2017 - Zona Belajar IPA SMP Zona Belajar IPA SMP: 2017

Rabu, 01 Februari 2017

Ekosistem 2: Habitat dan Relung

HABITAT DAN RELUNG EKOLOGI

Sebelum kita mempelajari habitat dan relung ekologi, mari kita simak tayangan video berikut.

Sumber: idahofishgame, https://www.youtube.com/watch?v=pX433QZD77Y

Habitat

Habitat suatu organisme adalah tempat hidup organisme. Habitat merupakan alamat untuk menemukan organisme tertentu (Odum, 1993). Tempat hidup bukan hanya berarti sebagai tempat tinggal saja, tetapi tempat tersebut harus menyediakan makanan, dan juga memenuhi syarat sebagai tempat berlindung, bermain, istirahat, berkembang biak, mengasuh dan membesarkan anak-anaknya.
Habitat merupakan lingkungan alam suatu jenis makhluk hidup yang biasa dijumpai, dengan perubahan kondisi faktor-faktor lingkungan berada dalam batas-batas yang sesuai dengan jenis yang bersangkutan, sehingga perjalanan hidupnya berjalan lancar. Di dalam habitatnya makhluk hidup sudah menyesuaikan diri dengan kondisi yang ada sehingga mampu bertahan hidup (survive), tumbuh (growth), dan berkembang biak (reproduksi).
Habitat suatu organisme bisa mempunyai area yang luas atau sempit. Perbedaan luas habitat ada kaitannya dengan luas geografi yang berpengaruh terhadap kondisi lingkungan yang ada di dalam habitat tersebut. Di dalam menyebutkan habitat, orang sering menunjuk pada keadaan lingkungan fisik dimana suatu organisme bisa ditemukan, misalnya laut, sungai, tanah berpasir, atau tanah berlumpur. Orang juga sering menyebut habitat suatu organisme berdasarkan komunitas organisme paling dominan, misalnya hutan padang rumput, tundra, dan taiga (Susanto, 2000).
Habitat merupakan suatu serangkaian komunitas-komunitas biotik yang ditempati oleh populasi kehidupan. Setiap makhluk hidup mempunyai habitat yang sesuai dengan kebutuhannya. Habitat yang sesuai menyediakan semua kelengkapan habitat yang dibutuhkan oleh suatu spesies selama musim tertentu atau sepanjang tahun. Kelengkapan habitat meliputi berbagai jenis makanan, perlindungan, dan faktor-faktor lain yang diperlukan oleh spesies untuk bertahan hidup dan bereproduksi secara berhasil (Yudhistira, 2002). Hal ini menunjukkan bahwa habitat merupakan hasil interaksi antar berbagai komponennya, baik komponen biotik maupun abiotiknya. Di dalam habitat semua komponen membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem, dimana terjadi interaksi antar komponennya, antar spesies saling berhubungan dan mempengaruhi satu sama lain.
Odum (1993) membagi habitat utama makhluk hidup ke dalam tipe habitat air tawar, ekosistem, air laut, estuari, dan darat. Habitat di alam ini pada umumnya bersifat heterogen, dengan faktor-faktor iklim maupuan macam dan sebaran vegetasinya yang berbeda-beda. Populasi organisme yang mendiami suatu habitat akan terkonsentrasi di suatu tempat dengan kondisi yang paling cocok bagi pemenuhan prasyarat hidupnya. Bagian dari habitat yang merupakan lingkungan dengan kondisi paling cocok dan paling akrab hubungannya dengan organisme yang menempatinya dinamakan mikrohabitat (Kramadibrata, 1996) . Batas antara mikrohabitat yang satu dengan yang lainnya seringkali tidak nyata. Namun demikian mikrohabitat memiliki peranan penting dalam menentukan keanekaragaman spesies yang menempati habitat tersebut. Setiap spesies akan terkonsentrasi pada mikrohabitat yang paling sesuai bagi kelangsungan hidupnya.

Relung

Relung ekologi (niche) merujuk pada posisi unik yang ditempati oleh suatu spesies tertentu berdasarkan rentang fisik yang ditempati dan peranan yang dilakukan di dalam habitatnya. Habitat dapat dianggap sebagai ”alamat” dimana suatu organisme dapat dijumpai, sedangkan relung dapat dianggap sebagai ”profesi” organisme di alam (Odum, 1993). Ada burung yang berprofesi sebagai pemakan serangga (insectivora), ada pula yang berprofesi sebagai pemakan biji (granivora). Demikian pula ada burung yang memiliki profesi sama sebagai pemakan daging (karnivora), seperti burung elang dan burung hantu, tetapi memiliki waktu berburu yang berbeda.
Seperti halnya persamaan atau keselingkupan (tumpang tindih) habitat, maka apabila dua spesies memiliki profesi yang sama pada habitatnya dapat dipastikan akan terjadi persaingan. Semakin banyak keselingkupan relung kedua spesies berinteraksi akan semakin intensif persaingannya (Santosa, 2004). Relung ekologi mengatur bagaimana keselingkupan itu bisa diminimalisir, sehingga setiap organisme mendapatkan sumber daya secara seimbang.
Relung ekologi dapat berupa relung ruang, makan, dan waktu beraktivitas. Relung ekologi dapat dibedakan menjadi relung habitat (habitat niche), relung makanan (food niche), dan relung multidimensi (multidimentional niche) (Kupchella & Hyland, 1993).
1.      Relung Habitat
Relung habitat lebih mengarah pada pengertian mikrohabitat. Relung habitat dapat dijumpai pada berbagai tipe ekosistem. Misalnya pada ekosistem danau dapat dijumpai pembagian ruang untuk berbagai spesies (gambar 3).
Gambar 3. Zonasi danau menggambarkan pembagian relung habitat
(Kupchella & Hyland, 1993)
2.      Relung Makan
Relung makan memungkin pembagian sumber makanan dan waktu mencari makanan. Misalnya pada habitat yang sama dapat dijumpai jenis burung pemakan serangga dan pemakan biji mencari makanan dalam waktu yang sama. Spesies dengan sumber makanan yang sama, seperti burung elang dan burung hantu memiliki waktu mencari makanan yang berbeda. Burung elang mencari makanan di siang hari dan burung hantu di malam hari.
3.      Relung Multidimensi
Relung multidimensi menggambarkan kisaran berbagai faktor fisik dan kimia serta peranan biotik yang memungkinkan suatu spesies dapat survive dan berkembang di dalam suatu komunitas. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa relung multidimensi merupakan gabungan dari relung habitat dan relung makanan. Sebagai contoh, kalau menyatakan relung multidimensi bakteri, berarti kita menjelaskan tentang kondisi mikrohabitat (pH, suhu, dan faktor lain) dan sekaligus menjelaskan tentang jenis makanan dari bakteri tersebut.

Evaluasi

Silahkan uji pemahaman kalian dengan mengerjakan soal kuis online berikut.



DAFTAR PUSTAKA

Kramadibrata, H. I. (1996). Diktat Kuliah Ekologi Hewan. Bandung: Jurusan Biologi FMIPA ITB.
Kupchella, C. E., & Hyland, M. C. (1993). ENVIRONMENTAL SCIENCE Living Within the System of Nature. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, Inc.
Odum, E. P. (1993). Dasar-Dasar Ekologi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Santosa, K. (2004). Pengantar Ilmu Lingkungan. Semarang: UNNES Press.
Susanto, P. (2000). Pengantar Ekologi Hewan. Jakarta: PGSM Dirjen Dikti Depdiknas.
Yudhistira. (2002). Studi populasi dan habitat kehicap Flores di Flores Barat, Kabupaten Manggarai, Nusa Tenggara Timur. Bogor: Jurusan Konservasi Sumber Daya Hutan Fakultas Kehutanan IPB.


Ekosistem 1: Pengertian, Komponen, dan Struktur Organisasi Kehidupan dalam Ekosistem

Sebelum mempelajari bahasan ekosistem, mari kita simak video tayangan berikut.
Sumber: F87 MEDIA, https://www.youtube.com/watch?v=GFEBlBuDtYo

Setelah menyimak tayangan video di atas, mari kita simak ulasan singkat berikut.

Pengertian Ekosistem

Di alam terdapat interaksi yang saling mempengaruhi antara makhluk hidup dengan lingkungan yang tidak hidup membentuk suatu sistem yang disebut dengan ekosistem. Ekosistem dapat diartikan sebagai interaksi atau hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Berikut beberapa pengertian ekosistem dari berbagai sumber.
1.        Odum, 1993
Ekosistem adalah satuan yang mencakup semua organisme di dalam suatu daerah yang saling mempengaruhi dengan lingkungan fisiknya sehingga arus energi yang mengarah kepada struktur makanan, keanekaragaman biotik, dan siklus materi berlangsung secara lengkap.
2.        Kupchella & Hyland, 1993
Ekosistem adalah suatu sistem pengatuaran komunitas dari berbagai tumbuhan dan hewan yang berinterkasi dengan lingkungan tak hidup.
3.        UUPLH No. 23 Tahun 1997
Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi dalam membentuk keseimbangan, stabilitas, dan produktivitas lingkungan hidup.
4.        Campbell et al., 2010
Ekosistem adalah komunitas organisme di suatu wilayah beserta faktor-faktor fisik yang berinteraksi dengan organisme-organisme tersebut.
Beberapa pengertian tersebut menggambarkan karakteristik ekosistem. Trafil dan Hazen menyebutkan beberapa kriteria ekosistem, diantaranya sebagai berikut.
1.        Setiap ekosistem terdiri dari makhluk hidup dan benda tak hidup
2.        Terjadi aliran energi dalam ekosistem
3.        Terjadi siklus materi di dalam ekosistem
4.        Setiap organisme dalam ekosistem akan menempati relung ekologi
5.        Ekosistem yang stabil tercapai pada saat terjadi keseimbangan diantara populasi yang ada pada ekositem tersebut
6.        Ekosistem dapat terganggu apabila terjadi perubahan dalam lingkungan (Hazen, 2000)

Komponen Ekosistem

Secara garis besar, ekosistem tersusun dari komponen biotik dan komponen abiotik. Antara kedua komponen tersebut saling berinteraksi membentuk suatu kesatuan fungsional.
Gambar 1. Komponen biotik dan abiotik saling terkait
(Hughes, Sammons, & Eldridge, 2007)
1.        Komponen Biotik
Komponen biotik suatu ekosistem merupakan komponen yang berupa makhluk hidup (organisme) seperti tumbuhan, hewan, fungi, dan mikroorganisme. Berdasarkan fungsinya di dalam ekosistem, komponen biotik dibedakan menjadi empat macam, yaitu produsen, konsumen, detrivora dan dekomposer (Syarief, 2010). Masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda-beda.
a.      Produsen
Produsen adalah organisme yang mampu mensintesis makanan (zat organik) sendiri dari zat anorganik, sehingga disebut dengan organisme autotrof.  Kelompok produsen meliputi tumbuhan, alga berklorofil, alga hijau biru, dan beberapa jenis bakteri. Berdasarkan sumber energi yang digunakan untuk mensintesis zat organik, produsen dibedakan menjadi organisme fotoautotrof dan kemoautotrof.
1)      Fotoautotrof adalah organisme yang dapat menggunakan sumber energi cahaya untuk mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis. Semua organisme yang memiliki klorofil termasuk ke dalam kelompok ini, yaitu alga hijau biru, alga, dan tumbuhan.
Reaksi fotosintesis secara ringkas disajikan sebagai berikut.
6H2O (Air) + 6CO2 (Karbondioksida)àC6H12O6 (Amilum) + 6O2 (Oksigen)
2)      Kemoautotrof adalah organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan organik. Contohnya bakteri nitrit dan nitrat
b.      Konsumen
Konsumen adalah organisme yang mendapatkan makanan (zat organi) dari organisme lain. Semua organisme yang termasuk konsumen bersifat heterotrof, karena tidak mampu mensintesis zat organik sendiri. Berdasarkan jenis makanannya konsumen terdiri atas:
1)      Herbivora, merupakan organisme pemakan tumbuh-tumbuhan. Contohnya antara lain sapi, kelinci, kuda, dan kerbau.
2)      Karnivora, merupakan organisme pemakan daging. Contohnya antara lain harimau, kucing, dan serigala.
3)      Omnivora, merupakan organisme pemakan segala seperti manusia.
c.       Detritivora
Detrivora adalah organisme pemakan partikel-partikel organik sisa penguraian (detritus). Contoh detrivora antara lain cacing tanah, kumbang kotoran, dan serangga tanah lainnya.
d.      Dekomposer
Dekomposer atau pengurai adalah organisme yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme yang telah mati. Organisme yang termasuk pengurai diantaranya adalah bakteri dan jamur.
2.        Komponen Abiotik
Komponen abiotik adalah semua faktor penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda mati, antara lain cahaya matahari, udara, kelembapan, suhu, air, garam mineral, dan derajat keasaman (pH). Komponen abiotik suatu ekosistem merupakan keadaan fisik dan kimia yang menyertai kehidupan organisme sebagai medium dan substrat kehidupan. Sebagaian besar keadaan faktor abiotik bervariasi menurut perbedaan ruang dan waktu (Campbell, et al., 2010).
a.      Cahaya Matahari
Cahaya matahari dibutuhkan oleh tumbuhan dan organisme berklorofil lainnya untuk melakukan fotosintesis. Tanpa adanya cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat melakukan fotosintesis. Dengan kata lain, cahaya matahari adalah sumber energi utama dalam proses fotosintesis. Hasil fotosintesis yang berupa bahan organik dimanfaatkan oleh hewan dan manusia sebagai sumber makanan. Secara tidak langsung, cahaya matahari merupakan sumber energi utama dalam ekosistem
Cahaya matahari yang diserap oleh organisme-organisme fotosintetik menyediakan energi yang menjadi pendorong kebanyakan ekosistem. Intensitas cahaya dapat berpengaruh pada distribusi spesies fotosintetik. Di hutan, naungan oleh dedaunan di pucuk pohon memperketat kompetesi memperebutkan cahaya, terutama untuk semaian yang tumbuh di lantai hutan. Di dalam ekosistem akuatik, setiap meter kedalaman air secara selektif menyerap sekitar 45 % cahaya merah dan 2 %  cahaya biru, sehingga sebagian besar fotosintesis terjadi di dekat permukaan (Campbell, et al., 2010).
b.      Udara
Udara terdiri dari campuran gas yang terdapat pada permukaan bumi. Udara bumi yang kering mengandungi 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbon dioksida, dan gas-gas lain yang diperlukan oleh organisme untuk proses kehidupannya  (Hewitt, Lyons, Suchocki, & Yeh, 2007). Nitrogen diperlukan organisme untuk sintesis protein. Oksigen diperlukan organisme untuk respirasi. Karbon dioksida diperlukan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Sebagian gas-gas di udara turun ke tanah dan bersenyawa sehingga dapat mempengaruhi kandungan zat dan mineral tanah, yang dapat menentukan kesuburan tanah.
c.       Air
Untuk mempertahankan hidupnya, setiap makhluk hidup memerlukan air. Tubuh makhluk hidup terdiri dari 90% air. Air berfungsi sebagai pelarut zat makanan yang dimakan oleh makhluk hidup. Air juga diperlukan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Bagi hewan air, seperti ikan, katak, dan buaya, air diperlukan untuk tempat hidupnya. Oleh karena itu, air merupakan salah satu komponen yang menentukan keberadaan dan kelangsungan hidup organisme di dalam ekosistem.
d.      Tanah
Tanah merupakan tempat tumbuh makhluk hidup dalam suatu ekosistem. Selain itu, tanah merupakan sumber makanan bagi hewan dan tumbuhan. Tanah merupakan tempat hidup berbagai makhluk hidup yang beraneka ragam. Pada tanah gembur terdapat lebih banyak makhluk hidup daripada pada tanah tandus. Bagi tumbuhan, tanah merupakan tempat tumbuh tanaman tersebut. Dapat dikatakan bahwa secara langsung atau tidak langsung, semua makhluk hidup untuk mempertahankan hidupnya bergantung pada tanah.
e.      Mineral
Meskipun jumlah yang dibutuhkan sedikit, namun harus ada karena tak bisa diganti oleh zat yang lain. Contohnya tumbuhan memerlukan zat besi (Fe) untuk pembentukan klorofil. Meskipun jumlahnya sedikit jika tidak ada maka klorofil tidak akan terbentuk, atau tumbuhan tersebut akan mengalami klorosis.
f.        Suhu
Suhu lingkungan merupakan faktor penting yang mempengaruhi keberadaan  organisme karena efeknya terhadap proses-proses biologis. Proses biologis dalam tubuh organisme memerlukan enzim. Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Kebanyakan enzim organisme dapat menjalankan fungsi metabolisme dengan baik pada kisaran suhu tertentu (suhu optimum). Oleh karena itu, setiap organisme selalu berusaha menghindari perubahan suhu yang ekstrim dan berusaha untuk mendapatkan kisaran suhu optimum agar tidak mengganggu proses biologisnya.
Cahaya matahari sangat berpengaruh terhadap tinggi rendahnya suhu lingkungan. Pada saat matahari bersinar terik dengan intensitas yang tinggi, suhu udara akan meningkat sehingga udara terasa panas. Sebaliknya, jika matahari tidak terik dan intensitas penyinarannya rendah, suhu udara akan menurun sehingga udara terasa sejuk sampai dingin. Terjadinya perubahan suhu dari panas ke dingin atau sebaliknya sangat berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup yang ada di dalam suatu ekosistem karena perubahan suhu ini dapat mengakibatkan perubahan iklim dan curah hujan.
g.      Kelembapan
Daerah yang berhawa dingin seperti pegunungan lebih lembap daripada daerah yang berhawa panas seperti pantai. Tumbuhan yang hidup di dua daerah tersebut juga berbeda. Pada daerah lembap, lebih banyak terdapat tumbuhan yang memerlukan sedikit sinar matahari, seperti paku-pakuan, lumut, dan anggrek-anggrekan yang biasanya hidup secara epifit pada batu-batu lembap, batang kayu basah, dan lainnya. Di daerah panas, misalnya pantai, lebih banyak ditumbuhi tumbuhan, seperti bakau dan pohon kelapa.
h.      Derajat keasaman (pH)
Derajat keasaman (pH) lingkungan sangat mempengaruhi keberadaan organisme. Tumbuhan hanya bisa hidup normal dalam suasana tanah yang tidak begitu asam dan basa atau dalam keadaan netral atau Ph 7. Apabila tanah terlalu asam (Ph kurang 7) atau terlalu basa (Ph lebih 7) pertumbuhannya akan terganggu. Hal tersebut dapat terjadi, karena pH mempengaruhi proses metabolisme organisme.

Satuan Organisasi Kehidupan dalam Ekosistem

Satuan organisasi kehidupan dalam ekosistem meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer.
Gambar 2. Tingkatan Satuan Organisasi Kehidupan dalam Ekosistem
(Hughes, Sammons, & Eldridge, 2007)
1.      Individu
Individu adalah satuan makhluk hidup tunggal yang secara otonom dapat menjalankan proses-proses hidup secara mandiri. Contoh: seekor kucing, seekor kambing, dan satu pohon kelapa.
2.      Populasi
Populasi adalah sekumpulan makhluk hidup sejenis yang mendiami suatu area wilayah tertentu. Contoh: populasi badak bercula satu di TN. Ujung Kulon.
3.      Komunitas
Komunitas adalah sekumpulan populasi spesies berbeda yang mendiami wilayah tertentu. Contoh: komunitas bentos di Rawa Jombor.
4.      Ekosistem
Ekosistem adalah kesatuan fungsional antara komunitas organisme dengan lingkungan biotik dan lingkungan abiotiknya. Ekosistem biasanya dapat dibedakan berdasarkan habitat dan fungsinya misalnya ekosistem rawa, ekosistem hutan bakau, dan ekosistem air payau.
5.      Biosfer
Ekosistem mempunyai ukuran yang berbeda-beda. Ekosistem yang kecil akan membentuk ekosistem yang lebih besar. Seluruh ekosistem di muka bumi ini akan membentuk satu ekosistem yang lebih besar yang disebut biosfer.

Evaluasi

Untuk mengetahui penguasaan konsep, mari kita lakukan evaluasi dengan mengerjakan kuis berikut.
Selamat mengerjakan.

Referensi

Campbell, N. A., Reece, J. B., Urry, L. A., L.Cain, M., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., et al. (2010). Biologi (8 ed.). Jakarta: Penerbit Erlangga.
Hazen, J. e. (2000). The Sciences, an integrated Approach. Canada: John Wiley & Sons, Inc.
Hewitt, P. G., Lyons, S., Suchocki, J., & Yeh, J. (2007). Conceptual integrated science/. San Fancisco: Pearson Education, Inc.,.
Hughes, M. B., Sammons, J., & Eldridge, P. (2007). CPO Focus on Earth Science. New Hampshire: Delta Education LLC, a member of the School Specialty Family.
Kupchella, C. E., & Hyland, M. C. (1993). ENVIRONMENTAL SCIENCE Living Within the System of Nature. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, Inc.
Syarief, M. (2010). Ekosistem untuk Guru SD. Bandung: PPPPTK IPA.