EkoSisTeM aLiRan EneRgi & SikLus maTeRi daLaM EkOsiTeM

EKOSISTEM

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.
Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada.
Dalam ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang bersama-sama dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme akan beradaptasi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk keperluan hidup. Pengertian ini didasarkan pada Hipotesis Gaia, yaitu: "organisme, khususnya mikroorganisme, bersama-sama dengan lingkungan fisik menghasilkan suatu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi cocok untuk kehidupan". Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan kimia atmosfer dan bumi sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain dalam tata surya.
Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut, inilah yang disebut dengan hukum toleransi. Misalnya: Panda memiliki toleransi yang luas terhadap suhu, namun memiliki toleransi yang sempit terhadap makanannya, yaitu bambu. Dengan demikian, panda dapat hidup di ekosistem dengan kondisi apapun asalkan dalam ekosistem tersebut terdapat bambu sebagai sumber makanannya. Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam

1. Satuan makhluk hidup dalam ekosistem
Bayangkan jika di bumi ini tanpa tumbuhan, tentu manusia dan hewan pemakan tumbuhan akan kelaparan, bahkan mati. Bayangkan pula, jika di bumi ini hanya ada hewan jantan saja, tentu jumlah hewan di bumi ini akan semakin berkurang. Hal ini di karenakan mereka tidak dapat memperbanyak diri. Jadi, semua makhluk hidup saling membutuhkan dan saling mempengaruhi.

2. Satuan-sauan makhluk hidup penyusun ekosistem
Di dalam sebuah ekosistem juga terdapat satuan-satuan makhluk hidup yang meliputi individu, populasi, komunitas dan biosfer.
Bagian-bagian satuan makhluk hidup penyusun ekosistem yaitu;
a. Individu
Istilah individu berasal dari bahasa latin,yaitu in yang berarti tidak dan dividus yang berartidapat di bagi. Jadi individu adalah makhluk hidup yang berdiri sendiri yang secara fisiologis bersifat bebas atau tidak mempunyai hubungan dengan sesamanya. Individu juga disebut satuan makhluk hidup tunggal.

b. Populasi
Populasi berasal ari bahasa latin, yaitu populus yang berarti semua orang yang bertempat tinggal pada suatu tempat. Dalam ekosistem, populasi berarti kelompok makhluk hidup yang memiliki spesies sama (sejenis) dan menempati daerah tertentu.

c. Komunitas
Komunitas adalah berbagai jenis makhluk hidup yang terdapat di suatu daerah yang sama, misalnya halaman sekolah.

d. Biosfer
Biosfer adalaha semua ekossistem yang berada di permukaan bumi.

3. Komponen-komponen ekosistem
Ekosistem merupakan kesatuan dari seluruh komponen yang membangunnya. Di dalam suatu ekosisiem terdapat kesatuan proses yang saling terkait dan mempengauhi antar semua komponen.Pada suatu ekosistem terdapat komponen yang hidup (biotik) dan komponen tak hidup(abiotik).

1) Komponen biotik
Manusia, hewan dsn tumbuhan termasuk koomponen biotik yaang terdapat dalam suatu ekosistem. Komponen biotik di bedakan menjadi 3golongan yaitu ; produsen, konsumen dan dekomposer.

a. Produsen
Semua produsen dapat menghasilkan makanannya sendiri sehingga disebut organisme autotrof. Sebagai produsen,tumbuhan hijau mnghasilkan makanan(karbohidrat) melalui proses potosintesis. Makanan di manfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri maupun makhluk hidup lainnya. Dengan demikian produsen merupakan sumber energi utama bagi organisme lain,yaitu konsumen.

b. Konsumen
Semua konsumen tidak dapat membuat makanan sendiri di dalam tubuhnya sehingga disebut heterotrof. Mereka mendapatkan zat-zat organik yang telah di bentuk oleh produsen,atau dari konsumen lain yang menjadi mangsanya.
Berdasarkan jenis makanannya,konsumen di kelompokkan sebagai berikut;
a) Pemeken tumbuhan (herbivora), nisalnyakambing,kerbau,kelini dan sapi.
b) Pemakan daging (karnivora), misalnya harimau,burung elang,dan serigala,
c) Pemeken tmbuhan dan daging (omnivora), misalnya ayam, itik, dan orabg hutan.

c. Pengurai (dekomposer)
Kelompok ini berperan penting dalam ekosistem.Jika kelompok ini tidak ada, kita akan melihat sampah yang menggunung dan makhluk hidup yang mati tetap utuh selamanya. Dekomposer berperan sebagai pengurai,yang menguraikan zat-zat organik(dari bangkai) menjadi zat-zat organik penyusunnya.

2) Komponen abiotik
Bagian dari komponen abiotik adalah ;
• Tanah.
Sifat-sifa fisik tanah yang berperan dalam ekosistem meliputi tekstur,kematangan, dan kemapuan menahan air.
• Air.
Hal-hal penting pada air yang mempengaruri kehidupan makhluk hidup adalah suhu air,kadar mineral air,salinitas,arus air,penguapan,dan kedalaman air.
• Udara.
Udara merupakan lingkungan abiotik yang berupa gas.Gas itu berbentuk atmosfer yang melingkupi makhluk hidup. Oksigen,karbon dioksida,dan nitrogen merupakan gas yang paling pentung bagi kehidupan makhluk hidup.
• Cahaya matahari
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan di bumi ini. Namun demikian,penyebara cahaya ddi bumi belum merata.Oleh karena itu, organisme harus menyesuaikan diri dengan lingkungan yang intensitas dan kualitas cahayanya berbeda.
• Suhu atau temperatur.
Setiap makhluk hidup memerlukan suhu optimum untuk kegiatan metabolisme dan perkembangbiakannya.

4. Ketergantungan Antarkomponen Ekosistem
Tidak ada makhluk hidup yang mampu hidup sendiri. Di antara makhluk hidup tersebut terjadi hubungan saling membutuhkan,atau dengan kata lain terjadi ketergantungan.
Ketergantungan tidak hanya terjadi antar makhluk hidup (komponen biotik), tetapi juga terjadi antara komponen abiotik dan biotik.

5. Ketergantungan antara Produsen, Konsumen, dan Pengurai.
a. rantai makanan dan jaring-jaring makanan.
Ulat sebagai konsumen makanan daun padi(produsen). Ulat menjadi sumber makanan bagi burung. Setelah burung tersebut mati,pengurai akan menguraikan hewan yang mati tersebut menjadi mineral dan humus di dalam tanah. Selanjutnya,mineral dan humus tersebut di gunakan sebagai pupuk oleh tumbuhan hijau. Dari contoh tersebut dapat di simpulkan bahwa diantara produsen,konsumen dan pengurai, terjadi ketergantungan.
Rantai makanan adalah perpindahan materi dan energi dari makhluk hidup satu ke Makhluk hidup lain melalui proses makan di makan dengan urutan tertentu.
Kumpulan rantai makanan yang saling berhubungan disebut jaring-jaring makanan.

1) Piramida makanan.
Jika dalam suatu ekosistem di gambarkan jumlah populasi produsen sampai konsumen tertinggi, akan membentuk gambaran seperti piramida.Gambaran seperti ini disebut piramida makanan.
Supaya piramida makanan tersusun dengan baik,populasi dalam suatu ekosistem harus seimbang.Oleh karena itu,populasi produsen harus lebih banyak dari pada populasi konsumen tingkat 1. Konsumen tingkat 1 harus lebih banyak dari pada konsumen tingkat 11. Dengan demikian,semakin tinggi tingkatan suatu konsumen, jumlahnya semakin sedikit.

2) Aliran energi
Dalam suatu ekosistem terjadi proses makan dan di makan yang di lakukan organisme untuk memperoleh tenaga atau energi. Jadi,proses makan dan di makan dalam suatu rantai makanan dan jaring-jaring makanan dapat di katakan sebagai proses aliran energi.

6. Tipe-tipe Ekosistem
Secara umum ada tiga tipe ekosistem, yaitu ekositem air, ekosisten darat, dan ekosistem buatan.
Akuatik (air)
• Ekosistem air tawar.
Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji.Hampir semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar pada umumnya telah beradaptasi.
• Ekosistem air laut.•
Habitat laut (oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang tinggi dengan ion CI- mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25 °C. Perbedaan suhu bagian atas dan bawah tinggi, sehingga terdapat batas antara lapisan air yang panas di bagian atas dengan air yang dingin di bagian bawah yang disebut daerah termoklin.
• Ekosistem estuari.
Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut. Estuari sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam. Ekosistem estuari memiliki produktivitas yang tinggi dan kaya akan nutrisi. Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing, kerang, kepiting, dan ikan.
• Ekosistem pantai
Dinamakan demikian karena yang paling banyak tumbuh di gundukan pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap hempasan gelombang dan angin. Tumbuhan yang hidup di ekosistem ini menjalar dan berdaun tebal.
• Ekosistem sungai.
Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang. Ekosistem sungai dihuni oleh hewan seperti ikan kucing, gurame, kura-kura, ular, buaya, dan lumba-lumba.
• Ekosistem terumbu karang.
Ekosistem ini terdiri dari coral yang berada dekat pantai. Efisiensi ekosistem ini sangat tinggi.Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di antara karang dan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi mangsa bagi gurita, bintang laut, dan ikan karnivora. Kehadiran terumbu karang di dekat pantai membuat pantai memiliki pasir putih.
• Ekosistem laut dalam.
Kedalamannya lebih dari 6.000 m. Biasanya terdapat lele laut dan ikan laut yang dapat mengeluarkan cahaya. Sebagai produsen terdapat bakteri yang bersimbiosis dengan karang tertentu.
• Ekosistem lamun.
Lamun atau seagrass adalah satu satunya kelompok tumbuh-tumbuhan berbunga yang hidup di lingkungan laut. Tumbuh tumbuhan ini hidup di habitat perairan pantai yang dangkal. Seperti hal¬nya rumput di darat, mereka mempunyai tunas berdaun yang tegak dan tangkai tangkai yang merayap yang efektif untuk berbiak. Berbeda dengan tumbuh tumbuhan laut lainnya (alga dan rumput laut), lamun berbunga, berbuah dan meng¬hasilkan biji. Mereka juga mempunyai akar dan sistem internal untuk mengangkut gas dan zat zat hara. Sebagai sumber daya hayati, lamun banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.
Terestrial (darat)
Penentuan zona dalam ekosistem terestrial ditentukan oleh temperatur dan curah hujan. Ekosistem terestrial dapat dikontrol oleh iklim dan gangguan. Iklim sangat penting untuk menentukan mengapa suatu ekosistem terestrial berada pada suatu tempat tertentu. Pola ekosistem dapat berubah akibat gangguan seperti petir, kebakaran, atau aktivitas manusia.
• Hutan hujan tropis.
Hutan hujan tropis terdapat di daerah tropik dan subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan 200-225 cm per tahun. Spesies pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinggi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro, yaitu iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme. Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari, variasi suhu dan kelembapan tinggi, suhu sepanjang hari sekitar 25 °C. Dalam hutan hujan tropis sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan) dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu.
• Sabana.
Sabana dari daerah tropik terdapat di wilayah dengan curah hujan 40 – 60 inci per tahun, tetapi temepratur dan kelembaban masih tergantung musim. Sabana yang terluas di dunia terdapat di Afrika; namun di Australia juga terdapat sabana yang luas. Hewan yang hidup di sabana antara lain serangga dan mamalia seperti zebra, singa, dan hyena.
• Padang rumput.
Padang rumput terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-ciri padang rumput adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun, hujan turun tidak teratur, porositas (peresapan air) tinggi, dan drainase (aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular.
• Gurun.
Gurun terdapat di daerah tropik yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri ekosistem gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, semut, ular, kadal, katak, kalajengking, dan beberapa hewan nokturnal lain.
• Hutan gugur.
Hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang yang memiliki emapt musim, ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewan yang terdapat di hutam gugur antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakun (sebangsa luwak).
• Taiga
Taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik, ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali, sedangkan hewannya antara lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur.
• Tundra
Tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah sphagnum, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan perdu, dan rumput alang-alang. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin.
• Karst (batu gamping /gua)
Karst berawal dari nama kawasan batu gamping di wilayah Yugoslavia. Kawasan karst di Indonesia rata-rata mempunyai ciri-ciri yang hampir sama yaitu, tanahnya kurang subur untuk pertanian, sensitif terhadap erosi, mudah longsor, bersifat rentan dengan pori-pori aerasi yang rendah, gaya permeabilitas yang lamban dan didominasi oleh pori-pori mikro. Ekosistem karst mengalami keunikan tersendiri, dengan keragaman aspek biotis yang tidak dijumpai di ekosistem lain.
Buatan
Ekosistem buatan adalah ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Ekosistem buatan mendapatkan subsidi energi dari luar, tanaman atau hewan peliharaan didominasi pengaruh manusia, dan memiliki keanekaragaman rendah.(1) Contoh ekosistem buatan adalah:
• bendungan
• hutan tanaman produksi seperti jati dan pinus
• agroekosistem berupa sawah tadah hujan
• sawah irigasi
• perkebunan sawit
• ekosistem pemukiman seperti kota dan desa
• ekosistem ruang angkasa.
Ekosistem kota memiliki metabolisme tinggi sehingga butuh energi yang banyak. Kebutuhan materi juga tinggi dan tergantung dari luar, serta memiliki pengeluaran yang eksesif seperti polusi dan panas.
Ekosistem ruang angkasa bukan merupakan suatu sistem tertutup yang dapat memenuhi sendiri kebutuhannya tanpa tergantung input dari luar. Semua ekosistem dan kehidupan selalu bergantung pada bumi.

7. Keseimbangan Ekosistem.
Ekosistem di katakan seimbang apabila komposisi di antara komponen-komponen tersebut dalam keadaan seimbang.Ekosistem yang seimbang,keberadaannya dapat bertahan lama atau kesinambungannya dapat terpelihara. Perubahan ekosistem dapat mempengaruhi keseimbangannya. Perubahan ekosistem dapat terjadi secara alami serta dapat pula karena aktivitas dan tindakan manusia.
a. Perubahan Ekosistem secara Alami
b. Perubahan ekosistem secara alami dapat terjadi karena adanya gangguan alam. Misalnya gunung meletus, kebakaran hutan, dan perubahan musim. Bencana alam dapat mengganggu keseimbangan ekosistem.
c. Perubahan Ekosisstem karena Tindakan Manusia
Perubahan ekosistem dapat terjadi karena tindakan manusia. Manusia merupakan salah satu komponen biotik dalam suatu ekosistem. Manusia mempunyai peranan dan tanggung jawab terhadap pengelolaan ekosistem. Akan tetapi, manusia juga dapat merusak ekosistem.

Sumber:
http://id.wikipedia.org/wiki/Ekosistem - cite_note-b-0
Jenis-jenis & Manfaat Aliran Energi Dalam Ilmu Biologi
By - ahmad cecep sofyan hariri . Minggu, April 04, 2010
Label: Biologi

Jenis-jenis & Manfaat Aliran Energi Dalam Ilmu Biologi
Dalam artikel ini kita akan membahas Jenis-jenis dari Aliran Energi, dan Apa Manfaat dari Aliran Energi. Semua jawaban ada dibawah ini.kata kunci Aliran Energi ada Rantai Makanan,Jaring-jaring Makanan dan Piramida Ekologi.

A. Aliran Energi
Matahari merupakan sumber energi bagi seluruh makhluk hidup yang ada di bumi ini. Tumbuhan hijau, tanpa bantuan sinar matahari tidak akan mampu berfotosintesis untuk menyusun bahan organik yang akan dimanfaatkan oleh semua organisme. Energi kimia yang disimpan oleh tumbuhan hijau sebagai produsen akan berpindah ke konsumen I, lalu ke konsumen II, ke konsumen III, dan sampai ke konsumen ke n. Energi berpindah dari produsen ke konsumen dan berakhir pada pengurai yang akan melepaskan energi yang telah diuraikan dari sisa makhluk hidup yang telah mati dalam bentuk energi panas ke lingkungan. Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen, sampai ke pengurai di dalam tanah. Organisme memerlukan energi untuk mendukung kelangsungan hidupnya, antara lain untuk proses pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi, bergerak, dan metabolisme yang ada dalam tubuh.

B. Rantai Makanan
Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya (dalam ekosistem) sangat kompleks, bersifat saling memengaruhi atau timbal balik. Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya, yaitu tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan. Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu rantai pemangsa (grazing), rantai parasit, dan rantai saprofit.

1. Rantai Pemangsa (Grazing)
Dalam rantai pemangsa ini, asalnya tetap, yaitu dari tumbuhan sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan pemakan tumbuhan atau herbivora sebagai konsumen I, kemudian hewan pemakan daging atau karnivora sebagai konsumen II, dan terakhir adalah hewan pemangsa karnivora ataupun herbivora sebagai konsumen terakhir.

2. Rantai Parasit
Rantai parasit ini dimulai dari organisme yang hidup secara parasit atau merugikan organisme lain. Contohnya adalah rantai makanan yang dimulai dari benalu dan cacing parasit.

3. Rantai Saprofit
Rantai saprofit berasal dari organisme yang sumber makanannya dari sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati. Contohnya adalah rantai makanan yang dimulai dari jamur dan bakteri.

C. Jaring- jaring Makanan
Dalam suatu ekosistem tidak hanya terdapat satu rantai makanan saja tetapi sekian banyak rantai makanan. Jadi, jaring-jaring makanan adalah kumpulan dari beberapa rantai makanan yang kompleks.

D. Tingkat Trofik
Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga akan terjadi aliran energi dari satu bentuk ke bentuk lain sepanjang rantai makanan. Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dalam tingkat memakan. Tumbuhan sebagai produsen digolongkan dalam tingkat trofik pertama. Hewan herbivora atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota tingkat trofik kedua. Karnivora yang secara langsung memakan herbivora termasuk tingkat trofik ketiga, sedangkan karnivora yang memakan karnivora di tingkat trofik tiga termasuk dalam anggota tingkat trofik keempat.

E. Piramida Ekologi
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Ada tiga jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah individu, piramida biomassa, dan piramida energi.

1. Piramida Jumlah Individu
Piramida jenis ini memberikan gambaran tentang jumlah individu pada setiap trofik pada piramida ekologi.

2. Piramida Biomassa
Piramida biomassa menggambarkan ukuran berat materi organisme pada setiap trofik dalam satuan berat. Piramida biomassa hasilnya lebih akurat daripada piramida jumlah inidividu. Untuk mengukur berat pada setiap trofik maka rata-rata berat organisme di tiap trofik harus diukur kemudian barulah jumlah organisme pada setiap trofik, tersebut dapat diperkirakan.

3. Piramida Energi
Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem tertentu. Lain dengan piramida energi yang dibuat berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem.

Sumber:
http://pengertianekosistem.blogspot.com/
http://id.wikipedia.org/wiki/Ekosistem
http://www.sentra-edukasi.com/2010/04/pengertian-manfaat-aliran-energi-dalam.html

Aliran Energi
Cahaya matahari adalah sumber utama energi bagi kehidupan . energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari ,energi cahaya matahari ini diubah menjadi energi kimia oleh organisme autotrof,yang kemudian diteruskan keorganisme heterotrof dalam bentuk senyawa-senyawa organik dalam makanannya dan dibuang dalam bentuk panas. Energi kimia ini mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkatan trofik melalui jalur rantai makanan.Energi kimia yang diperoleh organisme digunakan untuk kegiatan hidupnya sehinggga tumbuh dan berkembang ,pertumbuhan dan perkembangan organisme menunjukkan energi kimia yang tersimpan dalam organisme tersebut.jadi setiap organisme melakukan pemasukan dan penyimpanan energi .Pemasukan dan penyimpanan energi dalam suatu ekosistem disebut produktivitas ekosistem yang terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder.

Pengaturan energi suatu ekosistem bergantung pada produktivitas primer.

Ketika energi mengalir melalui suatu ekosistem ,banyak energi yang hilang disetiap tingkat trofik.
Produktivitas primer adalah kecepatan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik oleh organisme autotrof. Seluruh bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis pada organisme autotrof disebut produktivitas primer kotor (PPK) dan bahan organik yang tersimpan disebut produktivitas primer bersih (PPB)

Produktivitas sekunder adalah kecepatan energi kimia mengubah bahan organik menjadi simpanan energi kimia baru oleh organisme heterotrof.Bahan organik yang tersimpan pada organisme autotrof dapat digunakan sebagai makanan bagi organisme heterotrof.Dari makanan ini organisme heterotrof memperoleh energi kimia yang akan digunakan untuk kegiatan kehidupan dan di simpan

sumber:
Ekosistem : aliran energi http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2132323-ekosistem-aliran-energi/#ixzz1IfKNS9v1
http://id.wikipedia.org/wiki/Ekosistem - cite_note-b-0

Siklus Energi dan Materi dalam Ekosistem

Pada hakikatnya dalam organisasi kehidupan tingkat ekosistem terjadi proses-proses sirkulasi materi, sirkulasi energi, akumulasi energi, dan akumulasi materi melalui organisme. Ekosistem juga merupakan suatu sistem yang terbuka dan dinamis. Keluar masuknya energi dan materi bertujuan mempertahankan organisasinya serta mempertahankan fungsinya. Masing-masing komponen biotik memiliki peran masing-masing yang bertujuan untuk mempertahankan siklus materi dan energi dalam ekosistem.Proses berpindahnya materi dari dekomposer lalu kembali lagi ke konsumen II  konsumen I produsen produsen merupakan sebuah siklus materi yang disertai siklus energi.
Sedangkan komponen abiotik berupa zat-zat anorganik dalam suatu ekosistem tetap konstan atau seimbang, karena unsur-unsur kimia esensial pembentuk protoplasma beredar dalam biosfer melalui siklus biogeokimiawi. Contoh siklus biogeokimiawi adalah siklus carbon, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus sulfur.

http://mozaiksains.wordpress.com/2010/04/20/siklus-energi-dan-materi-dalam-ekosistem/
11.11.10
Aliran Energi dan Daur Biogeokimia
Pada suatu tempat di sekitar kita dapat ditemukan adanya berbagai jenis organisme, baik sejenis maupun berbeda jenis yang membentuk suatu organisasi kehidupan. Mereka berinteraksi saling mempengaruhi antara yang satu dengan yang lain dalam berbagai bentuk.


Satu organisme dikenal sebagai individu, dan populasi merupakan sekumpulan organisme sejenis yang berinteraksi pada tempat dan waktu yang sama. Jumlah individu sejenis yang terdapat pada satuan luas tertentu dinamakan kepadatan populasi. Antara populasi yang satu dengan populasi yang lain selalu terjadi interaksi, baik secara langsung atau tidak langsung dalam suatu komunitas. Dalam suatu komunitas senantiasa terdapat tumbuhan, hewan dan mikroorganisme. Organisasi kehidupan yang merupakan kesatuan komunitas-komunitas dengan lingkungan abiotik (fisik) tempat hidupnya membentuk suatu ekosistem. Seluruh ekosistem yang ada di dunia ini membentuk biosfer sebagai bagian permukaan bumi yang dihuni oleh suatu kehidupan.

Telah kita ketahui bahwa antara komponen ekosistem senantiasa saling berinteraksi. Tujuan utama interaksi antar komponen berkaitan erat dengan kelangsungan hidup. Bertambahnya anggota populasi menyebabkan kepadatan bertambah, sehingga antar individu harus bersaing untuk mencukupi kebutuhannya. Persaingan antar individu dalam populasi memiliki intensitas yang paling tinggi karena mereka memiliki persamaan kebutuhan hidup yang disebut kompetisi intraspesifik. Di dalam suatu komunitas, populasi yang satu senantiasa berinteraksi dengan populasi yang lain. Bentuk interaksi antar populasi dapat berupa kompetisi, predasi, simbiosis, maupun antibiosis. Kompetisi antar populasi dinamakan kompetisi interspesifik, yaitu bila kedua populasi menempati niche yang sama pada habitat yang sama. Misalnya, rumput ilalang dengan tanaman jagung di lahan petani. Interaksi mereka dapat menyebabkan terusirnya populasi tertentu, migrasi, adaptasi, dan kematian sehingga mempengaruhi kepadatan populasi pada suatu tempat.

Berikut ini akan kita kaji bentuk-bentuk interaksi dalam ekosistem lainnya yang meliputi rantai makanan, jaring-jaring makanan, piramida ekologi, aliran energi, dan daur materi.

1. Rantai makanan dan Jaring-jaring makanan

Contoh rantai makanan
Rantai makanan merupakan proses aliran energi melalui memakan dan dimakan antarorganisme yang berlangsung secara teratur dan membentuk suatu garis tertentu. Misal: Rumput-Ulat-Burung Kecil-Kucing. sedangkan jaring-jaring makanan adalah kumpulan dari rantai makanan yang saling berhubungan dan membentuk skema mirip jaring.
Kelangsungan hidup organisme membutuhkan energi dari bahan organik yang dimakan. Bahan organik yang mengandung energi dan unsur-unsur kimia transfer dari satu organisme ke organisme lain berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan. Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu ekosistem membentuk struktur trofik yang bertingkat-tingkat.


Contoh jaring-jaring makanan
Setiap tingkat trofik merupakan kumpulan berbagai organisme dengan sumber makanan tertentu. Tingkat trofik pertama adalah kelompok organisme autotrop yang disebut produsen. Organisme autotrop adalah organisme yang dapat membuat bahan organik sendiri dari bahan anorganik dengan bantuan sumber energi. Bila dapat menggunakan energi cahaya seperti cahaya, matahari disebut fotoautotrop, contohnya tumbuhan hijau dan fitoplankton. Apabila menggunakan bantuan energi dari reaksi-reaksi kimia disebut kemoautotrop, misalnya, bakteri sulfur, bakteri nitrit, dan bakteri nitrat.

Tingkat tropik kedua ditempati oleh berbagai organisme yang tidak dapat menyusun bahan organik sendiri yang disebut organisme heterotrop. Organisme heterotrop ini hanya menggunakan zat organik dari organisme lain sehingga disebut juga konsumen. Pembagian konsumen adalah sebagai berikut.

a. Konsumen Primer
Organisme pemakan produsen atau dinamakan herbivora yang menempati tingkat trofik kedua.

b. Konsumen Sekunder
Organisme pemakan herbivora yang dinamakan karnivora kecil yang menempati tingkat trofik ketiga.

c. Konsumen Tersier
Organisme pemakan konsumen sekunder yang dinamakan karnivora besar yang menempati tingkat trofik keempat.

Dalam suatu ekosistem tidak selamanya memiliki tingkat trofik yang sama karena tergantung dari keanekaragaman pada suatu tempat. Namun, biasanya terdiri dari empat sampai lima tingkat trofik. Jalur makan dan dimakan dari organisme pada suatu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya yang membentuk urutan dan arah tertentu disebut rantai makanan.

Berdasarkan macam trofik pertamanya (produsen), rantai makanan dibedakan menjadi rantai makanan perumput dan rantai makanan detritus.

Di dalam suatu ekosistem umumnya tidak hanya terdiri dari suatu rantai makanan saja, tetapi lebih banyak dan komplek. Setiap organisme mungkin mengambil makanan dari berbagai organisme dari trofik di bawahnya dalam rantai makanan yang sama atau rantai makanan yang lain. Misalnya, organisme pemakan segala (omnivora) dapat memakan produsen dan konsumen dari berbagai tingkat trofik. Dengan demikian, di dalam suatu ekosistem hubungan makan dan dimakan saling berkaitan dan bercabang sehingga membentuk jaring-jaring makanan.

2. Piramida ekologi
Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik yang disebut piramida ekologi. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.

Dikenal ada tiga macam piramida ekologi antara lain piramida jumlah, piramida biomassa dan piramida energi. Gambaran ideal suatu piramida ekologi adalah sebagai berikut.

a. Piramida jumlah

Penentuan piramida jumlah didasarkan pada jumlah organisme yang terdapat pada satuan luas tertentu atau kepadatan populasi antar trofiknya dan mengelompokan sesuai dengan tingkat trofiknya. Perbandingan populasi antar trofik umumnya menunjukkan jumlah populasi produsen lebih besar dari populasi konsumen primer lebih besar dari populasi konsumen skunder lebih besar dari populasi konsumen tersier. Ada kalanya tidak dapat menggambarkan kondisi sebagaimana piramida ekologi. Misalnya, pada sebuah pohon asam tinggal jutaan semut, puluhan kupu-kupu, ratusan lebah, dan sekelompok burung pemakan serangga.

b. Piramida biomassa

Piramida biomassa dibuat berdasarkan pada massa (berat) kering organisme dari tiap tingkat trofik persatuan luas areal tertentu. Secara umum perbandingan berat kering menunjukkan adanya penurunan biomassa pada tiap tingkat trofik. Perbandingan biomassa antar trofik belum dapat menggambarkan kondisi sebagaimana piramida ekologi.

c. Piramida energi

Dasar penentuan piramida energi adalah dengan cara menghitung jumlah energi tiap satuan luas yang masuk ke tingkat trofik dalam waktu tertentu, (misalnya per jam, per hari, per tahun). Piramida energi dapat memberikan gambaran lebih akurat tentang kecepatan aliran energi dalam ekosistem atau produktivitas pada tingkat trofik. Kandungan energi tiap trofik sangat ditentukan oleh tingkat trofiknya sehingga bentuk grafiknya sesuai dengan piramida ekologi yang sesungguhnya di lingkungan. Energi yang mampu disimpan oleh individu tiap trofik dinyatakan dalam k kal/m2/hari.

Pada piramida energi tampak jelas adanya penurunan jumlah energi secara bertahap dari trofik terendah ke trofik di atasnya. Penurunan ini disebabkan oleh hal-hal berikut.

1) Hanya sejumlah makanan tertentu yang dapat dimakan oleh organisme trofik di atasnya.
2) Beberapa bahan makanan yang sulit dicerna dibuang dalam keadaan masih mengandung energi kimia.
3) Hanya sebagian energi kimia dalam bahan makanan yang dapat disimpan dalam sel dan sebagian lainnya untuk melakukan aktivitas hidup.

Selain itu bentuk piramida energi jika dibandingkan pada suatu tempat dengan tempat lain, dapat diketahui efisiensi produktivitas pada kedua tempat itu.

F. Arus energi dan daur materi

Dari aktivitas di atas kamu dapat melihat adanya perpindahan energi pada sebuah rantai makanan. Pada proses perpindahan selalu terjadi pengurangan jumlah energi setiap melalui tingkat trofik makan-memakan. Energi dapat berubah menjadi bentuk lain, seperti energi kimia, energi mekanik, energi listrik, dan energi panas. Perubahan bentuk energi menjadi bentuk lain ini dinamakan transformasi energi.

Sumber energi utama bagi kehidupan adalah cahaya matahari. Energi cahaya matahari masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen (organisme fotoautotropik) yang diubah menjadi energi kimia tersimpan di dalam senyawa organik. Energi kimia mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkat tropik melalui jalur rantai makanan. Energi kimia tersebut digunakan organisme untuk pertumbuhan dan perkembangan. Kemampuan organisme-organisme dalam ekosistem untuk menerima dan menyimpan energi dinamakan produktivitas ekosistem. Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder.

a. Produktivitas primer
Produktivitas primer adalah kecepatan organisme autotrop sebagai produsen mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik. Hanya sebagian kecil energi cahaya yang dapat diserap oleh produsen. Produktivitas primer berbeda pada setiap ekosistem, yang terbesar ada pada ekosistem hutan hujan tropis dan ekosistem hutan bakau.

Seluruh bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis pada organisme fotoautotrop disebut produktivitas primer kotor (PPk). Lebih kurang 20% dari PPK digunakan oleh organisme fotoautotrop untuk respirasi, tumbuh dan berkembang. Sisa PPK yang baru disimpan dikenal sebagai produktivitas primer bersih (PPB). Biomassa organisme autotrop (produsen) diperkirakan mencapai 50%-90% dari seluruh bahan organik hasil fotosintesis. Hal ini menunjukkan simpanan energi kimia yang dapat ditransfer ke trofik selanjutnya melalui hubungan makan dimakan dalam ekosistem.

b. Produktivitas sekunder

Produktivitas sekunder adalah kecepatan organisme heterotrop mengubah energi kimia dari bahan organik yang dimakan menjadi simpanan energi kimia baru di dalam tubuhnya. Energi kimia dalam bahan organik yang berpindah dari produsen ke organisme heterotrop (konsumen primer) dipergunakan untuk aktivitas hidup dan hanya sebagian yang dapat diubah menjadi energi kimia yang tersimpan di dalam tubuhnya sebagai produktivitas bersih.

Demikian juga perpindahan energi ke konsumen sekunder dan tersier akan selalu menjadi berkurang. Perbandingan produktivitas bersih antara trofik dengan trofik-trofik di atasnya dinamakan efisiensi ekologi. Diperkirakan hanya sekitar 10% energi yang dapat ditransfer sebagai biomassa dari trofik sebelumnya ke trofik berikutnya.

4. Daur biogeokimia
Berbeda dengan energi, materi kimia yang berupa unsurunsur penyusun bahan organik dalam ekosistem, berpindah ke trofik-trofik rantai makanan tanpa mengalami pengurangan, melainkan berpindah kembali ke tempat semula. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah atau air. Perpindahan unsur kimia dalam ekosistem melalui daur ulang yang melibatkan komponen biotik dan abiotik ini dikenal dengan sebutan daur biogeokimia. Hal ini menunjukkan adanya hubungan antara komponen biotik dengan abiotik dalam suatu ekosistem. Daur biokimia meliputi : daur air, daur sulfur, daur pospor, daur nitrogen, daur karbon dan daur oksigen.


a. Daur air

Semua organisme hidup memerlukan air untuk melakukan aktivitas hidupnya. Oleh karena itu, ketersediaan air di lingkungan sangat mutlak bagi organisme hidup. Hewan mengambil air, langsung dari air permukaan, tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan tumbuhan mengambil air dari air tanah dengan menggunakan akarnya. Manusia menggunakan sekitar seperempat air tanah yang ada di daratan. Air keluar dari hewan dan manusia berupa urin dan keringat, sedangkan pada tumbuhan melalui proses transpirasi.

b. Daur sulfur (Belerang)

Sulfur merupakan bahan penting untuk pembuatan semua protein dan banyak terdapat di kerak bumi. Tumbuhan mengambil sulfur dalam bentuk dari tanah, sedangkan hewan dan manusia mendapatkannya dari tumbuhan yang mereka makan. Perhatikan skema daur sulfur di samping ini.


c. Daur fosfor

Fosfor merupakan unsur kimia yang jarang terdapat di alam dan merupakan faktor pembatas produktivitas ekosistem, serta merupakan unsur yang penting untuk pembentukan asam nukleat, protein, ATP dan senyawa organik vital lainnya. Fosfor satu-satunya daur zat yang tidak berupa gas, sehingga daurnya tidak melalui udara. Sebagian besar fosfor mengalir ke laut dan terikat pada endapan di perairan atau dasar laut. Begitu sampai di laut hanya ada dua mekanisme untuk daur ulangnya ke ekosistem darat, salah satunya melalui burung-burung laut yang mengambil fosfor melalui rantai makanan laut dan mengembalikan ke darat melalui kotorannya kemudian masuk ke rantai makanan. Perhatikan skema daur fosfor di samping ini.


d. Daur nitrogen

Semua organisme memerlukan unsur nitrogen untuk pembentukan protein dan berbagai molekul organik esensial lainnya. Unsur nitrogen sebagian besar terdapat di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen (N2) dan kadarnya 78% dari semua gas di atmosfer.


Gas nitrogen ini di atmosfer masuk ke dalam tanah melalui fiksasi nitrogen oleh bakteri (Rhizobium, Azotobacter, Clostridium), alga biru (Anabaena, Nostoc) dan jamur (Mycorhiza) nitrogen yang masuk ke tanah melalui fiksasi diubah menjadi amonia (NH3) oleh bakteri amonia. Proses penguraian nitrogen menjadi amonia disebut amonifikasi.

Nitrogen yang masuk ke tanah bersama kilat dan air hujan berupa ion nitrat (NO3−), sedangkan nitrogen yang ada di dalam tubuh tumbuhan dan akan hewan melalui proses mineralisasi oleh bakteri pengurai menjadi amonia. Amonia yang dihasilkan melalui proses amonifikasi dan mineralisasi oleh bakteri nitrit (nitrosomonas dan nitrosococcus) dirombak menjadi ion nitrit (NO2−), selanjutnya ion nitrit dirombak bakteri nitrat (nitrobacter) menjadi ion nitrat (NO3−). Perombakan amonia menjadi ion nitrit, ion nitrit menjadi ion nitrat disebut nitrifikasi.

Tumbuhan umumnya menyerap nitrogen dalam bentuk ion nitrat, sedangkan hewan mengambil nitrogen dalam bentuk senyawa organik (protein) yang terkandung pada tumbuhan dan hewan yang dimakan.

Sebagian ion nitrat dirombak oleh bakteri denitrifikasi (Thiobacillus denitrificans, Pseudomonas denitrificans) menjadi nitrogen. Nitrogen yang dihasilkan akan kembali ke atmosfer. Proses penguraian ion nitrat menjadi nitrogen disebut denitrifikasi.



e. Daur karbon dan oksigen

Unsur karbon di atmosfer dalam bentuk gas karbon dioksida (CO2), sedangkan unsur oksigen dalam bentuk gas oksigen (O2). Konsentrasi (CO2) di atmosfer diperkirakan 0,03%. Karbon dioksida masuk ke dalam komponen biotik melalui organisme fotoautotrop (tumbuhan hijau) dan kemoautotrop (bakteri kemoautotrop) dalam proses fotosintesis dan kemosintesis. Karbon kemudian tersimpan sebagai zat organik dan berpindah melalui rantai makanan, respirasi dan ekskresi ke lingkungan. Sedangkan, oksigen (O2) masuk ke komponen biotik melalui proses respirasi untuk membakar bahan makanan, lalu dihasilkan karbon dioksida (CO2). Daur karbon berkaitan erat dengan daur oksigen di alam kita ini.