Bahan Ajar Ekologi Untuk SMA Kelas X

Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan saling ketergantungan atau hubungan timbal balik antara makluk hidup dengan lingkungan tak hidup dalam suatu ekosistem.

Ekosistem adalah suatu hubungan atau interaksi antara komponen biotik dan komponen abiotik.

Komponen Ekosistem

Komponen ekosistem terbagi menjadi dua yaitu komponen biotik dan abiotik. Komponen biotik meliputi semua makhluk hidup yang ada di ekosistem, sementara komponen abiotik meliputi semua benda mati dalam ekosistem.

1. Komponen Biotik

Komponen biotik merupakan salah satu komponen dalam sebuah ekosistem. Contoh dari komponen ini adalah manusia, hewan, tumbuhan dan mikroorganisme.

Berdasarkan peran atau fungsi yang dimilikinya, maka komponen biotik terbagi menjadi kelompok berikut ini:

a. Produsen 

Produsen merupakan komponen yang memiliki kemampuan merubah zat anorganik menjadi zat organik yang penting dan diperlukan dalam kehidupan.

Produsen misalnya adalah tumbuhan hijau (dapat melakukan fotosintesis) dan makhluk hidup autotrof (organisme yang dapat membuat makanannya sendiri) lainnya.

b. Konsumen

Pasangan dari organisme autotrof adalah heterotrof yaitu kelompok organisme yang tidak memiliki kemampuan untuk membuat makanannya sendiri.

Oleh karena itu, heterotrof memanfaatkan makanan dari produsen atau dari autotrof.

Konsumen terbagi menjadi 3 jenis yaitu herbivora (makhluk hidup pemakan tumbuhan), karnivora (makhluk hidup pemakan daging), dan omnivora (makhluk hidup pemakan segala/ tumbuhan dan daging).

c. Pengurai

Pengurai dikenal dengan istilah dekomposer. Pengurai merupakan konsumen yang dibekali kemampuan untuk menguraikan zat organik dan juga zat anorganik. Salah satu contohnya adalah jamur.

d. Detritivor

Detritivor merupakan komponen biotik yang termasuk konsumen dan memakan bangkai organisme. Contohnya adalah ulat, semut, rayat, dan cacing tanah.

2. Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen ekosistem yang tersusun dari benda-benda mati atau tidak hidup.

Walaupun bukan makhluk hidup, namun komponen ini bermanfaat banyak untuk kehidupan para makhluk hidup. 

Berikut ini komponen abiotik yang amat penting dan mendukung kehidupan dalam sebuah ekosistem:

a. Tanah

Tanah mengandung banyak zat/unzur hara yang amat berguna bagi tumbuhan.

Selain itu permukaan tanah menjadi lahan penting bagi manusia untuk melakukan berbagai kegiatan produktif seperti untuk lahan perkebunan, pertanian, pemukiman, kegiatan ekonomi, dan juga pemukiman.

b. Air 

Air juga merupakan komponen abiotik yang berperan banyak dalam kehidupan pada sebuah ekosistem.

Berbagai unsur dan senyawa kimia seperti nitrat, nitris, fosfat, kalsium, dan natrium tergantung dalam air. Kualitas air ternyata tergantung dari kualitas tanah dan udara sekitarnya.

c. Udara

Komponen abiotik pada ekosistem selanjutnya adalah udara. Udara amat penting bagi makhluk hidup yaitu untuk bernapas.

Oksigen amat diperlukan oleh pernapasan hewan dan manusia, sementara karbondioksida penting untuk pernapasan dan pengolahan makanan pada tumbuhan.

d. Cahaya

Cahaya, dalam hal ini sinar matahari, memegang peranan penting bagi kehidupan makhluk hidup. Sinar matahari membantu proses fotosintesis pada tumbuhan.

Selain itu, juga menjadi sumber energi yang bisa dipakai untuk mengeringkan baju, sebagai tenaga listrik, untuk pengolahan makanan, dll.

e. Topografi

Topografi merupakan kondisi atau keadaan permukaan bumi pada wilayah tertentu yang menjadi penentu distribusi makhluk hidup. Wilayahnya termasuk daratan dan lautan.

Kondisi pada wilayah tertentu menentukan jenis organisme yang hidup di dalamnya dan hal inilah yang menimbulkan terciptakan organisme endemik seperti komodo di Pulau Komodo.

Interaksi dalam Ekosistem

Interaksi yang terjadi dalam ekosistem merupakan salah satu materi Ekologi Biologi kelas 10 yang amat penting. Interaksi antara makhluk apa saja yang terjadi di dalam sebuah ekosistem? Simak poin-poin berikut ini:

1. Simbiosis

Simbiosis merupakan hubungan timbal balik antar spesies berbeda yang hidup pada satu area tertentu. Simbiosis dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

a. Mutualisme

Simbiosis mutualisme merupakan hubungan atau interaksi timbal balik antara dua spesies yang menguntungkan kedua belah pihak. Contohnya adalah kupu-kupu dan bunga.

b. Komensalisme

Simbiosis komensalisme merupakan simbiosis yang terjadi di antara dua spesies dimana satu pihak diuntungkan sementara yang lainnya tidak diuntungkan dan juga tidak dirugikan.

Contohnya adalah pohon mangga dan anggrek.

c. Parasitisme

Simbiosis parasitisme merupakan simbiosis antara dua spesies berbeda dengan satu pihak diuntungkan sementara yang lainnya dirugikan.

Salah satu contohnya adalah parasit yang masuk ke dalam tubuh belalang sembah.

2. Amensalisme

Amensalisme disebut juga dengan istilah antibiosis. Amensalisme merupakan interaksi yang terjadi antarspesies dimana ada satu pihak yang menjadi penghambat kehidupan spesies lain.

Misalnya adalah jamur penicillium sebagai penghambat tumbuhnya bakteri.

3. Kompetisi

Kompetisi merupakan interaksi yang menimbulkan persaingan di antara makhluk hidup. Hal ini biasanya terjadi karena persamaan makanan, tempat hidup, dan juga pasangan hidup.

Contohnya adalah persaingan singa dan harimau pada satu padang rumput karena makanannya sama yaitu dading.

4. Predasi

Predasi merupakan interaksi antara spesies pemangsa dan yang dimangsa. Biasanya ditandai dengan tubuh pemangsa yang lebih besar dibanding yang dimangsa. Salah satu contohnya adalah Elang yang memangsa kelinci.

5. Netralisme

Netralisme merupakan salah satu interaksi antara makhluk hidup dalam sebuah ekosistem tanpa adanya pihak yang diuntungkan maupun dirugikan. Contohnya adalah Sapi dan semut di sebuah padang rumput.

Piramida Ekologi

Piramida ekologi merupakan struktur trofik energi yang memetakan interaksi pada rantai makanan dalam ekosistem.

Para piramida ini dikenal yang namanya trofik pertama yaitu tumbuhan, trofik kedua yaitu herbivora, dan trofik ketiga yaitu karnivora. Piramida ekologi terbagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Piramida Energi

Piramida energi merupakan piramida yang memetakan bagaimana proses penurunan energi terjadi pada tiap tingkatan trofik.

Piramida ini disusun dengan berdasarkan produktivitas makhluk hidup di tiap tingkatan trofiknya. Semakin besar tingkatan trofik maka semakin besar pengurangan energi yang terjadi.

2. Piramida Jumlah

Piramida jumlah merupakan piramida yang memetakan jumlah organisme pada setiap tingkatan trofiknya.

Piramida ini akan meletakan trofik pertama pada makhluk hidup yang jumlahnya banyak. Maka, tidak heran bila produsen atau tumbuhan jumlahnya adalah yang paling banyak.

3. Piramida Biomassa

Piramida Biomassa merupakan piramida yang memetakan ukuran berat dari makhluk hidup pada satu ekosistem dalam satu waktu.

Biasanya dinyatakan dalam satuan gram/m2. Pengukuran berat dari makhluk hidup biasanya dilakukan dengan metode sampel.

Daur Biogeokimia

Daur biogeokimia merupakan pendauran unsur dan atau senyawa kimia yang terus terjadi pada komponen biotik abiotik dan kembali lagi ke dalam lingkungan. Berikut ini daur biogeokimia yang terjadi di sebuah ekosistem:

1. Daur Air

Berikut ini tahapan pendauran air:

1. Air menguap karena sinar matahari yang mengenainya dan makhluk hidup juga mengalami transpirasi atau kehilangan air karena proses yang sama.

2. Uap air kemudian menyatu ke lapisan atmosfer dan menjadi awan. Awan bergerak karena perbedaan suhu udara atau digerakkan oleh angin.

3. Bila terkena paparan udara dingin maka air akan menetes dan jatuh ke bumi dalam bentuk hujan.

4. Air pun meresap ke dalam tanah. Ada yang terserap oleh tumbuhan dan ada yang terus masuk ke tanah sehingga mengalir ke sungai.

5. Air yang ke sungai akan mengalami pendauran yang sama secara terus menerus.

2. Daur Karbon

Berikut ini tahapan daur ulang karbon:

1. Karbondioksida organik dan anorganik terproduksi dan diserap oleh tumbuhan untuk keperluan fotosintesis. 

2. Pada proses ini, karbon masuk ke dalam lingkungan biotik. 

3. Pelepasannya atau kembalinya ke lingkungan abiotik bisa terjadi pada saat tumbuhan mengurai karena mati. 

4. Pembakaran bahan bakar fosil juga bisa melepaskan karbondioksida ke lingkungan abiotik yaitu udara.

3. Daur Nitrogen

Nitrogen memiliki fungsi yang penting bagi makhluk hidup yaitu sebagai komponen yang mampu membentuk protein. Berikut ini tahapan daur nitrogen:

1. Fiksasi, pelepasan nitrogen ke udara dari air atau tanah yang dibantu oleh bakteri seperti Rhizobium pada tanaman kacang-kacangan.

2. Nitrifikasi, perubahan amonia menjadi nitrat yang dibantu oleh bakteri Nitrosomonas.

3. Asimilasi, nitrogen diserap oleh tumbuhan dan diasimilasikan menjadi asam amino dan protein.

4. Amonifikasi, ikatan nitrogen pada tanaman yang mati akan merubahnya kembali menjadi amonia.

5. Denitrifikasi, nitrogen dalam bentuk nitrak mengalami reduksi dan menjadi nitrogen lagi.

4. Daur Fosfor

Berikut ini tahapan daur forfor:

1. Fosfor merupakan hasil pelapukan batuan fosfat dan hasil penguraian bahan organik yang dilakukan oleh dekomposer. 

2. Fosfor diserap tumbuhan untuk menyimpan dan memindahkan energi, membantu respirasi dan asimilasi, dan membentuk asam nukleat. 

3. Dalam rantai makanan, fosfor dari dalam tubuh tumbuhan akan masuk ke dalam tubuh hewan konsumen.

4. Tumbuhan dan atau hewan yang mati akan melepaskan fosfor ke luar yang dibantu oleh dekomposer.

5. Daur Belerang

Berikut ini tahapan daur belerang:

1. Sulfur atau belerang berasal dari asap kendaraan, bahan bakar fosil, asap pabrik, dan vulkanik. Bisa juga dari pembusukan yang dilakukan oleh bakteri dan jamur.

2. Organisme pengurai pun menguraikan sulfur atau belerang kembali ke udara.

Demikian materi Ajar tentang Ekologi Untuk SMA Kelas X.

Penyusun: Thom Fallo

Share :