E-BOOK BIO

1

AMALI 1
















































2

Tajuk : Ekosistem Tanah- Biota tanah, rantai dan siratan makanan



Tujuan : Mengkaji biota tanah, rantai dan siratan makanan yang terdapat

di dalamnya


Pengenalan

Konsep Ekosistem



Organisma hidup dan persekitarannya (abiosis) berkait dan berinteraksi antara satu
sama lain. Setiap unit dalam sistem kawasan saling bertindak bersama dengan
persekitaran fizikal supaya aliran tenaga dapat mempengaruhi pembentukan

struktur tertentu, kepelbagaian biosis dan kitaran bahan dalam sesuatu sistem

ekologi atau ekosistem.


Dari sudut pandangan trofik, ekosistem mempunyai dua komponen iaitu autotrofik
dan heterotrof. Autotrofik merupakan oranisma yang mengikat tenaga cahaya dan

menggunakan bahan tidak organik yang ringkas untuk menghasilkan bahan yang

lebih kompleks. Komponen heterotrof pula melibatkan penggunaan, pengaturan
semula dan penguraian bahan kompleks.


Tanah


Tanah ialah lapisan permukaan yang terbentuk dari bahan-bahan batuan induk atau

batuan asas yang telah mengalami proses-proses luluhawa atau pereputan bahan-
bahan organik. Sebahagian besar daripada tanah merupakan bahan-bahan asas

yang didapati dari batuan induk yang telah mengalami perubahan oleh proses-
proses fizikal, kimia dan biologikal dalam jangka masa yang panjang.



Kandungan tanah terdiri daripada tiga bahagian utama iaitu bahan-bahan pepejal,
larutan tanah dan udara. Bahan-bahan pejal tanah terbentuk daripada bahan

organik dan bahan bukan organik. Bahan organik terdiri daripada tumbuhan dan
hidupan yang telah reput dan humus manakala bahan bukan organik pula terdiri

daripada pelbagai jenis batuan yang mengalami pecahan dan penguraian seperti
tanah liat, kelodak, pasir, kelikir dan serpihan batuan.
3

Kandungan tanah yang kedua iaitu larutan tanah merangkumi asid tanah, air dan larutan
mineral yang kompleks. Kandungan terakhir iaitu udara didapati daripada sekelilingnya
seperti nitrogen,

Makrofauna dan Mikrofauna dalam ekosistem tanah


Dalam ekosistem tanah, makrofauna merupakan organisma yang panjangnya 1 cm tetapi lebih
kecil berbanding cacing tanah. Kumbang larva, siput, kumbang, lelabah dan cacing merupakan

antara makrofauna yang boleh dijumpai dalam ekosistem tersebut. Makrofauna memainkan
peranan penting dalam proses pereputan bahan-bahan organik yang telah mati (tumbuhan dan
haiwan) untuk meningkatkan kadar mineralisasi, penguraian dan pengambilan nutrien oleh

tumbuhan yang baru.


Mikrofauna pula merupakan haiwan mikroskopik yang mewakili kingdom nematod, anthropod
dan protista (protozoa). Mikrofauna tanah berperanan sebagai pengurai dan menjadi sumber
makanan bagi organisma yang lebih besar. Peranan mikrofauna juga dapat dilihat pada kitaran

nutrien di dalam tanah. Mikrofauna tanah berkebolehan dalam menguraikan sebarang bahan
organik dan sebahagian bahan tak organik. Dalam rantaian makanan, organisma ini menjadi
pengeluar utama kepada pengguna lain dalam rantaian makanan.





2
Senarai bahan : Tanah Kawasan Tasik (50cm ), Tanah Taman Herba unit

kokurikulum (50cm )
2



Senarai alat radas : Beg plastik, penyodok, 2 mentol, 2 kaki retort, 2 bikar, botol plastik


(1.5L), kasa dawai





Kaedah eksperimen

1. Setiap kumpulan bergerak ke lokasi yang telah ditetapkan iaitu kawasan tasik dan Taman
Herba unit kokurikulum untuk mengambil sampel tanah berisipadu 50cm2.


2. Pilih sampel tanah yang berdekatan dengan kawasan pokok
3. Letakkan sampel tanah ke dalam beg plastik yang berlabel A dan B kemudian tutupkan.
4. Setelah balik ke makmal, letakkan kedua-dua sampel tanah yang berbeza ke dalam botol
plastik yang telah dipotong dan tutupkan bahagian hujung botol plastik dengan kasa dawai



. 4

5. Letakkan bikar berisi air di bahagian bawah botol plastik

6. Letakkan bikar berisi air di bahagian bawah botol plastik
7. Dengan menggunakan kaki retort, gantung mentol dengan jarak 2 cm dari sampel tanah

8. Sampel tanah dibiarkan mengering selama 1 hari
9. Pemerhatian dicatat dan direkod



Gambar rajah








































Gambar 1: Persediaan alat dan radas berdasarkan prosedur yang telah ditetapkan














5
1. Pasang plag 3 pin 15 ampere bersama wayar penyambung dan mentol

(a) Jenis lokasi


Sampel tanah A Sampel tanah B

Lokasi Tasik (kolam) Taman herba Gerko
(bahagian pembakaran
sampah)


Kelembapan Sedikit lembap Lembap

Kemampatan Mampat Kurang mampat

Tekstur Tanah gambut Tanah Aluvium
Tahap naungan Tinggi Rendah



Sampel tanah A (kawasan tasik) Sample tanah B (Taman Herba unit
kokurikulum)


















Gambar 2 dan 3: Sampel tanah dari lokasiyang berbeza























6

(b) Makrofauna bersaiz besar

Makrofauna Bilangan makrofauna di Bilangan makrofauna di
Kawasan Tasik Taman Herba Unit
Kokurikulum
Ispadu tanah = 50cm2 Isipadu tanah = 50cm2




1 1





Cacing tanah
Lumbricus terrestris sp.






8 3






Semut merah
Solenopsis invicta sp.





1 0




Semut hitam
Dolichoderus thoracicus
sp.


7

(c) Makrofauna bersaiz kecil

Makrofauna Bilangan makrofauna di Bilangan makrofauna di
Kawasan Tasik Taman Herba Unit
Kokurikulum
Ispadu tanah = 50cm2 Isipadu tanah = 50cm2




0 1






Siput
Cerithidea obtusa sp.







0 1




Nematod puru akar
Meloidogyne incognita sp.






1 0






Kutu tanah
Phylottreta vitula sp.

8

0 1






Kumbang larva
Coleoptera sp.






1 0






Kelkatu/anai-anai Termitidae
sp.























9

(d) Mikrofauna

Mikrofauna Bilangan mikrofauna di Bilangan mikrofauna di
Kawasan Tasik Taman Herba Unit
Kokurikulum
Isipadu tanah = 50cm2 Isipadu tanah = 50cm2





0 1





Bakteria






1 0







Fungi





















10

Perbincangan

1. Bagaimanakah kepelbagaian makrofauna tanah dari dua lokasi berbeza?

Bolehkah anda cadangkan mengapakah terjadinya perbezaan antara mereka
Apakah parameter yang anda ukur yang boleh membantu anda untuk
menerangkan perbezaan-perbezaan berikut?


Perbezaan makrofauna yang didapati menerusi amali yang telah dijalankan
dipengaruhi oleh sifat fizikal dan kimia tanah itu sendiri. Tanah di lokasi A kurang lembap

berbanding tanah di lokasi B. Disebabkan itu, tanah di lokasi A lebih mampat berbanding
tanah di lokasi B. Kelembapan dan kemampatan tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor
seperti giatnya proses luluhawa batuan induk, jumlah bahan sisa yang telah diangkut dan
dimendapkan, jumlah bahan organik terhasil menerusi proses pereputan, tindakan agen-

agen geomorfik seperti hujan dan angin dalam menghakis, mengangkut dan
memendapkan bahan-bahan. Kelembapan dan kemampatan tanah di kedua lokasi yang
berbeza ini turut dipengaruhi oleh bentuk muka bumi, tumbuh-tumbuhan asal, organisma

hidup dan gangguan geomorfik yang berubah-ubah. Perbezaan ini telah mewujudkan
satu ekosistem tanah yang terdiri daripada makrofauna dan mikrofauna yang berbeza.


Jika dilihat dari aspek tekstur pula, tanah di lokasi A mempunyai tekstur tanah gambut

manakala tanah di lokasi B mempunyai tekstur tanah aluvium. Perbezaan tekstur tanah
memainkan peranan yang besar kepada keporosan atau keupayaan lapisan tanah untuk
menyerap air. Tanah Gambut di lokasi A merupakan sejenis tanah yang terbentuk dari

pengumpulan sisa-sisa tumbuhan yang separuh terurai. Tekstur tanah gambut yang
mempunyai kadar keporosan yang tinggi mampu menyerap lebih banyak air dalam masa
yang singkat dan jarang menyebabkan takungan air. Tanah Aluvium yang diambil dari

lokasi B berasal dari batuan induk tanah liat, menjadikannya sentiasa lembap dan dapat
menakung air. Hal ini kerana tanah liat mempunyai saiz yang paling kecil dan bahan ini
tersusun padat sehingga tiada sebarang ruang udara bagi membolehkan air masuk dan
meresap ke dalamnya.



Dalam eksperimen ini, kami telah meletakkan mentol pada bahagian atas dan dibiarkan

selama satu hari. Manakala di bahagian bawah, kami telah meletakkan bekas berisi
air.Kaedah ini mengaplikasikan gerak balas negatif haiwan terhadap cahaya yang terang,
kelembapan yang rendah dan suhu yang tinggi. Mentol yang diletakkan di bahagian atas
akan

11

menghalau haiwan tersebut untuk bergerak ke bahagian bawah dan terperangkap ke dalam
air. Organisma makrofauna yang besar pula boleh dikumpulkan dengan tangan atau disingkir
keluar dengan tapis jaring terbuka.



Dapatan kajian yang diperoleh menunjukkan bahawa tanah di lokasi B mempunyai jumlah
makrofauna dan mikrofauna yang lebih tinggi berbanding di lokasi A. Ini kerana, tanah di
lokasi B (kawasan taman herba unit kokurikulum) mempunyai kelembapan yang lebih tinggi
berbanding tanah A. Kelembapan yang tinggi adalah disebabkan oleh suhu yang rendah.

Kawasan bawah pokok ini sejuk dan ditutupi dengan dedaun ranting yang membuatkan
permukaan tanah di kawasan ini kurang padat. Tanah di lokasi A pula diambil di kawasan

terdedah, iaitu kawasan tasik. Suhu di lokasi A yang lebih tinggi menyebabkan kawasan ini
mempunyai kelembapan yang rendah kerana tidak dilindungi daripada pancaran matahari.


Selain itu, lokasi B mempunyai taburan kepelbagaian tumbuhan yang lebih tinggi

berbanding lokasi A. Tumbuh-tumbuhan seperti pokok nipah, pokok herba, pokok bunga raya
dan sayur-sayuran boleh dijumpai di kawasan tersebut dan menjadi salah satu sumber
makanan bagi mikrofauna dan makrofauna. Faktor ini jugalah yang telah menarik perhatian
organisma lain untuk mendirikan habitat di lokasi tersebut.































12

2. Terangkan peranan makrofauna di dalam tanah tersebut?


Kebanyakan makrofauna berada di kedudukan 30cm pada tanah. Makrofauna bergerak
ke dalam lapisan tanah yang lebih rendah apabila keadaan di permukaan menjadi sukar
bagi mereka. Kebanyakan makrofauna berada di permukaan kerana lapisan ini
mengandungi sumber makanan dalam bentuk bahan organik (karbon dan nutrien) dan

organisma lain. Secara semulajadi, makrofauna berinteraksi antara organisma sekali gus
memainkan peranan terpenting kepada tanah.


Peranan ini merangkumi aspek fizikal seperti regulasi struktur tanah. Bagi aspek kimia
dan biologi pula, makrofauna berperanan dalam mengurangkan pencemaran, penguraian,
kitaran nutrien, pelepasan gas rumah hijau, melidungi tumbuhan dan menggalakkan
tumbesaran pokok dan sesaran. Berikut merupakan makrofauna yang dapat ditemui
daripada dua lokasi berbeza dan peranannya.


•
Cacing tanah  Mengitar semula bahan organik
Lumbricus terrestris sp.  Meningkatkan nutrien tanah
 Meningkatkan struktur tanah
 Sumber makanan kepada pemangsa





Semut  Membantu proses penguraian bahan organik
Solenopsis invicta sp.  Meningkatkan kesuburan tanah hutan melalui najisnya


Siput  Sumber makanan kepada pemangsa seperti burung,
Cerithidea obtusa sp. pepatung dan cicak
 Membekalkan protein dan nutrien lain kepada tanah

Nematod puru akar  Mengitar nutrien (mineralisasi, pelepasan nutrien)
Meloidogyne incognita  Menyebarkan mikrob seperti bakteria dan fungi
sp.  Sumber makanan kepada organisma lain










13

Kutu tanah  Penguraian bahan organik
 Pembentukan struktur mikro tanah
 Sumber makanan kepada pemangsa


Kumbang larva  Pengitar nutrien
Coleoptera sp.  Meningkatkan kesuburan tanah


Kelekatu / anai-anai  Pengurai bahan-bahan yang reput
Termitidae sp.  Pengitar nutrien


















































14

3. Pada rajah jaringan makanan yang disediakan, labelkan jenis-jenis biota (contohnya
fungi, nematod dan lain-lain), apa yang mereka lakukan (pemangsa, pemakan daun
dan lain-lain) dan huraikan arah aliran tenaga berlaku.


Dimanakah pembentukan tenaga dan dimanakah pembentukan berakhir (puncak
rantai makanan). Apakah yang akan terjadi kepada tenaga dan nutrien apabila
organisma pada puncak rantai makanan mati?



Rantai makanan merupakan satu siri organisma dalam suatu ekosistem yang
dihubungkan kepada organisma lain. Konsep rantaian makanan dapat dijelaskan sebagai

hubungan pemakanan antara pengeluar, pengguna primer, pengguna sekunder dan
pengguna tertier yang melibatkan pemindahan tenaga untuk menjalankan aktiviti
tumbesaran dalam suatu ekosistem. Semua organisma biologi memainkan peranan

terhadap ekosistem bumi namun, pengguna mendapatkan tenaga dengan cara memakan
organisma lain manakala pengeluar menghasilkan tenaga mereka sendiri.





Berdasarkan rajah 4, tumbuhan hijau merupakan pengeluar kerana organisma ini
memperoleh tenaga dari cahaya matahari. Dalam rantaian ini, tumbuhan hijau
menghasilkan bahan organik yang merupakan sumber tenaga utama kepada beberapa
organisma dalam rantaian makanan. Tumbuhan hijau memperoleh tenaga menerusi

proses fotosintesis. Klorofil akan menyerap cahaya matahari dan menghasilkan tenaga
untuk menukarkan gas karbon dioksida dan air kepada karbohidrat. Kemudian, organisma
yang memakan daun dikenali sebagai pengguna aras pertama yang terdiri daripada

nematod (pemakan akar), fungi dan bakteria. Organisma ini berperanan dalam mengitar
semula bahan yang telah mati supaya kembali kepada tanah dalam bentuk yang boleh
digunakan. Dalam ekosistem ini, pengguna aras pertama juga dikenali sebagai pengurai.





Seterusnya, pengguna aras pertama dimakan oleh pengguna aras kedua iaitu
protozoa, nematod (pemakan kulat dan bakteria) dan antropod (pencincang). Pengguna
aras kedua berperanan dalam meningkatkan kepekatan gas nitrogen di samping menjadi

sumber makanan kepada pengguna seterusnya. Pengguna aras kedua dimakan oleh
pengguna aras ketiga iaitu antropod (pemangsa) dan nematod (pemangsa). Siratan
makanan bagi ekosistem tanah berakhir dengan pemangsa yang lebih besar seperti

burung. 15

16

Dalam setiap perubahan tenaga, tenaga keupayaan berkurang kerana di dalam proses

tersebut, tenaga haba hilang di dalam sistem (Hukum Termodinamik Pertama). Sewaktu
makanan melalui satu organisma kepada organisma lain, tenaga keupayaan yang
tersimpan di dalam bekalan makanan berkurang setahap demi setahap sehingga semua

tenaga di dalam sistem tersebar sepenuhnya sebagai haba. Berdasarkan rajah 5, kira-kira
90% tenaga hilang pada setiap peringkat. Walaubagaimanapun, apabila organisma di
bahagian atas

(burung) mati, tenaga akan kembali semula ke dalam tanah sebagai sumber nutrien tanah.

Pada masa ini, nematod akan berperanan sebagai pengurai semula jadi kepada burung.
Tenaga semakin berkurang kerana ia bergerak dari satu fasa ke fasa yang lain dan akhirnya
ia akan hilang sebagai haba.





Kesimpulan


Terdapat pelbagai jenis spesis makrofauna dan mikrofauna di dalam tanah. Tanah yang subur
mempunyai bilangan dan jenis mikrofauna yang lebih banyak kerana dipengaruhi oleh
kandungan tanah dan organisma di sekelilingnya.






























17

Rujukan


nd
Encycopedia Britannica (2020). Macrofauna. Retrieved by February, 22 at
https://www.britannica.com/science/soil-organism

Eugene P. Odum (1996). Asas Ekologi: Konsep dan Prinsip Ekologi Asas. Kuala Lumpur:
Dewan Bahasa dan Pustaka


Kelly Cowan (2006). Microbiology: A Systems Approach. New York: McGraw Hill


Levy M. (2008). Plants, Algae And Fungi. Chicago: Encyclopedia Britannica Inc.



Marla Coppolino (2014). Snails in Ecosystem. Retrieved by February, 24 at
th
http://www.thesnailwrangler.com/education/snails-in-ecosystem/


Maryati Mohamed (1997). Semut. Kuala Lumpur: Dewan Bahasa dan Pustaka


Murray P. (2007). Biology 9 Ed. New York. McGraw Hill
th

National Geographic Society (2002). Ecology. New York: McGraw Hill



Peter W. Price (1993). Ekologi Serangga. Kuala Lumpur: Dewan Bahasa dan Pustaka


th
Science Learning Hub (2020). Earthworm’s roles in ecosystem. Retrieved by February, 24
at https://www.sciencelearn.org.nz/resources/9-earthworms-role-in-the-ecosystem

Siti Azian & Nurul Hidayah (2012). Ensiklopedia Dwibahasa Biologi. Selangor: SAP
Publication Sdn. Bhd.

Steve Pollock (1997). Ekologi. Selangor: Sasbadi Sdn. Bhd.



Tengku Anuar & Shaharuddin Hj. Ahmad (1992). Geografi Fizikal. Kuala Lumpur: Nurin Enterprise



18

19