ipa

Jumat, 02 September 2016
IPA

Materi IPA SMK kelas XII

Ekosistem, Aliran Energi dan Siklus Materi dalam Ekosistem



Ekosistem
Ekosistem adalah hubungan interaksi yang terjadi antara makhluk hidup dengan makhluk hidup maupun makhluk hidup dengan makhluk tidak hidup. Tingkat organisasi ekosistem lebih tinggi dari komunitas. Pada ekosistem terjadi hubungan timbal balik antara organisme yang hidup dan lingkungan abiotiknya, yang membentuk suatu sistem yang dapat diketahui aliran energi dan siklus materinya.
Satuan-Satuan Makhluk Hidup Penyusun Ekosistem
Di dalam sebuah ekosistem juga terdapat satuan-satuan makhluk hidup yang meliputi individu, populasi, komunitas dan biosfer.
Bagian-bagian satuan makhluk hidup penyusun ekosistem yaitu :
1. Individu, Istilah individu berasal dari bahasa latin, yaitu in yang berarti tidak dan dividus yang berarti dapat di bagi. Jadi individu adalah makhluk hidup yang berdiri sendiri yang secara fisiologis bersifat bebas atau tidak mempunyai hubungan dengan sesamanya. Individu juga disebut satuan makhluk hidup tunggal
2. Populasi, Populasi berasal dari bahasa latin, yaitu populus yang berarti semua orang yang bertempat tinggal pada suatu tempat. Dalam ekosistem, populasi berarti kelompok makhluk hidup yang memiliki spesies sama [sejenis] dan menempati daerah tertentu
3. Komunitas, Komunitas adalah berbagai jenis makhluk hidup yang terdapat di suatu daerah yang sama, misalnya halaman sekolah
4. Ekosistem, Ekosistem adalah kesatuan komunitas dan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dan membentuk hubungan timbal balik
5. Bioma, Ekosistem-ekosistem yang terbentuk karena perbedaan letak geografis dan astronomis.
6. Biosfer, Biosfer adalah keseluruhan ekossistem yang membentuk rangkaian kehidupan di muka bumi.
Komponen-komponen Penyusun Ekosistem
Ekosistem terdiri atas dua komponen, yaitu komponen biotik dan komponen abiotic.
1. Komponen biotik
Komponen biotik adalah komponen yang terdiri dari makhluk hidup (tumbuhan, hewan, dan manusia)
a. Komponen autotrof (Auto = sendiri dan trophikos = menyediakan makan). Autotrof adalah organisme yang mampu menyediakan/mensintesis makanan sendiri. Komponen autotrof berperan sebagai produsen, contohnya tumbuh-tumbuhan hijau.
b. Komponen heterotrof (Heteros = berbeda, trophikos = makanan). Heterotrof (konsumen) merupakan organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya dan bahan tersebut disediakan oleh organisme lain. Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba.
Berdasarkan jenis makanannya, konsumen di kelompokkan sebagai berikut:
1. Pemakan tumbuhan [herbivora], misalnya kambing, kerbau, kelinci dan sapi.
2. Pemakan daging [karnivora], misalnya harimau, burung elang, dan serigala.
3. Pemakan tumbuhan dan daging [omnivora], misalnya ayam, itik, dan orang hutan.
c. Pengurai (dekomposer) Pengurai adalah organisme heterotrof yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks). Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen. Termasuk pengurai ini adalah bakteri dan jamur
d. Detritifor, merupakan kelompok organisme yang memakan jaringan tumbuhan dan hewan yang melapuk (detritus). Jenis organisme yang termasuk detritivor adalah luwing, rayap, cacing tanah, siput, teripang, dan organisme heterotrof lainnya.
2. Komponen abiotik
Abiotic atau komponen tak hidup adalah komponen fisik dan kimia yang merupakanmedium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan, atau lingkungan tempat hidup
a. Tanah, Sifat-sifat fisik tanah yang berperan dalam ekosistem meliputi tekstur, kematangan, dan kemampuan menahan air.
b. Air, Hal-hal penting pada air yang mempengaruhi kehidupan makhluk hidup adalah suhu air, kadar mineral air, salinitas, arus air, penguapan, dan kedalaman air.
c. Udara, Udara merupakan lingkungan abiotik yang berupa gas. Gas itu berbentuk atmosfer yang melingkupi makhluk hidup. Oksigen, karbon dioksida, dan nitrogen merupakan gas yang paling penting bagi kehidupan makhluk hidup
d. Mineral, Mineral yang diperlukan tumbuhan misalnya belerang (S), fosfat (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), besi (fe), natrium (Na), dan khlor (Cl). Mineral-mineral itu diperoleh tumbuhan dalam bentuk ion-ion yang larut didalam air tanah. Mineral tersebut digunakan untuk berlangsungnya metabolisme tubuh dan untuk penyusun tubuh. Hewan dan manusia pun memerlukan mineral untuk penyusun tubuh dan reaksi-reaksi metabolismenya. Selain itu, mineral juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa dan mengatur fungsi fsikologi (faal) tubuh.
e. Cahaya matahari , Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan di bumi ini. Namun demikian, penyebaran cahaya ddi bumi belum merata. Oleh karena itu, organisme harus menyesuaikan diri dengan lingkungan yang intensitas dan kualitas cahayanya berbeda.
f. Suhu atau temperature, Setiap makhluk hidup memerlukan suhu optimum untuk kegiatan metabolisme dan perkembangbiakannya. Pada umumnya mahkluk hidup rata-rata dapat bertahan hidup hanya pada kisaran suhu 00C–400C. hanya mahkluk hidup tertentu saja yang dapat hidup dibawah 00C atau diatas 400C. hewan berdarah panas mampu hidup pada suhu dibawah titik beku karena memiliki bulu dan memiliki suhu tubuh yang konstan (tetap)
g. Keasaman [PH], Keasaman juga berpengaruh terhadap mahkluk hidup. Biasanya mahkluk hidup memerlukan lingkungan yang memiliki PH netral. Mahkluk hidup tidak dapat hidup di lingkungan yang terlalu asam atau basa. Tanah yang bersifat asam dapat dinetralkan dengan diberikan bubuk kapur. Tanah berhumus seringkali bersifat asam. Tanah berkapur seringkali bersifat basa. Tanah bersifat basa dapat dinetralkan dengan diberi bubuk belerang.
h. Kadar Garam [Salinitas], Jika kadar garam tinggi, sel-sel akar tumbuhan akan mati dan akhirnya akan mematikan tumbuhan itu. Didaerah yang berkadar garam tinggi hanya hidup tumbuhan tertentu. Misalnya pohon bakau di pantai yang tahan terhadap lingkungan berkadar garam tinggi.
i. Topografi, Topografi artinya keadaan naik turunnya permukaan bumi disuatu daerah. Topografi berkaitan dengan kelembaban, cahaya, suhu, serta keadaan tanah disuatu daerah. Interaksi berbagai faktor itu membentuk lingkungan yang khas. Sebagai contoh keanekaragaman hayati di daerah perbukitan berbeda dengan didaerah datar. Organisme yang hidup di daerah berbukit berbeda dengan daerah datar. Topografi juga mempengaruhi penyebaran mahkluk hidup.

j. Garis Lintang, Garis lintang yang berbeda menunjukan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tidak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme dipermukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja.

Interaksi dalam ekosistem
a. Interaksi antara komponen biotik
Interaksi antarkomponen ekologi dapat merupakan interaksi antar organisme,antar populasi, dan antar komunitas.
1. Interaksi antar organisme
Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak kita lihat di sekitar kita.
Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat. Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut.
a. Netral, Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral. Contohnya : antara capung dan sapi.
b. Predasi, Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan burung hantu dengan tikus.
c. Parasitisme, Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya.
contoh : Plasmodium dengan manusia, Taeniasaginata dengan sapi, dan benalu dengan pohon inang. Perhatikan Gambar 6.15
d. Komensalisme, Komensalisme merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya.
e. Mutualisme, Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan.
2. Interaksi antarpopulasi
Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antarpopulasi adalah sebagai berikut.
Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa.Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.
Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput.
3. Interaksi antarkomunitas
Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut.
Interaksi antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat. Lihat
b. Interaksi antara komponen biotik dengan komponen abiotic
Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubunganantara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu. Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi.
Dengan adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat mempertahankan keseimbangannya. Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini merupakan ciri khas suatu ekosistem. Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh maka akan mendorong terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai keseimbangan baru


Macam-macam ekosistem
Ekosistem mempunyai beragam jenis, bergantung pada keadaan alamnya. Bukan hanya keadaan alam saja yang mempengaruhi ekosistem, tetapi iklim regional juga mempengaruhi terbentuknya bioma di darat. Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan bioma?. Ekosistem secara garis besar digolongkan menjadi ekosistem darat, ekosistem perairan, dan ekosistem buatan.
Tipe Ekosistem
1. Terrestrial, ekosistem darat dibagi menjadi 7, yaitu :
a. Hutan hujan tropis : cirinya, lembab, banyak jamur, curah hujan tinggi, tanahnya subur, banyak tumbuhan tinggi (pohon), jenis mahluk hidup yang ada : heterogen.
b. Hutan musim : curah hujan tinggi, namun lebih rendah daripada hutan hujan tropis. Contohnya : hutan pinus, hutan jati.
c. Savana : terdapat semak-semak atau disebut juga padang rumput.
d. Stepa : adalah padang rumput yang luas dan tidak terdapat semak-semak.
e. Gurun : Curah hujan rendah, perbedaan suhu siang hari dan malam hari sangat ekstrim, tumbuhan yang hidup memiliki duri dan berakar panjang serta berbatang besar.
f. Taiga : Hutan musim bagi negara yang bermusim 4. Ciri : beriklim dingin, jenis makhluk hidup yang ada bersifat homogen, contohnya : hutan pinus.
g. Tundra : Ekosistem bersalju. Contohnya : pinus, semakin tinggi batang, cuaca semakin dingin. dibagi menjadi 2 yaitu : artik yang bersalju karena mendekati kutub dan alpin yang bersalju karena ketinggian tempat.
2. Akuatik : Ekosistem perairan dibagi menjadi 3 yaitu :
a. Air Tawar : Ekosistem air tawar dibagi lagi menjadi :
· Lotik : yang berarus. contohnya sungai, berciri-ciri : terdapat sinar matahari, banyak bebatuan, salinitas rendah, makhluk hidup bervariasi, vegetasinya baik
· Lentik : yang tenang atau tidak berarus. contohnya danau, berciri-ciri : terdapat sinar matahari, tidak terdapat batu, banyak tanaman tinggi, berada di tengah daratan.
b. Air laut, ekosistem air laut dibagi menjadi:
· Pantai pasir : terdapat formasi vegetasi. Yaitu : pes caprae, contohnya spinifex dan pandan. Dan barringtonia, contohnya ketapang dan sukun.
· Pantai batu : terdapat padang lamun yaitu tumbuhan dari kelompok Alismatales yang merupakan sumber makanan duyung.
· Terumbu karang : hanya dapat tumbuh di iklim tropis-subtropis, memerlukan daerah perairan yang alami.
· Laut dangkal : sinar matahari masih cukup banyak, makhluk hidup bervariasi.
· Laut dalam : sinar matahari sedikit, bahkan tidak ada, makhluk yang hidup yang tinggal di laut dalam biasanya memiliki tubuh yang berpendar atau memiliki alat penerangan di atas kepalanya.
c. Estuarine, atau disebut juga ekosistem air payau. ciri dari ekosistem ini adalah terdapat hutan mangrove, merupakan tempat ikan bertelur (contoh: salmon), terdapat banyak crustaceae, banyak ular dan monyet di pinggiran estuarin. estuarin dapat ditemui di jakarta, yaitu di tol cengkareng-jakarta.

3. Ekosistem buatan, ekosistem buatan, tergantung manusia yang membuatnya. contohnya: sawah, hutan kota, taman kota, kolam ikan buatan.