[TYPE THE COMPANY NAME]
EKOLOGI
[Type the BdoiocluomgieSnMt sAub/tMitlAe]
Kelas X Semester Genaacper
Ayu Hamadha Tahun 2017
A1C215007
Universitas Lambung Mangkurat
Ayu Hamadha 1
[TYPE THE COMPANY ADDRESS]
EKOLOGI
BAHAN AJAR UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATAS
(SMA) / MADRASAH ALIYAH (MA) KELAS X SEMESTER II
(GENAP)
DISUSUN OLEH:
AYU HAMADHA
A1C215007
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARMASIN
NOVEMBER 2017
Ayu Hamadha 2
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum..wr...wb..
Alhamdulillahirrabil’alamin, puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT karena
dengan karunianya kami dapat menyelesaikan tugas Bahan Ajar “Ekologi” pada mata kuliah
Perencanaan Pengajaran Pendidikan Biologi dengan tepat waktu.
Dalam kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, karunia, hikmat, serta hidayah-Nya sehingga
penyusun dapat menyelesaikan makalah ini dengan waktu yang tepat.
2. Bapak Drs. H. Aminuddin Prahatama Putra, M.Si, Bapak Maulana Khalid Riefani, M.Sc,
Ibu Amalia Rezeki, S.Pd, M.Pd, dan Ibu Nurul Hidayati Utami, S.Pd, M.Pd, selaku dosen
pengasuh dalam mata kuliah Perencanaan Pengajaran Pendidikan Biologi.
3. Serta semua pihak yang telah membantu sehingga bahan ajar ini dapat diselesaikan.
Penyusun menyadari bahan ajar ini masih jauh dari kesempuranaan yang disebabkan
oleh keterbatasan pengetahuan yang penyusun miliki. Oleh karena itu, penyusun
mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi memperbaiki bahan ajar ini.
Semoga bahan ajar ini dapat bermanfaat bagi semuanya. Amin ya rabbal alamin…
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Banjarmasin, November 2017
Penyusun
Ayu Hamadha
A1C215007
Ayu Hamadha 3
DAFTAR ISI
Halaman
COVER................................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR.......................................................................................................... ii
DAFTAR ISI......................................................................................................................... iii
I. KOMPETENSI DASAR.............................................................................................. 1
II. INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI....................................................... 1
III.EKOLOGI.................................................................................................................... 3
1.1 Pendahuluan............................................................................................................. 3
1.2 Komponen Ekosistem Baik Abiotik Maupun Biotik............................................... 4
1.3 Interaksi antar komponen ekosistem....................................................................... 8
1.4 Aliran energi.......................................................................................................... 9
1.5 Piramida ekologi..................................................................................................... 11
1.6 Produktivitas........................................................................................................... 12
1.7 Daur Biogeokimia................................................................................................... 14
1.8 Dinamika Komunitas.............................................................................................. 18
LATIHAN............................................................................................................................ 15
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 20
Ayu Hamadha 4
I. KOMPETENSI DASAR
1.3 Peka dan peduli terhadap permasalahan lingkungan hidup, menjaga dan
menyayangi lingkungan sebagai manifestasi pengamatan ajaran agama
yang dianutnya.
2.1. Berperilaku ilmiah teliti, tekun, jujur terhadap data dan fakta, disiplin,
tanggung jawab, dan peduli dalam observasi dan eksperimen, berani dan
santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi, peduli
lingkungan, gotong royong, bekerja sama, cinta damai, berpendapat secara
ilmiah, responsif dan proaktif dalam setiap tindakan dan dalam melakukan
pengamatan dan percobaan di dalam kelas / laboratorium maupun di luar
kelas / laboratorium.
3.9. Menganalisis informasi / data dari berbagai sumber tentang ekosistem dan
semua interaksi yang berlangsung di dalamnya. (C4)
4.9 Mendesain bagan tentang interaksi antar komponen ekosistem dan jejaring
makanan yang berlangsung dalam ekosistem dan menyajikan hasilnya
dalam berbagai bentuk media (C6).
II. INDIKATOR PECAPAIAN KOMPETENSI
Pertemuan ke 1-7 1
1.3.1.Menjelaskan isi kandungan dari Al-Qur’an tentang permasalahan
lingkungan hidup tentang ekologi
2.1.1 Menunjukkan perilaku jujur dan bertanggung jawab terhadap data dalam
melakukan pengamatan
Pertemuan ke 1
3.9.1 Menjelaskan komponen ekosistem baik abiotik maupun biotik melalui
studi literatur.
4.9.1 Siswa dapat membuat bagan tentang komponen ekosistem baik abiotik
maupun biotik dalam bentuk media peta konsep.
Ayu Hamadha
Pertemuan ke 2
3.9.2 Menjelaskan interaksi antara komponen biotik dengan komponen biotik
lainnya dalam ekosistem
4.9.2 Siswa dapat membuat bagan tentang interaksi antara komponen biotik
dengan komponen biotik lainnya dalam ekosistem dalam bentuk media
charta.
Pertemuan ke 3
3.9.3 Menguraikan aliran energi pada rantai makanan dan jaring-jaring
makanan yang terjadi pada suatu ekosistem.
4.9.3 Siswa dapat membuat bagan tentang interaksi antar komponen ekosistem
dan jejaring makanan yang berlangsung dalam ekosistem dalam bentuk
media charta.
Pertemuan ke 4
3.9.4 Membedakan tipe piramida ekologi melalui studi literatur. (C2)
4.9.4 Siswa dapat membuat bagan tentang tipe piramida ekologi dalam bentuk
media poster.
Pertemuan ke 5
3.9.5 Menjelaskan produktivitas melalui studi literatur.
4.9.5 Siswa dapat membuat bagan tentang produktivitas dalam bentuk media
charta.
Pertemuan ke 6
3.9.6 Menggambarkan charta daur bigeokimia (siklus nitrogen / siklus karbon /
siklus sulfur / siklus fosfor) dari kajian literatur. (C3)
4.9.6 Siswa dapat membuat bagan tentang daur bigeokimia (siklus nitrogen /
siklus karbon / siklus sulfur / siklus fosfor) yang berlangsung dalam
ekosistem dalam bentuk media charta.
Pertemuan ke 7
3.9.7 Menjelaskan terjadinya dinamika komunitas akibat perubahan ekosistem.
(C2)
4.9.7 Siswa dapat membuat bagan tentang terjadinya dinamika komunitas
akibat perubahan ekosistem dalam bentuk media charta.
Ayu Hamadha 2
III. EKOLOGI
PENDAHULUAN
Definisi makna lingkungan
hidup (ekologi) mengandung
makna yang begitu luas tidak
hanya mengenai lingkungan
manusia, tumbuhan, maupun
hewan tapi segala hal yang
meliputi ketiganya. Islam
dalam Al-Qur’an memiliki
beberapa penjelasan tentang
alam sekitarnya yang
diciptakan untuk
(Gambar 1. Rantai Makanan) kemaslahatan umat manusia
dan hendaknya manusia
merenungkan akan semua itu.
Islam merupakan agama bagi seluruh ummat dan
a l a m , yang disebut “Rahmatan lil ‘Alamin”. Islam tidak hanya mengatur
hubungan antar manusia dengan Allah, tapi juga tentang hubungan
dengan manusia dengan alam. Konsep ekologi dalam Islam sangat
berkaitan dengan konsep kepemimpinan universal, yaitu kepemimpinan yang
berlandaskan nilai-nilai etika yang terdapat dalam Al-Qur’an. Ekologi
menunjukkan hubungan antara organisme dengan lingkungannya atau
"fenomena-fenomena yang berkaitan dengan masalah lingkungan. !kologi
dan komponennya perlu dijaga dan diatasi keseimbangannya oleh manusia
sebagai khalofah di Bumi, karena bumi diciptakan dalam kondisi seimbang
atau ideal. Hal ini sesuai dengan QS. Al hajj ayat 63, Ayat ini
menjelaskan bahwa alam diciptakan dalam kondisi hijau, namun sekarang
mengalami kerusakan .
Ayu Hamadha 3
QS. Al hajj ayat 63
Artinya :
“Apakah kamu tiada melihat, bahwasanya Allah menurunkan air dari langit,
lalu jadilah bumi itu hijau ? Sesungguhnya Allah Maha Halus lagi Maha
Mengetahui”.
A. Komponen Ekosistem Baik Abiotik Maupun Biotik
Secara umum, 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 autotrof akan melakukan sintesis makanan
untuk mendapatkan energi, sedangkan pada makhluk hidup heterotrof
akan ada peristiwa memakan untuk mendapatkan energi. Pengurai
(dekomposer) akan memecah materi organik kompleks menjadi lebih
sederhana untuk dirinya dan dapat digunakan kembali oleh makhluk
hidup autotrof. 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 (Fictor dan Moekti, 2009).
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.
Ayu Hamadha 4
a) Individu
Sama halnya dengan sel dalam
organisasi kehidupan, individu
merupakan satuan fungsional dan
struktural terkecil dalam
ekosistem. Individu adalah satu
makhluk hidup tunggal. Contoh
individu adalah seorang manusia,
seekor ikan, seekor semut, seekor Gambar 2. Kupu-Kupu
kupu-kupu, seekor sapi, satu pohon (Fictor dan Moekti, 2009).
mangga, satu pohon kelapa, dan satu pohon beringin. Oleh karena
satu individu adalah satu makhluk hidup tunggal yang tidak dapat
dipisah-pisahkan.
b) Populasi
Populasi merupakan
sekelompok individu dari spesies
makhluk hidup sejenis yang
menempati suatu kawasan
tertentu. Dalam definisi tersebut
yang sering dipermasalahkan
adalah istilah spesies. Sebenarnya, Gambar 3. Populasi ikan
ada berbagai macam definisi untuk (Fictor dan Moekti, 2009).
spesies. Namun, dari begitu banyak definisi spesies tersebut,
dapat disimpulkan bahwa 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. Kumpulan dari
spesies ikan akan membentuk populasi ikan. Begitu pula jika
spesies rumput berkumpul, akan terbentuk populasi rumput.
Ayu Hamadha 5
c) Komunitas
Perhatikan oleh Anda,
pada suatu tempat tidak selalu
dibentuk oleh satu populasi
saja. Suatu tempat di alam
akan dihuni oleh beberapa
populasi yang beragam.
Komunitas merupakan kumpulan
bermacam-macam populasi Gambar 4. Komunitas ikan
(Fictor dan Moekti, 2009).
yang saling berinteraksi dan
menempati kawasan tertentu. Dalam arti luas, komunitas memang
diartikan sebagai segala organisme yang menempati kawasan
tertentu. Di dalam komunitas terjadi interaksi di antara
organismeorganisme yang membentuk komunitas tersebut.
2) Komponen Abiotik
Komponen abiotik merupakan segala sesuatu di luar makhluk
hidup
yang meliputi faktor fisik dan kimia. (Fictor dan Moekti, 2009).
a. Cahaya
Sinar matahari merupakan faktor abiotik yang memengaruhi
hampir semua makhluk hidup yang ada di bumi, terutama
tumbuhan dan makhluk hidup berklorofil lainnya. Selain sebagai
faktor utama dalam fotosintesis, sinar matahari memiliki kaitan
yang penting dengan faktor abiotik lain, yaitu suhu. Sinar
matahari memengaruhi adaptasi hewan dengan adanya hewan yang
melakukan aktivitas lebih banyak pada siang hari (hewan diurnal)
dan pada malam hari (hewan nokturnal).
Ayu Hamadha 6
Gambar 6. Cahaya Matahari
b. Suhu
Suhu memengaruhi makhluk hidup dalam ekosistem. 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 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. Hal tersebut dilakukan agar dapat bertahan dan
tidak mati. Contohnya, pohon jati. Pohon ini saat suhu
lingkungannya tinggi, akan beradaptasi dengan mengugurkan
daunnya yang bertujuan mengurangi penguapan.
c. Air
Air mempengaruhi ekosistem karena diperlukan oleh
makhluk hidup. Tumbuhan yang hidup di tempat dengan curah
hujan yang rendah, memiliki adaptasi akar yang panjang, lapisan
lilin pada daun yang tebal, dan daun yang kecil untuk mengurangi
penguapan. 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.
Ayu Hamadha 7
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. Suhu
udara, kelembapan, dan angin, memengaruhi ekosistem secara
bersamaan dan memengaruhi jenis makhluk hidup yang mendiami
ekosistem tertentu.
e. Topografi
Topografi atau ketinggian tempat berpengaruh langsung
terhadap kadar oksigen dan tekanan udara. Semakin tinggi suatu
tempat, tekanan udara dan kadar oksigen akan semakin
berkurang. Kondisi ini sangat memengaruhi vegetasi tumbuhan
yang mampu hidup pada keadaan tersebut. Hal ini berpengaruh
juga terhadap hewan-hewan yang mampu beradaptasi pada
lingkungan tersebut.
f. Tanah
Tanah merupakan tempat hidup dan media bagi makhluk
hidup. 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. Sifat-sifat tanah seperti keasaman, tekstur, dan
kandungan unsur hara sangat mempengaruhi jenis makhluk hidup
yang menghuninya. Karena beberapa tumbuhan memiliki rentang
hidup pada faktor kimia yang berbeda, beberapa spesies
tumbuhan dapat digunakan sebagai bioindikator.
B. Interaksi antar komponen Biotik
Meskipun penyebaran makhluk hidup pada umumnya dipengaruhi
oleh adaptasi terhadap lingkungan biotik, makhluk hidup juga
dipengaruhi oleh interaksi biotik dengan individu lainnya. Dalam
bahasan kali ini hanya akan dijelaskan mengenai interaksi antarspesies,
yaitu interaksi antarpopulasi yang terjadi dalam suatu komunitas. Jika
interaksi yang terjadi menyebabkan individu berbeda spesies tersebut
Ayu Hamadha 8
hidup secara permanen dalam jangka waktu yang lama, dapat disebut
simbiosis.
Predasi merupakan interaksi predator dan mangsa. Contoh
predasi, yaitu hubungan antara serigala dan kambing. Pada predasi,
terdapat individu yang diuntungkan dan yang dirugikan.
Kompetisi adalah interaksi yang menyebabkan persaingan pada
kedua individu. Kompetisi yang terjadi pada hewan, contohnya macan
tutul dan macam kumbang yang sama-sama memangsa kerbau liar.
Komensalisme merupakan interaksi antara dua individu yang
menguntungkan salah satu pihak, namun yang lain tidak dirugikan
maupun diuntungkan. Contohnya, alga yang hidup di atas cangkang penyu
laut dan barnakel yang hidup di kulit ikan paus.
Mutualisme merupakan interaksi antara dua individu dan
menguntungkan kedua belah pihak. Contohnya, interaksi antara
Triconympha dan rayap.
Gambar 7. Contoh Predasi
(Fictor dan Moekti, 2009).
C. Aliran energi
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Sifat energi di
ekosistem sesuai dengan hokum 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 bentu karbohidrat melalui proses fotositesis,
kemudian diubah oleh hewan dan manusia menjadi energi panas dan
Ayu Hamadha 9
energi gerak. Dalam ekosistem, suatu organisme merupakan komponen
pengubah energi. Aliran energi dan siklus materi dalam ekosistem
terjadi melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan
(Irnaningtyas, 2013).
1) Rantai Makanan Rantai makanan yang dimulai
Rantai makanan adalah jalur dari organisme produsen
(tumbuhan hijau) disebut
pemindahan (transfer) energi dari satu rantai makanan perumput.
tigkat trofik ke tingkat trofik Contoh rantai makanan
berikutnya melalui peristiwa makan dan perumput yaitu padi →
dimakan. Herbivor mendapatkan energi belalang →Katak → ular.
dari memakan tanaman. Saat herbivore Rantai makanan yang dimulai
dimangsa karnivor, energi tersebut dari detritus (serpihan
akan berpindah, dan seterusnya. organisme yang sudah mati)
Semakin pendek rantai makanan, disebut rantai makanan
semakin besar energi yang dapat detritus. Contoh rantai
disimpan oleh organisme di ujung rantai makanan detritus yaitu
makanan. Berdasaran tipe organisme serpihan daun (sampah) →
(produsen) yang menjadi tingkatan cacing tanah → itik →
trofik pertama, terdapat dua jenis manusia.
rantai makanan, yaitu rantai makanan
perumput dan rantai makanan detritus.
Gambar Rantai Makanan
Ayu Hamadha 10
2) Jaring-Jaring Makanan
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 ke stabilan ekosistem, suatu
rantai makanan tidak boleh terputus akibat musnahnya salah satu
atau beberapa organisme.
Gambar Jaring-Jaring Makanan
(Samin, 2016)
D. Piramida ekologi
Dalam rantai makanan, organisme pada tingkatan trofik rendah
memiliki jumlah individu lebih banyak. Makin tinggi tingkat trofik,
makin sedikit jumlah individunya dalam ekosistem. Jika jumlah individu
per satuan luas untuk masing-masing tingkatan tropik digambarkan
dalam histogram, akan membentuk semacam piramida yang disebut
piramida jumlah.
Piramida-piramida jumlah pada ekosistem-ekosistem yang
Ayu Hamadha 11
berbeda tidak dapat dibandingkan satu dengan yang lain. Hal tersebut
karena pada masingmasing ekosistem, individu-individu yang terlibat di
dalamnya tidak sama. Oleh karena itu, muncul yang disebut piramida
biomassa. Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan
massa seluruh organisme di habitat tertentu yang diukur dalam gram.
Gambar Piramida Jumlah dan Piramida Biomassa
(Biologi : Exploring Life, 1994)
E. Produktivitas
Sumber energi utama bagi kehidupan adalah cahaya Matahari.
Energi cahaya Matahari masuk ke dalam komponen biotik melalui
produsen (organisme fotoautotropik) 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.
Produktivitas merupakan laju pemasukan dan penyimpanan
energi di dalam ekosistem. Produktivitas dapat dibedakan menjadi 2,
yaitu :
Ayu Hamadha 12
1.Produktivitas primer
Pengubahan energi cahaya oleh produsen atau autotrof.
Produktivitas primer merupakan laju penambatan energi yang
dilakukan oleh produsen. Produktivitas primer dibedakan atas
produktivitas primer kasar (bruto) yang merupakan hasil asimilasi
total, dan produktivitas primer bersih (neto) yang merupakan
penyimpanan energi di dalam jaringan tubuh tumbuhan. Produktivitas
primer bersih ini juga adalah produktivitas kasar dikurangi dengan
energi yang digunakan untuk respirasi.
Produktivitas primer merupakan laju penambatan energi yang
dilakukan oleh produsen. Menurut Campbell (2002), Produktivitas
primer menunjukkan Jumlah energi cahaya yang diubah menjadi
energi kimia oleh autotrof suatu ekosistem selama suatu periode
waktu tertentu. Total produktivitas primer dikenal sebagai
produktivitas primer kotor (gross primary productivity, GPP). Tidak
semua hasil produktivitas ini disimpan sebagai bahan organik pada
tubuh organisme produsen atau pada tumbuhan yang sedang tumbuh,
karena organisme tersebut menggunakan sebagian molekul tersebut
sebagai bahan bakar organik dalam respirasinya. Dengan demikian,
Produktivitas primer bersih (net primary productivity, NPP) sama
dengan produktivitas primer kotor dikurangi energi yang digunakan
oleh produsen untuk respirasi (Rs):
NPP = GPP – Rs
(Campbell, 2002)
2. Produktivitas sekunder
Penggunaan energi pada hewan dan mikroba (heterotrof).
Produktivitas sekunder merupakan laju penambatan energi yang
dilakukan oleh konsumen. Pada produktivitas sekunder ini tidak
dibedakan atas produktivitas kasar dan bersih. Produktivitas
sekunder pada dasamya adalah asimilasi pada aras atau tingkatan
konsumen (Campbell, 2002).
Ayu Hamadha 13
F. Daur Biogeokimia
Pada waktu produsen dimakan oleh konsumen pertama, materi
akan berpindah ke konsumen kedua. Dalam respirasi, karbohidrat akan
diubah kembali menjadi CO2 dan air. Akan tetapi, mineral yang terikat
dalam biomassa akan berpindah terus melalui masing-masing tingkatan
trofik. Pada waktu organisme mati, kemudian diuraikan oleh pengurai,
energinya akan habis, sedangkan mineral akan diubah menjadi bahan
anorganik. Mineral anorganik ini kemudian akan dimanfaatkan kembali
oleh produsen untuk membentuk biomassanya. Begitulah seterusnya
terjadi berulang hingga membentuk suatu daur. Daur materi yang
terjadi di alam disebut daur biogeokimia. Daur ini dapat dibedakan
berdasarkan materi atau mineral anorganiknya menjadi daur air, daur
karbon, daur nitrogen, dan daur fosfor.
1. Daur Air
Air sangat penting bagi kehidupan manusia, karena makhluk
hidup umumnya mengandung air. Seperti daur lainnya, daur air tidak
berawal dan tidak berujung. Air yang turun ke bumi berasal dari
hujan maupun pencairan es yang membeku. Sebagian air tersebut
diserap oleh tumbuhan melalui akar. Setelah beberapa waktu, air
dilepaskan dalam bentuk uap air melalui proses transpirasi pada
daun. Sebagian lagi diminum hewan dan manusia, kemudian
dilepaskan selama respirasi dan ekskresi. Sebagian air hujan jatuh
di kolam atau sungai yang menuju lautan. Air hujan juga diserap oleh
tanah dan mengalir di bawah tanah menuju laut. Sebagian besar air
akan terkumpul di laut. Proses penguapan air atau evaporasi juga
akan terjadi di laut. Melalui evaporasi, uap air akan berkumpul di
udara dalam bentuk awan dan akan turun lagi dalam bentuk hujan
atau salju. Perhatikan gambar berikut !
Ayu Hamadha 14
Gambar Daur Air
(Sumber: Biology: Concepts & Connections, 2006)
2. Daur Karbon
Karbon dioksida yang banyak terdapat di atmosfer merupakan
hasil dari respirasi manusia, hewan, erupsi vulkanik (letusan gunung),
dan hasil pembakaran. Fotosintesis pada tumbuhan menggunakan
karbon dioksida sebagai bahan bakunya untuk membentuk molekul
organik. Molekul organik, seperti selulosa dan karbohidrat lainnya
akan digunakan oleh hewan dan manusia melalui proses. Jika hewan
atau manusia memakan tumbuhan tersebut, komponen karbon
menjadi bagian tubuhnya.
Ayu Hamadha 15
Perhatikan Gambar berikut !
Gambar Daur Karbon
(Sumber: Biology: Concepts & Connections, 2006)
3. Daur Nitrogen
Nitrogen merupakan elemen penting bagi tubuh karena
merupakan pembentuk protein dan asam nukleat. Meski 78% udara
di atmosfer adalah nitrogen, namun secara biologis tidak aktif.
Hanya sebagian organisme, seperti bakteri dan Cyanobacteria yang
dapat menggunakan nitrogen bebas di udara. Bakteri, seperti
Azotobacter sp. mengubah nitrogen di atmosfer menjadi amonia
(NH3). Amonia diubah menjadi senyawa ion nitrit (NO2_) oleh
bakteri tanah yang disebut juga bakteri nitrit. Kemudian, diubah
lagi menjadi ion nitrat (NO3_). Kemudian, tumbuhan akan menyerap
senyawa ion nitrit untuk diubah menjadi molekul organik, seperti
nukleotida dan asam amino. Jika tanaman dimakan hewan atau
manusia, asam amino akan dimanfaatkan. Sebagian akan dikeluarkan
dalam bentuk amino sebagai sisa katabolisme. Setelah hewan dan
Ayu Hamadha 16
tumbuhan mati, nitrat diubah menjadi amino lalu menjadi nitrogen
bebas oleh bakteri denitrifikasi, seperti Nitrosomonas dan
Nitrosococcus.
Gambar Daur Nitrogen
(Sumber: Biology: Concepts & Connections, 2006)
4. Daur Fosfor
Makhluk hidup memerlukan fosfor sebagai pembentuk asam
nukleat, fosfolipid, dan ATP, serta penyusun tulang dan gigi (pada
hewan tingkat tinggi). Di alam, fosfat berada dalam dua bentuk,
yaitu senyawa fosfor organik pada makhluk hidup dan senyawa
fosfat anorganik (PO43+) pada air dan tanah. Fosfat yang
terkandung di bebatuan terkikis oleh air hujan dan mengendap di
tanah. Tumbuhan menggunakan dan membentuknya menjadi senyawa
organik bagi konsumen. Melalui ekskresi dan aktivitas dekomposer,
fosfat tersebut kembali ke tanah.
Ayu Hamadha 17
Gambar Daur Fosfor
(Sumber: Biology: Concepts & Connections, 2006)
G. Dinamika Komunitas
Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada
suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan
mempengaruhi satu sama lain. Dengan memperhatikan keanekaragaman
dalam komunitas dapatlah diperoleh gambaran tentang kedewasaan
organisasi komunitas tersebut. Perubahan komunitas yang sesuai
dengan perubahan lingkungan yang terjadi akan berlangsung terus
sampai pada suatu saat terjadi suatu komunitas padat sehingga
timbulnya jenis tumbuhan atau hewan baru akan kecil sekali
kemungkinannya. Namun, perubahan akan selalu terjadi.Perubahan
komunitas tidak hanya terjadi oleh timbulnya penghuni baru, tetapi
juga hilangnya penghuni yang pertama.
Suksesi adalah suatu proses perubahan, berlangsung satu arah
secara teratur yang terjadi pada suatu komunitas dalam jangka waktu
tertentu hingga terbentuk komunitas baru yang berbeda dengan
Ayu Hamadha 18
komunitas semula. Dengan kata lain, suksesi dapat diartikan sebagai
perkembangan ekosistem tidak seimbang menuju ekosistem seimbang.
Ketika habitat berubah, spesies yang baru akan datang menyerbu untuk
menjadi mantap di tempat itu, dan spesies yang lama akan menghilang.
Berdasarkan kondisi habitat pada awal suksesi, dapat dibedakan dua
macam suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder.
1. Suksesi Primer
Suksesi primer terjadi jika suatu komunitas mendapat
gangguan yang mengakibatkan komunitas awal hilang secara total
sehingga terbentuk habitat baru. Gangguan tersebut dapat terjadi
secara alami maupun oleh campur tangan manusia. Gangguan secara
alami dapat berupa tanah longsor, letusan gunung berapi, dan
endapan lumpur di muara sungai. Gangguan oleh campur tangan
manusia dapat berupa kegiatan penambangan (batu bara, timah, dan
minyak bumi).
2. Suksesi sekunder
Suksesi sekunder terjadi jika suatu gangguan terhadap suatu
komunitas tidak bersifat merusak total tempat komunitas tersebut
sehingga masih terdapat kehidupan/substrat seperti sebelumnya.
Suksesi sekunder dapat disebabkan oleh kebakaran, banjir, gempa
bumi atau aktivitas manusia. Akhir proses suksesi komunitas yaitu
terbentuknya suatu bentuk komunitas klimaks.
Ayu Hamadha 19
IV. DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. 2002. Biologi. Alih bahasa
lestari, R. et al. safitri, A., Simarmata, L., Hardani, H.W.
(eds). Erlangga, Jakarta.
Ferdinans, P Fictor dan Moekti Ariebowo. 2009. Praktis Belajar Biologi.
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.
Irnaningtyas. 2013. Biologi. Penerbit Erlangga. Jakarta
Ayu Hamadha 20