EKOLOGI
Delayota Science Club (DSC) Biologi 2011
Ruang Lingkup Ekologi • Istilah oekologie muncul pada tahun 1866 oleh Ernst Haeckel, the German biologist; kata tersebut berasal dari Greek οικος (oikos, "household") and λόγος (logos, "study"); sehingga “ekologi" berarti the "study of the household [of nature]". • Kajian Ekologi meliputi: 1. Kajian hubungan interaksi antar makhluk, dan makhluk dengan lingkungannya 2. Kajian distribusi dan kemelimpahan makhluk 3. Kajian tentang struktur dan fungsi alam
Ekologi terdiri dari berbagai tingkat • The upper tier is a global perspective of life – Biosphere—all the environments on Earth that support life – Ecosystem—all the organisms living in a particular area – Community—the array of organisms living in a particular ecosystem – Population—all the individuals of a species within a specific area
Ekologi Ekosistem
Ekosistem • An ecosystem is a community of organisms interacting within a particular physical environment. Stated another way, an ecosystem is a community plus its abiotic factors. • Studi tentang ekosistem meliputi: – Komponen Ekosistem – Aliran materi dan energi – Tipe-tipe ekosistem
Hukum Termodinamika • Hukum I Termodinamika: – Tidak ada energi di dunia ini yang dapat dicipta maupun dimusnahkan.
• Hukum II Termodinamika: – Tidak ada energi yang dapat dimanfaatkan secara efisien.
• Kedua hukum termodinamika ini mendasari aliran energi dalam suatu ekosistem.
Aliran Energi dalam Ekosistem
• Arus Energi dalam ekosistem melibatkan: – Produsen: organisme yang memperoleh energi secara langsung dari cahaya matahari (organisme autotrof). – Konsumen: organisme yang memperoleh energi dari produsen, terdiri dari beberapa tingkat. – Detritivor: organisme yang memakan fragmen/ hancuran bahan-bahan yang sudah terurai (detritus). – Dekomposer: organisme yang merombak/memecah bahan organik pada organisme yang sudah mati, urin, tinja, dan sebagainya.
• Arus energi dapat disajikan dalam rantai makanan, jaring-jaring makanan, dan piramida makanan.
Rantai Makanan • Menyatakan urutan peristiwa makan-memakan pada suatu ekosistem. • Macam rantai makanan: – Rantai makanan perumput – Rantai makanan detritus
Quaternary consumers
Carnivore
Carnivore Tertiary consumers
Carnivore
Carnivore
Secondary consumers Carnivore
Carnivore
Primary consumers Zooplankton
Herbivore
Primary producers Plant
Phytoplankton
Jaring-jaring Makanan • Menunjukkan gabungan dari beberapa rantai makanan dalam suatu ekosistem. (Keseluruhan proses makan-memakan dalam suatu ekosistem).
Humans
Smaller toothed whales
Baleen whales
Crab-eater seals
Birds
Leopard seals
Fishes
Sperm whales
Elephant seals
Squids
Carnivorous plankton Copepods
Euphausids (krill)
Phytoplankton
Piramida Makanan • Piramida ekologi: hubungan antar organisme dalam suatu ekosistem yang disusun dalam bentuk piramida. Ada tiga macam piramida Ekologi: – Piramida jumlah – Piramida biomassa – Piramida energi
Produktivitas Ekosistem • Produktivitas Primer Kotor (PPK): kecepatan menyimpan energi kimia yang diperoleh tumbuhan dari energi matahari. • Produktivitas primer bersih (PPB): produksi primer kotor yang telah dikurangi energi yang digunakan oleh tumbuhan itu sendiri. • Produktivitas sekunder: produksi primer yang digunakan oleh hewan pada tingkan konsumen tertentu. • Egesta: semua bahan buangan yang dikeluarkan oleh suatu organisme. • Ekskreta: semua bahan buangan yang masih mengandung energi.
• Only about 10% of the energy stored at each trophic level is available to the next level Tertiary consumers
10 kcal
100 kcal Secondary consumers
Primary consumers
1,000 kcal
Producers
10,000 kcal
1,000,000 kcal of sunlight
Daur Materi • Daur materi dalam ekosistem disajikan dalam suatu siklus biogeokimia. • Siklus biogeokimia yang penting: – – – – –
Siklus nitrogen Siklus karbon Siklus fosfor Siklus belerang Siklus air
Siklus Nitrogen •Organisme yang dapat mengikat nitrogen menjadi ammonium: •Azotobacter chrococcum, •Rhizobium leguminosae •Clostridium pasteurianum. •Organisme yang mengubah ammonium menjadi nitrit (nitrifikasi): •Nitosomonas •Nitrosococcus. •Organisme yang mengubah nitrit menjadi nitrat (nitratasi): Nitrobacter •Organisme denitrifikasi: memecah nitrat menjadi nitrogen bebas: Pseudomonas denitrificans, dll.
Siklus Air Terdiri dari siklus pendek, siklus sedang, dan siklus panjang.
Siklus Fosfor Ciri khas siklus fosfor: tidak melibatkan bentuk gas
Siklus Karbon Karbon di atmosfer merupakan sisa respirasi maupun hasil dari proses pembakaran senyawa hidrokarbon (kayu dan bahan bakar fosil).
Siklus Belerang • Organisme pereduksi sulfat (SO42-) sulfida (H2-S): Desulfubrio dan Desulfomaculum. • Organisme mengggunakan sulfide (H2S) sulfur (S) dan oksigen (O-2): bakteri Chromatium. • Organisme pengoksidasi sulfur (S) menjadi Sulfur oksida (SO-2) dan sulfat (SO42-): Thiobacillus
Tipe-tipe Ekosistem • Ekosistem bahari: – – – – –
Ekosistem laut dalam Ekosistem pantai pasir dangkal Ekosistem terumbu karang Ekosistem pantai batu Ekosistem pantai lumpur
• Ekosistem darat alami: – Ekosistem pamah – Ekosistem pegunungan – Ekosistem monsun
• Ekosistem suksesi • Ekosistem suksesi primer • Ekosistem suksesi sekunder • Ekosistem buatan
