PENGERTIAN DAN RUANG LINGKUP EKOLOGI

Oleh :Drs. Adib Suyanto, M.Si

04/17/23 2

Pengertian EkologiEkologi merupakan cabang ilmu biologi

yang mempelajari hubungan timbal balik antara makluk hidup dan lingkungannya.

Kata ekologi pertama diusulkan oleh Ernst Haeckel (1869; German), dari kata dasar: “oikos” = rumah; & “logos” = ilmu. Ia mendifinisikan ekologi sebagai :

”Suatu keseluruhan pengetahuan yang mempelajari hubungan total antara organisme dengan lingkungannya yang bersifat organik maupun anorganik”.

OIKOS: RUMAH, LOGOS: DISKUSI TENTANG SESUATUErnest Haeckel (Ahli Biologi Jerman,1869)

EKONOMI: OIKOS: RUMAH, NOMOS: PENGELOLAAN

EKOLOGI: ILMU YANG MEMPELAJARI HUBUNGAN TIMBAL BALIK ANTARA ORGANISME DAN LINGKUNGAN (Hayati, Fisik)

EKOLOGI (ECOLOGY)

ILMU MURNI: MEMBAHAS TEORI, KONSEP DAN KAIDAH HUBUNGAN TIMBAL BALIK ANTARA ORGANISME DAN LINGKUNGAN

ILMU LINGKUNGAN (ENVIRONMENT SCIENCE)

ILMU TERAPAN: PENERAPAN TEORI, KONSEP DAN KAIDAH EKOLOGI DALAM PENGELOLAAN LINGKUNGAN

1. Ilmu yang mempelajari interaksi antara makhluk hidup (organisme), baik individual maupun kelompok, dengan lingkungannya.

2. Ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi alam.

3. Totalitas atau pola interaksi organisme dengan lingkungannya.

4. Biologi Lingkungan

BIOLOGI KUE LAPIS

Bakteriologi

Ornitologi BotaniEntomologi

Manusia

Biol.molekuler

Morfologi

Genetika

Ekologi

Fisiologi

PEMBAGIAN EKOLOGI

KEILMUAN

AUTEKOLOGI: mempelajari individu dalam hubungannya dengan lingkungan; pendekatan fisiologi

TAKSONOMI

MANUSIA, HEWAN, TUMBUHAN DAN JASAD RENIK

SINEKOLOGI: mempelajari kelompok individu

sbg suatu komunitas: Pengaruh lingkungan terhadap komposisi dan struktur vegetasi

MORFOLOGI, ANATOMI, HISTOLOGI, FISIOLOGI, GENETIKA

04/17/23 7

Tingkat Organisasi Makhluk hidup

ProtoplasmaSel

JaringanOrgan

Sistem Organ

OrganismePopulasi

KomunitasEkosistem

Ekosfer

Bumi

EKOLOGI

04/17/23 8

Individu : Menurut konsep biologis, individu berarti satu satuan makhluk hidup yang tidak dapat dibagi lagi dan berdiri sendiri

Populasi: kumpulan organisme sejenis yang hidup dan berinteraksi pada habitat tertentu

Komunitas: kumpulam populasi yang hidup dan berinteraksi di habitat tertentu

Biome : komunitas tumbuh-tumbuhan dan binatang yang mencakup wilayah yang sangat luas disebut biome.

Bioma (Ekosistem darat dalam skala luas)

Hutan hujan tropis

Savana

Padang rumput

Gurun

Taiga

Tundra

Hutan gugur

EKOSISTEMAdalah Interaksi antara populasi & komunitas dg faktor geologis, kimia, & fisika lingkungan sehingga terjadi aliran energi & daur materi.

Berdasarkan Sifat Berdasarkan Fungsi

Abiotik Biotik Autotrof Heterotrof Dekomposer

Struktur Ekosistem

Pengetahuan Lingkungan © 2004 Departemen Biologi ITB (dnc/rre)

BIOTIKManusia, hewan, tumbuhan, mikroorganisme.

ABIOTIK1. Faktor kimiawi2. Faktor fisis

KOMPONEN EKOSISTEM

ALIRAN ENERGI

Sumber: Matahari

DAUR MATERI

Jumlah materi di alam (atmosfer, hidrosfer, litosfer) tertentu dan terbatas

FUNGSI EKOSISTEM(Proses Dinamika)

EKOSISTEM

04/17/23 15

STRUKTUR EKOSISTEMDibagi ke dalam Dua Komponen Utama :

Abiotik : Sinar matahari Faktor fisik : Iklim, angin, panas Faktor kimia : semua bahan kimia di dalam air,

udara, tanahBiotik :

Produser : tumbuhan Konsumer : herbivora (konsumer 1), karnivora

(konsumer 2) Dekomposer : bakteri, fungi, dll.

KOMPONEN EKOSISTEM

Berdasar Fungsi:1.Autotrof (autos=sendiri;

trophicos=menyediakan makanan):-> Organisme yg mampu mensintesis bahan organik dari material anorganik.

Contoh: Tumbuhan, alga & bakteri berklorofil.2.Heterotrof (heteros=lain;

trophicos=menyediakan makanan):-> Organisme yg memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya.

Contoh: Manusia,hewan,jamur & mikroorganisme.

KOMPONEN EKOSISTEMBerdasar Penyusunnya:1.Komponen Abiotik: (tanah,air,udara,sinar

matahari)2.Produsen: Organisme autotrof3.Konsumen: Organisme heterotrof4.Dekomposer: Organisme heterotrof yg

menguraikan bahan organik kompleks mjd bahan yg sederhana.

04/17/23 18

Secara umum dikelompokkan: ekosistem daratan (beragam tipe hutan, savana, gurun, tundra, dll.)

ekosistem akuatik (perairan laut, perairan tawar, dan payau/estuari

KLASIFIKASI EKOSISTEM

Pengetahuan Lingkungan © 2004 Departemen Biologi ITB (dnc/rre)

Ekosistem Alami mengalami proses-proses perubahan secara alami tanpa campur tangan manusia.

CONTOH EKOSISTEM

Ekosistem Binaan membutuhkan pengelolaan dan penambahan energi/materi oleh manusia agar dapat dipertahankan dalam kondisinya.

Ekosistem juga dapat dibedakan menjadi:A. Ekosistem alami, danB. Ekosistem binaan/terbangun (kota, desa, lahan

pertanian)

Ilustrasi: Art Explosion® 1998

04/17/23 20

PERAN EKOSISTEMMenyangga iklimRecycle bahan kimia vital yang diperlukan

tumbuhan dan hewanTempat pembuangan limbah manusiaMengontrol lebih dari 95 % hama dan

penyakitMenjaga sumberdaya genetik

Rantai makanan :

Konsumen tkt III(karnivora)

Konsumen tkt II(karnivora)

Konsumen tkt I (herbivora)

Produsen (autotrop)

Peristiwa makan dan dimakan yang membentuk rangkaian tertentu dalam suatu ekosistem.

Perubahan materi dan energi dari tumbuh-tumbuhan melalui suatu organisme yang berjalan secara terus-menerus

RANTAI MAKANAN DIATAS PERMUKAAN TANAH DISEBUT RANTAI MAKANAN PENGGEMBALAAN

(GRAZING FOOD CHAIN)

RANTAI MAKANAN DARI PERMUKAAN TANAH KE BAWAH DISEBUT RANTAI MAKANAN DETRITUS

(DETRITUS FOOD CHAIN)

Rantai makanan dapat dibedakan menjadi:

Rantai makanan perumput , Rumput belalang kadal

burung elang Rantai makanan detritus Hancuran daun cacing tanah ayam

manusia Hancuran kotoran hewan nematoda

kalajengking kutu acarina

CONTOH 2 :

04/17/23 25

Tipe rantai Tipe rantai makananmakanan

ProduserProduser Konsumer Konsumer primerprimer

Konsumer Konsumer sekundersekunder

Konsumer Konsumer tersiertersier

Konsumer Konsumer kuartierkuartier

Perumputan Perumputan daratdarat

BerasBeras manusiamanusia

Dekomposer Dekomposer daratdarat

DaunDaun BakteriBakteri

DekomposerDekomposer

perumputan perumputan daratdarat

DaunDaun JamurJamur TupaiTupai ElangElang

Perumputan Perumputan akuatikakuatik

FitoplanktonFitoplankton ZooplanktonZooplankton Ikan kecilIkan kecil Ikan BesarIkan Besar ManusiaManusia

PerumputanPerumputan

darat-akuatikdarat-akuatik

BijianBijian BelalangBelalang KatakKatak Ikan truitIkan truit ManusiaManusia

Beberapa Tipe Rantai Makanan

Jaringmakanan/ Food web

Kumpulanbeberaparantaimakananyang salingterkait

PRODUSEN KONS I(HERB)

KONS II(KARNI)

KONS III(OMNI)

DEKOMPOSER, TRANSFORMER

BAHAN/MATERI

(NUTRISI)

MATAHARISiklus materiArus energi

RANTAI MAKANAN: TRANSFER ENERGI DAN MATERI MELALUI SERANGKAIAN ORGANISME

HUBUNGAN ANTAR KOMPONEN DALAM EKOSISTEM

PERLU DIINGAT :

PERJALANAN/PROSES PERUBAHAN MATERI MERUPAKAN SUATU RANTAI YANG BERULANG SECARA TERUS-MENERUS MEMBENTUK SIKLUS DAUR ULANG

PROSES PERUBAHAN ENERGI BUKAN MERUPAKAN SUATU SIKLUS

HABITAT DAN RELUNG

Habitat: alamat,tempat tinggal MH/skelompok MH yg membentuk komunitas. Sesuai dg syarat hidup MH (dpt mempertahankan hidup),berarti faktor lingkungan berada dlm kisaran antara titik minimum & maksimum (titik kardinal).

secara biologis, relung adalah profesi atau cara hidup organisme dalam lingkungan hidupnya.

Status/profesi atau peran fungsional suatu organisme dilingkungan.

Relung/ niche

status fungsional suatu organisme dalam komunitas tertentu

04/17/23 31

KONSEP RELUNG (NICHE CONCEPT)Relung ekologi: mendeskripsikan semua faktor

fisik, kimia, dan biologi yang diperlukan spesies untuk bertahan hidup, tetap sehat, dan bereproduksi.

Relung ekologi mendiskripsikan apa yang dilakukan spesies, bagaimana ia mentransformasi materi dan energi, dan bagaimana ia merespons dan memodifikasi lingkungan fisik dan biologinya

Relung ekologi berbeda dengan habitat.Habitat adalah lokasi fisik, atau biasanya

dianalogkan sebagai alamat dalam ekosistem; sedangkan relung dianalogkan sebagai pekerjaan dan gaya hidup

Spesies berbeda dapat hidup dalam habitat yang sama, tetapi dengan relung ekologi yang berbeda.

Spesies berbeda dapat menempati relung ekologi yang sama di dalam ekosistem, tetapi berlokasi di tempat yang berbeda = ecological equivalent.

densitasBahasa inggris density kerapatan

Dalam ekologi, densitas jumlah individu per satuan luas

Atau volume

dispersiDalam ilmu fisika, dispersi penghamburan

Dispersi cahaya penghamburan cahaya

Dalam biologi, dispersi berarti penyebaran makhluk hidup di alam

frekuensiFrekuensi kehadiran merupakan nilai yang menyatakan

jumlah kehadiran suatu spesies di dalam suatu habitat.

Jumlah unit contoh di mana sp. A ditemukanFK A = -------------------------------------------------------- x 100% Jumlah semua unit contoh

Apabila FK = 0%-25% : Kehadiran sangat jarang (aksidental)FK = 25%-50% : Kahadiran jarang (assesori)FK = 50%-75% : Kehadiran sedang (konstan)FK = 75%-100% : Kehadiran absolut

Daya dukungFaktor-faktor yang mendukung kelangsungan

hidup suatu makhluk hidupBerkaitan dengan lingkungan tempat

makhluk hidup itu hidup

ENTROPI: Energi yg tidak dapat digunakan utk melakukan kerja (terkait dgn HukumThermodinamikaII).

DAYA LENTING: Kemampuan suatu ekosistem utk menahan

berbagai perubahan; atau

Kemampuan suatu ekosistem utk memulihkan diri dari suatu gangguan

ADAPTASI: kemampuan makhluk hidup utk. Menyesuaikan dirinya thd keadaan lingkungan

Diversitas-keanekaragamanBiodiversitas keanekaragaman hayati

Keanekaragaman Hayati mengacu pada macam dan kelimpahan spesies, komposisi genetiknya, dan komunitas, ekosistem dan

bentang alam di mana mereka berada

Atau

biodiversitas sebagai diversitas kehidupan dalam semua bentuknya, dan pada semua level organisasi.

04/17/23 38

PERUBAHAN DALAM EKOSISTEMKeseimbangan alam bukan berarti bahwa ekosistem tidak

berubah.Ekosistem sangat dinamis, dan tidak statis.Komunitas tumbuhan dan hewan yang terdapat dalam

beberapa ekosistem secara gradual selalu berubah karena adanya perubahan lingkungan fisiknya.

Pergantian suatu komunitas dengan komunitas lain dalam ekosistem dikenal sebagai Suksesi ekologi

Suksesi ekologi dibedakan atas:Suksesi primer

Terjadi di ekosistem yang sebelumnya tidak berkehidupan

Perubahan diawali oleh spesies pioner menuju ekosistem klimaks

Suksesi sekunder Terjadi di ekosistem yang sebelumnya telah berpenghuni Penyebab: kebakaran, banjir dll.

Ekosistem klimaks: ekosistem yang telah mencapai puncak kestabilan. Ekosistem klimaks cenderung bertahan lama dan stabil selama kondisi lingkungan tidak berubah secara drastis

Proses suksesi

04/17/23 40

STABILITAS DALAM SISTEM KEHIDUPAN

Organisme, populasi, komunitas, dan ekosistem mempunyai kemampuan untuk melawan atau mengatasi perubahan atau tekanan dari luar (memiliki tingkatan stabilitas).

Setiap organisme mempunyai kisaran toleransi tertentu terhadap faktor lingkungan fisik dan kimia.

Toleransi organisme terhadap faktor lingkungan menentukan kelimpahan dan distribusinya dalam ekosistem (Gambar)

04/17/23 41

Kisaran toleransi organisme terhadap faktor lingkunganKisaran toleransi

Zona letal

Zona letal

StressStressOptimum

Intensitas faktor lingkungan

Jum

lah

org

an

ism

e y

an

g

surv

ive

04/17/23 42

RESPONS ORGANISME TERHADAP PERUBAHAN LINGKUNGAN

Strategi hewan dalam merespons perubahan lingkungan di luar batas kisaran toleransinya, di antaranya:Mengubah penampakannya dan fungsi

tubuhnya.Melakukan migrasi (pindah tempat)Melakukan hibernasi (istirahat selama musim

dingin atau kemarau yang panjang)

PROSES FISIOLOGIS Contoh: kekebalan tubuh thd penyakit, imunisasi, PROSES MORFOLOGIS Contoh: bentuk tubuhKELAKUAN Contoh: Teritorial, tingkah laku saat pemijahan/

perkembangbiakanKULTURAL Contoh: Bentuk rumah, penggunaanAC, baju tebal

Cara adaptasi: