Standar Kompetensi : Memahami komponen ekosistem serta peranan manusia
dalam menjaga keseimbangan lingkungan dan AMDAL.
Kompetensi Dasar: Mengidentifikasi Komponen
Ekosistem
Tujuan Pembelajaran:
Setelah
menyelesaikan kegiatan pembelajaran ini, siswa diharapkan bisa :
1.
Mengidentifikasi jaring-jaring makanan dalam ekosistem berdasarkan rantai
makanan.
2.
Mengatasi masalah lingkungan dengan menggunakan konsep rantai makanan
3.
Mengidentifikasi interaksi antar komponen biotik dalam bentuk mutualisme,
komensalisme, dan parasitisme melalui kegiatan penelitian di lapangan.
4.
Menjelaskan peran komponen biotik dan abiotik dijelaskan berdasarkan data
hasil praktikum.
BAB II. INTERAKSI KOMPONEN
EKOSISTEM
A. Interaksi Antar Biotik
Dalam ekosistem, ada interaksi antar komponen
biotik, maupun interaksi abiotik-biotik. Interaksi
antar faktor biotik dapat terjadi dalam berbagai sifat yaitu;
a.
Netralitas, yaitu hubungan antara individu dari populasi yang berbeda yang tidak saling terpengaruh. Misalnya hidup bersama antara rusa dan jenis kera di
hutan-hutan Kalimantan atau unggas dan kerbau di padang gembala, yang hidup
rukun.
b. Kompetisi, yaitu dua individu atau spesies berebut sumber daya
terbatas seperti pakan, air, ruang untuk sarang, pasangan, dll. Kompetisi dapat
terjadi antarindividu dari spesies yang sama, yaitu kompetisi intraspesifik. Misalnya kompetisi dua ekor kucing jantan
dalam merebutkan seokor kucing betina. Kompetisi juga terjadi antarindividu
dari dua spesies yang berbeda, yaitu kompetisi
interspesifik. Contohnya kuda dengan sapi di padang rumput ketika
merebutkan makanan.
c.
Simbiosis, yaitu merupakan cara hidup bersama antara dua jenis makhluk hidup yang
berbeda yang bersifat langsung dan erat. Simbiosis berdasar sifatnya membentuk
tiga model yaitu :
1).
Simbiosis mutualisme (saling menguntungkan),
misalnya antara kerbau dengan burung jalak pemakan kutu, ganggang biru atau
ganggang hijau dengan jamur yang membentuk lumut kerak, serta lebah madu dengan
bunga.
2).
Simbiosis komersialisme (salah satu diuntungkan
tetapi yang lain tidak dirugikan) misalnya anggrek dengan pohon inang, ikan remora dengan hiu,
serta paku tanduk rusa dengan pohon
inang.
3).
Simbiosis parasitisme (satu
untung dan satu dirugikan), misalnya benalu dengan pohon inang, tali putri
dengan tanaman pagar, dan cacing pita
dengan manusia.
d.
Alelopat, yaitu interaksi antara
organisme yang mana keberadaan satu organisme dapat menghambat pertumbuhan atau
perkembangan organisme lainnya melalui pelepasan racun. Misalnya beberapa jenis
fungi dapat mengahasilkan antibiotik yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri.
Contoh lain adalah tanaman pinus yang mampu menghasilkan zat yang mampu
meningkatkan keasaman tanah di sekitarnya, sehingga tanaman yang tidak tahan
asam tidak dapat tumbuh.
e.
Predatorisme dan Parasitisme. Pada tipe interaksi ini salah satu spesies menjadi
lawan spesies interaksinya. Proses ini adalah fundamental bagi rantai pakan di
atas jenjang autotropik di mana tidak ada beda antara herbivora pemakan
vegetasi atau pemakan lawan. Letak perbedaan predasi dan parasitisasi adalah
bahwa pada yang pertama yaitu predator ukurannya lebih besar dari mangsanya dan
proses mangsa terjadi di luar (eksternal), pada parasitisasi mangsa lebih besar
dan pemangsaan terjadi dalam tubuh pangsa
(internal). Misalnya hubungan antara katak dengan ular, tikus dengan burung
hantu, atau burung dengan belalang, serta kelompok herbivora dengan kelompok karnivora.
Sifat-sifat interaksi di atas,
khususnya yang bersifat predatorisme dan
parasitisme membentuk pola tertentu, yaitu pola makan dan dimakan yang disebut
rantai makanan (food chain).
Perluasan rantai makanan membentuk jaring-jaring makanan (food web)
a. Rantai makanan
Rantai makanan adalah peristiwa makan dan dimakan dengan urutan dan
arah tertentu. Dalam rantai makanan yang
ditunjukkan oleh gambar di bawah ini, rumput berperan sebagai produsen,
belalang berperan sebagai konsumen I karena memakan produsen, tikus sebagai
konsumen II, ular berperan sebagai
konsumen III karena memakan konsumen II, elang berperan sebagai konsumen IV karena memakan Konsumen III. Dapatkah kiranya
elang menjadi konsumen tingkat III, bagaimana caranya?
Dalam ekosistem air yang
berperan sebagai produsen adalah fitoplankton, yaitu tumbuhan kecil yang
melayang-layang dalam air, yang berperan sebagai konsumen I adalah zooplankton,
yaitu hewan-hewan kecil yang melayang-layang dalam air, konsumen-konsumen
berikutnya adalah hewan-hewan air yang lain.
b. Jaring-jaring makanan
Di
dalam ekosistem alami, satu rantai makanan yang sederhana jarang sekali
terjadi, karena hanya sedikit konsumen yang memakan satu jenis organisme.
umumnya di dalam suatu ekosistem membentuk suatu hubungan makan dan dimakan
yang kompleks. Satu jenis produsen bisa dimakan oleh banyak jenis konsumen
primer, dan seterusnya. Hubungan makan dan dimakan yang kompleks tersebut
daling bercabang dan berkaitan sehingga membentuk jaring-jaring makanan (food web).
Gambar rantai makanan dan
jaring-jaring makanan dalam ekosistem perairan (laut)
Tugas: Mengamati jaring-jaring makanan
Tujuan : mempelajari adanya jaring-jaring makanan dalam suatu ekosistem
Carilah suatu
tempat yang memenuhi syarat sebagai sebuah ekosistem.
Lakukan
pengamatan di tempat tersebut perihal komponen biotik yang ada.
Buatlah skema
jaring-jaring makanan yang terjadi di tempat itu.
Buat dan lengkapi
daftar seperti di bawah ini!
|
Nama Organisme
|
Peran dalam tingkat tropik
|
Organisme yang dimakan
|
Organisme yang memakan
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pertanyaan:
1. Ekosistem apa yang telah kamu amati, sebutkan
ciri-cirinya!
2. Ada berapa rantai makanan yang bisa terbentuk
dari jaring-jaring makanan tersebut?
3. Adakah organisme yang dimakan lebih dari satu
organisme pemakan? Sebutkan apa itu?
4. Mengapa dalam jaring-jaring makanan terdapat
organisme yang memakan lebih dari satu jenis makanan?
Ulangan Harian 2.1
Isilah titik-titik di bawah
ini dengan jawaban yang benar!
1. Interaksi antar komponen
ekosistem pada dasarnya ada dua yaitu .... dan .....
2. Interaksi antara individu dari
populasi yang berbeda yang tidak
saling terpengaruh disebut.....
3. Interaksi dua individu atau spesies berebut sumber daya terbatas
disebut......
4. Cara hidup
bersama antara dua jenis makhluk hidup yang berbeda yang bersifat langsung dan
erat disebut ......
5. Interaksi
antara organisme yang mana keberadaan satu organisme dapat menghambat
pertumbuhan atau perkembangan organisme lainnya disebut .....
6. Interaksi dua
spesies yang berbeda di mana salah satu spesies berada di tubuh lawan spesies interaksinya disebut ........
7. Urutan makan dan dimakan dalam suatu
ekosistem atau komunitas di mana setiap individu memiliki satu jenis makanan
disebut.....
8. Urutan makan dan dimakan dalam suatu
ekosistem atau komunitas di mana setiap individu memiliki jenis makanan lebih
dari satu disebut.....
9. Perbedaan antara rantai makanan dan
jaring-jaring makanan terletak pada ......
10. Posisi tertinggi pada jaring-jaring
makanan ditempati oleh jenis/golongan......
B. Interaksi Abiotik-Biotik
Interaksi
komponen ekosistem juga terjadi antara komponen abiotik-biotik. Interaksi
inilah yang menyebabkan ekosistem menjadi mampu bertahan, dan terus bertahan.
Karena melalui interkasi inilah terjadi
titik temu aliran materi dan energi sehingga membentuk siklus. Di sinilah kita
akan mengetahui bahwa antara komponen biotik dalam ekosistem sangat dipengaruhi
oleh komponen abiotik.
Komponen abiotik suatu
ekosistem pada dasarnya terbagi atas tanah/air, dan iklim. Tanah dan air
mengandung campuran zat makanan anorgank dan organik. Batuan yang
menjadi bagian dan bahan dasar terbentuknya tanah memberi saham pada sifat
tanah. Iklim termasuk variabel-variabelnya seperti cahaya, suhu, air merupakan
faktor penting sebagai penentu tipe-tipe organisme yang dapat tumbuh hidup
dalam ekosistem tertentu. Dalam ekosistem akuatik (perairan) salinitas
merupakan variabel utama lainnya.
Kehidupan
organisme yang berada di darat dan di perairan tidak lepas dari pengaruh komponen
abiotik yang menyusun ekosistem, karena setiap jenis organisme di bumi
membutuhkan lingkungan yang sesuai, yang disebut habitat. Kondisi lingkungan yang dibutuhkan ini dapat berbeda pada jenis organisme yang
berbeda. Ada organisme yang membutuhkan cahaya langsung untuk kehidupannya,
tetapi ada juga yang hanya bisa bertahan hidup bila tidak terkena cahaya
langsung.
Kemampuan hidup
organisme pada kondisi lingkungan tertentu disebut rentang toleransi. Setiap
individu, dan populasi dalam ekosistem mempunyai rentang toleransi yang berbeda
terhadap variasi kondisi lingkungan. Faktor yang menentukan rentang toleransi
individu atau populasi disebut faktor
pembatas. Pada kenyataanya organisme
mempunyai faktor pembatas dari komponen abiotik, misalnya air, pH tanah, oksigen, cahaya, dan lain-lain.
1. Siklus Energi
Perpindahan energi atau zat
makanan dari komponen biotik yang satu ke komponen biotik yang lain terjadi
melalui peristiwa makan dan dimakan. Dalam ekosistem peristiwa makan dan
dimakan di antara komponen biotik membentuk rantai makanan dan jaring-jaring
makanan. Apabila interaksi antar faktor biotik kita sambungkan dengan faktor
abiotik dapat disederhakanan menjadi siklus seperti berikut ini.
Pada hukum ketetapan energi menyatakan bahwa energi tidak bisa
dibuat dan tidak dapat dimusnahkan, hanya dapat disimpan, dilepaskan atau
berpindah dari suatu tempat ke tempat yang lainnya. Energi
memasuki komponen biotik suatu ekosistem melalui produsen. Kecepatan
penyimpanan energi oleh produsen dalam bentuk senyawa organik yang dapat
digunakan sebagai bahan makanan disebut produksi primer, sedangkan produksi
sebagai hasil organisme heterotrofik
disebut produksi sekunder.
Para
ahli ekologi mengkategorikan elemen-elemen yang membentuk atau yang memberi
efek pada sebuah ekosistem menjadi 6 bagian utama berdasarkan para aliran
energi dan nutrien yang mengalir pada sistem, yaitu:
1. Matahari
2. Bahan-bahan abiotik
3. Produsen
4. Konsumen Pertama
5. Konsumen Kedua
6. Pengurai
Sebuah ekosistem yang sederhana dapat digambarkan seperti
berikut.
Matahari menyediakan energi yang
hampir dibutuhkan semua produsen untuk membuat makanan. Produsen terdiri dari
tanaman-tanaman hijau seperti rumput dan pohon yang membuat makanan melalui proses fotosintesis. Tanaman juga
membutuhkan bahan-bahan abiotik seperti air dan pospor untuk tumbuh. Yang
termasuk konsumen pertama diantaranya tikus, kelinci, belalang dan binatang
pemakan tumbuhan lainnya. Ular, Macan dan konsumen kedua lainnya atau yang
biasa disebut dengan predator adalah
pemakan binatang. Pengurai (dekomposer)
seperti jamur dan bakteri, menghancurkan tanaman dan binatang yang telah mati
menjadi nutrien-nutrien sederhana. Nutrien-nutrien tersebut kembali ke dalam
tanah dan digunakan kembali oleh tanaman-tanaman.
Energi yang berpindah melalui
sebuah ekosistem berada dalam sebuah urutan transformasi. Pertama produsen
merubah sinar matahari menjadi energi
kimia yang disimpan di dalam protoplasma (sel-sel tumbuhan) di dalam
tanaman. Selanjutnya konsumen pertama memakan tanaman, merubah energi menjadi
bentuk energi kimia yang berbeda yang disimpan di dalam sel-sel tubuh. Energi
ini berubah kembali ketika konsumen kedua makan konsumen pertama.
Sebagian besar organisme memiliki efisiensi ekologi yang rendah. Ini
berarti mereka hanya dapat merubah sedikit bagian dari energi yang tersedia
bagi mereka untuk disimpan menjadi energi kimia. Contohnya tanaman-tanaman
hijau hanya dapat merubah sekitar 0,1 hingga 1 % tenaga matahari yang
mencapainya ke dalam protoplasma. Sebagian besar energi yang tertangkap di
bakar untuk pertumbuhan tanaman dan lepas ke dalam lingkungan sebagai panas.
Begitu juga herbivora atau binatang
pemakan tumbuhan dan karnivora
binatang pemakan daging merubah energi ke dalam sel-sel tubuh hanya sekitar 10
hingga 20 % dari energi yang dihasilkan oleh makanan yang mereka makan.
Karena begitu banyaknya energi yang lepas sebagai panas pada setiap perpindahan
pada rantai makanan, membentuk sebuah piramida
energi. Piramida energi menggambarkan produktivitas energi suatu tingkat
tropik dalam ekosistem tertentu. Tanaman sebagai produsen menempati bagian
dasar piramid, herbivora (konsumen pertama) membentuk bagian berikutnya, dan
karnivora (komsumen kedua) membentuk puncak piramida. Piramida tersebut
mencerminkan kenyataan bahwa banyak energi yang melewati tanaman dibandingkan
dengan herbivora, dan lebih banyak yang melalui herbivora dibandingkan dengan
karnivora.
Di dalam ekosistem, piramida energi tersebut menghasilkan sebuah piramida biomasa (berat). Ini berarti
bahwa berat total dari tanaman-tanaman adalah lebih besar dibandingkan dengan
berat total herbivora maupun berat total karnivora.
Ahli-ahli ekologi mengumpulkan informasi pada sebuah piramida biomasa pada
Isle Royale. Mereka meneliti hubungan piramida di antara tanaman, rusa dan
serigala. Dalam sebuah penelitian mereka menemukan bahwa diperlukan tanaman
seberat 346 kg untuk makanan rusa seberat 27 kg. Rusa seberat inilah yang
diperlukan untuk makanan serigala seberat 0,45 kg.
2. Siklus Materi
Semua yang ada di bumi baik makluk hidup
maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun oleh antara lain:
karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), Belerang atau sulfur (S)
dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia tersebut dimanfaatkan oleh produsen untuk
membentuk bahan organik dengan bantuan energi matahari atau energi yang berasal
dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan adalah sumber bagi organisme.
Proses makan atau dimakan pada rantai makanan
mengakibatkan aliran materi dari mata rantai yang lain. Walaupun makluk dalam
satu rantai makanan mati, aliran materi masih tetap berlangsung terus. Karena
mahluk hidup yang mati tadi diuraikan oleh dekomposer yang ahkirnya akan masuk
lagi ke rantai makanan. Begitu selanjutnya terus-menerus sehingga membentuk
suatu aliran energi dan daur materi.
Biogeokimia merupakan pertukaran atau perubahan
yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup. Dalam
suatu ekosistem, materi pada setiap tingkatan trofik tak hilang. Materi berupa
unsur-unsur penyusun bahan organik di daur ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke
dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air.
Daur ulang materi tersebut melibatkan mahluk hidup
dan batuan (geofisik) sehingga disebut daur biogeokimia. Fungsi daur
biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang melibatkan semua unsur kimia yang
sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun abiotik,
sehingga kelangsungan hidup di bumi tetap terjaga.
Gambar Daur Biogeokimia
a. Daur Nitrogen. Unsur nitrogen (N) merupakan
salah satu unsur yang mutlak diperlukan
makhluk hidup. Nitrogen merupakan salah
satu penyusun asam amino dan protein. Selain itu udara kita mengandung sekitar
78-79% nitrogen. Di alam bebas jarang ditemukan nitrogen dalam bentuk senyawa
karena nitrogen termasuk unsur yang relatif sukar bereaksi.
Jarang organisme yang dapat mengambil nitrogen (fiksasi) langsung dari
udara, kecuali beberapa jenis bakteri dan ganggang hijau-biru yang bersimbiosis
dengan tumbuhan tinggi tertentu. Di dalam
tanah yang subur juga mengandung nitrogen. Senyawa nitrogen yang
tersedia untuk tumbuhan adalah ion-ion garam nitrat. Bila zat ini terus menerus
diserap oleh tumbuhan,maka kadarnya di dalam tanah akan menurun (tanah menjadi
tandus). Untuk menghindari ini, dalam budidaya tanaman diperlukan langkah
pemupukan, baik menggunakan pupuk alami
atau pupuk kimia buatan (Urea, NKP, ZA).
Setelah senyawa nitrogen diserap tumbuhan, senyawa tersebut akan disintesis menjadi asam amino, dan
selanjutnya diubah menjadi protein
nabati. Bila tumbuhan dimakan oleh hewan atau manusia, senyawa nitrogen akan masuk ke dalam tubuh hewan atau manusia dan akan diubah mnejadi
protein hewani. Bila tumbuhan, hewan dan organisme lain mati, tubuhnya akan
mengalami pembusukan. Senyawa N akan terurai, sebagian akan kembali ke udara
dalam bentuk N2 dan sebagian akan menjagi gas NH3. Dengan
bantuan bakteri Nitrosomonas,
Nitrosococcus dan Nitrobacter,
amonia akan diubah menjadi senyawa nitrat melalui proses nitrifikasi.
Proses pembongkaran protein hingga terbentuknya nitrat merupakan peristiwa
oksidasi, sehingga dibutuhkan oksigen bebas. Di dalam tanah yang kaya senyawa
nitrat tetapi lingkungannya kurang oksigen akan hidup dan berkembang bakteri anaerob. Bakteri ini akan
mengubah senyawa nitrat menjadi nitrit, dan selanjutnya mengubah menjadi amonia
atau NH3. Peristiwa ini disebut denitrifikasi.
Gambar Daur Nitrogen
b. Daur Karbon dan Oksigen. Karbon dan oksigen merupakan
unsur penyusun semua senyawa organik.
Sumber karbon di udara bebas adalah karbondioksida (CO2), Di samping
itu ada sumber karbon yang berasal dari batubara, minyak bumi, batu kapur, dan
gas alam. Sedangkan sumber oksigen adalah sebagai gas yang bebas di udara dan
di air laut. Oksigen merupakan hasil samping proses fotosintesis. Oleh
organisme, oksigen diperlukan untuk pernapasan atau respirasi. Dari proses
pernapasan ini dikeluarkan gas karbondioksida. Aliran karbon dan oksigen ke
dalam ekosistem paling awal dimulai proses fotosintesis oleh produsen.
Awalnya
karbon dioksida diserap oleh tumbuhan melalui fotosintetis dijadikan glukosa.
Lalu disusun menjadi amilum, kemudian diubah menjadi senyawa gula yang lain,
lemak, protein, dan vitamin. Pada proses pernapasan tumbuhan, dihasilkan lagi
karbondioksida dan oksigen.
Daur
oksigen juga sama. Hewan makan tumbuhan dapat karbon lalu setelah berjalannya
waktu tubuh hewan dan tumbuhan mati dan diuraikan menjadi karbon dioksida, air,
dan mineral. Karbon tadi dilepaskan ke udara dan seterusnya. Dari kedua unsur
tadi yang paling panjang daurnya adalah karbon.
Gambar Daur Karbon dan Oksigen
c. Daur Sulfur. Sulfur atau belerang merupakan salah satu
unsur penyusun protein juga. Di alam sulfur banyak terdapat di kerak bumi.
Jalur sulfur diawali dari tumbuhan, dalam bentuk senyawa sulfat (SO4= ). Kemudian
tumbuhan tersebut dimakan hewan sehingga sulfur berpindah ke hewan. Lalu hewan
dan tumbuhan mati diuraikan menjadi gas H2S atau menjadi sulfat
lagi.
Secara alami,
belerang terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah. Di atmosfer sulfur
berbentuk gas SO2. Gas ini
banyak berasal dari gunung berapi serta hasil pembakaran bahan bakar fosil,
seperti batubara dan minyak. Peningkatan gas sulfur
dioksida di udara menjadi indikasi adanya pencemaran udara yang memicu adanya
hujan asam yang disertai dampak ikutan lainnya.
Gambar Daur Belerang (Sulfur)
d. Daur Air. Sebagian besar
zat penyusun tubuh makhluk hidup adalah
air. Air sangat penting
karena fungsinya sebagai pelarut kation dan anion, pengatur suhu tubuh,
pengatur tekanan osmotik sel, dan bahan baku fotosintetis. Di samping sebagai pelarut dalam tubuhnya air juga
merupakan zat yang berfungsi untuk pengangkutan dan menjaga stabilitas tubuh.
Di alam daur air sebagai berikut.
Tempat yang terkena enegi
matahari (air laut, dll) airnya akan menguap termasuk pada tumbuhan dan hewan.
Akibat tiupan angin, awan menuju permukaan daratan. Pengaruh suhu yang rendah
mengakibatkan terjadinya kondensasi uap air menjadi titik-titik air hujan.
Hujan turun di permukaan bumi sebagian meresap ke dalam tanah, sebagian
dimanfaatkan oleh hewan dan tumbuhan (yang tidak diserap akan menjadi mata air)
sebagian lagi mengalir ke sungai-sungai sampai laut. Setelah dimanfaatkan
manusia, hewan ,dan tumbuhan dikeluarkan lagi dan menguap. Dan air yang ada di
dalam tanah mengalir sampai laut semuanya berlanjut terus.
Dengan
terjadinya daur air, maka keseimbangan air di alam akan terjaga. Namun
demikian, adanya perusakan lingkungan
serta terjadinya pencemaran air oleh proses industrialisasi dan
perusakan hutan akan sangat membahayakan umat manusia dan makhluk hidup lainnya, karena akan mengancam
ketersediaan air bagi kehidupan.
Gambar daur air
e. Daur Posfor. Secara alami posfor dijumpai sebagai
posfat (PO4=, HPO4=, H2PO4)
yang berbentuk larutan ion-ion posfat anorganik, larutan posfat organik, posfat
partikulat (posfat tidak larut) atau posfat mineral dalam batuan atau sedimen. Posfor merupakan bahan pembentuk tulang
pada hewan. Semua makhluk memerlukan sebagai pembentuk DNA, RNA, protein,
energi (ATP), dan senyawa organik lainnya. Daur posfor lebih sederhana dari
pada daur lainnya karena tidak melibatkan atmosfer.
Seperti juga semua nutrisi dengan sedimen sebagai cadangannya, sumber
posfat utama adalah batuan kristal yang dilapukkan dan hanyut oleh erosi,
tersedia bagi organisme hidup sebagai ion posfat, memasuki tumbuhan. Di tanah mengandung posfat anorganik yang
dapat diserap oleh tumbuhan. Kemudian tumbuhan dimakan oleh konsumen sehingga
posfor berpindah ke hewan. Tumbuhan dan hewan mati, feses, dan urinnya akan
terurai menjadi posfat organik. Oleh bakteri posfat tersebut diubah menjadi
posfat anorganik yang dapat diserap tumbuhan.
Jalur yang dilalui posfor serupa dengan jalur nitrogen dan belerang yang
terutama diendapkan sebagai feses. Hanya melalui kebakaran hutan dan padang rumput posfat terlepas ke
atmosfer. Siklus posfor bersifat fase
sedimen itu prosesnya lambat ditambah posfat
yang tidak larut dalam air hingga
kenyataan itu seringkali terjadi
kekurangan posfor sebagai elemen vital bagi pertumbuhan tanaman.
Di alam ekosistem-ekosistem yang tidak terganggu jumlah posfor adalah
tetap, tetapi ketika sebuah ekosistem terganggu terutama oleh aktifitas
manusia, posfor seringkali bocor keluar. Hal ini akan mengurangi kemampuan
ekosistem untuk mendukung kehidupan tanaman. Salah satu contoh adalah ketika
manusia merubah hutan menjadi lahan pertanian. Dengan tidak adanya hutan yang melindungi
maka posfor hanyut bersama tanah dan tersapu ke dalam sungai atau danau. Hal
ini menyuburkan perairan, sehingga tanaman air seperti enceng gondok, akan
tumbuh dengan subur. Pada akhirnya posfor terjebak di dalam endapan lumpur di
dasar danau atau lautan.
Skema Daur posfor
Tugas: Kelompok
Perairan yang tenang seperti rawa atau
danau, seringkali ditumbuhi enceng gondok yang tumbuh dengan sangat subur.
Kondisi ini sebagai salah satu indikator
bahwa di perairan tersebut terdapat akumulasi mineral posfat yang sangat
tinggi. Celakanya daerah perairan yang tertutupi oleh enceng gondok menjadi
tempat yang sulit untuk ditemukan ikan dan hewan air lainya. mengapa demikian?
bagaimana cara mengatasinya?
Coba buat diskusi kelas untuk mencari
solusi terbaik atas masalah tersebut, yaitu suburnya enceng gondok dan agar
perairan mencadi surga bagi ikan dan hewan air lainnya! Untuk memudahkan anda
silahkan gunakan fasilitas browsing internet dengan menggunakan kata kunci eutrofikasi.
Ulangan Harian 2.2
Isilah titik-titik di bawah
ini dengan jawaban yang benar!
1. Kumpulan komponen abiotik dalam
ekosistem berperan sebagai .......biotik
2. Faktor
yang menentukan rentang toleransi individu atau populasi terhadap kondisi
lingkungan disebut......
3. Interaksi
antara komponen abiotik-biotik membentuk.......
4. Dalam
mata rantai siklus energi, sebagai titik awal dimulai dari komponen.....
5. Faktor-faktor
abiotik yang dibutuhkan oleh produsen atau tumbuhan sering disebut.....
6. Titik
akhir dalam siklus materi dan energi ditempati oleh kelompok.....
7. Dalam
pengubahan materi dan energi dari taraf tropik satu ke tarap trofik berikutnya
selalu mengalami ....... sehingga membentuk piramida
8. Dalam
siklus nitrogen, tumbuhan memanfaatkan
senyawa nitrogen dalam bentuk...... untuk membentuk/disintesa
menjadi...........
9. Salah
satu siklus yang berperan dalam menyediakan udara bersih adalah siklus.....
10. Siklus
materi yang paling mampu menghidupkan bumi adalah siklus.....
C. Peranan Komponen Biotik
dan Abiotik dalam Kehidupan.
Sebagaimana
asas penting dalam ekologi, yaitu: di manapun suatu organisme ada, tidak
akan dapat hidup mandiri, untuk hidupnya suatu organisme memerlukan organisme
lain atau lingkungannya. Lingkungan diperlukan organisme untuk makan,
lindungan, pertumbuhan, kembangbiak, dll.
Ekosistem merupakan suatu interaksi yang kompleks
dan memiliki penyusun yang beragam. Di bumi ada bermacam-macam ekosistem.
Dilihat dari susunan dan fungsinya, suatu ekosistem tersusun atas komponen sebagai
berikut.
a. Komponen autotrof. (Auto = sendiri dan trophikos = menyediakan
makan). Autotrof adalah organisme yang mampu menyediakan/mensintesis makanan
sendiri yang berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi
seperti matahari dan kimia. Komponen autotrof berfungsi sebagai produsen, contohnya tumbuh-tumbuhan
hijau.
b. Komponen heterotrof. (Heteros = berbeda, trophikos = makanan).
Heterotrof merupakan organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai
makanannya (konsumen) dan bahan
tersebut disediakan oleh organisme lain. Yang tergolong heterotrof adalah
manusia, hewan, jamur, dan mikroba.
c. Bahan tak hidup (abiotik). Bahan tak hidup yaitu komponen fisik dan
kimia yang terdiri dari tanah, air, udara, sinar matahari. Bahan tak hidup
merupakan medium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan, atau lingkungan
tempat hidup (habitat).
d. Pengurai (dekomposer). Pengurai adalah organisme heterotrof yang
menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati atau 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. Dalam hal ini, pengurai sebagai komponen pembersih
alami terhadap sampah dan limbah.
1. Produsen.
Tumbuhan dan komponen autotrof lainnya seperti alga,
dan pitoplankton yang berada di perairan, mampu menghasilkan makanan untuk
dirinya sendiri dan juga bagi konsumen, melalui peristiwa fotosintesis. Fotosintesis
adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi
cahaya.
a. Fotosintesis pada tumbuhan
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen
yang disebut klorofil.
Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam
organel yang disebut kloroplas. Klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan
dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau
mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam
daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta
kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis
tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian
besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari
lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar
matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.
b. Fotosintesis pada alga dan bakteri
Alga terdiri dari alga multiseluler seperti
ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel. Meskipun
alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada
keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki
berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang
diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan
bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof.
Secara sederhana reaksi yang terjadi pada proses
fotosintesis adalah sebagai berikut :
6 CO2 + 6 H2O + Sinar
matahari → C6H12O6
(karbohidrat atau gula) + 6 O2
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa
organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar.
Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada
hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler
berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain
akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan
energi kimia.
Secara sederhana reaksi respirasi adalah sebagai
berikut :
C6H12O6
(karbohidrat atau gula) + 6 O2
→ 6CO2 + 6 H2O + energi
Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi
yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat
penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis selain mengambil
karbondioksida di udara, juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang
terdapat di atmosfer bumi. Sedangkan oksigen sangat dibutuhkan
untuk respirasi hewan maupun manusia. Bahkan kadar oksigen di udara digunakan
sebagai indikator kualitas udara. Udara yang berkuatitas baik bila kandungan
oksigennya sekitar 21% . Di jaman yang sudah demikian kotornya udara ini,
betapa pentingnya oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Yang
berarti juga betapa pentingnya komponen produsen dalam membersihkan udara ini.
c. Faktor penentu laju fotosintesis
Berikut adalah beberapa faktor utama yang
menentukan laju fotosintesis:
- Intensitas cahaya. Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
- Konsentrasi karbon dioksida. Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
- Suhu. Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
- Kadar air. Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
- Kadar fotosintat (hasil fotosintesis). Jika kadar fotosintat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
- Tahap pertumbuhan. Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Faktor penentu
fotosintesis terdiri dari komponen abiotik, dengan demikian jelas bahwa betapa
besarnya andil komponen abiotik dalam menyediakan bahan makanan hewan dan
manusia (konsumen), dan juga dalam menghasilkan udara segar sekaligus
membersihkan polutan di udara.
d. Karbondioksida
Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan,
tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan
digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam fotosintesis
dan siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari
hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan
dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya
seperti pada mata air
panas.
Karbon dioksida di atmosfer bumi dianggap sebagai gas kelumit dengan
konsentrasi sekitar 385 ppm berdasarkan volume dan 582 ppm berdasarkan massa.
Di wilayah perkotaan, konsentrasi karbon dioksida secara umum lebih tinggi,
sedangkan di ruangan tertutup, dapat mencapai 10 kali lebih besar dari
konsentrasi di atmosfer terbuka. Peningkatan tahunan CO2 atmosfer:
Rata-rata peningkatan tahunan pada tahun 1960-an adalah 37% dari rata-rata
peningkatan tahunan tahun 2000-2007.
Oleh karena aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil dan penggundulan hutan,
konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat sekitar 35% sejak
dimulainya revolusi industri. Menurut perkiraan paling canggih, gunung
berapi melepaskan sekitar 130-230 juta ton CO2 ke atmosfer setiap
tahun. Karbon dioksida juga dihasilkan oleh mata air panas, seperti yang
terdapat di situs Bossoleto dekat Terme Rapolano di Toscana, Italia. Di sini,
di daerah depresi yang berbentuk mangkuk dengan diameter kira-kira 100 m,
konsentrasi CO2 setempat meningkat sampai dengan lebih dari 75%
dalam semalam, cukup untuk membunuh serangga-serangga dan hewan yang kecil,
namun menghangat dengan cepat ketika cahaya matahari memancar dan berbaur
secara konveksi semasa pagi hari.
Terdapat
sekitar 50 kali lebih banyak karbon yang terlarut di dalam samudera dalam
bentuk CO2 dan hidrasi CO2 daripada yang terdapat di
atmosfer. Samudera berperan sebagai buangan karbon raksasa dan
telah menyerap sekitar sepertiga dari emisi CO2 yang dihasilkan
manusia." Secara umum, kelarutan akan berkurang ketika temperatur air
bertambah. Oleh karena itu, karbon dioksida akan dilepaskan dari air samudera
ke atmosfer ketika temperatur samudera meningkat.
Kebanyakan CO2
yang berada di samudera berbentuk asam karbonat. Sebagian dikonsumsi oleh
organisme air sewaktu fotosintesis dan sebagain kecil lainnya tenggelam dan
meninggalkan siklus karbon. Terdapat kekhawatiran meningkatnya konsentrasi CO2
di udara akan meningkatkan keasaman air laut, sehiggga akan menimbulkan
efek-efek yang merugikan terhadap organisme-organisme yang hidup di air.
e. Peranan Biologis Karbondioksida
Karbon dioksida
adalah hasil akhir dari organisme yang mendapatkan energi dari penguraian gula,
lemak, dan asam amino
dengan oksigen
sebagai bagian dari metabolisme dalam proses yang dikenal sebagai respirasi sel. Hal ini
meliputi semua tumbuhan, hewan, kebanyakan jamur, dan beberapa bakteri. Pada
hewan tingkat tinggi, karbon dioksida mengalir di darah dari jaringan tubuh ke
paru-paru untuk dikeluarkan. Pada tumbuh-tumbuhan, karbon dioksida diserap dari
atmosfer sewaktu fotosintesis.
Tumbuh-tumbuhan mengurangi kadar karbon
dioksida di atomosfer dengan melakukan fotosintesis, disebut juga sebagai asimilasi karbon, yang
menggunakan energi cahaya untuk memproduksi materi organik dengan mengkombinasi
karbon dioksida dengan air. Oksigen bebas dilepaskan sebagai gas dari
penguraian molekul air, sedangkan hidrogen dipisahkan menjadi proton dan elektron,
dan digunakan untuk menghasilkan energi kimia melaui fotofosporilasi. Energi
ini diperlukan untuk fiksasi karbon dioksida pada siklus Kalvin untuk
membentuk gula. Gula ini kemudian digunakan untuk pertumbuhan tumbuhan melalui
repirasi
Tumbuh-tumbuhan juga
mengeluarkan CO2 selama pernafasan, sehingga tumbuhan yang berada
pada tahap pertumbuhan sajalah yang merupakan penyerap bersih CO2.
Sebagai contoh, hutan tumbuh akan menyerap berton-ton CO2 setiap
tahunnya, namun hutan matang akan menghasilkan CO2 dari pernafasan
dan dekomposisi sel-sel mati sebanyak yang dia gunakan untuk biosintesis
tumbuhan. Walaupun demikian, hutan matang jugalah penting sebagai buangan karbon, membantu
menjaga keseimbangan atmosfer bumi. Selain itu, fitoplankton juga menyerap CO2
yang larut di air laut, sehingga mempromosikan penyerapan CO2 dari
atmosfer.
Kandungan karbon
dioksida di udara segar bervariasi antara 0,03% (300ppm) sampai dengan 0,06%
(600 ppm) bergantung pada lokasi. Menurut Otoritas Keselamatan Maritim Australia,
"Paparan berkepanjangan terhadap konsentrasi karbon dioksida yang sedang
dapat menyebabkan asidosis dan
efek-efek merugikan pada metabolisme kalsium posforus yang menyebabkan
peningkatan endapan kalsium pada jaringan lunak. Karbon dioksida beracun kepada
jantung dan menyebabkan menurunnya gaya kontraktil. Pada konsentrasi
tiga persen berdasarkan volume di udara, ia bersifat narkotik ringan dan
menyebabkan peningkatan tekanan darah dan denyut nadi, dan menyebabkan
penurunan daya dengar. Pada konsentrasi sekitar lima
persen berdasarkan volume, ia menyebabkan stimulasi pusat pernafasan,
pusing-pusing, kebingungan, dan kesulitan pernafasan yang diikuti sakit kepala
dan sesak nafas. Pada konsentrasi delapan persen, ia menyebabkan sakit kepala,
keringatan, penglihatan buram, tremor, dan kehilangan kesadaran setelah paparan
selama lima
sampai sepuluh menit."
Oleh karena bahaya
kesehatan yang diasosiasikan dengan paparan karbon dioksida, Administrasi
Kesehatan dan Keselamatan Kerja Amerika Serikat menyatakan bahwa paparan
rata-rata untuk orang dewasa yang sehat selama waktu kerja 8 jam sehari tidak
boleh melebihi 5.000 ppm (0,5%). Batas aman maksimum untuk balita, anak-anak,
orang tua, dan individu dengan masalah kesehatan kardiopulmonari (jatung dan
paru-paru) secara signifikan lebih kecil. Untuk paparan dalam jangka waktu pendek
(di bawah 10 menit), batasan dari Institut Nasional untuk Kesehatan dan
Keamanan Kerja Amerika Serikat (NIOSH) adalah 30.000 ppm (3%). NIOSH juga
menyatakan bahwa konsentrasi karbon dioksida yang melebihi 4% adalah langsung
berbahaya bagi keselamatan jiwa dan kesehatan.
Gambaran-gambaran
ini berlaku untuk karbon dioksida murni. Dalam ruangan tertutup yang dipenuhi
orang, konsentrasi karbondioksida akan mencapai tingkat yang lebih tinggi
daripada konsentrasi di udara bebas. Konsentrasi yang lebih besar dari 1.000
ppm akan menyebabkan ketidaknyamanan terhadap 20% penghuni dan ketidaknyamanan
ini akan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi CO2.
Ketidaknyamanan ini diakibatkan oleh gas-gas yang dikeluarkan sewaktu
pernafasan dan keringatan manusia, bukan oleh CO2. Pada konsentrasi
2.000 ppm, mayoritas penghuni akan merasakan ketidaknyamanan yang signifikan
dan banyak yang akan mual-mual dan sakit kepala. Konsentrasi CO2
antara 300 ppm sampai dengan 2.500 ppm digunakan sebagai indikator kualitas
udara dalam ruangan.
2.
Dekomposer
Salah satu
pemanfaatan mikroorganisme dalam penanganan limbah organik adalah dengan
mikroorganisme yang telah direkayasa dapat digunakan sebagai organisme
pembersih (biocliner)
jensi-jenis polutan (limbah) yang dimungkinkan dapat dihasilkan bahan-bahan
yang lebih ekonomis. Penguraian limbah yang mengandung pencemar organik
dilakukan bersama-sama oleh bakteri aerob dan anaerob. Bakteri pengurai (dekomposer) memerlukan oksigen,
nitrogen, dan posfor untuk melakukan kegiatannya. Bahan-bahan tersebut
diambilnya dari lingkungan dan bahan mentah yang mengandung unsur-unsur
tersebut dalam berbagai bentuk persenyawaan seperti amonium, nitrat, dan posfat.
a. Pengolahan
Aerob
Dengan jumlah
oksigen yang cukup dari udara dan proses fotosintesis algae, maka proses
penguraian bahan-bahan organik seperti protein, karbohidrat dan lemak dapat
berlangsung dengan sempurna melalui pengolahan secara aerob. Penguraian
masing-masing senyawa organik ini diuraikan sebagai berikut.
Secara umum proses
pengolahan senyawa organik secara aerob melalui tiga tahap yaitu:
1) Tahap pertama.
Tenyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana oleh bakteri
hidrolitik. Bakteri hidrolitik ini bekerja pada suhu antara 30-40oC
untuk kelompok meshopilik dan antara 50-60oC untuk kelompok termophilik.
Tahap pertama ini berlangsung pada pH optimum antara 6 dan 7.
2) Tahap kedua. Pengubahan
senyawa sederhana menjadi asam organik (asidogenesis) yang mudah menguap
seperti asam asetat, asam butirat, asam propionat (dari proses penguraian
lemak), asam glukonat (dari proses penguraian karbohidrat) dan asam amino dari
protein. Proses ini dilakukan oleh bakteri-bakteri seperti Pseudomonas,
Flavobacterium, Alkaligenes, Escheria, dan Aerobecter.
3) Tahap ketiga. Penguraian
asam organik menjadi karbondioksida, air, nitrat dan posfat.
b. Pengolahan
Anaerob
Selain pengolahan
limbah secara aerob, terjadi pula proses pengolahan bahan-bahan organik secara
anaerob. Pada proses ini, mengubah bahan buangan yang berupa zat organik
(protein, karbohidrat, dan lemak) menjadi metana, karbondioksida, serta bahan
lain yang belum stabil. Di mana proses yang terjadi tanpa atau sedikit
menggunakan oksigen. Pada prinsipnya proses yang terjadi adalah mengubah bahan
organik dalam limbah menjadi CH4, CO2, H2S,
NH3, NO2- tanpa adanya oksigen. Pertama zat organik
diubah menjadi asam organik dan alkohol yang mudah menguap. Kedua melanjutkan
perombakan senyawa asam organik menjadi metana.
Proses pengolahan
secara anaerobik ini umumnya menghasilkan gas-gas yang tidak stabil dan
menimbulkan bau busuk. Salah satu upaya untuk memanfaatkan gas-gas yang
dihasilkan agar bernilai ekonomis adalah proses pengolahan untuk menghasilkan
biogas.
Proses degradasi
limbah pertanian, kotoran hewan, dan manusia atau campurannya yang dicampur
dengan air dan ditempatkan dalam tempat yang tertutup sehingga dalam kondisi
anaerob akan membentuk biogas. Keadaan anaerob ini dapat terjadi secara alami.
Untuk mendapatkan kondisi anaerob yang lebih baik dengan hasil biogas yang
lebih banyak, perlu dilakukan secara buatan yaitu dalam suatu digester
atau unit pencerna biogas.
Secara garis besar
reaksi kimia proses dekomposisi anaerobik pembentukan biogas dengan komposisi
utamanya adalah gas metana dapat dibagi menjadi tiga tahap proses yaitu:
1) Tahap pertama. Reduksi senyawa organik yang
kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana oleh bakteri hidrolitik. Bakteri
hidrolitik ini bekerja pada suhu antara 30-400C untuk kelompok meshopilik
dan antara 50-600C untuk kelompok termophilik. Tahap
pertama ini berlangsung pada pH optimum antara 6 dan 7. .
2) Tahap kedua. Pengubahan senyawa sederhana menjadi
asam organik yang mudah menguap seperti asam asetat, asam butirat, asam
propionat dan lain-lain. Dengan terbentuknya asam organik maka pH akan terus
menurun namun pada waktu yang bersamaan akan terbentuk buffer yang akan
menetralisisr pH. Pembentukan asam dari senyawa-senyawa organik sederhana
(monmer) dilakukan oleh bakteri-bakteri penghasil asam yang terdiri dari sub
divisi acids/farming bacteria dan acetogenic bacteria. Asam
propionat dan butirat diuraikan oleh acetogenik
bacteria menjadi asam asetat.
3) Tahap metanogenik. Merupakan tahap dominasi
perkembangan sel mikroorganisme dengan spesies tertentu yang menghasilkan
metana. Pada tahap ini terjadi konversi asam organik menjadi metana, karbon
dioksida, dan gas-gas lain seperti hidrogen sulfida, hidrogen dan nitrogen.
Pembentukan metana dilakukan oleh bakteri penghasil metana yang terdiri dari
sub divisi acetocalstic methane bacteria yang menguraikan asam asetat
menjadi metana dan karbon dioksida. Karbon dioksida dan hidrogen yang terbentuk dari reaksi penguraian di atas,
disintesa oleh bakteri pembentuk metana menjadi metana dan air. Proses
pembentukan asam dan gas metana dari suatu senyawa organik sederhana melibatkan
banyak reaksi percabangan.
Tugas: Individu
Tujuan : mengetahui
peranan faktor sinar matahari terhadap tumbuh-tumbuhan (produsen).
Siapkan dua buah pot tanaman yang berisi tanaman yang berjenis, berumur dan berukuran
sama. Salah satu pot, beri tanda (A) di taruh pada ruang yang tidak bakal
terkena sinar matahari selama 24 jam per hari. Biarkan selama sekitar 30 hari.
Pot yang lain, beri tanda (B) di taruh di tempat yang masih terkena sinar
matahari, meskipun tidak seharian penuh. rawat kedua pot dengan perlakuan yang
sama selama 30 hari ( misalnya penyiraman, dan pemupukan ). Amati tiap 3 atau 5
hari sekali, catat perubahan yang terjadi pada tanaman di kedua pot tadi.
Faktor yang diamati meliputi warna daun dan kesuburan. Setelah 30 hari adakah
perbedaan yang nyata atas tampilan kedua tanaman tadi? Tuangkan pengamatan anda
dalam tabel seperti di bawah ini.
|
Hari Pengamatan
|
Kondisi Tanaman (warna daun, kesuburan)
|
|
|
Pot A
|
Pot B
|
|
|
0
|
|
|
|
5
|
|
|
|
10
|
|
|
|
15
|
|
|
|
20
|
|
|
|
25
|
|
|
|
30
|
|
|
Ulangan Harian 2.3
Isilah titik-titik di bawah
ini dengan jawaban yang benar!
1. Dalam ekosistem terdapat interaksi
antara empat komponen yaitu komponen.....
2. Faktor produsen mampu
mengubah sumber materi dan energi yang tersedia menjadi energi ..... melalui
proses......
3. Peristiwa fotosintesis
terjadi pada siang hari sehingga udara akan banyak kekurangan komponen......
dan banyak mendapatkan komponen.....
4. Jika kita banyak
memangkas dahan dan daun pada tanaman berarti laju fotosintesis akan ........
5. Reaksi kimia yang terjadi
pada proses fotosintesis adalah ......
6. Reaksi kimia yang terjadi
pada proses respirasi adalah ......
7. Zat yang dihasilkan dalam
proses fotosintesis disebut ......
8. Dalam ekologi, ternyata
tumbuhan selain sebagai penyedia makanan bagi herbivora juga berperan sebagai
penyedia ...... yang dibutuhkan dalam respirasi semua jenis makhluk hidup
9. Meskipun karbondioksida
sangat dibutuhkan oleh tumbuhan, tetapi ternyata unsur tersebut membahayakan
bagi kesehatan manusia karena dapat menyebabkan keracunan yang disebut ......
10. Proses penguraian bahan
organik dapat melalui proses tanpa membutuhkan kehadiran oksigen. Proses ini
disebut........
EVALUASI KOMPETENSI 2
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan melingkari huruf A, B, C,
D, atau E pada jawaban yang benar !
1. Cara hidup saling menguntungkan antara bakteri
dan tumbuhan polong-polongan disebut ......
A. Setengah parasitis D. Parasitis
B. Epifitis E. Saprofitis
C. Simbiose mutualistis
2. Hidup bersama antara dua organisme untuk
keuntungan bersama disebut simbiosis. Contoh hidup yang demikian itu diperlihatkan
oleh pasangan berikut, kecuali........
A. Sejenis benalu dengan tanaman teh D. Semut dengan kutu
B. Rayap dengan flagelata di ususnya E.
Kumang dengan hydra di cangkangnya
C. Cacing hati
dengan siput
3. Dalam suatu ekosistem kolam terdapat
(1) ikan karnivor, (2) bakteri pengurai, (3) fitoplanton, (4) ikan herbivor,
(5) zat-zat anorganik. Dari komponen ekosistem tersebut dapat disusun suatu
mata rantai makanan yang susunannya..........
A. (3), (4), (5), (1), (2) D.
(3), (4), (1), (5), (2)
B. (2), (5), (3), (4), (1) E. (5), (3), (4), (1),
(2)
C. (5), (3), (4), (2), (1)
4. Kalau terjadi pencemaran insektisida
pada ekosistem air tawar, dalam beberapa tahun kadar bahan itu yang paling
tinggi akan didapatkan dalam ....
A. Air D.Tubuh hewan-hewan
karivor
B. Tumbuhan air E. Tubuh hewan-hewan herbivor
C. Tubuh serangga air
5. Pada suatu daerah terdapat kelompok
organisme, (1) burung hantu, (2) ular, (3) belalang dan kupu-kupu, (4)
rumput-rumputan, (5) bakteri saprofit. Urut-urutan perpindahan energi dapat
dituliskan sebagai berikut:
A. 1-2-4-5-3 D.
5-4-3-2-1
B. 1-4-2-3-5 E. 5-4-1-2
C. 4-3-2-1-5
6. Proses
nitrifikasi memerlukan bantuan bakteri....
A. Rhizobium dan Nitrosomonas D. Nitrosomonas dan Nitrobacter
B. Nitrobacter dan Rhizobium E. Nitrobacter
dan Azotobacter
C. Azotobacter dan Nitrosomonas.
7. Perpindahan energi dan
materi dari organisme yang satu ke organisme yang lain secara satu arah melalui
proses memakan dan dimakan disebut....
A. Rantai makanan D.
Jaring-jaring makanan
B. Produktivitas ekosistem E. Piramida makanan
C. Aliran energi
8. Bila dalam suatu ekosistem
kolam terdapat (1) diatome, (2) ikan lele, (3) udang kecil, (4) bangau, maka
urutan rantai makanan pada kolam tersebut adalah
A. 1-2-3-4 D.
2-4-3-1
B. 1-3-2-4 E.
3-2-4-1
C. 2-3-4-1
9. Pada suatu ekosistem
terdapat komponen biotik sebagai berikut : (1) burung bangau, (2) ular sawah,
(3) belalang, (4) katak, (5) rumput. Bila terjadi proses makan dan dimakan,
maka urutan aliran materi yang benar adalah ....
A. 1-2-3-4-5 D. 5-3-4-2-1
B. 2-3-4-5-1 E.
5-4-3-2-1
C. 3-4-2-1-5
10. Yang menjadi dasar
piramida makanan adalah komponen.....
A. Pepohonan, sayuran, dan rerumputan D. Mikroorganisme dan sayuran
B. rusa, tupai, dan kelinci E. Pepohonan, rusa, dan tupai
C. mikroorganisme, sayuran, dan rerumputan.
11. Nisia singa adalah sebagai
komponen.......
A. primer dan sekunder D.
Sekunder dan tersier
B. primer dan tersier E. Sekunder dan kuarterner
C. tertier dan kuarter
12. Untuk memberikan gambaran
yang jelas tentang hubungan antarorganisme pada masing-masing taraf trofi maka
lebih tepat digunakan piramida....
A. biomasa dan
piramida energi D. Ekologi dan piramida
energi
B. jumlah dan
piramida energi E.
Jumlah dan piramida biomasa
C. jumlah dan
ekologi
13. Kelemahan memakai piramida
jumlah untuk memberikan gambaran hubungan antara organisme dalam ekosistem
adalah .......
A. saling menghitung jumlah organisme dalam suatu
ekositem.
B. Organisme yang menghuni suatu daerah tidak tetap.
C. gambaran yang diperoleh tidak berlaku umum.
D. piramida jumlah bentuknya tidak jelas.
E. Piramida jumlah memberikan gambaran terlalu rinci.
14. Jumlah total energi kimia
yang berupa bahan organik yang dibentuk oleh tumbuhan per satuan luas, per satuan
waktu disebut.......
A. Produktivitas primer D.
Produktivitas kotor
B. Produksi primer E. Produktivitas primer bersih
C. Produktivitas sekunder
15. Produksi sekunder dihasilkan oleh
A. Semua herbivora D.
Semua karnivora saja
B. Semua organisme heterotrof E. Produsen dan konsumen
C. Herbivora dan produsen
16. Energi produktivitas primer
sesampai di dalam tubuh heterotrop akan mengalami perubahan menjadi...
A. Reproduksi,
tumbuh, dan ekskreta D. Ekskreta, pertumbuhan,
egesta, dan respirasi.
B. respirasi,
tumbuh, dan reproduksi E.
Reproduksi, egesta, tumbuh, dan respirasi.
C. disimpan,
tumbuh, respirasi,dan ekskreta
17. Di antara pernyatan
berikut ini yang benar adalah ....
A. nitrifikasi menguntungkan
tumbuhan D. Denitrifikasi menguntungkan tumbuhan
B. nitritasi
menghambat pertumbuhan E. Denitrifikasi meningkatkan kesuburan tanah
C. nitrifikasi
menurunkan kadar nitrat
18. Apabila salah satu jenis tumbuhan di
dalam hutan dimusnahkan maka....
A. Ekosistem hutan tersebut akan stabil.
B. Hanya tumbuhan itu saja yang akan musnah.
C. Akan diikuti dengan terganggunya populasi yang
lainnya.
D. Tidak akan ada spesies hewan yang akan ikut musnah.
E. Hanya populasi tumbuhan saja yang
akan musnah.
19. Bentuk interaksi antara tanaman padi
dengan burung pipit adalah .....
A. Parasitisme, karena bila padi mati burung pipit akan mati.
B. predasi, karena matinya burung
pipit akan meningkatkan pertumbuhan padi.
C. Komensalisme, karena burung pipit untung, sedang padi tidak rugi.
D. kompetisi karena burung pipit dan padi menempati habitat sama
E. predasi, karena burung pipit memakan biji padi.
20. Burung bangau sulit ditemukan di
daerah persawahan di Indonesia, keadaan ini disebabkan....
A. Adanya perubahan ekosistem
B. Terjadinya perubahan dalam ekosistem
C. Hilangnya satu mata rantai
makanan.
D. Meningkatnya jumlah populasi
predator
E. Menurunnya kemampuan untuk
berkembang biak burung tersebut.
21. Individu yang bertindak sebagai
produsen dalam ekosistem adalah yang bersifat.....
A. Obligat heterotrof D.
Simbiosis mutualisme
B. Fotoautotrof E. Fotoheterotrof
C. Fotoorganotrof
22. Daerah di mana suatu organisme dapat
hidup menyesuaikan diri, sehingga ia dapat hidup dan mengembangkan diri disebut
A. Ekosistem D.
Bioma
B. Nisia E.
Populasi
C. Habitat
23. Pada ekosistem yang komponen-komponen
biotiknya berada dalam keadaan seimbang, maka akan ditemukan
komponen-komponen.......
A. Konsumen-produsen-detritivora,
dan cahaya matahari
B.
Mineral-produsen-konsumen-dekomposer
C. Pengurai-mineral-tanah-tumbuhan
D. Tanah-air-tumbuhan-hewan.
E.
Produsen-konsumen-detritivora-dekomposer
24. Perubahan populasi di dalam biosfer ditentukan
oleh.....
A. migrasi dan natalitas D. Migrasi dan mortalitas
B. migrasi, urbanisasi, dan
natalitas E. Natalitas dan mortalitas
C. mortalitas,
natalitas, dan migrasi
25. Interaksi simbiosis ditunjukkan interaksi
antara populasi berikut, kecuali........
A. bunga-lebah D. Burung pemakan
kutu-kerbau
B. benalu-mangga
E.
Remora dan ikan hiu
C. Remora dan
penyu
26. Bercocok tanam dengan sistem tumpang
sari adalah merupakan penerapan konsep interaksi antar...
A. individu sejenis D. Populasi dalam komunitas
B. Individu dalam populasi E. Individu
dengan nisia sama
C. Populasi yang habitatnya berbeda
27. Dua populasi berbeda yang menempati
habitat sama tidak akan terjadi kompetisi apabila.....
A. kebutuhan hidupnya sama D.
Aktivitas hidupnya sama
B. nisianya sama E. Kebutuhan makannya berbeda
C. menempati tingkat trofi yang sama.
28. Apabila populasi ular
berkurang, maka akan mempengaruhi peningkatan populasi ......
A. belalang D.
elang
B. tikus E.
kancil
C. padi
29. Perhatikan rantai
makanan berikut ini. Rumput → belalang →
ayam → ular → elang. Dari rantai makanan tersebut yang memiliki bioenergi
terbesar yaitu ....
A. belalang D. elang
B. rumput E.
ular
C. ayam
30. Kecepatan rumput dalam
menyimpan dan mengubah energi cahaya matahari menjadi molekul organik disebut
.....
A. produsen D.
produktivitas sekunder
B. produksi makanan E.
fotosintesis
C. produktivitas primer
31. Efek rumah kaca dapat
terjadi karena peningkatan jumlah gas.....
A. oksigen D. karbon dioksida
B. nitrogen E.
amonia
C. karbon monoksida
32. Unsur nitrogen dapat
dikembalikan ke atmosfer alam melalui proses....
A. fiksasi nitrogen D.
amonifikasi
B. nitrifikasi E.
asimilasi
C. denitrifikasi
33. Bakteri Nitrosomonas dapat mengubah amonium
menjadi.....
A. nitrogen D.
amonia
B. nitrit E. lipid
C. nitrat
34. Gas dihasilkan dari proses
pembusukan organisme mati, umumnya berbau busuk karena mengandung...
A. fospat D.
oksigen
B. sulfur E.
amonia
C. karbon
35. Bakteri Nitrobakters dapat mengubah nitrit menjadi.....
A. nitrogen D.
amonia
B. amonium E.
lipid
C. nitrat
36. Unsur yang tidak memiliki bentuk gas adalah .........
A. fospat D.
oksigen
B. sulfur E.
nitrogen
C. karbon
37. Tumbuhan menggunakan unsur fospor di alam dalam
bentuk .........
A. fospor oksida D. fospat
B. asam fospit E.
sulfida
C. fospor murni
38. Sulfur merupakan unsur yang menyusun .........
A. karbohidrat D.
fospolipid
B. protein E.
air
C. lipid
39. Tumbuhan dan ganggang yang hidup di air menggunakan
sulfur dalam bentuk .........
A. S D. H2S
B. SO2 E. H2SO4
C. SO4-2
40. Komponen
biotik yang mempunyai daya perusak tinggi terhadap keseimbangan lingkungan adalah .....
A. hewan karnivora D.
herbivora
B. produsen E. Manusia
C. pengurai
B. Isilah titik-titik di bawah
ini dengan jawaban yang benar!
1. Reaksi kimia yang terjadi
pada proses respirasi adalah ......
2. Proses penguraian bahan
organik dapat melalui proses dengan membutuhkan kehadiran oksigen. Proses ini
disebut........
3. Peristiwa fotosintesis
terjadi pada siang hari sehingga udara akan banyak kekurangan komponen......
dan banyak mendapatkan komponen.....
4. Cara hidup
bersama antara dua jenis makhluk hidup yang berbeda yang bersifat langsung dan
erat disebut ......
5. Urutan makan dan dimakan dalam suatu
ekosistem atau komunitas di mana setiap individu memiliki jenis makanan lebih
dari satu disebut.....
6. Interaksi antara individu dari
populasi yang berbeda yang tidak
saling terpengaruh disebut.....
7. Faktor
yang menentukan rentang toleransi individu atau populasi terhadap kondisi
lingkungan disebut......
8. Dalam
siklus nitrogen, tumbuhan memanfaatkan
senyawa nitrogen dalam bentuk...... untuk membentuk/disintesa
menjadi...........
9. Siklus
materi yang tidak melibatkan atmosfer bumi adalah siklus.....
10. Dalam
pengubahan materi dan energi dari taraf tropik satu ke tarap trofik berikutnya
selalu mengalami ....... sehingga membentuk piramida
1 komentar:
tidak ada kunci jawabannya ???
hehehe....
(anak smk)
Posting Komentar