IPA Biologi UNTUK SMA/MA KELAS X Bab 4 Komponen Ekosistem dan Interaksinya
Pendahuluan Ekosistem merupakan suatu sistem di mana terjadi hubungan (interaksi) saling ketergantungan antara komponenkomponen di dalamnya, baik yang berupa makhluk hidup maupun yang tidak hidup. Setiap komponen ekosistem memiliki makna khusus bagi komponen lainnya. Hubungan saling ketergantungan antara komponen ekosistem sangat terorganisir. Hubungan tersebut berlangsung secara dinamis sehingga terjadilah keseimbangan lingkungan.
Temukan dan tuliskan beberapa pertanyaan atau permasalahan terkait dengan ekosistem tersebut. Selanjutnya, diskusikan dengan teman dan guru untuk memprediksi jawabannya.
A D E F B C Daftar Isi Komponen Ekosistem Piramida Ekologi Interaksi Antarkompone n Ekosistem Produktivitas Aliran Energi Daur Biogeokimia
Komponen Ekosistem A Semua ekosistem, baik ekosistem daratan (terestrial) maupun ekosistem perairan (akuatik) tersusun dari komponenkomponen.
Berdasarkan struktur dasar ekosistem, komponen ekosistem dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu komponen abiotik dan komponen biotik. Komponen Abiotik Komponen Biotik
Komponen Abiotik Komponen abiotik adalah komponen fisik dan kimiawi yang terdapat pada suatu ekosistem sebagai medium atau substrat untuk berlangsungnya suatu kehidupan. 1
Sinar Matahari Udara Air Suhu Topografi Garam Mineral Tanah Kelembapan pH 1 Komponen Abiotik
Sekumpulan gas pembentuk lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi. Udara Mengandung berbagai jenis unsur atau senyawa kimia dalam jumlah yang bervariasi. Air Terbentuk karena proses pelapukan batuan dan pembusukan senyawa organik dan sintesis pembentukan mineral. Tanah 1 Komponen Abiotik
Diperlukan untuk menjaga keseimbangan asam dan basa, mengatur kerja alat-alat tubuh, dan untuk proses metabolisme. Garam Mineral Dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis dan diubah menjadi energi potensial dalam bentuk Karbohidrat. Sinar Matahari Faktor pembatas bagi kehidupan dan memengaruhi keanekaragaman hayati di suatu ekosistem. Suhu 1 Komponen Abiotik
Dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari, angin, dan curah hujan. Kelembapan Dipengaruhi oleh curah hujan, penggunaan pupuk, aktivitas akar tanaman, dan penguraian mineral tanah. pH Keadaan naik turun atau tinggi rendahnya permukaan bumi. Topografi 1 Komponen Abiotik
Komponen biotik meliputi seluruh makhluk hidup di bumi. Komponen tersebut, antara lain bakteri, jamur, ganggang, lumut, tumbuhan paku, tumbuhan tingkat tinggi, hewan Invertebrata, dan hewan Vertebrata termasuk manusia. Komponen Autotrof Komponen Heterotrof 2 Komponen Biotik
Organisme autotrof adalah organisme uniseluler ataupun multiseluler yang memiliki klorofil sehingga dapat melakukan proses fotosintesis. Dari hasil fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen (O2 ). Organisme autotrof merupakan produsen utama dalam ekosistem. Tumbuhan lumut Tumbuhan paku Tumbuhan berbiji Ganggan g Fitoplankton Komponen Autotrof
Organisme heterotrof adalah organisme yang dalam hidupnya selalu memanfaatkan bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai bahan makanannya. Komponen Heterotrof Konsumen primer (I) Konsumen sekunder (II) Konsumen tersier (III)
Dekomposer adalah mikroorganisme yang menguraikan zat organik sisa tumbuhan atau hewan (detritus), seperti selulosa atau kitin, menjadi zat yang lebih sederhana. Detritivor hidup dengan cara memakan serpihan tumbuhan atau hewan yang sudah mati.
Produsen (tumbuhan berklorofil) Konsumen I (herbivor) Konsumen II (karnivor kecil) Konsumen III (karnivor besar) Energi yang dilepas ke lingkungan dalam bentuk panas Sampah organik (tumbuhan dan hewan yang mati) Pembusukan oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi humus Mineralisasi oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi bahan mineral Bahan mineral siap diserap oleh tumbuhan Skema Siklus Materi dan Arus Energi Dalam Ekosistem Keterangan: = siklus materi/mineral = siklus energi
Interaksi Antarkomponen Ekosistem B Di dalam suatu ekosistem, terjadi interaksi antara satu komponen biotik dan komponen biotik lainnya serta antara komponen biotik dan komponen abiotik.
Bentuk interaksi antarkomponen biotik dapat terjadi antarspesies yang sama ataupun spesies yang berbeda. Interaksi antara komponen abiotik dan komponen biotik mengakibatkan terjadinya aliran energi dan daur biogeokimia.
Tipe Interaksi Antarspesies Terdiri atas delapan tipe, yaitu sebagai berikut. Netralisme Kompetisi Komensalisme Protokooperasi Mutualisme Amensalisme Parasitisme Predasi
Interaksi antara dua atau lebih spesies yang masing-masing tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi. Dalam hal ini, tidak ada yang diuntungkan ataupun yang dirugikan. Netralisme terjadi antara spesies yang memiliki kebutuhan yang berbeda. Gajah dan burung pemakan bangkai yang tinggal di ekosistem padang rumput Netralisme
Interaksi antara dua atau lebih spesies yang saling menghalangi. Hal ini terjadi karena masing-masing spesies memiliki kebutuhan yang sama. Spesies bersaing memperebutkan sesuatu yang diperlukan untuk hidupnya, misalnya ruang (tempat), makanan, air, sinar matahari, udara, dan pasangan kawin. Persaingan dapat mengakibatkan organisme atau spesies yang kalah bersaing akan mati, tersingkir, atau berpindah ke tempat lain. Kompetisi
Kompetisi Intraspesifik ● Persaingan yang ● terjadi antara organisme atau individu-individu dari spesies yang sama. Kompetisi Interspesifik ● Persaingan yang ● terjadi antara organisme atau individu yang berbeda spesies. Sapi dan kambing saling berkompetisi dalam memperebutkan makanan berupa rumput. Kompetisi
Komensalisme, yaitu interaksi antara dua atau lebih spesies yang salah satu pihak untung, sedangkan pihak lain tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak dirugikan. Komensalisme Ikan remora menempel pada ikan hiu untuk mendapatkan perlindungan.
Amensalisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak yang lainnya tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak berakibat apa-apa (tidak rugi dan tidak untung). Amensalisme
Pada banyak kasus, interaksi ini disebabkan oleh fenomena alelopati. Alelopati adalah fenomena ketika suatu organisme menghasilkan zat kimia yang memengaruhi pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan reproduksi organisme lain di sekitarnya. Amensalisme Nerium oleander menghasilkan racun oleandrin yang mematikan bagi manusia.
Parasitisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak yang lain (parasit) beruntung. Parasit memperoleh makanan dari tubuh inang. Jika tubuh inang mati, parasit akan mencari inang baru atau ikut mati. Parasitisme Endoparasit Ektoparasit
Parasit internal Parasit eksternal Cacing Ancylostoma caninum melekat di mukosa usus. Tali putri (Cuscuta sp.) yang hidup menumpang pada tanaman lain. Endoparasit Ektoparasit Parasitisme
Predasi, yaitu interaksi makan dan memakan antarorganisme. Pada umumnya, tubuh predator berukuran lebih besar daripada mangsa (prey). Populasi pemangsa ditentukan oleh ketersediaan mangsa, sebaliknya populasi mangsa ditentukan oleh besar kecilnya populasi predator. Predasi Belalang sembah memangsa seekor lebah
Protokooperasi, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing-masing pihak memperoleh keuntungan, tetapi asosiasi yang terjadi tidak merupakan keharusan. Protokooperasi Burung jalak memakan kutu pada tubuh kerbau.
Mutualisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing-masing pihak memperoleh keuntungan dan saling membutuhkan sehingga asosiasi tersebut merupakan keharusan. Mutualisme Liken merupakan mutualisme antara jamur dan ganggang hijaubiru.
Aliran Energi C Dalam sistem ekologi, suatu organisme merupakan komponen pengubah energi. Aliran energi dan siklus materi dalam ekosistem terjadi melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan.
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Sifat energi di ekosistem sesuai dengan hukum termodinamika. Menurut hukum termodinamika, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain. Energi cahaya dapat diubah oleh tumbuhan hijau menjadi energi potensial dalam bentuk karbohidrat melalui proses fotosintesis, kemudian diubah oleh hewan dan manusia menjadi energi panas dan energi gerak.
Jalur pemindahan (transfer) energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya melalui peristiwa makan dan dimakan. Herbivor mendapatkan energi dari memakan tanaman. Saat herbivor dimangsa karnivor, energi tersebut akan berpindah, dan seterusnya. Semakin pendek rantai makanan, semakin besar energi yang dapat disimpan oleh organisme di ujung rantai makanan. Rantai Makanan
Rantai Makanan Produsen Tingkat Trofik I Energi Panas Konsumen Primer Tingkat Trofik II Konsumen Sekunder Tingkat Trofik III Konsumen Tersier Tingkat Trofik IV Dekomposer
Jaring-jaring makanan merupakan gabungan dari berbagai rantai makanan yang saling berhubungan dan kompleks. Di dalam suatu ekosistem, sebuah rantai makanan saling berkaitan dengan rantai makanan lainnya. Semakin kompleks jaring-jaring makanan yang terbentuk, semakin tinggi tingkat kestabilan suatu ekosistem. Oleh karena itu, untuk menjaga kestabilan ekosistem, suatu rantai makanan tidak boleh terputus akibat musnahnya salah satu atau beberapa organisme. Jaring-Jaring Makanan
Jaring-Jaring Makanan Produsen Konsumen I Konsumen IV Konsumen I Konsumen I Konsumen II Konsumen II dan III Dekomposer Konsumen II
Piramida Ekologi D Piramida ekologi adalah susunan tingkat trofik (tingkat nutrisi atau tingkat energi) secara berurutan menurut rantai makanan atau jaringjaring makanan dalam ekosistem.
Piramida Ekologi Piramida Jumlah Piramida yang menunjukkan jumlah organisme pada tiap tingkatan trofik. Piramida Biomassa Piramida yang menggambarkan berat atau massa kering total organisme hidup dari masing-masing tingkat trofiknya pada suatu ekosistem dalam kurun waktu tertentu. Piramida Energi Piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik.
Piramida yang menunjukkan jumlah organisme pada tiap tingkatan trofik. Piramida Ekologi Karnivor besar Karnivor kecil Herbivor Produsen Piramida jumlah dalam suatu ekosistem Piramida Jumlah
Karnivor besar Karnivor kecil Herbivor Produse n Perbandingan piramida biomassa pada (a) ekosistem daratan dan (b) ekosistem perairan. Piramida Biomassa Piramida yang menggambarkan berat atau massa kering total organisme hidup dari masing-masing tingkat trofiknya pada suatu ekosistem dalam kurun waktu tertentu. a Karnivor besar Karnivor kecil Herbivor Produsen b Piramida Ekologi
Piramida Ekologi Karnivor besar Karnivor kecil Herbivor Produsen Piramida energi Piramida Energi Piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik. 0,1 unit energi 1 unit energi 10 unit energi 100 unit energi
Piramida Ekologi Piramida Energi • Tidak dipengaruhi oleh ukuran organisme dan kecepatan metabolisme organisme. • Menunjukkan efisiensi ekologi atau produktivitas ekosistem. • Memberikan gambaran berkaitan dengan sifat fungsional komunitas suatu ekosistem. Dianggap paling merupakan piramida Piramida yang terbaik menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik.
Produktivitas E Hasil aktivitas metabolisme organisme berupa pertumbuhan, penambahan, dan penimbunan biomassa dalam periode waktu tertentu.
Produktivitas Produktivitas adalah hasil aktivitas metabolisme organisme berupa pertumbuhan, penambahan, dan penimbunan biomassa dalam periode waktu tertentu. Produktivitas Primer Produktivitas Sekunder
Produktivitas Primer Kecepatan pengubahan energi radiasi matahari melalui aktivitas fotosintesis dan kemosintesis oleh produsen menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik. Produktivitas primer bersih adalah produktivitas primer kotor dikurangi respirasi. Produktivitas primer kotor adalah jumlah total materi organik atau karbon organik yang dihasilkan dalam proses fotosintesis.
Produktivitas Sekunder Kecepatan penyimpanan energi oleh organisme tingkat konsumen. Organisme tingkat konsumen (heterotrof) mengambil bahan organik dari organisme autotrof dan mengasimilasikannya ke dalam jaringan tubuhnya. Peningkatan biomassa pada heterotrof merupakan laju asimilasi.
Daur Biogeokimia F Peredaran unsur-unsur kimia dari lingkungan melalui komponen biotik dan kembali lagi ke lingkungan. Proses tersebut terjadi secara berulang-ulang dan tak terbatas
Daur biogeokimia dapat dikelompokkan dalam tiga tipe, yaitu daur gas, daur cair, dan daur padat (sedimen). Daur gas meliputi daur karbon dan daur nitrogen. Daur cair meliputi daur air, sedangkan daur padat (sedimen) meliputi daur fosfor dan belerang.
Daur Karbon Air Karbon dioksida (CO Bahan bakar fosil 2 ) di atmosfer Bikarbonat Karbonat Batuan bikarbonat Tumbuhan Hewan Hewan dan tumbuhan yang mati Pengurai Larut Berikatan dengan Ca2+ Mg2+ Penguraian Respirasi Fotosintesis Dimakan Pembakaran Respirasi
Daur Nitrogen Fiksasi oleh ganggang biru Hewan di perairan Ekskresi dan pembusukan N2 di atmosfer Fiksasi oleh bakteri Denitrifikasi oleh bakteri NO3 N2 Nitrat (NO3 Tumbuhan endapan ) Fiksasi secara elektrokimia Tumbuhan (fotosintesis) Hewan di darat Bakteri nitrit NH3 NO2 Amonifikasi oleh bakteri NH2 NH3 Bakteri nitrat NO2 NO3