yang meliputi : 1. Mekanisme yang mengatur penyimpangan bahan-bahan. 2. Pelepasan hara makanan. 3. Pertumbuhan organisme dan produksi
4. Dekomposisi bahan-bahan organik. Di sini terlihat bahwa ekosistem mampu memelihara dan mengatur diri sendiri. Hal ini sama dengan yang dilakukan oleh komponen populasi dan organisme-organisme lainnya. Namun dalam pengendalian ini, ada batasnya yaitu jika gangguan meningkat mungkin tdak akan mampu kembali ke tingkat yang benar-benar sama dengan keadaan semula. Ekosistem-ekosistem baru seperti tipe pertanian modern, akan kurang tahan terhadap gangguan luar kalau dibandingkan dengan sistem-sistem yang matang. Dalam sistem yang matang komponen-komponennya mempunyai kesempatan untuk melakukan penyesuaian-penyesuaian antara satu dengan yang lainnya. Walaupun kecil gangguan tersebut, akan menimbulkan pengaruh yang jauh jangkauannya di dalam ekosistem. Dalam situasi ini pengendalian homeostasis akan terjadi dengan baik jika masa penyesuaian dari komponen-komponen ekosistem tersebut berjalan secara evolusi. Setiap individu dalam suatu ekosistem akan mengalami adaptasi terhadap lingkungannya yang telah berubah itu. Pengertian mengenai adaptasi ini dapat bersifat dinamik dan dapat pula bersifat statik. Adaptasi yang bemakna dinamik merupakan suatu proses penyesuaian diri kepada suatu proses, dalam rangka penyesuaian diri kepada suatu sistem. Istilah lain yang mirip dengan pengertian ini adalah perubahan yang bersifat responsif. Adaptasi adalah setiap sifat atau bagian yang dimiliki organisme yang berfaedah bagi kelanjutan hidupnya pada perubahan keadaan di sekeliling habitatnya. Sifat tersebut memungkinkan tanaman menggunakan lebih banyak unsur-unsur hara, suhu, cahaya yang tersedia. Dan mempunyai sifat-sifat resistensi terhadap penyakit maupun hama. Bentuk adaptasi ada : 1. Adaptasi morfologis : yaitu adaptasi yang berhubungan dengan seperti kekuatan batang atau bentuk daun. 2. Adaptasi fisiologis : yaitu usaha penyesuaian diri yang menghasilkan ketahanan terhadap parasit, kemampuan yang menghasilkan ketahanan terhadap parasit, kemmpuan yang lebih besar dalam mengambil unsur hara atau tahan terhadap kekeringan.
Adaptasi dikatakan juga merupakan kemampuan individu untuk mengatasi keadaan lingkungan dan menggunakan sumber-sumber alam lebih banyak untuk mempertahankan hidupnya dalam relung yang diduduki. Ini berarti bahwa setiap organisme mempunyai sifat adaptasi untuk hidup pada berbagai macam keadaan lingkungan. Jadi adaptasi itu adalah kemampuan individu untuk menyesuaikan diri dengan perubahan lingkungan. Diharapkan manusia dapat berpikir bahwa dia adalah bagian dari ekosistem dan bukanlah terpisah atau manusia itu tidak berada di luar ekosistem. Sehingga manusia itu harus mempunyai tanggung jawab moralnya diselaraskan dengan kekuatan manusia tersebut untuk mempengaruhi perubahan-perubahan terutama di dalam pengelolaan sumber daya alam. Pada ahli ekologi harus mampu menunjukan bahwa pemeliharaan lingkungan itu sangat penting untuk kelangsungan hidup ini. Manusia tersebut harus mempunyai kesadaran lingkungan, sehigga pemeliharaan lingkungan atau pelestarian lingkungan merupakan suatu kebutuhan atau memiliki homeostatis untuk menaklkkan buldozer, beton-beton tinggi, pencemaran udara, pencemaran air maupun pencemaran tanah yang sukar mengendalikannya selama populaasi manusia sendiri di luar pengendalian. Habitat dan Relung (niche) Habitat adalah tempat hidup makhluk hidup. Misalnya habitat kodok adalah di darat setelah dewasa, di air apabila masih menjadi berudu atau telurnya. Dalam hal ini kodok mempunyai dua habitat. Contoh lain yaitu iakn arwana mempunyai habitat di air tawar, ada pula yang di air payau. Ikan paus dan ikan hiu habitatnya di air asin sedangkan ikan mas habitatnya di air tawar, pohon bakau mempunyai habitat di pantai yang berlumpur dan tanah salinitas dan membutuhkan arus yang tenang. Setiap makhluk hidup mempunyai habitat yang sesuai dengan kebutuhannya. Apabila terjadi gangguan atau perubahan yang cepat makhluk tersebut mungkin akan mati atau pergi mencari habitat lain yang coco. Misalnya jika terjadi arus terus-mnerus di pantai habitat bakau, dapat dipastikan bakau tersebut tidak akan bertahan hidup. Akan tetapi jika terjadi perubahan secara perlahan atau berevolusi, lama kelamaan makhluk yang ada di situ akan berusaha melakukan penyesuaian diri, atau beradaptasi yang akhirnya
mungkin akan terjadi jenis baru. Habitat dapat disebut alamat makhluk tersebut. Dan setiap makhluk dapat mempunyai lebih dari satu habitat. Relung atau niche merupakan cara hidup dari makhluk hidup dalam habitatnya. Seperti burung ada yang memakan buah atau biji, ada pula yang memakan ulat atau semut, ada pula yang memakan iakn atau kodok, atau kembang bangkai yang memakan bangkai. Cara hidup seperti ini disebut relung atau niche. Niche ada yang bersifat umum dan ada pula yang bersifat spesifik. Seperti ayam termasuk mempunyai niche yang umum karena dapat memakan cacing, padi, daging, ikan, rumput dan lainnya. Termasuk manusia yang memakan segalanya. Dalam hal ini ayam dan manusi juga polifag, yang berarti makan banyak jenis. Ada juga yang makan beberapa jenis disebut oligofag, bahkan ada pula yang hanya makan satu jenis seperti wereng, hanya makan padi. Wereng ini tergolong monofag. Dalam satu habitat dapat hidup berbagai jenis makhluk. Jika ada dua hewan misalnya mempunyai niche yang sama maka akan terjadi persaingan. Dalam persaingan yang ketat, masing-masing jenis mempertinggi efisiensi cara hidup. Dan masing-masing akan menjadi lebih spesialis yaitu relungnya menyempit. Akan tetapi bila populasi semakin meningkat, maka persaingan antar individu yang lemah akan terdesak kebagian niche yang marginal. Sebagai efeknya ialah melebarnya relung, dan jenis tersebut akan menjadi lebih generalis. Ini berarti jenis tersebut semakin tahan dan kuat. Makin spesialis suatu jenis semakin rentan makhluk tersebut. Hal ini ada hubungannya dengan makan poko suatu bangsa yang hanya tergantung pada beras atau kentang, akan menimbulkan masalah jika beras atau kentang tersebut produksinya menurun atau terkena serangan hama dan penyakit yang sanagat menurunkan produksinya. Cara hidup relung atau niche dari makhluk tersebut disebut juga profesi. Kelentingan (resilience) Suatu sistem akan memberikan tanggapan terhadap suatu gannguan, baik gangguan yang disengaja maupun yang tidak disengaja. Tanggapan tersebut sesuai dengan keadaan kelentingan yang dimilikinya. Kelentingan merupakan sifat suatu sistem yang memungkinkannya kembali kepada stanilitas semula, bahkan untuk
menyerap dan memanfaatkan gangguan yang menimbulkan dinamika atau perubahn kecil. Gangguan kecil terhadap suatu sub sistem dapat diserap berangsur-angsur, terutamaapabila tidak ada tanda-tanda akan dekatnya suatu batas bahaya. Dalam suatu sistem dengan kepentingan stabilitas sistem itu. Sebaliknya sistem yang mempunyai kelentingan kecil, sistem yang mempunyai dinamika tersebut dapat berubah menjadi sistem baru. Daya Dukung dan Strategi Hidup Pengertian tentang daya dukung sebagai berikut : a. Daya dukung lingkungan (carryng capacity) merupakan batas teratas dari pertimbuhan suatu populasi, di atas mana jumlah populasi itu tidak lagi dapat didukung oleh sarana, sumber daya dan lingkungan yang ada. Ada makhluk yang mempunyai strategi hidup dengan memperhatikan daya dukungan lingkungan. Makhluk tersebut akan menekan populasinya apabila jumlahnya ssudah mendekati batas daya dukung tersebut. Namun ada pula makhluk hidup yang tidak peduli dengan batas daya dukung itu dan mereka akan berkembang biak menurut nalurinya. b. Pengertian daya dukung yang dikenal dalam ilmu pengetahuan margasatwa. Dalam hal ini daya didukung oleh suatu habitat. c. Pengertian
daya
dukung
yang
dikenal
dalam
ilmu
pengelolaan
padang
penggembalaan. Dalam hal ini daya dukung ialah jumlah individu yang dapat didukung oleh habitat dalam keadaan sehat dan kuat. Batasan daya dukung yang berhubungan dengan populasi adalah jumlah individu yang dapat didukung oleh suatu satuan luas sumber daya dan lingkungan yang dapat memberikan sumber daya dan lingkungan dalam keadaan sejahtera. Dalam hal ini daya dukung mempunyai dua komponen yaitu besarnya populasi manusia dan luas sumber daya dan lingkungan yang dapat memberikan kesejahteraan kepada populasi manusia. Menurut Young (1976) daya dukung tanah adalah sebagai jumlah penduduk yang dapat ditunjang per satuan daerah, pada tingkat teknologi dan tingkat kehidupan tertentu. Daya dukung tanah dapat dihitung dari kebutuhan tanah per kapita (orang) dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
(L + F) A=C.
100 .
L
ha/kapita P
C = luas satuan tanah yang ditanami per kapita pada tahun tertentu. L = Lamanya jangka waktu tanah ditanami dalam siklus penanaman baru. F = Lamanya jangka waktu tanah tidak ditanami. P = persentase tanah yang ditanam terhadap jumlah tanah seluruhnya. Daya dukung lingkungan pariwisata dipengaruhi oleh tiga faktor utama yaitu tujuan wisatawan, sikap wiatawan dan faktor lingkungan biofisik lokasi pariwisata. Tujuan pariwisata untuk mendapatkan kesegaran kembali, setelah bersenang-senang dengan mendapatkan hiburan yang dilakukan di luar lingkungan kesibukannya sehari-sehari. Berdasarkan tujuan ini daya dukung lingkungan pariwisata menjadi subjektif. Begitu pula sikap wisatawan misalnya membuang sampah tidak pada tempatnya, yang suka melakukan vandalisme atau masa bodoh dengan lingkungan akan mempengaruhi daya dukung. Ekosistem yang kuat mempunyai daya dukung yang tinggi misalnya lokasi yang landai dengan ketinggian yang rendah dari permukaan laut, suhu yang tinggi, tanah yang subur. Tanah yang datar dan landai tidak mudah terjadi erosi, jika terjadi kerusakan tanaman akan dapat pulih kembali karena suhu dan tanah yang menunjang. Akan tetapi sebaliknya keadaan biofisik, seperti di dataran tinggi atau di peginungan dengan suhu yang rendah tanah yang miring serta tidak subur, ada kalanya muncul gas beracun, ini sebuah contoh ekosistem yang rapuh akan mudah terganggu, karena banyaknya pengunjung, sikap pengunjung. Seperti daerah pariwisata gunung Papandayan, gunung Gede ataupun di Taman Safari di kawasan Cisarua-Puncak Bogor. Strata Hidup Manusia Dalam biologi diknal adanya dua macam strategi hidup yang ekstrim, yakni strategi hidup r dan strategi hidup K. Jenis makhluk hidup dengan strategi hidup r
adalah yang mengalami pertumbuhan populasi yang cepat dengan mengabaikan terlampaunya daya dukung lingkungan (Gambar 23A). Manusia pada hakikatnya adalah jenis makhluk hidup yang berstrategi hidup K yakni yang memperhatikan batas daya dukungg lingkungan. Kalau populasinyasudah mendekati batas daya dukung maka akan terjadi perubahan laju kehidupan karena pengaruh kelentingan lingkungan (enviromental
resistance
atau
environmental
resilience)
yang
menahan
laju
pertumbuhan sehingga terjadi pertumbuhan yang berimpit batas daya dukung. Tipe-tipe Ekosistem Hidup dalam kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang pesat telah membuat manusia lebih berhati-hati akan dampak negatif dari kemajuan tersebut. banyak dampak yang telah ditimbulkan terhadap komponen biologi (flora, fauna) dan terhadap manusia itu sendiri. Sehubungan dengan itu manusia sebagai khalifah Tuhan di bumi ini harus lebih berhati-hati dalam memanfaatkan kemajuan tersebut. manusia sekarang dituntut untuk berpandangan secara holistik, jauh ke depan dan memikirkan anak cucu dan harus mempertimbangkan prinsip-prinsip ekologi (ekosistem) dalam mengikuti kemajuan dimaksud. Oelh karena itu sudah waktunya semua manusia termasuk orang awam dapat memahami ekosistem atau alam sekitar. Perlu diketahui pula banyak sekali ekosistem yang telah berubah fungsi, dengan kata lain banyak ekosistem alami yang telah dipengaruhi oleh manusia.. Sehubungan dengan itu dalam pengelompokan ekosistem yang dikaitkan dengan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) dapat dibagi menjadi ekosistem alami dan ekosistem buatan. Ekosistem alami adalah ekosistem yang belum pernah adalah campur tangan manusia contohnya hutan belantara di Sumatera, Kalimantan, Irian dan Sulawesi. Ekosistem buatan adalah ekosistem yang sudah banyak dipengaruhi manusia misalnya kota Jakarta, atau kota lain, danau buatan, sawah atau ekosistem pertanian. Untuk memudahkan mengamatinya dapat dikemukakan perbedaan antara kedua ekosistem dimaksud sebgai berikut : Ekosistem Buatan
Komponen-komponen biasanya kurang lengkap, memerlukan subsidi energi, memerlukan pemeliharaan atau perawatan, mudah terganggu, dan mudah tercemar. Ekosistem buatan lebih rentan terhadap perubahan atau tidak mantap. Ekosistem Alami Komponen-komponenny lebih lengkap, tidak memerlukan pemeliharaan atau subsidi energi karena dapat memelihara dan memenuhi sendiri, dan selalu dalam keseimbangan. Ekosistem ini lebih mantap, tidak mudah terganggu, tidak mudah tercemar, kecuali jiak ada bencana alam. Seperti telah dikemukakan bahwa batas dari ekosistem itu dapat ditinjau dari kelengkapan komponen yang ada. Selama masih ada komponen-komponen ekosistem di dalamnya, maka lokasi tersebut dapat disebut ekosistem. Dalam hal ini ekosistem dapat dibagi menjadi ekosistem lengkap dan ekosistem tidak lengkap. Berdasarkan habitat ekosistem dapat dibagi : 1. Ekosistem mangrove. 2. Ekosistem pantai. 3. Sungai dan danau. 4. Ekosistem rawa gambut. 5. Ekosistem rawa air tawar. 6. Hutan dataran rendah. 7. Hutan dataran rendah yang tidak umum. 8. Gunung. 9. Gua. Ekosistem juga dapat dibedakan berdasarkan tipe-tipe biom atau unit-unit komunitas besar, yang terdiri dari formasi vegetasi dan hewan atau unsur-unsur lainnya. Biom adalah sekolompok ekosistem darat pada sebuah benua yang mempunyai struktur dan fisiognomi vegetasi yang sama sifat-sifat lingkungan yang sama dan mempunyai karakteristik komunitas hewan yang sama pula. Ekosistem ini mudah dikenal, baik yang sudah mencapai fase perkembangan serta sesuai dengan iklim regional. Indonesia mempunyai beberapa tipe biom yaitu : 1. Huatn hujan.
2. Hutan musim. 3. Sarvana. 4. Padang rumput. Pengamatan Ekositem Untuk memudahkan mengenal dan mengerti serta memahami ekosisten perlu dilakukan pengenalan di lapangan. Apakah itu ekosistem darat (terrestrial) atau ekosistem air (aquatik) Perhatikan pekarangan diluar rumah. Pekarangan adalah ekosistem darat yang paling dekat dengan penghuninya. Kalau melihat fungsi dan struktur pekarangan, ekosistem pekarangan mempunyai potensi yang besar. Karena di pekarangan biasanya terdapat keanekaragaman hayati yang cukup tinggi, dapat memberikan sumber karbohidrat, mineral, vitamin dan protein baik yang nabati maupun hewani. Karena di pekarangan biasanya juga terdapat berbagai ternak. Disitupun dapat diusahakan apotik hidup dan warung hidup. Artinya dengan keanekaragaman yang tinggi kita dapat menanam jenis tanaman obat-obatan, sayur-mayur, buah-buahan, tanaman hias serta tanaman lainya yang dapat menjadi pendapatan tambahan ibu-ibu rumah tangga. Setiap saat hasilnya dapat dipetik dalam keadaan segar atau bila saja diperlukan, apakah untuk obat, atau penyegar ataupun untuk dimakan. Serta dipekarangan penghuninya dapat menyalurkan hobi atau media pendidikan misalnya tempat melakukan percobaan-percobaan. Jelas bahwa segala macam kegiatan dapat dilaksanakan di pekarangan yang dapat meliputi aspek estetika, fungsional, dan pelestarian lingkungan. Begitu banyaknya aspirasi penghunimya dapat diaplikasikan dipekarangan dapat merupakan simbol status penghuninya. Dalam hal ini ekosistem pekarangan merupakan ekosistem buatan, termasuk ekosistem yang stabil apabila : 1. Permukaan pekarangan datar, karenanya tidak terdapat erosi, 2. Tanaman di pekarangan beraneka ragam, dengan tujuknya yang berlapis-lapis, sehingga dapat menahan air hujan yang jatuh sehingga dapat mengurami air larian. 3. Terbentuknya iklim mikro yang lebih baik (sejuk). 4. Pembentukan humus tak terganggu dan erus mendapat tambahan bahan-bahan organis.
5. Dapat dilaksanakan daur ulang limbah rumah tangga. Ekosistem Kolam Secara
kesuluruhan
kolam
merupakan
suatu
ekosistem
aquatik.
Kolam
merupakan tempat hidup dari hewan-hewan air dan vegetasi air. Vegetasi dan hewan air menjadikan kolam sebagai suatu sistem yang mempunyai fungsi tertentu. Misalnya kolam ikan hias, kolam ikan mas atau tambak. Di dalam kolam tersebut terdapat hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya. Komponen-komponen ekosistem kolam dapat diamati sebagai berikut : 1. Senyawa-senyawa abiotik terdiri dari air, CO2, O2, Ca, Nitrogen dan garam-garam fosfor, asam-asam amino, humik dan lainnya. Sebagian besar dari bahan makanan yang penting berada dalam air berbentuk larutan setiap saat dapat dimanfaatkan oleh organisme-organisme. Bagian yang lebih besar lagi terikat dalam benda-benda berbentuk butiran endapan, terutama terdapat dilapisan endapan dasar dan di dalam organisme itu sendiri. Kolam atau danau bukanlah merupakan sebuah tubuh air yang mengandung bahan-bahan makanan, akan tetapi merupakan suatu sistem di mana bahan makanan berada dalam bentuk padat. Kecepatan fungsi dari ekosistem tersebut sangat tergantung kepada aliran energi, yaitu dari penggunaan sinar matahari, pengambilan bahan makanan dari benda-benda padat, yang dipengaruhi oleh temperatur, panjangnya hari, atau unsur-unsur iklim lainnya. 2. Organisme produsen Organisme produsen atau vegetasi air mempunyai dua tipe yaitu : a. Tumbuhan berakar atau terapung. Biasanya hanya tumbuhan pada air yang dangkal. b. Tumbuhan kecil yang terapung, biasanya algae atau ganggang yang disebut phitoplankton (phito = tumbuhan, plankton = terapung). Phitoplankton tersebut di seluruh kolam sampai ke dalam lapisan yang tembus cahaya. Dalam jumlah banyak phitoplankton ini menyebabkan air kolam kelihatan hijau, sehingga dapat dilihat dengan mata biasa. Pada dasarnya kola-kolam atau di danau-danau yang besar
dan
dalam
ataupun
di
laut,
phitoplankton
jauh
lebih
daripadavegetasi berakar sebagai produsen pertama dalam ekosistem.
penting
3. Organisme-organisme makrokunsumer. Organisme ini terdiri dari binatang-binatang seperti larva serangga, krustase dan ikan. Makrokonsumer pertama yaitu herbivora yang memakan langsung tumbuhan atau sisa tumbuhan terdiri dari zooplnkton (zoo = hewan, plankton = terapung), dan bentos yaitu hewan-hewan yang berada di dasar. Konsumen kedua atau karnivora seperti serangga pemangsa dan ikan-ikan buruan memakan makanan konsumen primer atau sekunder. Tipe konsumen lain yang penting adalah detritoviora yang hidup dari hasil pembusukan bahan organik dari lapisan-lapisan autropik di atasnya. 4. Organisme-organisme saprotropik. Bakteri, flagellata dan jamur tersebar di seluruh kolam, terutama sekali banyak terdapat di lapiran antara lumpur air di sepanjang dasar di mana terkumpul tumbuhtumbuhan dan binatang. Beberapa bakteri dan jamur dapat menyebabkan penyakit dan menyerang organisme hidup, dan ada pula yang meynyerang bangkai. Pembusukan dan perombakan berlangsung cepat di dalam air, bila ditunjang oleh temperatur yang baik. Organisme-oragnisme tersebut memecah menjadi bagianbagian yang kemudian terurai menjadi mineral-mineral, yang kemudian dapat digunakan kembali oleh vegetasi. Metabolisme sistem berlangsung terus dengan bantuan energi sinar matahari, sedangkan kecepatan metabolismenya dan kemantapan nisbi kolam tergantung kepada kecepatan arus masuk dari bahan-bahan hujan, dan dari daerah pengairan lokasi kolam itu. Ekosistem Padang Rumput Meskipun kelihatannya padang rumput berbeda dengan kolam, namun kedua tipe ekosistem itu sebenarnya jika dilihat secara keseluruhan mempunyai struktur dasar yang sama dan mereka berfungsi dalam cara yang sama pula. Perbedaan yang mencolok antara ekosistem darat dan air adalah pada ukuran tumbuhan hijau. Ukuran autotrof darat cenderung lebih besar, baik sebgai individu-individu dan sebgaai biomas persatuan luas daerah. Phytoplankton dari lautan terbuka atau di dalam kolam-kolam, jika dibandingkan dengan hutan belantara yang mempunyai pohon-pohon yang besarsekali akan sangat terasa perbedaannya. Komunitas air dangkal (tepi-tepi kolam, danau
laut, demikian juga rawa-rawa), padang rumput dan gurun-gurun merupakan bentuk peralihan di antara kedua komunitas komunitas yang ekstrim tadi. Kenyataannya seluruh biosfer dapat dibayangkan sebagai gradien yang luas daripada ekosistem laut dalam satu sisi dan hutan yang luas di sisi lainnya. Di dalam ekosistem perairan dan darat sebagian besar dari energi sinar matahari dihilangkan dalam bentuk penguapan air, dan hanya sebagian kecil atau lebih kurang 5% yang terikat dalam fotosintesis. Untuk setiap gram CO 2 yang diikat di dalam ekosistem padang rumput atau hutan, maka sebanyak 100 gram air harus dipindahkan dari tanah, melalui jaringan-jaringan tumbuhan, seperti transpirasi. Akuarium Ke dalam akuarium yang berukuran sekitar 12 gallon dapat dimasukkan : ikan, keong, siput, berbagai mikroorganisme yang berhubungan, dan tanaman air seperti rumput belut (Vallisneria, sp). Semua yang dimasukkan merupakan unsur-unsur ekosistem yang satu sama lain akan saling membutuhkan. Siput dalam hal ini berguna untuk merombak benda-benda atau zat-zat yang diperlukan ke dalam endapan lumpur yang subur untuk pertumbuhan tumbuhan air. Jika ikan terlalu banyak, maka keseimbangan akan gagal karena ikan memerlukan banyak air danorganismeorganisme makanan pembantu. Seekor ikan yang berukuran sedang dapat memenuhi keperluannya dengan lengkap memerlukan banyak air dan organisme makanan tertentu. Memelihara iakn dalam akuarium merupakan kesenangan bagi pemiliknya baik di rumah atau di kantor-kantor, maupun sekolah-sekolah. Makanan tambahan, dan aerasi perlu diberikan. Begitu pula pembersihan secara berkala harus dilakukan. Apalagi jika jumlah ikannya banyak dalam akuarium yang kecil. Pengendalian Lingkungan Secara Biologi Organisme-organisme selalu menyesuaikan diri terhadap lingkungan fisik dan lingkungan
geokimia
mengendalikan
dalam
hal
kegiatan-kegiatan
kebutuhan
biologinya.
organisme-organisme.
Lingkungan Lingkungan
abiotik abiotik
mengendalikan kegiatan-kegiatan organisme-organisme. Tidak banyak yang menyadari
bahwa organisme-organisme itu mempengaruhi dan mengendalikan lingkungan abiotik dalam banyak cara. Perubahan-perubahan di dalam alam fisik dan kimia dari bahanbahan yang tidak aktif secara tetap dipengaruhi oleh organisme-organisme yang mengembalikan senyawa-senyawa baru dan sumber-sumber energi ke lingkungan. Kandungan kimia laut dan lumpur di dasarnya sangat ditentukan oleh kegiatan organisme-organisme laut. Tumbuhan yang tumbuh pada bukit pasir membangun tanah yang sangat berbeda dari substrat asalnya. Contoh yang lain yaitu kepulauan karang di bawah lautan Teduh Selatan, di sana terlihat bagaimana organisme-organisme mempengaruhi lingkungan abiotiknya. Dari bahan mentah yang sederhana, dan seluruh kepulauan dibangun dari hasil kegiatan binatang-binatang karang. Komposisi dari atmosfer dikendalikan oleh organisme-organisme yang ada. Manusia Manusia selalu berusaha mengubah lingkungan untuk memperoleh keperluannya. Kadang-kadang dalam kegiatan demikian manusia seolah-olah mengganggu, dan bahkan dapat meusak komponen-komponen biotik. Manusia adalah heterotrop dan phagotrop yang tumbuh dengan subur dekat penghujung rantai-rantai makanan yang kompleks. Ketergantungannya dari lingkungan alam tetap akan terjadi, tidak peduli bagaimanapun rumitnya teknologi yang dimilikinya. Kota-kota besar merupakan parasit semata dalam biosfer. Makin besar kota itu makin banyak mereka meminta dari daerah pinggiran di sekitarnya dan makin besar bahaya serta kemungkinan dari perusakan lingkungannya. Sedemikian jauh manusia dengan ilmu pengetahuan dan teknologinya telah sibuk menaklukkan alam sehingga kurang memperhatikan atau menenggang kesejahteraan makhluk hidup lain sebagai penghuni dalam ekosistem ini. Peranan Vegetasi dalam Ekosistem Vegetasi sebenarnya makhluk yang paling menetukan dalam ekosistem karena mempunyai peranan sebagai berikut :
1. Sebagai perubah terbesar dari lingkungan karena mempunyai fungsi sebagai perlindungan sehingga dapat mengurangi radiasi matahari, mengurangi temperatur yang ekstrim. Melalauitranspirasi dapat mengalirkan air dari tanah ke udara. Seharusnya yang mancur dapat menambah humus pada tanah, dan lainnya. 2. Sebagai pengikat energi untuk seluruh ekosistem. Hanya vegetasi yang dapat memanfaatkan energi surya secara langsung dan mengubahnya menjadi berguna bagi organisme lain, melalui proses fotosintesis. Semua organisme dalam ekosistem sangat bergantung kepada energi yang dihasilkannya. 3. Sebagai sumber hara mineral. Kehidupan memerlukan karbon, hidrogen, oksigen, kalsium dan banyak lagi unsur-unsur lainnya. Semua unsur ini terdapat dalam tanah dan atmosfer. Hewan dan manusia tidak mempunyai kemampuan mengikat maupun menguraikan ion-ion mineral dari dalam tanah. Unsur-unsur tersebut tersedia bagi organisme hidup lainnya setelah melalui proses-proses sintesis yang terjadi dalam tubuh tanaman. Peredaran (siklus) karbon dan oksigen di alam, sangat dipengaruhi oelh proses fotosintesis dan respirasi tanaman. Siklus Biogeokimia Aliran energi dan zat-zat kimia merupakan suatu proses intgrasi fungsional, yang keduanya merupakan suatu pasangan karena energi disimpan dalam ikatan kimia. Aliran ini terjadi di antara tingakat trofik serta di antara komponen-komponen biotik dan abiotik menggabungkan ekosistem ke dalam suatu unit funsional. Ketiak energi dilepaskan melalui proses pernapasan, maka senyawa-senyawa yang terlibat mengalami degradasi, dan unsur-unsur kimiawi in disebut juga siklus mineral atau siklus biogeokimia. Menurut Hutchinson (1944,1950) siklus biogeokimia merupakan suatu pertukaran atau perubahan yang terus-menerus dari bahan-bahan antara komponen biotik dan abiotik. Berdasarkan sumber yang ada di alam, siklus biogeokimia dapat dibagi dalam dua golongan (tipe) yaitu : 1. Tipe gas, sebagai sumbernya atmosfer dan lautan (hidrosfer). Misalnya, siklus Nitrogen. 2. Tipe sedimen, sumbernya adalah bantuan bumi seperti fosfor, kalsium, kalium.
Siklus tipe gas dianggap relatif lebih sempurna, sebab adanya pengendalian umpan balik negatif alam. Sedangkan siklus sedimen yang melibatkan unsur-unsur seperti fosfor, atau kalium cenderung untuk tidak sempurna karena lebih mudah terganggu sebab bagian terbesar dari bahan itu berada dari sumber yang relatif tidak aktif dan tidak brgerak dalam kerak bumi. Aliran energi terjadi terus-menerus dalam ekosistem banyak ergantung dari kontinuitas perputaran bahan-bahan kimia di antara tingkat-tingkat trofik. Misalnya bila dibuang tumbuhan hijau maka tidak akan ada sumber energi bagi herbivor. Atau bila di perkotaan dilakukan penghijauan dengan tanaman yang tidak menghasilkan buah, maka energi akan terputus bagi herbivor (seperti burung). Dari 90 unsur yang terdapat di alam, sekitar 30 atau 40 unsur diperlukan oleh makhluk hidup. Beberapa unsur seperti karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen diperlukan dalam jumlah yang besar. Sedangkan yang lainnya digunakan dalam jumlah sedikit, bahkan sedikit sekali. Siklus Hidrogen Sebagian besar (98,6%) terdapat di laut, sebagian lainnya sekitar 1,2% terdapat di gunung-gunung es di kutub, kurang dari 0,001% air terdapat di atmosfer. Namun persediaan air di atmosfer ini mendukung produktivitas primer di atas muka bumi, melalui hujan. Dalam ekosistem terestrial air merupakan bahan pembatas. Sebagian besar air bumi terikat secara kimia dengan mineral yang berasal dari litosfer primer dan depositif sedimenter. Air hujan jatuh ke mana-mana di bumi ini dalam beberapa cara. Sebagian besar ada yang tertahan untuk sementara di tempat jatuhnya semula (di atas tanah), kemudian kembali ke atmosfer oleh penguapan (evapotranspirasi) dan transpirasi tumbuhan. Sebagian lagi mencari jalan ketempat yang lebih rendah, dan akhirnya sampai kesungai yang disebt air larian. Ada pula yang meresap ke dalam tanah, yang kemudian menjadi air tanah. Air tanah maupun air larian (sungai) inipun sebagian akan kembali ke atmosfer melalui penguapan dan transpirasi tumbuhan. Di sini terlihat bahwa air yang ada di atmosfer selalu diperbaharui melalui penguapan dan jasa baik
tumbuhan. Proses ini terjadi secara sempurna tiap 10,5 hari. Curah hujan total di permukaan bumi diperkirakan 4,46 X 1030g/tahun, sedang atmosfer berisi sekitar 0,13 X 1020 g.
