Ekologi

Materi XII
Ekologi


A. Pengertian
Ekologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya. Berasal dari kata "oikos" (habitat) dan "logos" (ilmu). Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

B. Jenis-jenis Ekosistem

Ada bermacam-macam ekosistem di dunia ini, yang secara garis besar dibagi ke dalam dua kategori yakni :

1. Ekosistem alamiah, yakni ekosistem yang terbentuk secara alamiah, tanpa adanya campura tangan dengan manusia. Contoh ekosistem ini adalah ekosistem sungai, ekosistem laut, ekosistem gurun, ekosistem savanah, dan laian-lain.
2. Ekosistem artifisial atau ekosistem buatan yakni ekosistem yang berkat adanya campur tangan manusia. Contoh ekosistem ini adalah ekosistem sawah, ekosistem perkebunan sawit, ekosistem pedesaan, ekosistem bendungan, dan lain-lain.

C. Siklus Biogeokimia

Daur biogeokimia merupakan perpindahan unsur-unsur kimia melalui makhluk hidup dan mlingkungan abiotik (tanah dan air). Dalam daur biogeokimia dikenal ada dua macam daur, yaitu daur edafik dan daur atmosferik. Daur edafik adalah daur yang unsur kimia pada daur tersebut tidak pemah membentuk gas di udara. Adapun daur atmosferik adalah daur yang unsur kimia pada daur tersebut mengalami fase berbentuk gas di udara. Daur biogeokimia ini berfungsi untuk mengatur keseimbangan ekosistem. Artinya, keseimbangan ekosistem tergantung pada pengulangan yang terjadi secara berputar pada unsur-unsur kimia tertentu. Unsur-unsur kimia yang dapat mengalami daur biogeokimia meliputi karbon, nitrogen, hidrogen, dan oksigen, serta fosfor.

a. Daur Karbon

 
http://belajarterusbiologi.blogspot.co.id/2011/03/daur-biogeokimia.html

Daur dimulai dari CO, yang terkandung di udara dan larut dalam air akan membentuk persediaan unsur karbon (C) anorganik dan asal unsur C organik. Tanaman akan menyerap unsur karbon dalam bentuk CO, di udara sebagai bahan dasar pada proses fotosintesis. Di dalam proses tersebut, karbon yang terdapat di lingkungan abiotik masuk ke lingkungan biotik. Karbon dari lingkungan biotik akan kembali lagi ke lingkungan abiotik pada proses respirasi. Unsur karbon dari respirasi dalam bentuk CO, atau dalam bentuk lain sebagai sisa-sisa metabolisme. Sisa-sisa tanaman yang mati dan bahan organik yang lain akan diuraikan oleh pengurai dan unsur karbon dilepas ke udara dan air sebagai CO. Karbon selalu bergerak dari cadangan anorganik ke sistem hidup dan kembali lagi. Senyawa CO, hasil pembakaran bahan bakar fosil, setengahnya tetap berada dalam atmosfer dan sisanya larut dalam air laut. Kadarnya di udara juga meningkat raelalui oksidasi bahan organik. Aktivitas manusia meningkatkan kadar CO, hingga mencapai 15%. Hal itu akan berdampak pada pengaturan suhu bumi (efek green house).

b. Daur Nitrogen

 
http://belajarterusbiologi.blogspot.co.id/2011/03/daur-biogeokimia.html

     -  Nitrogen di udara sekitar 78 % dalam bentuk nitrogen bebas

     -  organisme membutuhkan nitrogen dalam bentuk senyawa

     -  organisme tingkat tinggi tidak dapat dengan mudah mengikat (memfiksasi) nitrogen bebas

     -  mikroorganisme berperan dalam fiksasi nitrogen ke tubuh organisme tingkat tinggi (terutama tumbuhan)

Urutan Proses daur Nitrogen 

     -  Ketika petir terbentuk di atmosfer terjadi penyerapan nitrogen  menjadi senyawa nitrat.
     -  Nitrat yang terbentuk di atmosfer tentu akan terbawa hujan sehingga terjadi perpindahan nitrat dari udara ke daratan yang menjadikan nitrogen dalam bentuk nitrat itu menjadi berguna
     -  tumbuhan menyerap nitrat dari tanah untuk dijadikan protein
     -  nitrogen dalam bentuk protein diserap  oleh kosumen, senyawa nitrogen pindah ke tubuh hewan dan manusia
     -  Urin dan feces sebagai Ekresta , bangkai hewan, tumbuhan mati , sisa kehidupan (ranting, daun tua) yang disebut Egesta akan diuraikan oleh pengurai jadi ammonium dan ammoniak (amonifikasi) 
     -  Amoniak hasil pembusukan itu oleh bakteri Nitrifikan akan dirombak jadi Nitrit melalui Nitrifikasi (Nitrifikasi adala proses biokimia yang tergolong anabolisme mengubah senyawa sederhana anorganik berupa amoniak NH3 menjadi senyawa organik nitrat HNO3 dengan energi berasal dari energi hasil reaksi kimia / khemosintesis oleh  bakteri)
     -  Nitrifikasi dilanjutkan dengan Nitrasi.
     -  Nitrat diserap kembali oleh  tumbuhan.
     -  Selain melalui petir juga penyerapan nitrogen dapat melalui fiksasi (pengikatan langsung Nitrogen di udara oleh mikroorganisme fiksasi (Rhizobium leguminosarum, Azotobacter, Clostridium  pasteurianum, Nostoc cummune, Anabaena azzolae)
         a. Rhizobium leguminosarum :
             bersimbiosis dengan kacang kacangan membentuk bintil akar
         b. Anabaena azzolae 
             bersimbiosis dengan paku air (Azolla pinata) dan pakis haji (Cycas rumpii)
         c. Azotobacter, Clostridium pasteurianu dan Nostoc commune hidup soliter
      -  Nitrogen juga bisa larut bersama air hujan hujan asam ( acid rain) yang mengandung HNO3,  dari pupuk buatan Urea yang dilepaskan ke tanah.

c. Daur/siklus Fosfor

 

http://belajarterusbiologi.blogspot.co.id/2011/03/daur-biogeokimia.html

-   Fosfor merupakan elemen penting dalam kehidupan karena semua makhluk hidup membutuhkan fosfor atau phospat untuk membentuk senyawa ATP, ADP, dan AMP untuk proses metabolisme tubuh.

-  Pada Hewan tingkat tinggi fosfor digunakan untuk penyusun tulang bergabung dengan Calsium membentuk CaPO4 (calsium phospat)

-  Fosfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat (PO4)/ fosfat anorganik

-  Ion Fosfat terdapat dalam bebatuan. 

-  Adanya peristiwa erosi dan pelapukan menyebabkan fosfat terbawa menuju sungai hingga membentuk sedimen.

-  Adanya pergerakan dasar bumi menyebabkan sedimen yang mengandung fosfat muncul ke permukaan.

-  Di darat tumbuhan mengambil fosfat yang terlarut dalam air tanah sehingga terjadi perpindahan materi dari geo ke bio dari alam ke tubuh organisme.

-  Fosfat itulah kemudian dikenal dengan fosfat organik.

-  Herbivora mendapatkan fosfat dari tumbuhan yang dimakannya dan karnivora mendapatkan fosfat dari herbifora yang dimakannya.

-  Seluruh hewan mengeluarkan fosfat melalui urine dan feses.

-  Bakteri dan jamur mengurai bahan-bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan fosfor kemudian diambil oleh tumbuhan.

d. siklus hidrogen dan oksigen

 http://belajarterusbiologi.blogspot.co.id/2011/03/daur-biogeokimia.html

  Air hujan yang jatuh di tanah akan segera menguap kembali ke udara. Air yang mengalir dan tidak segera menguap ada yang diserap oleh tanaman atau diminum hewan. Sisanya mengalir di permukaan tanah menjadi sungai, danau, dan ada yang menembus lapisan tanah menjadi mata air. Air permukaan akan mengalir ke laut.

Evaporasi berasal dari aliran air, sungai, danau dan laut, hewan, serta tanaman. Proses penguapan air (evaporasi) yang dilepas kembali ke udara dari vegetasi/tanaman berupa air yang terperangkap tajuk, seperti air hujan atau air embun. Selain itu, juga berasal dari air sisa metabolisme yang dicapai melalui proses transpirasi.

Pada hewan, sisa-sisa metabolisme (sisa respirasi dan keringat) akan menguap melalui proses transpirasi menuju udara. Sementara itu, tumbuhan melakukan evapotranspirasi, yaitu penguapan dari sisa respirasi. Energi evaporasi sebagian berasal dari radiasi matahari. Daur air tidak pernah berheMlj I menuju bumi sebagai hujan dan kembali ke atmosfer melalafl evaporasi, kemudian kembali lagi ke bumi melalui hujan lap untuk mem-berikan suplai kebutuhan air bagi kehidupan bumi.Daur ini merupakan faktor utama yang mengubah suhu bumi serta mengangkut berbagai unsur kimia dalam ekosistem.