MATERI EKOSISTEM KELAS XII

Tidak ada satupun organisme yang dapat hidup sendiri, terpisah dan terasing dari makhluk hidup lainnya, termasuk manusia. Untuk hidup kita perlu makan dan tempat hidup yang nyaman, maka kita memerlukan kehadiran organisme lain sebagai penyedia makanan dan tempat untuk melakukan aktivitas kehidupan. Dengan demikian, terjadilah interaksi antar organisme dengan sesamanya dan juga interaksi antara organisme dengan lingkungannya. Hubungan ketergantungan yang saling mempengaruhi antara organisme dengan lingkungannya merupakan ekosistem yangakan dibahas.

A.    Pengertian Ekosistem

Istilah ekosistem berasal dari kata oikos yang berarti rumah sendiri dan sistemayang berarti terdiri atas bagian-bagian yang utuh atau saling mempengaruhi. Jadi, ekosistem dapat diartikan sebagai sistem yang dibentuk di suatu daerah dan terjadi hubungan timbal balik antara komponen hidup (biotik) dan komponen tak hidup (abiotik) atau dengan lingkungan.

Ekosistem merupakan suatu sistem yang dinamis, hal itu ditandai dengan adanya aliran energi, daur materi, dan produktivitas. Interaksi dapat terjadi antara komponen biotik dengan abiotik dan di antara komponen biotik dalam bentuk aliran energi dan siklus materi.

Ekosistem yang ada di muka bumi ini terdiri atas perpaduan berbagai jenis dengan kombinasi lingkungan fisik dan kimia yang berbeda-beda, sehingga bentuk ekosistem yang dihasilkan pun akan berbeda-beda. Di Indonesia terdapat empat kelompok ekosistem utama, yaitu ekosistem bahari (laut), ekosistem darat alami, ekosistem suksesi, dan ekosistem buatan.

B.     Komponen-komponen Ekosistem

Dari sebuah lingkungan kita dapat menemukan komponen penyusun ekosistem, yaitu komponen yang terdiri dari makhluk hidup dan lingkungannya. Lingkungan yang menyertai suatu organisme dapat berupa organisme hidup (biotik) dapat pula bukan organisme. Secara garis besar komponen penyusun ekosistem terdiri atas komponen biotik dan abiotik.

1.  Komponen Biotik

Komponen biotik suatu ekosistem merupakan komponen yang terdiri dari organisme yang dikelompokkan sebagai berikut.

  Berdasarkan cara memperoleh makanan

  Organisme autotrof, merupakan organisme yang dapat mengubah bahan anorganik menjadi organik (dapat membuat makanan sendiri). Organisme autotrof dibedakan menjadi dua tipe. Fotoautotrof adalah organisme yang dapat menggunakan sumber energi cahaya untuk mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis. Contohnya tumbuhan hijau. 
     Dalam proses fotosintesis, zat anorganik berupa air dan karbon dioksida diubah menjadi zat organik berupa karbohidrat. (zat pati/amilum) dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil. Proses ini juga menghasilkan produk sampingan berupa oksigen yang sangat penting untuk pernafasan makhluk hidup. Berikut adalah reaksi fotosintesis:

                             _{cahaya matahari}

         ₆H₂O + ₆CO₂   ---------------      C₆H₁₂O₆ + 6O₂

                               ^klorofil

     Kemoautotrof adalah organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan organik. Contohnya bakteri nitrit dan nitrat.

  Organisme heterotrof, adalah organisme yang memperoleh bahan organik dari organisme lain. Contohnya hewan, jamur dan bakteri non autotrof.

  Berdasarkan kedudukan fungsional dalam ekosistem (Niche)

  Produsen, semua organisme autotrof. contoh: tanaman padi.

  Konsumen, semua organisme heterotrof. Contohnya karnivora, herbivora dan omnivora.

  Pengurai atau perombak, organisme yang mampu menguraikan organisme mati menjadi mineral atau bahan anorganik kembali. Contohnya bakteri dan jamur.

  Detritivora, organisme yang memakan bahan organik dan diubah menjadi partrikel organik yang lebih kecil strukturnya. Contohnya cacing tanah dan kumbang kotora 

2. Komponen Abiotik

Komponen abiotik suatu ekosistem merupakan keadaan fisik dan kimia yang menyertai kehidupan organisme sebagai medium dan substrat kehidupan. Komponen ini terdiri dari segala sesuatu tak hidup dan secara langsung terkait pada keberadaan organisme, antara lain sebagai berikut.

  Tanah
Tanah berperan penting bagi tumbuhan, hewan, dan manusia, sebagai tempat tumbuh dan hidupnya tanaman, melakukan aktivitas kehidupan, tempat berlindungnya hewan tertentu seperti tikus dan serangga, serta sumber nutrisi bagi tanaman.
Kondisi tanah ditentukan oleh derajat keasaman (pH) tanah, tekstur atau komposisi tanah yang mempengaruhi kemampuan tanah terhadap penyerapan air, garam mineral dan nutrisi yang sangat penting bagi tanaman.

  Air
Semua organisme hidup tidak dapat lepas dari ketergantungannya terhadap air. Air diperlukan organisme dalam jumlah yang sesuai dengan kebutuhannya, tergantung dari kemampuannya menghemat penggunaan air. Organisme yang hidup pada habitat kering umumnya memiliki cara penghematan air.

  Udara
Udara sangat penting bagi kehidupan organisme. Sebagaimana manusia membutuhkan udara untuk bernapas. Kondisi udara pada suatu tempat sangat dipengaruhi oleh hal-hal sebagai berikut.

  Cahaya matahari, sangat penting untuk laju proses fotosintesis tumbuhan hijau untuk memberikan pasokan oksigen ke lingkungan.

  Kelembaban, merupakan kadar air yang terdapat di udara yang mempengaruhi kecepatan penguapan dan kemampuan bertahan hewan terhadap kekeringan.

  Angin, berpengaruh terhadap tumbuhan dalam hal sistem perakaran dan penyerbukan tanaman.

  Topografi
Topografi merupakan variasi letak suatu tempat di permukaan bumi ditinjau pada ketinggian dari permukaan air laut, garis bujur, dan garis lintang. Perbedaan topografi menyebabkan jatuhnya cahaya matahari menjadi berbeda, menyebabkan suhu, kelembaban, dan tekanan udara maupun pencahayaan juga berbeda. Hal ini yang mempengaruhi persebaran organisme.

  Iklim
Iklim merupakan kombinasi berbagai komponen abiotik pada suatu tempat, seperti kelembaban udara, suhu, cahaya, curah hujan dan lain-lain. Kombinasi abiotik ini berkaitan dengan kesuburan tanah dan komunitas tumbuhan pada suatu tempat.

C.    Macam-macam Ekosistem

Berikut di bawah ini adalah macam-macam ekosistem yang ada, antara lain sebagai berikut:

1.                  Ekosistem Perairan (Akuatik)

Ekosistem perairan terdiri dari ekosistem air tawar dan ekosistem laut. Ekosistem air tawar contohnya meliputi kolam, sungai, danau, rawa, rawa gambut, danau. Sedangkan, ekosistem laut misalnya hutan bakau, rawa payau, estuari, pantai berpasir, pantai berbatu, laut dangkal dan laut dalam.

  Ekosistem air tawar

Ekosistem air tawar umumnya memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

  Salinitas (kadar garam) rendah, umumnya lebih rendah daripada kadar garam plasma sel organisme yang hidup di dalamnya.

  Kondisi lingkungannya dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.

  Variasi suhu antara permukaan dan dasar sangat rendah, relatif sama.

  Penetrasi cahaya di perairan kurang.

  Ekositem laut

Ekosistem air laut memiliki ciri-ciri umum sebagai berikut.

  Memiliki salinitas tinggi, semakin mendekati khatulistiwa semakin tinggi.

  NaCl mendominasi mineral ekosistem laut hingga mencapai 75%.

  Iklim dan cuaca tidak terlalu berpengaruh pada ekosistem laut.

  Memiliki variasi perbedaan suhu di permukaan dengan di kedalaman. 

2.                  Ekosistem darat (Terrestrial)

Ekosistem darat yang memiliki tipe struktur vegetasi dominan dalam skala luas disebut bioma. Penyebaran bioma dipengaruhi oleh iklim, letak geografis, garis lintang dan ketinggian letak dari permukaan laut. Berdasarkan posisi geografis, iklim, garis lintang dan ketinggian letak dari permukaan laut bioma dibedakan antara lain sebagai berikut.

  Bioma gurun

Bioma yang terletak dibelahan bumi sekitar 20°-30° lintang utara dan lintang selatan atau di daerah tropika yang berbatasan dengan bioma padang rumput. Ciri-ciri bioma gurun antara lain sebagai berikut.

  Curah hujan rendah, yaitu 25 cm per tahun.

  Pancaran matahari sangat terik, penguapan tinggi, dan suhu siang hari dapat mencapai 40°C pada musim panas.

  Perbedaan suhu siang dan malam hari sangat besar.

  Bioma padang rumput

Bioma padang rumput terbentang dari daerah tropika sampai ke sub tropika. Ciri-ciri bioma padang rumput antara lain sebagai berikut.

  Curah hujan 25 - 50 cm per tahun dan hujan turun tidak teratur.

  Vegetasi yang mendominasi adalah rerumputan. Rumput yang hidup di bioma padang rumput yang relatif basah. Ukurannya bisa mencapai tiga meter, misalnya rumput Bluestem dan Indian Grasses. Rumput yang tumbuh di bioma padang rumput kering, ukurannya pendek-pendek, misalnya rumput Grana dan Buffalo Grasses.

  Hewannya adalah bison, Zebra, kanguru, singa, harimau, anjing liar, ular, rodentia, belalang dan burung.

  Bioma hutan gugur

Pada umumnya terdapat di sekitar wilayah subtropik yang mengalami pergantian musim panas dan dingin. Hutan gugur juga terdapat diberbagai pegunungan di daerah tropis. Ciri-ciri bioma hutan gugur adalah sebagai berikut:

  Curah hujan sedang, yaitu 75 -150 cm per tahun.

  Mengalami 4 musim, yaitu musim panas, musim gugur, musim dingin dan musim semi.

  Tumbuhannya mempunyai menggugurkan daunnya pada musim gugur.

  Vegetasinya adalah pohon Maple, Oak, Beech, dan Elm.

  Hewan yang menghuni pada umumnya adalah Rusa, Beruang, Raccon, Rubah, Bajing, dan Burung Pelatuk.

  Hutan hujan tropis

Bioma ini terdapat di wilayah khatulistiwa dengan temperatur yang tinggi sekitar 25°C. Ciri-ciri hutan hujan tropis antara lain sebagai berikut.

  Curah hujan bioma hutan hujan tropis cukup tinggi, yatu sekitar 200-225 cm per tahun.

  Tumbuhannya tinggi dan rimbun membentuk tudung yang menyebabkan dasar hutan menjadi gelap dan basah.

  Tumbuhan khas, ialah liana dan epifit. Contoh liana adalah rotan sedangkan epifit adalah anggrek.

  Vegetasinya didominasi oleh tumbuhan yang aktif melakukan fotosintesis, misalnya jati, meranti, konifer, dan keruing.

  Hewannya didominasi oleh aneka kera, babi hutan, burung, kucing hutan, bajing dan harimau.

  Bioma taiga

Bioma ini terdapat di wilayah utara hutan gugur subtropis dan pegunungan tropis. Ciri-ciri bioma taiga adalah sebagai berikut.

  Curah hujan sekitar 35 cm per tahun.

  Bioma yang biasanya hanya terdiri dari satu spesies pohon, yaitu konifer (pinus).

  Masa pertumbuhan flora pada musim panas antara 3 sampai 6 bulan.

  Suhu di musim dingin sangat rendah, dan mengalami musim dingin yang panjang.

  Vegetasinya Sprice (Picca), Alder (Alaus), Birch (Berula) dan Junipce (Juniperus).

  Hewannya antara lain moose, beruang hitam, serigala dan morten.

  Bioma tundra

Bioma ini terdapat di belahan bumi utara di dalam lingkaran kutub utara yang disebut Tundra artik dan di puncak gunung disebut Tundra alpin. Ciri-ciri bioma tundra adalah sebagai berikut.

  Curah hujan sekitar 10 cm per tahun.

  Iklimnya iklim kutub dengan musim dingin yang panjang dan gelap serta musim panas yang panjang dan terang terus menerus.

  Tidak ada pohon yang tinggi, kalaupun ada terlihat tebal seperti semak.

  Tumbuhan semusim biasanya berbunga dengan warna yang mencolok dalam masa pertumbuhan yang pendek.

  Vegetasinya Spaghnum, lumut kerak, dan perdu.

  Hewannya Muskox, rusa kutub, kelinci, serigala, rusa dan domba. 

3.                  Ekosistem Buatan

Ekosistem buatan merupakan ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya.

  Bendungan

Suatu ekosistem buatan yang berupa bangunan penahan atau penimbun air untuk berbagai keperluan, misalnya irigasi, pembangkit listrik.

  Hutan tanaman industri

Hutan yang sengaja ditanami dengan jenis tanaman industri. Jenis tanaman yang umum ditanam adalah jati, pinus, mahoni, rasamala, dan damar.

  Agroekosistem

Suatu ekosistem buatan berupa ekosistem pertanian, misalnya sawah irigasi, sawah tadah hujan, sawah surjan, sawah rawa, sawah pasang surut, perkebunan (teh, kopi kelapa sawit, dan karet), kolam tambak, ladang, dan pekarangan.

D. Piramida Ekologi
      

Piramida ekologi adalah susunan tingkat trofik (tingkat nutrisi atau tingkat energi) secara berurutan menurut rantai makanan atai jaring-jaring makanan dalam ekosistem. piramida ekologi ini berfungsi untuk menuntukkan perbandingan antara tingkatan trofik yang satu dengan tingkatan trofik lainnya pada suatu ekosistem. Piramida ekologi dapat dibedakan menjadi tiga tipe, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa dan piramida energi.
      a. piramida jumlah, yaitu piramida yang menunjukkan jumlah organisme pada tiap tingkatan trofik. piramida jumlah berbentuk segitiga tegak.
     b. piramida biomassa, yaitu piramida yang menggambarkan berat atau massa kering total organisme dari masing-masing tingkat trofik pada suatu ekosistem dalam kurun waktu tertentu. piramida biomassa di darat berbentuk segitiga tegak, sedangkan piramida biomassa untuk ekosistem perairan berbentuk segitiga terbalik.
       c. piramida energi, yaitu piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tinngkatan trofik. Jumlah total energi pada setiap tingkatan trofik ke arah puncak piramida semakin kecil. secara umum konsumen hanya mampu memanfaatkan 10% energi yang diperoleh dari organisme yang berada pada tingkat trofik di bawahnya, sebab sebagian besar energi terbuang sebagai panas. bentuk piramida energi selalu piramida tegak. 
 

E. Interaksi Antar Komponen Ekosistem

Terdapat beberapa tipe interaksi antar spesies yaitu netralisme, kompetisi, predasi, mutualisme, komensalisme, parasitisme, antibiosis, parasitisme, protokooprasi dan amensalisme.

1.      Netralisme

Interaski antara dua atau lebih spesies yang masing-masing tidak ada asosiasi. Dalam hal ini tidak ada yang untung dan yang dirugikan. Contohnya

  sapi dengan kucing. Sapi mencari rumput sebagai makanannya, dan kucing berburu tikus sebagai makannya.

  burung bangau yang memakan siput, ikan dengan burung pipit yang memakan padi di sawah.

2.      Kompetisi

Kopetisi ialah interaksi antara dua atau lebih spesies yang saling menghalangi atau berebut.

            Kompetisi dibedakan menjadi dua yaitu:

a.       Kompetisi intra spesifik, yaitu persaingan yang  terjadi antara individu yang memiliki spesies sama.

Contoh: sesama kambing jantan berkelahi, untuk memperebutkan pasangan kawinnya.

b.      Kompetisi intersesifik, yaitupersaingan yang terjadi antara individu yang berbeda spesies.

Contoh : tanaman jagung dan rumput yang sama-sama tumbuh di ladang. Kambing dan kerbau yang sama-sama makan rumput.

3.      Predasi

Predasi adalah suatu bentuk hubungan antara pemangsa dan mangsanya. Contohnya seperti  tikus yang dimakan kucing.

4.      Mutualisme

Simbiosis mutualisme, adalah cara hidup dengan timbal balik antara dua makhluk hidup yang saling menguntungkan antar individu makhluk hidup yang berlainan jenis atau berbeda spesies. contohnya:

  Lebah atau kupu-kupu dan bunga.

5.      Komensalisme

Simbiosis komensalisme adalah hubungan antara dua makhluk hidup yang berlainan jenis dinmana salah satu spesies mendapatkan keuntungan dari yang lain sementara spesies yang lainnya tidak dirugikan. Contohnya :

  Tumbuhan paku/anggrek dan pohon yang tinggi di hutan 

  Ikan remora dan hiu

  Tumbuhan dan laba-laba

6.      Parasitisme

Simbiosis parasitisme, yakni hubungan dua makhluk hidup yang berbeda spesies, dengan salah satu makhluk hidup memperoleh keuntungan dan yang lainnya dirugikan. Contohnya

  Benalu dan pohon mangga 

  Tali putri dan tanaman beluntas

  Cacing pita dan tubuh manusia.

7.      Protokooperasi

Simbiosis protokooperasi, yakni cara hidup bersama atau timbal balik antara dua makhluk hidup yang berbeda spesies, di mana jika kedua makhluk hidup bersimbiosis atau bersatu akan menjadi lebih baik. Namun, tanpa melakukan simbiosis pun kedua makhluk hidup ini tetap dapat hidup normal. Simbiosis tipe ini umumnya akan membentuk spesies yang baru dan lebih unggul dari pada individu pembentuknya. Contohnya :

  lumut kerak yang merupakan perpaduan antara simbiosis jamur dan ganggang.

  Kerbau dengan burung jalak

8.      Antibiosis / amensalisme

Anatibiosis adalah suatu bentuk hubungan antara makhluk hidup yang berbeda jenis atau berseda spesies dimana makhluk hidup yang satu menghambat dalam pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup yang lain. Contohnya:

  hubungan antara jamur yang mengeluarkan racun sehingga menghambat pertumbuhan organisme lain disekitarnya.