Piramida ekologi buku biologi X Mochanshori BSE

Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA 2 1 2 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. Perhatikan gambar piramida jumlah berikut ini s Konsumen 3 s s Konsumen 2 s s Konsumen 1 s s Produsen s Jelaskan dan kemukakan perbedaan antara Piramida Jumlah 1 dan 2. Carilah contoh kasus yang berhubungan dengan piramida ini. 3 Gunakan literatur yang sesuai.

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 kalm 2 hari. Aktivitas Sains Tugas diskusi Mengenal Ekosistem 2 1 3 Lihat diagram piramida energi di bawah ini 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. 88 kkalm 2 hari 1603 kkalm 2 hari 87110 kkalm 2 hari 14098 kkalm 2 hari s s s s Konsumen 3 Konsumen 2 Konsumen 1 Produsen Perhatikan kedua piramida di atas: 1. Manakah antara a dan b yang mempunyai efisiensi produktivitas yang lebih tinggi? Apa alasannya 2. Mengapa piramida jumlah dan piramida biomassa dapat terbalik, sedangkan piramida energi tidak mungkin terbalik? 3. Buatlah definisi piramida ekologi dan deskripsikan keuntungan dari piramida energi? K III K II K I P a K III P K II K I b Interaksi komponen ekosistem membentuk trofik yang menyatakan perpindahan zat dan mengalirnya energi melalui hubungan makan dan dimakan. Struktur trofik dan fungsinya dapat dgambarkan sebagai grafik dengan menggunakan piramida ekologi. Piramida ekologi ada tiga macam, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi. Ingatlah Aktivitas Sains Tugas individu Tujuan:mendefinisikan piramida ekologi, dan menentukan jenis piramida yang dapat menggambarkan kondisi piramida ekologi ideal. Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA 2 1 4 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 produktivitas ekosistem produktivitas ekosistem produktivitas ekosistem. Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder. 3. Arus energi dan daur materi Perhatikan arus energi dan daur materi berikut ini Keterangan : : Daur materi : Arus energi Semua organisme dalam ekosistem terikat oleh hubungan energi dan makanan 1. Jelaskan proses arus energi dan daur materi yang terdapat pada skema di atas 2. Apakah yang menjadi sumber energi utama? Bagaimanakah tumbuhan dan hewan-hewan dapat memperoleh energi untuk kebutuhan hidupnya? Matahari Produsen Tumbuhan hijau Komsumen I Herbivora Konsumen II Karnivora kecil Konsumen III Karnivora besar Detritivor dan Pengurai PerombakDekomposer s s ss ...... s ...... s ...... s ... ... s s ... ... s s ... ... s s ... ... s s ... ... mati mati mati mati s Reservasi s Reservasi s Reservasi s Reservasi s ...... s s Pada tahun 1818-1889 James Joule James Joule James Joule James Joule James Joule berhasil membuktikan bahwa energi ternyata tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah menjadi bentuk lain. Pernyataannya tentang perubahan energi ini dikenal dengan Hukum Hukum Hukum Hukum Hukum Kekekalan Energi Kekekalan Energi Kekekalan Energi Kekekalan Energi Kekekalan Energi. Untuk mengenang prestasinya itu namanya digunakan dalam satuan energi, yaitu Joule. Joule. Joule. Joule. Joule. Info Biologi Aktivitas Sains Tugas individu Tujuan: mendeskripsikan arus energi dan daur materi dalam ekosistem. Mengenal Ekosistem 2 1 5

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 produk- produk- produk- produk- produk- tivitas primer kotor tivitas primer kotor tivitas primer kotor tivitas primer kotor tivitas 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 produktivitas primer bersih produktivitas primer bersih produktivitas primer bersih 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 efisiensi ekologi efisiensi ekologi efisiensi ekologi efisiensi ekologi. Diperkirakan hanya sekitar 10 energi yang dapat ditransfer sebagai biomassa dari trofik sebelumnya ke trofik berikutnya. Peristiwa perpindahan energi melalui jalur makan dimakan dari organisme dengan membentuk urutan dan arah tertentu, disebut rantai makanan. Rantai makanan berdasarkan trofik pertamanya dibedakan menjadi dua tipe, yaitu rantai makanan perumput dan detritus. Ingatlah Kerjakanlah secara berkelompok 2 orang. 1. Buatlah rumus PPK, PPB, R, PSB pada konsumen primer, sekunder, dan tersier Apakah yang dapat kamu simpulkan ? 2. Gunakan informasi dari berbagai sumber yang sesuai 3. Cermati skema produktivitas ekosistem di bawah ini Aktivitas Sains Tugas diskusi Tujuan: mendeskripsikan skema produktivitas ekosistem. Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA 2 1 6

4. Daur biogeokimia

Berbeda dengan energi, materi kimia yang berupa unsur- unsur 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. Produktivitas primer merupakan kecepatan produsen mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bahan organik. Produktivitas sekunder adalah kecepatan organisme heterotrop mengubah energi kimia dalam bahan organik makanan menjadi energi kimia baru. Ingatlah 1 ×10 6 E matahari AUTOTROF s s s fotositesis 10000 PPK 8000 PPB 0,5 ×10 8 terserap 2000 R s R HERBIVORA s Produktivitas sekunder E R R KARNIVORA I s Produktivitas sekunder E R s R KARNIVORA II s Produktivitas sekunder E 800 160 16 s s Detritivor dan Perombak s s s mati s mati s mati Panas evaporasi, konduksi, konveksi s s s s 0,5 ×10 6 terpantul s M s s Mengenal Ekosistem 2 1 7 Deskripsikan jalur daur air pada ekosistem berdasarkan skema di atas

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 bawah ini. oksid asi bakt eri sulf ur pen yera pan aka r Struktur dalam Organisme Gas Sulfur dan Sulfida Sulfat Sulfur s Bakteri Pereduksi Sulfur s s s s oksid asi bakt eri su lfur s pero mb ak a erob

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 Laut Sumber: koleksi penerbit 2006 Aktivitas Sains Tugas individu Tujuan: mendeskripsikan daur air dalam ekosistem.