EKOSISTEM_185040053_REZA DWI MAHARANI

Page |1

A. Komponen penyusun ekosistem

Lingkungan hidup adalah suatu ruang yang ditempati makhluk hidup beserta komponen
abiotiknya. Cabang Biologi yang mempelajari hubungan antara makhluk hidup dan
lingkungannya adalah Ekologi. Ekologi adalah ilmu tentang hubungan timbal balik antara
makhluk hidup dan lingkungannya. Di alam, baik itu makhluk hidup yang hidup di darat
maupun di air, berusaha memenuhi kebutuhan energinya. Makhluk hidup dipengaruhi oleh
lingkungannya. Lingkungannya tersebut terdiri atas lingkungan abiotik dan biotik. Lingkungan
abiotik contohnya air, tanah, suhu, dan iklim. Adapun lingkungan biotik contohnya hewan,
tumbuhan, dan mikroorganisme. Interaksi antarmakhluk hidup di lingkungannya tersebut akan
membentuk suatu sistem. Sistem ini fleksibel, selalu berubah-ubah. Namun selalu menuju ke
arah keseimbangan. Sistem ini disebut ekosistem. Ekosistem adalah kesatuan interaksi yang
seimbang antara komponen biotik dan komponen abiotik dalam suatu habitat.

1. Komponen Biotik
Komponen biotik adalah komponen hidup yang ada di alam meliputi semua makhluk
hidup, seperti hewan, tumbuhan, mikroorganisme, dan manusia. Di dalam ekosistem,
makhluk hidup autotrof berperan sebagai produsen.
a. Organisasi Kehidupan
1) Individu

Page |2

Sama halnya dengan sel dalam organisasi kehidupan, individu merupakan
satuan fungsional dan struktural terkecil dalam ekosistem. Contoh individu
adalah seorang manusia, seekor ikan, seekor semut, seekor kupu-kupu.
2) Populasi
Populasi merupakan sekelompok individu dari spesies makhluk hidup
sejenis yang menempati suatu kawasan tertentu. Spesies adalah jenis
individu yang memiliki struktur fisiologi yang sama sehingga jika
antarindividu tersebut melakukan perkawinan maka mereka dapat
menghasilkan keturunan yang fertil (subur). Kumpulan dari spesies sapi
akan membentuk populasi sapi.
3) Komunitas
Komunitas merupakan kumpulan bermacam-macam populasi yang saling
berinteraksi dan menempati kawasan tertentu. Dalam arti luas, komunitas
memang diartikan sebagai segala organisme yang menempati kawasan
tertentu.
4) Ekosistem
hubungan timbal balik antara komponen biotik (komponen yang hidup) dan
komponen abiotik (komponen tidak hidup) di alam sebenarnya merupakan
hubungan antarkomponen yang membentuk suatu sistem. Oleh karena itu,
gangguan pada satu komponen akan memengaruhi keseluruhan komponen
tersebut. Sistem ini disebut sistem ekologi yang disingkat menjadi
ekosistem. Contohnya adalah ekosistem terumbu karang.

2. Komponen Abiotik
a) Cahaya
Sinar matahari merupakan faktor abiotik yang memengaruhi hampir semua
makhluk hidup yang ada di bumi, terutama tumbuhan dan makhluk hidup
berklorofil lainnya. Sinar matahari memengaruhi adaptasi hewan dengan
adanya hewan yang melakukan aktivitas lebih banyak pada siang hari.
b) Suhu
Pada makhluk hidup yang motil (dapat bergerak), jika suhu lingkungan tidak
sesuai, ia dapat berpindah tempat. Hal ini dilakukan contohnya pada burung
Alapalap nippon (Accipiter gularis) yang melakukan migrasi pada saat musim

Page |3

dingin dari daerah Jepang menuju daerah Sumatra, Kalimantan, Jawa, dan Bali.
Pada makhluk hidup yang sesil (tidak dapat bergerak), misalnya pada
tumbuhan, jika suhu lingkungannya tidak sesuai, tumbuhan tersebut harus
beradaptasi atau menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
c) Air
Pada hewan, ketersediaan air dapat menyebabkan hewan-hewan bermigrasi ke
tempat yang lebih banyak air. Bagi hewan atau tumbuhan yang hidup di air,
komposisi kimiawi dan kimia air sangat berpengaruh terhadap kelangsungan
hidupnya.
d) Udara
Faktor udara erat kaitannya dengan faktor abiotik lainnya, seperti suhu dan air.
Udara yang bergerak (angin) dapat juga menjadi faktor yang memengaruhi
dalam ekosistem.
e) Tofografi
Topografi atau ketinggian tempat berpengaruh langsung terhadap kadar oksigen
dan tekanan udara. Semakin tinggi suatu tempat, tekanan udara dan kadar
oksigen akan semakin berkurang
f) Tanah
Bagi tumbuhan, tanah merupakan substrat tempat hidup dan sumber nutrisi.
Bagi hewan, terutama hewan yang hidup di darat, tanah merupakan tempat
melakukan berbagai aktivitas hidup

B. Interaksi Makhluk Hidup Dengan Lingkungannya
Interaksi antar-Individu

Page |4

Setiap organisme hidup di tempat tertentu atau habitat tertentu. Pada tempat
tersebut juga hidup organisme lain yang sejenis. Organisme sejenis yang hidup di suatu
tempat dalam kurun waktu tertentu disebut populasi. Contoh populasi adalah manusia
di Jakarta pada tahun 2002, semut rangrang di pohon jambu air halaman sekolah pada
musim kemarau 2001, dan badak di Ujung Kulon pada tahun 2000. Jumlah individu
sejenis yang hidup di suatu tempat per satuan luas menunjukkan kepadatan populasi.
Lokasi ditemukannya individu-individu sejenis pada suatu tempat menunjukkan
penyebaran atau distribusi populasi. Individu individu dalam populasi saling
berinteraksi dalam berbagai kegiatan hidupnya. Misalnya, perkawinan antara individu
jantan dan individu betina. Cacing tanah meskipun bersifat hermafrodit (memiliki alat
kelamin jantan dan betina sekaligus dalam tubuhnya) membutuhkan cacing tanah lain
untuk menghasilkan keturunan. Tanaman salak memerlukan tanaman salak lain agar
penyerbukan dapat terjadi. Contoh interaksi lain adalah pembagian tugas pada
masyarakat lebah dan rayap, serta pemberian perlindungan dan perawatan induk pada
keturunannya seperti pada ayam, angsa, burung, serta kucing, Interaksi demikian dapat
membuat jumlah individu pada suatu populasi bertambah. Penambahan jumlah individu
pada populasi akan meningkatkan kepadatan populasi. Bertambahnya anggota populasi
berarti kebutuhan hidup seperti makanan, air, cahaya, dan tempat tinggal pun akan
bertambah. Jika kebutuhan tersebut tidak terpenuhi di tempat hidupnya, akan terjadi
persaingan atau kompetisi. Interaksi kompetisi antar-individu dalam populasi disebut
kompetisi intraspesifik. Kompetisi intraspesifik dapat berupa kompetisi langsung dan
tak langsung. Pada kompetisi langsung dalam memperebutkan kebutuhan hidup dapat
terjadi perkelahian. Sedangkan pada kompetisi tak langsung, terjadi perlombaan untuk
memperoleh kebutuhan hidup. Kompetisi ini mengakibatkan ada individu-individu
yang memperoleh kebutuhan hidup lebih sedikit bahkan menyebabkan kematian, atau
perpindahan ke tempat lain (migrasi). Kematian dan perpindahan individu-individu
dalam populasi akan mengurangi kepadatan populasi.

Page |5

Kematian, perpindahan, kelahiran, dan kelangsungan hidup sebagai akibat
interaksi antar-individu disebut efek ekologi. Efek ekologi terjadi dalam jangka waktu
yang singkat. Jika terjadi dalam jangka waktu yang panjang, efek dari interaksi antar-
individu disebut efek evolusi.
Interaksi antar-Populasi

Suatu tempat umumnya tidak hanya dihuni oleh satu populasi. Terdapat
berbagai populasi lain yang hidup di tempat tersebut. Misalnya di kolam ikan lele,
sekilas tampak hanya terdapat ikan lele saja. Sebenarnya di dalam kolam ikan lele
tersebut hidup berbagai organisme lain seperti bakteri, ganggang, lumut, cacing, siput,
dan serangga kecil. Berbagai populasi organisme di dalam kolam tersebut berinteraksi
satu sama lain. Interaksi antar-populasi yang terjadi di kolam membentuk suatu
komunitas kolam ikan lele. Dengan demikian, komunitas adalah kumpulan berbagai
populasi yang saling berinteraksi. Bentuk interaksi antar populasi dapat berupa predasi,
kompetisi, dan simbiosis.

a) Predasi
Predasi merupakan jenis interaksi makan dan dimakan. Pada predasi umumnya suatu
spesies memakan spesies lain, meskipun beberapa hewan memangsa sesama jenisnya
(bersifat kanibal). Organisme yang memakan disebut sebagai predator, sedangkan
organisme yang dimakan disebut mangsa (prey). Predasi tidak terbatas antar-hewan
saja, tetapi juga antara herbivora dan tumbuhan. Pada predasi antar-hewan, predator
kebanyakan berukuran lebih besar daripada mangsanya.

b) Kompetisi
Kompetisi antar-populasi disebut juga kompetisi interspesifik. Kompetisi interspesifik
terjadi jika dua atau lebih populasi pada suatu wilayah memiliki kebutuhan hidup
yang sama, sedangkan ketersediaan kebutuhan tersebut terbatas. Kebutuhan hidup
anta lain berupa makanan, cahaya, air, atau ruang. Akibat kompetisi interspesifik
sama dengan kompetisi intraspesifik. Contoh kompetisi interspesifik adalah kompetisi
beberapa jenis burung di hutan yang memakan jenis serangga yang sama.

c) Simbiosis
Simbiosis berarti hidup bersama antara dua spesies yang berbeda. Dalam hidup
bersama tersebut, umumnya salah satu spesies berperan sebagai spesies yang
ditumpangi, sedangkan spesies lain sebagai penumpang (simbion). Interaksi simbiosis
dibedakan menjadi mutualisme, komensalisme, dan parasitisme.

d) Mutualisme
Mutualisme terjadi jika dua spesies hidup bersama dan saling menguntungkan satu
sama lain. Mutualisme sering kali dinyatakan dengan simbiosis saja. Contoh
mutualisme adalah ganggang hijau biru dengan jamur dari kelompok Basidiomycota
membentuk lumut kerak. Ganggang hijau biru menguntungkan jamur Basidiomycota
karena menyediakan makanan hasil fotosintesis. Sedangkan jamur Basidiomycota
menguntungkan ganggang hijau biru karena menyediakan air dan perlindungan bagi
kehidupan ganggang.

e) Komensalisme

Page |6

Komensalisme terjadi jika dua spesies hidup bersama, satu spesies diuntungkan dan
spesies lain tidak dirugikan dan juga tidak diuntungkan. Misalnya, anggrek yang
menempel pada pohon. Anggrek mendapatkan cahaya yang dibutuhkan untuk
pertumbuhannya, sedangkan pohon tidak dirugikan dan juga tidak diuntungkan.
f) Parasitisme
Parasitisme terjadi jika dua spesies hidup bersama, satu spesies diuntungkan
sedangkan spesies lain dirugikan. Organisme yang memperoleh keuntungan dari
interaksi parasitisme disebut sebagai parasit. Sedangkan organisme yang dirugikan
disebut inang. Parasit menyerap sari makanan atau cairan dari tubuh inangnya.
Kerugian yang ditimbulkan parasit dapat berupa gangguan ringan, penyakit, dan
bahkan kematian pada inangnya.
Ada dua jenis parasit, yaitu endoparasit dan ektoparasit.
Endoparasit adalah organisme yang hidup di dalam jaringan atau tubuh inangnya.
Bakteri paru-paru, cacing perut, dan Plasmodium merupakan contoh endoparasit pada
manusia. Ektoparasit adalah parasit yang hidup di permukaan tubuh inangnya atau
menempel sementara pada permukaan tubuh inangnya. Contoh ektoparasit pada
tumbuhan adalah kutu daun, hama wereng, dan benalu. Contoh ektoparasit pada
manusia adalah nyamuk kedua populasi tersebut akhirnya berpengaruh terhadap
lingkungan abiotik. Interaksi ini membentuk ekosistem. Jadi, ekosistem adalah
interaksi seluruh komponen biotik yang membentuk komunitas, dengan komponen-
komponen, kutu rambut, jamur kulit, dan lintah. Interaksi antar-populasi
mempengaruhi kerapatan dan distribusi populasi antara dua populasi. Pengaruh
terhadap struktur dan komposisi komunitas. Interaksi berbagai populasi dalam
komunitas terjadi dalam suatu wilayah yang memiliki ciri fisik dan kimia tertentu.
Dengan demikian, juga terjadi interaksi antara komunitas dengan abiotiknya.

Interaksi Antar Komponen Biotik
Dalam ekosistem, interaksi antara komponen biotik dan abiotic mulai terjadi dari
tingkat individu cahaya matahari dengan panjang gelombang tertentu untuk
fotosintesis pada tumbuhan hijau. Interaksi tersebut akan semakin kompleks pada
tingkat ekosistem dan biosfer. Interaksi antara komponen biotik dan abiotik pada
tingkat biosfer adalah interaksi yang paling kompleks. Biosfer merupakan tempat
interaksi seluruh ekosistem di bumi. Pada tingkat ekosistem, individu atau populasi
memiliki peran yang khas dalam kaitan interaksinya dengan lingkungan biotik dan
abiotik. Kekhasan fungsi suatu individu atau populasi dalam ekosistem disebut niche
(relung). Berdasarkan peran khasnya, suatu individu atau populasi dibedakan menjadi
empat kelompok, yaitu produsen, konsumen, dekomposer atau pengurai, dan
detritivor.
a) Produsen
Produsen (organisme autrotrof) adalah organisme yang menyusun senyawa organik
atau membuat makanan sendiri dengan bantuan cahaya matahari. Organisme yang
tergolong produsen meliputi organisme yang melakukan fotosintesis, yaitu tumbuhan
hijau, beberapa jenis bakteri, serta ganggang hijau biru.
b) Konsumen

Page |7

Konsumen (organisme heterotrof) adalah organisme yang tidak mampu menyusun
senyawa organik atau membuat makanannya sendiri. Untuk memenuhi kebutuhan
makanannya, organisme ini bergantung pada organisme lain. Hewan dan manusia
tergolong dalam kelompok sebagai konsumen.
c) Dekomposer
Dekomposer (pengurai) merupakan organisme yang menguraikan sisa-sisa organisme
untuk memperoleh makanan atau bahan organik yang diperlukan. Penguraian
memungkinkan zat-zat organik yang kompleks terurai menjadi zat-zat yang lebih
sederhana. Zat-zat yang lebih sederhana kemudian dapat dimanfaatkan kembali ole
produsen. Organisme yang termasuk dekomposer adalah bakteri dan jamur.
d) Detritivor
Detritivor adalah organisme yang memakan partikel partikel organik atau detritus.
Detritus merupakan hancuran jaringan hewan atau tumbuhan. Organisme detritivor
antara lain cacing tanah, siput, keluwing, bintang laut, dan kutu kayu.

C. Tipe-tipe ekosistem
1. Ekosistem Darat
Ekosistem darat dibedakan berdasarkan iklim wilayah.
a) Bioma Tundra
Bioma tundra terdapat di bumi bagian utara, yaitu di kutub utara yang
memiliki curah hujan yang rendah. Oleh karena itu, hutan tidak dapat
berkembang di daerah ini. Produsen utama di bioma ini adalah lichenes
dan lumut. Binatang yang dapat ditemui di bioma ini, antara lain
beruang kutub, reindeer (rusa kutub), serigala, dan burung-burung yang
bermigrasi.

Gambar bioma tundra di pegungan es
b) Bioma Taiga

Bioma taigan terdapat di daerah yang beriklim sedang dan curah hujan
sekiktar 100 cm/tahun. Di daerah Amerika Utara dan Selatan, Eropa
Barat dan Asia Timur. Merupakan bioma terluas di bumi. Hewan yang

Page |8

hidup di bima ini adalah rusa, beruang hitam, salamander. Sedangkan
tumbuhan yaitu umumnya pinus dan konifer.

Gambar bioma taiga didominasi pohon pinus
c) Bioma Hutan Hujan Tropis

Bioma yang terdapat di kawasan garis khatulistiwa termasuk Indonesia.
Memiliki curah hujan yang tinggi. Hewan khasnya yaitu harimau,
badak, orang utan, babi hutan, dsb. Tumbuhan khasnya yaitu seperti
rotan dan tumbuhan epifit.
d) Bioma Savana
Beriklim tropis tumbuhan yang dominan yaitu rumput. Hewannya
seperti kuda, jerapah dan singa. Di Indonesia bioma ini dapat ditemukan
di Sumbawa, NTB.

Gambar bioma padang rumput atau savana
e) Bioma Gurun

Bioma gurun terdapat di Asia, Afrika, India, Amerika, dan Australia.
Tumbuhan yang dapat bertahan di gurun di antaranya kaktus, sedangkan
hewan yang dapat bertahan di gurun di antaranya adalah unta dan ular.
f) Bioma Hutan Gugur

Page |9

Tersebar di Amerika Timur, Eropa Tengah, dan Asia Timur. Bioma ini
memiliki ciri-ciri suhu yang sangat rendah pada musim dingin dan
sangat panas pada musim panas.

Gambar hutan
gugur

a. Musim
gugur

b. Musim
dingin

2. Ekosistem Perairan
a) Ekosistem Air Tawar
Ekosistem air tawar umumnya dibagi menjadi dua kelompok yaitu lentik
dan lotik. Lentik merupakan habitat air yang tidak terdapat arus air yang
mengalir terus, contohnya adalah danau. Adapun lotik adalah habitat air
yang mengalir, contohnya adalah sungai. Daerah yang dapat ditembus
cahaya matahari memungkinkan terjadinya fotosintesis disebut daerah
fotik. Adapun daerah yang tidak dapat ditembus oleh cahaya matahari
disebut daerah afotik.
b) Ekosistem Air laut
Ekosistem laut biasa juga dinamakan sebagai ekosistem bahari.
Ekosistem bahari merupakan ekosistem paling luas di permukaan bumi.
Lebih dari dua pertiga bagian bumi ini merupakan ekosistem laut.
1) Ekosistem perairan laut dalam
Ekosistem ini tidak terjaungkau sinar matahari sehingga tidak
ditemukan organisme fotoautrotrof. Di dalam ekosistem perairan
laut dalam, jumlah detritivora (pengurai), karnivora (pemakan
daging), dan saprofor (pemakan sampah) sangat melimpah.
2) Ekosistem perairan laut dangkal
Ekosistem ini berada di daerah pantai yang tergenang air laut,
kecuali pada saat air surut. Daerahnya terbuka dan relatif tidak
terpengaruh oleh air sungai besar karena memiliki jarak yang
cukup jauh. Ekosistem ini banyak ditemukan di pantai utara

P a g e | 10

Jawa, Bali, Sumbawa, dan Sulawesi. Komunitas di daerah ini
didominasi beberapa macam ganggang, misalnya Sargassum.
3) Ekosistem Terumbu Karang
Ekosistem terumbu karang terbentuk di daerah perairan jernih,
yaitu hasil aktivitas organisme hewan berongga (Cnidaria).
Ekosistem ini memiliki nilai ekonomis yang tinggi karena di
dalamnya terdapat bermacam-macam ikan, udang, dan hewan
laut lainnya. Ekosistem ini banyak terdapat di perairan Nusa
Tenggara dan Maluku.
4) Ekosistem Pantai Batu
Ekosistem ini didominasi batuan yang berukuran besar yang
terbentuk dari bongkahan batu granit yang besar, pesisir
pantainya biasanya berbukit seperti Pantai Selatan Jawa, Bali.
5) Ekosistem Pantai Lumpur
Ditemukan di Jawa, Sumatra, Kalimantan, dan Papua. Ekosistem
ini biasanya terdapat di muara sungai yang dekat dengan laut.
Biasanya habitat ikan gelodok.
3. Ekosistem Buatan
Ekosistem buatan adalah ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi
kebutuhannya. Contoh ekosistem buatannya misalnya bendungan, hutan
tanaman produksi seperti jati dan pinus, agroekosistem berupa sawah tadah
hujan, sawah irigasi, perkebunan sawit, perkebunan kopi, serta ekosistem kota
dan desa.
D. Rantai Makanan
Rantai makanan sendiri bisa diartikan sebagai perpindahan energi makanan, dari sumber daya
tumbuhan, melalui seri organisme, atau melalui sebuah tingkatan makan.

Rantai makanan bisa diartikan juga sebagai bagian dari jaring-jaring makanan, yang bergerak
secara linear, dari produsen ke konsumen teratas.

Produsen

Makhluk yang bisa membuat makanannya sendiri. Jika di dalam sebuah rantai makanan,
produsen, yang menduduki posisi pertama adalah tumbuhan dan fitoplankton.

Konsumen

P a g e | 11

Merupakan makhluk yang mendapatkan makanannya dari pihak produsen. Sehingga, artinya
konsumen tidak bisa membuat makanannya sendiri, dan mereka hanya melakukan kegiatan
konsumsi, atau hanya tinggal makan saja.

Bahkan, jika dilihat lebih dalam, konsumen bisa dibagi lagi menjadi beberapa kelas.
Konsumen kelas I adalah hewan herbivora (pemakan tumbuh-tumbuhan), Kelas II hewan
karnivora (pemakan daging), dan Kelas III adalah omnivora (pemakan segalanya).

Jenis-jenis Rantai Makanan

1. Rantai Makanan Perumput
Rantai makanan perumput menjadi jenis pertama yang akan dibahas. Memiliki nama lain
grazing food chain, rantai makanan perumput dimulai dari tumbuh-tumbuhan sebagai
produsen, pada tingkat pertama. Rantai makanan perumput atau sawah, juga bisa disebut
sebagai rantai makanan ekosistem darat.

Adapun ciri-ciri ekosistem pada sawah, diantaranya adalah memiliki irigasi, berupa lahan
budidaya tanaman, jenis makhluk hidupnya sedikit, terdapat tumbuhan selain tanaman
budidaya.Di dalam rantai makanan ini, memiliki alur dari proses makan memakan, antar
makhluk hidup, berdasarkan posisi, kemampuan, dan kedudukannya.

Produsen – Konsumen Kelas I – Konsumen Kelas II – Konsumen Kelas III – Pengurai
atau Dekomposer.

Contoh Rantai Makanan Perumput: Rumput-Belalang-Kadal-Burung Elang

Di sini produsen diperankan oleh rumput (dapat membuat makanannya sendiri lewat
fotosintesis). Lalu konsumen kelas I diduduki oleh belalang (memakan rumput),
konsumen kelas II adalah kadal (yang memakan belalang), konsumen kelas III adalah ular
(yang memakan kadal).

2. Rantai Makanan Parasit
Selain perumput, rantai makanan selanjutnya adalah parasit. Seperti yang diketahui,
bahwa parasit merupakan sebuah organisme yang hidup di organisme lain, dan
merugikan.

Nah, pada rantai makanan ini, posisi parasit, adalah organisme yang merugikan inangnya.
yuk, intip contoh rantai makanan parasit berikut ini: Kerbau-Kutu-Burung Jalak-Elang

Produsen disini diduduki oleh kerbau, sebagai penghasil makanan berupa darah ke kutu.
Kutu menduduki posisi sebagai parasit, yang merugikan kerbau karena telah menghisap
darahnya. Selanjutnya, konsumen selanjutnya diduduki oleh burung jalak, yang memakan
kutu di kulit kerbau, lalu burung elang memakan burung jalak, yang hinggap di kulit
kerbau.

3. Rantai Makanan Detritus
Rantai makanan selanjutnya adalah rantai makanan detritus, yang memposisikan diri
sebagai organisme produsen.

P a g e | 12

Detrivor sendiri merupakan organisme heterotrof, yang mendapatkan energi dengan cara
memakan sisa dari makhluk hidup.

Sisa makhluk hidup di sini adalah seperti kotoran organisme, ranting gugur, buah, atau
daun. Lalu organisme detrivor sendiri meliputi cacing dan rayap. Berikut contoh rantai
makanan detritus: Sisa Daun-Kutu Kayu(Rayap)-Burung

Di sini yang bertindak sebagai produsen adalah sisa-sisa dri organisme. Lalu konsumen I
diduduki oleh kutu kayu (rayap), kemudian dilanjutkan oleh burung, yang memakan kutu
kayu.

4. Rantai Makanan Saprofit
Berikutnya ada rantai makanan saprofit, yang merupakan rantai makanan yang diawali
dari penguraian jasad mati. Jasad yang mati, diuraikan oleh bakteri dan jamur. Nah,
organisme saprofit merupakan organisme, yang dapat mengurai sisa organisme yang telah
mati. Rantai makanan pada jenis saprofit ini, dimiliki oleh kayu lapuk-jamur-ayam-rubah.

E. Aliran Energi
Cahaya matahari merupakan sumber utama energy bagi kehidupan. Energi cahaya matahari
masuk kedalam komponen biotik melalui produsen. Oleh produsen, energy kimia mengalir dari
produsen ke konsumen dari berbagai tingkat trofik melalui jalur rantai makanan. Energi kimia
yang diperoleh organisme digunakan untuk kegiatan hidupnya sehingga dapat tumbuh dan
berkembang. Pertumbuhan dan perkembangan organisme menunjukkan energi kimia yang
tersimpan dalam organisme tersebut. Jadi, setiap organisme melakukan pemasukan dan
penyimpanan energi (Gambar 10.28). Pemasukan dan penyimpanan energi dalam suatu
ekosistem disebut sebagai produktivitas ekosistem. Produktivitas ekosistem terdiri dari
produktivitas primer dan produktivitas sekunder.

Produktivitas Primer

Produktivitas primer adalah kecepatan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia
dalam bentuk bahan organik oleh organisme autotrof. Energi cahaya matahari adalah sumber
energi utama kehidupan. Hanya sebagian kecil energi cahaya matahari yang dapat diserap oleh
organisme autotrof. Produktivitas primer berbeda pada setiap ekosistem. Produktivitas primer
terbesar ada pada ekosistem hutan hujan tropis, ekosistem estuari, dan ekosistem hutan bakau.
Seluruh bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis pada organisme autotrof disebut
produktivitas primer kotor (PPK). Bahan organik hasil fotosintesis tersebut sebagian digunakan
untuk kegiatan kehidupan dan sebagian tersimpan dalam tubuh organisme. Kegiatan kehidupan
seperti respirasi, tumbuh, dan berkembang biak menggunakan energi kimia dari bahan organik
dan mengeluarkan energi panas. Bahan organik yang tersimpan disebut produktivitas primer
bersih (PPB). Berat kering dari bahan organik yang tersimpan atau berat kering tubuh
organisme disebut biomassa. Biomassa organisme autotrof diperkirakan mencapai sekitar 50%
sampai 90% dari seluruh bahan organik hasil fotosintesis. Biomassa organisme autotrof ini
menunjukkan simpanan energi kimia yang dapat digunakan konsumen.

Produktivitas Sekunder

P a g e | 13

Produktivitas sekunder adalah kecepatan energi kimia mengubah bahan organik menjadi
simpanan energi kimia baru oleh organisme heterotrof. Bahan organik yang tersimpan pada
organisme autotrof dapat digunakan sebagai makanan bagi organisme heterotrof. Dari
makanan tersebut organisme heterotrof (konsumen) memperoleh energi kimia kimia yang
diperolehnya, tetapi sebagian disimpan menjadi energi kimia tersimpan. Dengan demikian,
produktivitas sekunder menjadi berkurang pada setiap transfer energi dari satu tingkat trofik
ke tingkat trofik berikutnya yang akan digunakan untuk kegiatan kehidupan dan disimpan.
Setiap tingkat trofik dari konsumen primer hingga konsumen tersier tidak mengubah semua
energi Perbandingan produktivitas bersih antara satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya
disebut efisiensi ekologi. Diperkirakan hanya sekitar 10% energi yang ditransfer disimpan
sebagai biomassa. Jadi, sekitar 90% energi yang tersedia pada suatu tingkat trofik tidak
disimpan pada tingkat trofik berikutnya. Energi tersebut hilang sebagai panas saat digunakan
untuk kegiatan hidup, seperti mengejar mangsa untuk makan atau bernapas. Makin pendek
sebuah rantai makanan, makin sedikit kehilangan energi yang dapat digunakan.

F. Piramida Ekologi
Para ahli ekologi menggambarkan struktur trofik suatu ekosistem dalam bentuk piramida
ekologi. Piramida ekologi terdiri dari piramida energi, piramida biomassa, dan piramida
jumlah. Pada ketiga jenis piramida ekologi tersebut, bagian dasar piramida adalah produsen, di
atasnya konsumen, dan akan berakhir pada konsumen puncak. Kehilangan energi dari suatu
rantai makanan dapat digambarkan dalam bentuk piramida produktivitas atau piramida energi.
Pada piramida energi, makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit produktivitasnya, atau
energi yang tersimpan semakin sedikit. Piramida energi selalu berbentuk menyempit ke atas.
Piramida energi menunjukkan rendahnya efisiensi ekologi. Sebagai contoh, piramida energi di
suatu sumber air tawar tingkat trofik tertentu hanya mengandung sekitar sepersepuluh energi
yang ada pada tingkat trofik di bawahnya. Lihat Gambar 10.29a. Berkurangnya transfer energi
pada setiap tingkat trofik berbentuk menyempit dari dasar ke puncak karena menghasilkan
1000 kg rumput kering. Rumput kering tersebut dapat dipergunakan untuk menghasilkan 100
kg daging sapi, yang selanjutnya akan dapat dipergunakan untuk menambah 10 kg berat tubuh
seorang manusia. Di beberapa ekosistem, misalnya ekosistem akuatik, piramida biomassa
dapat berbentuk terbalik. Pada ekosistem ini, biomassa konsumen dapat melebihi biomassa
produsen karena ganggang sebagai produsen bereproduksi sangat cepat. Puncak piramida
biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, karena dapat
digambarkan dengan piramida biomassa. Pada piramida biomassa, setiap tingkat trofik
menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik tersebut pada suatu waktu.
Piramida biomassa umumnya juga perpindahan energi antara tingkat trofik sangat tidak efisien.
Contohnya sebidang padang rumput mampu individu karnivora puncak umumnya bertubuh
besar. Jumlah individu pada setiap tingkat trofik digambarkan dengan piramida jumlah.
Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Namun, dapat terjadi piramida
terbalik (atau sebagian terbalik), yaitu dasar piramida lebih kecil dari pada tingkat diatasnya.
Kondisi tersebut terjadi jika ukuran tubuh konsumen lebih kecil dari pada ukuran tubuh
produsennya. Misalnya, beberapa ekor nyamuk yang tak terrhitung jumlahnya menghisap
darah beberapa orang manusia.

P a g e | 14

G. Daur Biogeokimia
Biogeokimia ialah suatu pertukaran atau terjadinya perubahan yang berlangsung terus menerus
antara komponen abiotik dengan komponen biotik.

Fungsi dari daur biogeokimia yaitu untuk menjaga kelangsungan hidup di bumi, sebab materi
hasil dari daur biogeokimia ini dapat digunakan oleh semua komponen yang ada di bumi baik
biotik maupun abiotik.

Macam-macam daur biogeokimia :

1. Daur fosfor
Fosfor merupakan salah satu jenis elemen yang
penting dalam kehidupan, sebab semua makhluk
hidup membutuhkan fosfor yang berbentuk ATP
(Adenosin Tri Fosfat), yang berguna untuk sumber
energi metabolisme pada sel. Fosfor berbentuk ion
yaitu ion fosfat atau (PO43-), ion ini terdapat dalam
bebatuan. Akibat dari terjadinya erosi dan pelapukan
kemungkinan fosfat akan terbawa ke arah sungai bahkan sampai ke laut dan membentuk
sedimen. Sedimen yang mengandung fosfat bisa naik ke atas permukaan disebabkan
terjadinya geseran gerak dasar bumi. Tumbuhan mengambil fosfat yang masih berbentuk
larutan yang berada di dalam tanah.

Sumber fosfor yang terdapat di bumi yaitu dari Sumber : Siklus_Air.jpg
bebatuan, tanaman, tanah dan bahan organik. Daur
fosfor yang berupa hasil pelapukan bebatuan dinamakan input, sedangkan outputnya yaitu
berupa fiksasi mineral dan pelindikan yang dapat dihasilkan oleh output fosfor.

Fosfor dibagi menjadi dua senyawa yaitu fosfat organik antara lain tumbuhan dan hewan,
dan senyawa fosfat anorganik yaitu air dan tanah.

2. Daur air
Daur air ialah sirkulasi yang tidak pernah berhenti dari air
yang di bumi di mana air mampu berpindah-pindah dari
daratan, lalu ke udara lalu ke daratan lagi, dan air pun mampu
tersimpan di dasar permukaan dengan 3 fase yaitu cair yang
berbentuk air, padat yang berbentuk es, dan gas yang
berbentuk udara.

Uap air terdapat di atmosfer, uap air berasal dari air laut dan
air daratan yang menguap karena akibat terkenanya panas yang Sumber : Daur_Fosfor.jpg
berasal dari matahari. Namun pada umumnya uap air yang ada
di atmosfer hanya terdapat di uapan air laut, sebab luas laut mencapai ¾ luas permukaan
bumi. Terkondensasinya uap air di atmosfer akan mengubah menjadi awan, yang akhirnya
awan-awan tersebut akan berubah menjadi hujan, air hujan yang telah turun di muka bumi

P a g e | 15

akan masuk kedalam tanah, dan pada akhirnya air tanah ini akan terbentuk menjadi air
tanah dan air tanah di permukaan.

Air yang ada di dalam tanah akan diserap oleh tumbuhan melalui pembuluh yang ada dalam
tubuh, lalu transpirasi uap air akan dilepaskan oleh tanaman atau tumbuhan ke atas
atmosfer. Transpirasi penguapan dalam ekosistem darat bisa mencapai 90% yang dilakukan
oleh tumbuhan.

Air tanah yang ada di permukaan bumi mengalir ke arah sungai, lalu bermuara ke laut dan
ke danau. Daur ulang yang terjadi ini disebut dengan siklus panjang namun siklus ini
berawal dari terjadinya proses evapotranspirasi dan transpirasi pada air yang dikuti oleh
presipitasi atau proses terjadinya air yang turun ke muka bumi disebut siklus pendek.

Sama seperti proses fotosintesis pada siklus karbon, matahari juga berperan penting dalam
siklus hidrologi. Matahari merupakan sumber energi yang mendorong siklus air,
memanaskan air dalam samudera dan laut. Akibat pemanasan ini, air menguap sebagai uap
air ke udara. 90% air yang menguap berasal dari lautan. Es dan salju juga dapat menyublim
dan langsung menjadi uap air. Selain itu semua, juga terjadi evapotranspirasi air terjadi dari
tanaman dan menguap dari tanah yang menambah jumlah air yang memasuki atmosfer.

Setelah air tadi menjadi uap air, Arus udara naik mengambil uap air agar bergerak naik
sampai ke atmosfer. Semakin tinggi suatu tempat, suhu udaranya akan semakin rendah.
Nantinya suhu dingin di atmosfer menyebabkan uap air mengembun menjadi awan. Untuk
kasus tertentu, uap air berkondensasi di permukaan bumi dan membentuk kabut.

Arus udara (angin) membawa uap air bergerak di seluruh dunia. Banyak proses meteorologi
terjadi pada bagian ini. Partikel awan bertabrakan, tumbuh, dan air jatuh dari langit sebagai
presipitasi. Beberapa presipitasi jatuh sebagai salju atau hail, sleet, dan dapat terakumulasi
sebagai es dan gletser, yang dapat menyimpan air beku untuk ribuan tahun. Snowpack
(salju padat) dapat mencair dan meleleh, dan air mencair mengalir di atas tanah sebagai
snowmelt (salju yang mencair). Sebagian besar air jatuh ke permukaan dan kembali ke laut
atau ke tanah sebagai hujan

Daur sulfur

Sulfur hanya ada dalam sulfur anorganik, sulfur Sumber : Siklus_Belerang.png
akan direduksi menjdi sulfida oleh bakteri yang
berbentuk sulfur dioksida atau berbentuk hidrogen
sulfida. Hidrogen sulfida mampu memusnahkan
mahluk hidup yang berada di perairan yang
akhirnya akan menghasilkan bahan organik yang
telah mati akibat pengurai. Tumbuhan pun dapat
menyerap sulfur yang berbentuk sulfat (SO42-).

Bakteri yang terlibat dalam proses daur belerang atau
sulfur yaitu Desulfibrio dan Desulfomaculum berperan untuk mereduksi sulfat menjadi

P a g e | 16

sulfida yang berbentuk (H2S) atau hidrogen sulfida, sulfida bermanfaat untuk bakteri
fotoautotrof anaerob seperti halnya Chromatium yang
melepaskan sulfur serta oksigen.

Proses terjadinya sulfur

Sulfur terjadi akibat dari proses terjadinya pembakaran bahan
bakar fosil batu bara atau terjadi akibat adanya aktivitas gunung
berapi, lalu asapnya itu akan naik ke atmosfer, atau udara sulfur
oksida itu akan berada di awan yang menjadi hidrolidid air
membentuk H2SO4, awan akan mengalami kondensasi yang
akhirnya menurunkan hujan yang dikenal dengan hujan asam.

Air hujan itu akan masuk kedalam tanah yang akan diubah menjadi Sulfat yang sangat
peting untuk tumbuhan. Sulfat hanya terdapat dalam bentuk anorganik (SO42-), sulfat ini
yang mampu berpindah dari bumi atau alam ke tubuh tumbuhan melalui penyerapan sulfat
oleh akar. Sulfur akan direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan berbentuk sulfur dioksida
atau hidrogen sulfida.

3. Daur karbon dan oksigen
Diagram dari siklus karbon. Angka dengan warna hitam menyatakan berapa banyak karbon
tersimpan dalam berbagai reservoir, dalam miliar ton ("GtC" berarti Giga Ton Karbon).
Angka dengan warna biru menyatakan berapa banyak
karbon berpindah antar reservoir setiap tahun.
Sedimen, sebagaimana yang diberikan dalam diagram,
tidak termasuk ~70 juta GtC batuan karbonat dan
kerogen.

Terjadinya proses timbal balik antara daur ulang
respirasi dan fotosintesis yang bertanggung jawab atas
terjadinya perubahan dan pergerakan utama karbon.
Menurunnya fotosintesis dapat mempengaruhi naik Sumber : Carbon_cycle-cute_diagram.jpeg
atau turunnya suatu gas CO2 dan O2 yang ada di
atmosfer secara musiman. Siklus karbon sangat dipengaruhi oleh oksigen dan fotosintesis.
Daur karbon berada di empat tempat yaitu geosfer atau di dalam bu mi, hidrosfer atau di
air, atmosfer atau di udara, dan biosfer atau di dalam makhluk hidup.

Pencemaran udara pada zaman era globalisasi ini berdampak pada peningkatan CO2 yang
masuk ke atmosfer.

4. Daur nitrogen
Proses terjadinya daur ulang nitrogen

Senyawa organik seperti protein, urea atau asam nukleat atau senyawa anorganik seperti

nitrat, nitrit dan amonia merupakan senyawa yang terdapat di nitrogen. Di bawah ini tahap-

tahapan terjadinya daur nitrogen yaitu : Sumber : Daur_Nitrogens.png

P a g e | 17

a) Tahap pertama yaitu daur nitrogen ialah proses transfer nitrogen dari atmosfer kedalam
tanah. Selain masuknya nitrogen kedalam tanah akibat dari air hujan, nitrogen juga
dapat masuk melalui proses fiksasi nitrogen, proses ini dilakukan oleh bakteri
Rhizobium yang akan bersimbiosis dengan bakteri Azotobacter, Clostridium, dan
polong-polongan. Ganggang hijau juga memiliki kemampuan yang sama seperti
memfiksasi nitrogen.

b) Tahap kedua di mana nitrat diperoleh dari hasil fiksasi biologis yang digunakan oleh
produsen atau tanaman yang akan mengubahnya menjadi protein. Jika ada hewan atau
tanaman yang mati maka pengurai akan mengubahnya menjadi NH3 (gas amonia) dan
akan mengubah menjadi NH4+ (garam amonium yang terlarut oleh air), proses yang
terjadi ini dinamakan dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas bisa mengubah
senyawa amonium dan amonia menjadi nitrat yang diproses oleh Nitrosomonas.
Denitrifikasi merupakan proses di mana oksigen yang terdapat dalam tanah terbasa,
maka nitrat akan cepat ditransformasikan menjadi oksida nitrogen atau gas nitrogen.

H. Suksesi
Suatu komunitas akan mengalami perubahan ketika terjadi gangguan dan kerusakan
yang parah, seperti gunung meletus, tanah longsor, banjir, atau akibat kegiatan-kegiatan
manusia yang merusak alam. Hancurnya komunitas ini akan menimbulkan suatu
perubahan yang cukup besar. Misalnya saja permukaan tanah yang dulunya begitu
rimbun akan berubah menjadi permukaan tanah yang terbuka. Keadaan ini akan
membuat tempat tersebut menjadi habitat baru bagi suatu makhluk hidup.
1. Suksesi primer
Suksesi primer merupakan pembentukan komunitas makhluk hidup yang
sebelumnya tidak ada. Contohnya adalah suksesi di Gunung Krakatau yang telah
meletus pada tahun 1883 dan melenyapkan seluruh populasi di pulau tersebut dan
organisme yang pertama kali muncul yaitu Lichenes dan tumbuhan lumut.
Tumbuhan perintis ini melakukan pelapukan supaya memperkaya kandungan
organik tanah.
2. Suksesi sekunder
Suksesi sekunder merupakan perubahan yang terjadi karena terganggunya habitat.
Gangguan ini dapat disebabkan oleh gangguan alam, seperti banjir, kebakaran.
Gangguan ini bisa merusak total. Laju suksesi sekunder bergantung pada kerusakan
yang terjadi, iklim dan jenis komunitas.

P a g e | 18

Gambar. suksesi
sekunder karena
kebakaran hutan

I. Aktivitas manusia dan pencemaran
1. Perubahan lingkungan karena aktivitas manusia
Manusia membutuhkan SDA untuk melangsungkan hidupnya. Akan tetapi, cara
memperoleh SDA tersebut dapat menimbulkan perubahan terhadp alam. Aktivitas
yang dapat menimbulkan perubahan terhadap alam antara lain penebangan hutan,
perburuan liar, penebangan yang berlebihan, dan pembukaan lahan untuk
pemukiman. Penebangan hutan akan menyebabkan rusaknya ekosistem hutan dan
terjadi longsor. Perburuan liar dapat menyebabkan hewan punah dengan penyebab
misalnya dengan membuka lahan yang akan dijadikan sebagai pemukiman. Dan
akan membawa dampak buruk seperti kebakaran hutan, erosi, longsor.
2. Pencemaran Lingkungan
Merupakan masuknya atau dimasukannya kompponen-komponen ke dalam
lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga kualitas lingkungan dapat
menurun.
a. Pencemaran Udara
Contohnya asap pabrik, asap kendaraan bermotor yang membawa CO2. Jika
CO2 meningkat maka akan menimbulkan pemanasan global melalui efek
rumah kaca. Proses ini meninmbulkan energi panas, diakibatkan cahaya masuk
ke bumi dan memantul kembali, namun karena adanya CO2 diudara cahaya
tersebut memantul kembali ke bumi. Akibat dari pemanasan global akan
menyebabkan naiknya periaran laut karena es di kutub meleleh dan perubahan
iklim dunia.

P a g e | 19

Gambar. Efek rumah kaca dan faktor yang mempengaruhinya
b. Pencemaran Air

Secara garis besar, pencemaran air dapat disebabkan oleh mikroorganisme
dalam air, limbah organik, dan limbah anorganik. Pencemaran oleh
mikroorganisme, umumnya dapat menyebabkan penyakit pada manusia
maupun hewan. Limbah organik seperti limbah rumah tangga, minyak, plastik
dan larutan pembersih merupakan penyebab kematian ikan maupun organisme
lainnya. Limbah anorganik, seperti timbal (Pb), cadmium (Cd), amoniak, dan
fosfat dalam kadar yang tinggi dapat menyebabkan kematian organisme air.
Dalam kadar yang rendah, limbah organik seperti timbal, tidak akan
menyebabkan kematian secara langsung pada organisme air. Dan pencemaran
limbah anorganik dapt menyebabkan ledakan alga.
c. Pencemaran Tanah
Pencemaran tanah ini dapat disebabkan oleh bahan-bahan, seperti limbah
plastik, botol kaca, kaleng, zat kimia, dan logam-logam berat. Akibat dari
pencemaran ini dapat mengganggu organisme tanah, bakteri yang berguna bagi
fiksasi nitrogen sehingga mengubah komposisi tanah.
3. Usaha manusia dalam mencegah dan memperbaiki lingkungan hidup
Usahanya dengan perlindungan dan pengawetan alam dengan cagar alam suaka
margasatwa, konservasi tanah dan air untuk mencegah erosi tanah dan
menyelesaikan krisis lingkungan contohnya seperti reboisasi, melakuakn daur
ulang.
Saat duduk di tepi sebuah danau pegunungan Anda mengamati sinar matahari senja
terpantul di permukaan danau (gambar 2.1.1) . Sambil menikmati suasana yang damai, Anda
mulai merasakan bahwa danau tersebut jauh lebih dinamis daripada yang anda duga
sebelumnya. cincin-cincin kecil berbentuk di tempat ikan menyambar serangga yang jatuh ke
permukaan danau. Sebuah kali kecil mengalir kedalam danau, mengantarkan banyak nutrien

P a g e | 20

mineral dan zat-zat organik. Angin sepoi-sepoi menyebarkan bau danau, dibentuk oleh
mikroorganisme yang aktivitasnya mempengaruhi komposisi atmosfer bumi. Lebih dari
sekadar badan air, danau adalah suatu ekosistem (ecosystem), total semua organisme yang
hidup di dalam batas-batas ekosistem dan semua faktor abiotik yang berinteraksi dengan
organisme.

Gambar 2.1.1 Apa yang menjadikan ekosistem ini dinamis?
Suatu ekosistem dapat mencakup area yang luas, misalnya hutan, atau mikrokosmos
(microcosm), seperti ruang di bawah batang kayu yang tumbang atau kolam kecil (gambar
2.1.2) seperti populasi dan komunitas, batas-batas ekosistem terkadang tidak jelas. Banyak ahli
ekologi memandang keseluruhan biosfer sebagai suatu ekosistem global, gabungan dari semua
ekosistem lokal di bumi.

Gambar 2.1.2 Kolam gua : Ekosistem kecil ini adalah rumah bagi komunitas mikroba yang
kompleks

Terlepas dari ukuran ekosistem, dinamikanya melibatkan dua proses yang tidak dapat
dijabarkan sepenuhnya oleh fenomena populasi atau komunitas aliran energi dan siklus unsur
kimia. Energi memasuki sebagian besar ekosistem sebagai sinar matahari. Energi dikonversi
P a g e | 21

menjadi energi kimiawi oleh autotrof, diteruskan ke heterotrof di dalam senyawa-senyawa
organik makanan, dan dibuang sebagai panas. Unsur-unsur kimia misalnya, karbon dan
nitrogen didaur diantara komponen-komponen abiotik dan biotik dari ekosistem. Organisme
fotosintetik mengasimilasi unsur-unsur ini dalam bentuk anorganik dari udara, tanah, dan air,
kemudian digabungkan ke dalam biomassa organisme tersebut, yang sebagian diantaranya
dikonsumsi oleh hewan. Unsur-unsur kimia dikembalikan dalam bentuk anorganik ke
lingkungan melalui metabolisme tumbuhan dan hewan serta oleh organisme yang lain,
misalnya bakteri dan fungi, yang menguraikan zat-zat buangan organik dan organisme mati.

J. Hukum-hukum fisika mengatur aliran energi dan siklus unsur kimia dalam ekositem
Sebelumnya kita telah mempelajari bagaimana sel-sel mentransformasi energi dan materi, yang
tunduk pada hukum-hukum termodinamika. Seperti para ahli biologi sel, para ahli ekologi
ekosistem mempelajari transformasi energi dan materi di dalam suatu sistem dan mengukur
jumlah energi dan materi yang melintasi batas-batas sistem tersebut. Dengan mengelompokkan
spesies-spesies dalam suatu komunitas ke dalam tingkat-tingkat trofik dari hubungan makan-
dimakan. Kita dapat mengikuti transformasi energi dalam suatu ekosistem dan memetakan
pergerakan unsur-unsur kimia.

1) Kekekalan Energi
Hukum termodinamika pertama: menyatakan bahwa “energi dapat diubah dari satu tip eke tipe
yan lain, tetapi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Sinar adalah suatu bentuk energi,
karena dapat diubah menjadi kerja, panas, atau energy potensial dari makanan, tergantung pada
keadaan. Tetapi tidak ada satupun daripadanya yang dimusnahkan.

Hukum termodinamika kedua: menyatakan bahwa “tidak ada peristiwa atau proses yang
melibatkan perubahan energi akan berlansung secara spontan kecuali dengan adanya
penurunan energi dari bentuk yang dimampatkan ke bentuk yang disebarkan (energi yang
terpusat menjadi bentuk energi yang terpencar ).

Aliran energi dalam ekosistem adalah proses berpindahnya energi dari suatu tingkat trofik ke
tingkat trofik berikutnya yang dapat digambarkan dengan rantai makanan atau dengan piramida
biomassa.Organisme, ekosistem dan seluruh biosfir memiliki sifat termodinamika dasar untuk
mampu menciptakan dan mampu mempertahankan tata tertib dalam tahapan tinggi, atau
keadaan entropi rendah ( ukuran untuk kekacauan atau jumlah energi yang tidak tersedia di
dalam system).

P a g e | 22

Keragaman manifestasi hidup semuanya disertai perubahan-perubahan energi, walaupun tidak
energy ada yang diciptakan ataupun dihancurkan. Energi yang memasuki permukaan bumi
sebagai sinar diimbangi oleh energi yang meninggalkan permukaan bumi sebagai radiasi panas
yang tidak tampak. Tanpa pemindahan energy tak akan mungkin ada kehidupan dan tidak ada
system-sistem ekologi.

Sumber energi utama bagi kehidupan adalah cahaya matahari. Energi cahaya matahari masuk
ke dalam komponen biotik melalui produsen (organismefotoautotropik) yang diubah menjadi
energi kimia tersimpan di dalam senyawa organik. Energi kimia mengalir dari produsen ke
konsumen dari berbagai tingkat tropik melalui jalur rantai makanan. Energi kimia tersebut
digunakan organisme untuk pertumbuhan dan perkembangan. Kemampuan organisme-
organisme dalam ekosistem untuk menerima dan menyimpan energi dinamakan produktivitas
ekosistem. Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas
sekunder.

2) Kekekalan Massa
Hukum kekekalan massa atau dikenal juga sebagai hukum Lomonosov-Lavoisier adalah suatu
hukum yang menyatakan massa dari suatu sistem tertutup akan konstan meskipun terjadi
berbagai macam proses di dalam sistem tersebut (dalam sistem tertutup Massa zat sebelum dan
sesudah reaksi adalah sama (tetap/konstan). Pernyataan yang umum digunakan untuk
menyatakan hukum kekekalan massa adalah massa dapat berubah bentuk tetapi tidak dapat

diciptakan atau dimusnahkan. Untuk suatu proses kimiawi
di dalam suatu sistem tertutup, massa dari reaktan harus sama

dengan massa produk.

Tidak seperti energi, unsur kimia terus-menerus didaur-
daur di dalam ekosistem. Sebuah atom karbon dalam

karbondioksida dilepaskan dari tanah oleh dekomposer,
diambil oleh rumput melalui fotosistesis, dikonsumsi oleh
bison atau pemakan rumput lainnya, dan dikembalikan ke
tanah di dalam kotoran bison. Pengukuran dan analisis dari pendauran unsur kimia semacam
itu di dalam ekosistem dan biosfer sebagai suatu keseluruhan merupakan aspek yang penting
dari ekologi ekosistem.

P a g e | 23

Gambar 2.1.3 Fungi menguraikan pohon yang mati.

Sebagian besar masukan dan keluaran berjumlah kecil dibandingkan dengan jumlah yang
didaur-ulang di dalam ekosistem. Tetap saja, keseimbangan antara masukan dan keluaran
menentukan apakah suatu ekosistem merupakan sumber atau rosot bagi unsur terentu. Jika
keluaran suatu nutrien mineral melebihi masukannya, nutrien tersebut pada akhirnya akan
membatasi prosuksi dalam sistem. Aktivitas manusia seringkali sangat mengubah
keseimbangan masukan dan keluran.

MATERI BAGIAN FAHRUN BELOM (Campbell halaman 408)
Anggaran Energi Ekosistem
Sebagian besar produsen primer menggunakan energi cahaya untuk menyintesis molekul-
molekul organik kaya energi yang kemudian diuraikan untuk menghasilkan ATP. Konsumen
menerima bahan bakar organiknya dari tangan kedua atau bahkan dari tangan ketiga melalui
jaring jaring makanan. Oleh karena itu, jumlah seluruh produksi fotosintetik menjadi batasan
pengeluaran untuk anggaran energi keselirihan ekosistem.

Anggaran Energi Global
Setiap hari, atmosfer bumi dibombardir oleh sekitar 1022 joule radiasi surya (1 J = 0,239 kal).
Energi tersebut cukup untuk menyuplai kebutuhan seluruh populasi manusia perkiraan selama
25 tahun pada tingkat konsumsi. Intensitas energi surya yang menghantam bumi
bervariasiberdasarkan garis lintang, dengan wilayah tropis yang menerima paling banyak
masukan. Sebagian besar energi surya yang datang akan diabsopsi, disebarkan dan dipantulkan
oleh awan dan debu di atmosfer. Jumlah radiasi surya yang akhirnya mencapai permukaan
bumi membatasi keluaran fotosintetik yang mungkin dihasilkan oleh ekosistem.

P a g e | 24

Hanya beberapa persen radiasi solar yang mencapai permukaan bumi digunakan dalam
fotosintesis. Sebagian besar radiasi menghantam material yang tidak berfotosintesis (contoh :
es & tanah). Dari radiasi yang mencapai organisme fotosintetik, hanya ada panjang gelombang
tertentu yang diabsorpsi oleh pigmen fotosintetik, sisanya akan diteruskan, dipantulkan atau
hilang sebagai panas. Akibatnya, hanya sekitar 1% cahaya tampak yang menghantam
organisme fotosintetik dikonversi menjadi energi kimiawi melalui fotosintesis. Meskipun
demikian, produsen primer bumi secara kolektif menghasilkan sekitar 150 miliar ton metrik
(150 x 1012 kg) material organik setiap tahun.

Produksi Primer Kotor dan Bersih

Produksi primer total dalam ekosisistem dikenal sebagai produksi primer kotor (PPK- gross
primary poduction, GPP) ekosistem tersebut- jumlah energi cahaya yang di konversi menjadi
energi kimiawi melalui fotosintesis per satuan waktu. Tidak semua produksi ini disimpan
sebagi material organik di dalam produsen-produsen primer karena mereka menggunakan
beberapa molekul sebagai bahan bakar pada respirasi selulernya sendiri. Produksi primer bersih
(PPB- nrt primary production, NPP) sebanding dengan produksi primer kotor dikurangi dengan
energi yang digunakan oleh produsen primer untuk respirasi (R).

Sehingga : PPB = PPK-R
Pada banyak ekosistem, PPb adalah sekitar separuh PPK. Bagi ahli ekologi, produksi primer
bersih adalah besaran kunci karena mempresentasikan penyimpangan energi kimia yang akan
tersedia bagi kondumen dalam ekosistem.

Produksi primer bersih dapat dinyatakan sebagai energi persatuan luas persatuan waktu
(l/m2/tahun) atau sebagai biomassa (masa vegetasi) yang ditambahkan ke ekosistem per satuan
luas per satuan waktu (g/ m2/tahun). Produksi primer bersih sutu ekosistem tidak boleh
dirancukan dengan biomassa total dari autotrof fotosintetik yang terdapat pada waktu tertentu,
suatu besaran yang disebut dengan tanaman tegakan (standing crop). Produksi primer bersih
adalah jumlah biomassa baru yang ditambahkan dalam periode waktu tertentu.

Produksi Primer di Ekosistem Perairan

Pada ekosistem Perairan laut atau tawar, baik cahaya maupun nutrien penting dalam
mengontrol produksi primer.

P a g e | 25

1. Pembatasan cahaya
Karena cahaya mendorong tanaman untuk fotosintesis, dan menduga bahwa cahaya
merupakan variabel kunci dalam mengontrol produksi primer di lautan. Kedalaman
cahaya memang mempengaruhi produksi primer di laut. Jika cahaya merupakan
variabel utama yang membatasi produksi primer maka produksi akan meningkat
menurut gradien dari kutub ke arah ekuator.

2. Pembatasan oleh nutrien

2.2.RANGKUMAN

a) Ekosistem merupakan kesatuan interaksi antara komponen abiotik dan komponen
biotik.

b) Komponen penyusun ekosistem terdiri dari dua komponen yaitu komponen biotik dan
abiotik.

c) Komponen biotik merupakan komponen yang hidup di alam yang terdiri dari makhluk
hidup yaitu manusia, hewan dan tumbuhan.

d) Sedangkan komponen abiotik merupakan komponen yang tidak hidup terdiri dari
cahaya, air, suhu, tofografi, tanah, udara atau angin.

e) Organisasi kehidupan terdiri dari individu, populasi, komunitas, ekosistem.

f) Setiap makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungannya. Terdapat 3 interaksi yaitu
interaksi antar individu, interaksi antar populasi dan interaksi antar komponen biotik.

g) Interaksi antar individu yang hidup di tempat tertentu dan hidup bersama organisme
sejenisnya. Interaksi antar populasi berupa predasi anatara mangsa dan hewan yang
akan dimangsa, kompetisi jika dua atau lebih populasi memiliki kebutuhan yang sama,
simbiosis (mutuaisme, komensalisme, dan parasitisme.

h) Tipe-tipe ekosistem terdiri dari ekosistem darat dan ekosistem perairan.

i) Ekosistem darat terdiri dari bioma tundra, bioma taiga, bioma hutan hujan tropis, bioma
savana (padang rumput), bioma gurun, dan bioma hutan gugur. Ekosistem perairan
terdiri dari ekosistem air tawar dan laut. Ekosistem air tawar contohnya danau dan
sungai. Sedangkan ekosistem perairan terdiri dari ekosistem perairan laut dalam.
Ekosistem perairan laut dangkal, ekosistem terumbu karang, ekosistem pantai batu dan
ekosistem pantai lumpur.

j) Rantai makanan sendiri bisa diartikan sebagai perpindahan energi makanan, dari
sumber daya tumbuhan, melalui seri organisme, atau melalui sebuah tingkatan makan.\

P a g e | 26

k) Produsen sebagai makhluk hidup yang dapat membuat makanan sendiri dan konsumen
sebagai pihak yang mendapatkan makanan dari produsen. Contoh rumput-belalang-
kadal-burung elang

l) Pemasukan dan penyimpanan energi dalam suatu ekosistem disebut sebagai
produktivitas ekosistem. Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan
produktivitas sekunder.

m) Suksesi terdiri dari suksesi primer dan suksesi sekunder.
n) Aktivitas manusia mempengaruhi lingkungan. Pencemaran udara, pencemaran air, dan

pencemaran tanah merusak lingkungan.
o) Upaya mememperbaiki lingkungan hidup yang rusak dengan reboisasi, daur ulang,

perlindungan alam seperti cagar alam dan suaka margasatwa.
p) Hukum fisika yang mengatur aliran energi dalam ekosistem yaitu kekekalan energi dan

kekekalan massa.
q) Sumber energi utama bagi kehidupan adalah cahaya matahari. Energi cahaya matahari

masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen (organismefotoautotropik) yang
diubah menjadi energi kimia tersimpan di dalam senyawa organik. Energi kimia
mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkat tropik melalui jalur rantai
makanan
r) Anggaran energi ekosistem merupakan jumlah batasan pengeluaran seluruh produksi
fotosintetik. Terdiri dari anggaran energi global dan produksi primer kotor dan bersih.
Produksi primer bersih sebanding dengan produksi primer kotor dikurangi dengan
energi yang digunakan produsen untuk respirasi.
s) Yang mengontrol produksi primer di ekosistem perairan yairu pembatasan cahaya dan
pembatasan nutrien.

P a g e | 27

LKS
Komponen Abiotik (Pengamatan)

• Tujuan : Mengamati dan mengukur komponen abiotik
• Alat dan Bahan
1. Termometer
2. Termometer tanah
3. Fluksmeter
4. Termometer phsychrometer (basah/kering)

• Cara kerja
Ukurlah komponen abiotik di lingkungan sekolahmu selama beberapa hari (1-2 minggu)
1. Ukurlah suhu udara di tempat yang teduh dan tempat yang terkena sinae matahari dengan
menggunakan termometer
2. Ukurlah suhu tanah dengan menggunakan termometer tanah atau termometer biasa. Jika
menggunakan termometer tanah, tancapkan termometer tanah sampai mencapai kedalaman
maksimum. Akan tetapi, jika menggunakan termometer biasa, galilah tanah hingga
kedalamannya sama dengan ti ggu termometer. Setelah itu, masukkan termometer dan tutup
kembali dengan tanah. Diamkan termometer selama tiga menit. Pengukuran dilakukan pagi,
siang, dan malam hari.
3. Ukurlah intensitas cahaya matahari pada pagi, siang dan malam hari dengan menggunakan
fluksmeter. Jika memungkinkan pengukuran dilakukan pada berbagai ketinggian (dekat
dengan permukaan tanah, setinggi pinggang, dan setinggi mata).
4. Ukurlah kelembapan relatif pada pagi, siang dan malam hari dengan menggunakan
psychrometer di berbagai ketinggian.
5. Buatlah tabel untuk mencatat data komponen abiotik tersebut.

• Catatan
Simpan data sebaik mungkin dan catat tanggal serta waktu pengambilan data.

• Pertanyaan
1. Adakah perbedaan intensitas cahaya di tempat teduh dengan di tempat terang?
2. Adakah korelasi (hubungan) antara suhu dan kelembapan? Jelaskan jawabanmu.
3. Bagaimana pengaruh suhu terhadap ketersediaan air?

P a g e | 28

2.3. TUGAS / LATIHAN

1. Apa yang dimaksud dengan ekosistem?

2. Sebutkan komponen komponen yang ada dalam ekosistem!

3. Lakukanlah pengamatan pada ekosistem yang berada disekitar tempat tinggal kalian

kemudian isi tabel berikut berdasarkkan hasil pengatan !

Nama ekosistem :

Tanggal pengamatan :

No Jenis makluk hidup Posisi dalam ekosistem

2.4. Uji Kompetensi
SOAL A

1. Apa perbedaan unsur abiotik dan biotik dalam ekosistem?
2. Peran dekomposer dan detritivor dalam ekosistmem berbeda. Apa perbedaan

keduanya?
3. Bagaimana siklus daur nitrogen?
4. Berikan contoh-contoh predasi, simbiosis mutualisme, komensalisme, dan

parasitisme di lingkungan sekitarmu
5. Apa yang dimaksud dengan suksesi?
6. Apa fungsi daur biogeokimia?
7. Apa yang dimaksud dengan produktivitas primer?
8. Apa kelebihan piramida ekologi?
9. Apa itu piramida biomassa?
10. Apa saja contoh komponen abiotik dan biotik?

1. Pada ekosistem laut daerah yang komponen tingkat produsennya paling banyak
adalah daerah...

a. Abisal
b. Batisal
c. Fotik
d. Afotik
e. Termoklin
2. Jika suatu ekosistem air tawar tercemar insektisida kadar terbesar penimbunan bahan
pencemar akan terdapat pada...

P a g e | 29

a. Ikan kecil
b. Air tawar
c. Zooplankton
d. Fitoplankton
e. Ikan besar
3. Adaptasi tumbuhan terhadap lingkungannya dengan cara menekan pertumbuhan
daun tetapi memacu pertumbuhan akar, terdapat pada habitat...

a. Padang rumput
b. Hutan gugur
c. Hutan basah
d. Gurun
e. Hutan tropis kering
4. Di wilayah padang rumput atau savana terdapat sekumpulan sapi, rumput, domba,
dan seorang pria.sekumpulan domba di padang rumput merupakan...

a. Populasi
b. Individu
c. Ekosistem
d. Komunitas
e. biosfer
5. Perhatikan dibawah ini :

1) Cairnya es dikutub
2) Perubahan iklim
3) Hilangnya pulau-pulau kecil
Merupakan dampak dari...
a. Ledakan bom
b. Curah hujan yang rendah
c. Iklim berubah
d. Naiknya suhu lingkungan
e. Efek rumah kaca
6. Untuk mencegah longsor dan lahan dihutan gundul akibat kebakaran hutan, upaya
manusia untuk mecegah longsor sebaiknya...

a. Membiarkannya
b. Reboisasi
c. Bangun rumah
d. Tidak dilakukan apa-apa
e. Daur ulang
7. Tokoh ekologi yang menggambarkan relung ekologi sebagai kedudukan fungsional
suatu organisme dalam komunitasnya adalah …

A. Charles Darwin

B. Louis Pasteur

P a g e | 30

C. Charles Elton
D. Lamark
E. Ernzt Haeckel
8. Yang merupakan penentu utama dalam pertumbuhan populasi adalah …
A. Mortalitas dan potensi biotik
B. Sebaran umum dan natalitas
C. Natalitas dan densitas
D. Densitas dan potensi biotik
E. Natalitas dan mortalitas
9. Dalam suatu komunitas terdapat rumput teki dan rumput gajah. Jika rumput teki
menghalangi tumbuhnya rumput gajah karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang
bersifat toksik. Disebut apakah interaksi tersebut…
A. Anabiosa
B. Alelopati
C. Interaksi antar komunitas
D. Interaksi antar komponen biotik dan abiotik
E. Intreaksi antar organisme
10. Berikut adalah beberapa bakteri yang dapat mengikat nitrogen baik secara langsung
ataupun tidak, kecuali…
A. Marsillea crenata
B. Azotobacter sp.
C. Nostoc sp.
D. Anabaena sp.
E. Xanthomonas

P a g e | 31

P a g e | 32