EKOLOGI TUMBUHAN (EKOSISTEM PEGUNUNGAN TINGGI)

MAKALAH EKOLOGI TUMBUHAN

EKOSISTEM

Dosen Pembimbing:

Prima Wahyu Titisari,S.Si.M,Si

Disusun Oleh:

                                                       Revina sri utami

(116511322)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS ISLAM RIAU

PEKANBARU

2013

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, yang  telah memberikan rahmat dan karunia-Nya , Sehingga  penulis dapat menyelesaikan Makalah ekologi hewan  Dengan Judul “Ekosistem”

Dalam penyusunan makalah ini tidak terlepas dari bantuan pihak yang mendorong atau memotivasi pembuatan makalah ini supaya lebih baik dan lebih efisien. Penulis  mengucapkan terima kasih kepada Ibu Prima Wahyu Titisari,S.Si.M,Si sebagai dosen pembimbing dalam menyerahkan penyusunan bahan ajar ini.

Bahan ajar  ini disajikan secara sistematis dan kami sebagai penulis berusaha untuk menyusun makalah ini dengan sebaik-baiknya dan supaya mudah di mengerti oleh semua mahasiswa/i. Selain itu,untuk mempermudah dalam memahami makalah ini disusun atas beberapa info tambahan dari buku dan internet.

Akhir kata, tiada gading yang tak retak,demikian pula dengan makalah ini, masih jauh dari sempurna. Oleh karena Itu kami sebagai penulis Mohon maaf jika ada kesalahan dalam penulisan laporan ini. Saran dan kritik dari ibu/bapak sangat kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat.

            Atas kritik dan sarannya penulis ucapkan terimakasih.

Pekanbaru, 10  april 2014

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

Ekologi berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari dua kata, yaitu oikos yang artinya rumah atau tempat hidup, dan logos yang berarti ilmu. Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya. Dalam ekologi, kita mempelajari makhluk hidup sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya. Definisi ekologi seperti di atas, pertama kali disampaikan oleh Ernest Haeckel (zoologiwan Jerman, 1834-1914).

Ekologi adalah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang hubungan makluk hidup dan lingkungannya. Bumi memiliki banyak sekali jenis-jenis mahkluk hidup, mulai dari tumbuhan dan binatang yang sangat kompleks hingga organisme yang sederhana seperti jamur, amuba dan bakteri. Meskipun demikian semua mahkluk hidup tanpa kecuali, tidak bisa hidup sendirian. Masing-masing tergantung pada mahkluk hidup yang lain ataupun benda mati di sekelilinganya. Misalnya seekor kijang membutuhkan tumbuh-tumbuhan tertentu untuk makanan, jika tumbuhan di lingkungan sekitarnya dirusak maka kijang tersebut harus berpindah atau mati kelaparan. Sebaliknya tumbuhan agar bisa hidup juga tergantung pada binatang untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya. Kotoran binatang, bangkai binatang maupun tumbuhan, menyediakan berbagai nutrisi yang bermanfaat bagi tanaman.

Ilmu ekologi pada dasarnya menjelaskan hubungan antara organisme -tumbuhan maupun hewan- dengan lingkungannya. Sifat setiap benda hidup dimengerti dari segi hubungannya. Bukan hanya dengan alam secara fisik -termasuk tanah, air dan iklim- tetapi juga dengan benda hidup lain dalam suatu pola saling ketergantungan yang dinamakan ekosistem. Contoh ekosistem dari Sumatera adalah hutan tropis dataran rendah, hutan mangrov, sungai, lahan basah gambut, dll.

       

Gambar 1. Jenis-Jenis Ekologi Tumbuhan

Mempelajari ekologi sangat penting, karena masa depan kita sangat tergantung pada hubungan ekologi di seluruh dunia. Meskipun perubahan terjadi di tempat lain di bumi ini, namun akibatnya akan kita rasakan pada lingkungan di sekitar kita. Meskipun ekologi adalah cabang dari biologi, namun seorang ahli ekologi harus menguasai ilmu lain seperti kimia, fisika, dan ilmu komputer. Ekologi juga berhubungan dengan bidang ilmu-ilmu tertentu seperti geologi, meteorologi, dan oseanografi, guna mempelajari lingkungan dan hubungannya antara tanah, air, dan udara. Pendekatan dari berbagai ilmu membantu ahli ekologi untuk memahami bagaimana lingkungan nonhidup mempengaruhi mahkluk hidup. Hal ini juga bisa membantu untuk memperkirakan atau meramalkan dampak dari masalah lingkungan seperti hujan asam atau efek rumah kaca.

Ahli ekologi mempelajari organisasi alam dalam tiga tingkatan:

1. Populasi,

2. Komunitas,

3. Ekosistem 

Gambar 2 : Tingkatan Organisasi Alam

Mereka menganalisa struktur, aktifitas dan perubahan yang terjadi di dalam dan diantara tingkatan-tingkatan ini. Ahli ekologi biasanya bekerja di lapangan, mempelajari cara kerja alam. Mereka sering berada di wilayah yang terisolasi seperti di sebuah kepulauan dimana hubungan antara tanaman dan binatang mungkinlebih sederhana dan mudah untuk dipahami. Misalnya ekologi dari Isle Royale sebuah pulau di danau Superior telah dipelajari secara luas. Banyak ilmuwan yang mengfokuskan pada cara memecahkan suatu masalah, seperti bagaimana cara mengendalikan efek kerusakan polusi udara dan air yang berpengaruh terhadap mahkluk hidup.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Defenisi Lengkap Tentang Populasi, Komunitas, dan Ekosistem !

2.1.1        Populasi

Populasi adalah sekelompok mahkluk hidup dengan spesies yang sama, yang hidup di suatu wilayah yang sama dalam kurun waktu yang sama pula. Misalnya semua rusa di isle royale membentuk suatu populasi, begitu juga dengan pohon-pohon cemara. Ahli ekologi memastikan dan menganalisa jumlah dan pertumbuhan dari populasi serta hubungan antara masing-masing spesies dan kondisi-kondisi lingkungan. 

 

Gambar 3 : Populasi Tumbuhan (Cemara)

a.      Ciri-ciri dasar populasi

           ada dua ciri dasar populasi, yaitu :ciri biologis, yang merupakan ciri-ciri yang dipunyai oleh individu-individu pembangun populasi itu, serta ciri-ciri statistik, yang merupakan ciri uniknya sebagai himpunan atau kelompok individu-individu yang berinteraksi satu dengan lainnya

1.      Ciri- ciri biologi

Seperti halnya suatu individu, suatu populasi pun mempunyai ciri- ciri biologi, antara lain :

a)      Mempunyai struktur dan organisasi tertentu, yang si fatnya ada yang konstan dan ada pula yang berfluktuasi dengan berjalannya waktu (umur)

b)      Ontogenetik, mempunyai sejarah kehidupan (lahir, tumbuh, berdiferensiasi, menjadi tua  = senessens, dan mati)

c)      Dapat dikenai dampak lingkungan dan memberikan respons terhadap perubahan  lingkungan

d)     Mempunyai hereditas

2.      Ciri- ciri statistic

Ciri- ciri statistik merupakan ciri- ciri kelompok yang tidak dapat di terapkan pada individu, melainkan merupakan hasil perjumpaan dari ciri- ciri individu itu sendiri, antara lain:

a)      Kerapatan (kepadatan) atau ukuran besar populasi berikut parameter- parameter utama yang mempengaruhi seperti natalitas, mortalitas, migrasi, imigrasi, emigrasi.

b)      Sebaran (agihan, struktur) umur

c)      Komposisi genetik (“gene pool” = ganangan gen)

d)     Dispersi(sebaran individu intra populasi

b.        Faktor yang menentukan populasi

Jumlah dari suatu populasi tergantung pada pengaruh dua kekuatan dasar. Pertama adalah jumlah yang sesuai bagi populasi untuk hidup dengan kondisi yang ideal. Kedua adalah gabungan berbagai efek kondisi faktor lingkungan yang kurang ideal yang membatasi pertumbuhan. Faktor-faktor yang membatasi diantaranya ketersediaan jumlah makanan yang rendah, pemangsa, persaingan dengan mahkluk hidup sesama spesies atau spesies lainnya, iklim dan penyakit. jumlah terbesar dari populasi tertentu yang dapat didukung oleh lingkungan tertentu disebut dengan kapasitas beban lingkungan untuk spesies tersebut. Populasi yang normal biasanya lebih kecil dari kapasitas beban lingkungan bagi mereka disebabkan oleh efek cuaca yang buruk, musim mengasuh bayi yang kurang bagus, perburuan oleh predator, dan faktor-faktor lainnya.

c.    Faktor-faktor yang merubah populasi

Tingkat populasi dari spesies bisa banyak berubah sepanjang waktu. Kadangkala perubahan ini disebabkan oleh peristiwa-peristiwa alam. Misalnya perubahan curah hujan bisa menyebabkan beberapa populasi meningkat sementara populasi lainnya terjadi penurunan. Atau munculnya penyakit-penyakit baru secara tajam dapat menurunkan populasi suatu spesies tanaman atau hewan.

d.      Faktor-faktoryang mempengaruhi penyebaran populasi:

1)      Distribusi sumberdaya

2)      Perilaku sosial (pada hewan)

3)      Faktorlain (interaksiorganisme, tempatberlindung,oksigen terlarut, dll)

e.    Parameter utama populasi

1)      Natalitas

Merupakan kemampuan populasi untuk bertambah atau ntukmeningkatkan jumlahnya, melalui produsi individu baru yang dilahirkan atau ditetaskan dari teliu melalui aktifitas perkembangan

Ada dua aspek yang berkaitan dengan natalitas ini antara lain :

1. Fertilitas
2. Fekunditas

 2.         Mortalitas

  Menunjukkan kematian individu dalam populasi. Juga dapat dibedakan dalam dua jenis yakni:

1. Mortalitas ekologik = mortalitas yang direalisasikan yakni,matinya individu            
2. Dibawah kondisi lingkungan tertentu
3. Mortalitas minimum(teoritis), yakni matinya individu dalam kondisi lingkungan      
4. Yang ideal, optimum dan mati semata- mata karena usia tua.

          3.      Emigrasi, imigrasi dan migrasi.

           Ketiga istilah diatas bersangkut paut dengan perpindahan.

1. Emigrasi  : perpindahan keluar dari area suatu populasi.
2. Imigrasi : perpindahan masuk ke dalam suatu area populasi dan  mengakibatkan meningkatkan kerapatan
3. Migrasi : menyangkut perpindahan (gerakan) periodik berangkat dan kembali dari populasi.

 f.     Struktur umur populasi

Jumlah individu atau persentase jumlah individu dari tiap kelas usia di gambarkan sebagai balok-balok horizontal dengan panjang relatif tertentu. Secara hipotesis, ada tiga bentuk piramida umur populasi, yakni :

1)      Populasi yang sedang berkembang

2)      Populasi yang stabil

3)      Populasi yang senesens (tua)

2.1.2        Komunitas

            a.      Pengertian

Komunitas adalah kumpulan populasi tumbuhan dan tanaman yang hidup secara bersama di dalam suatu lingkungan. Serigala, rusa, berang-berang, pohon cemara dan pohon birch adalah beberapa populasi yang membentuk komunitas hutan di isle royale.

Sebuah komunitas tumbuh-tumbuhan dan binatang yang mencakup wilayah yang sangat luas disebut biome. Batas-batas biome yang berbeda pada umumnya ditentukan oleh iklim. Biome yang utama termasuk diantaranya padang pasir, hutan, tundra, dan beberapa tipe biome air. 

 

Gambar 4 : Jenis-Jenis Komunitas

Peran suatu spesies di dalam komunitasnya disebut peran ekologi (niche). Ahli ekologi memiliki catatan yang panjang tentang beberapa spesies yang menempati peran ekologi tinggi tertentu dalam komunitas tertentu.berbagai penjelasan banyak yang diusulkan untuk hal ini. Ada beberapa definisi tentang komunitas yang disampaikan oleh beberapa ahli ekologi sebagai berikut (ngurah rai, 1999).

1)      Danseraeu

Danseraeu mendefinisikan komunitas adalah organisasi organisme secara spatial dan temporal dengan perbedaan derajat integrasi, dan yang jelas komunitas mempunyai level organisasi yang lebih kompleks dari organisme sendiri.

2)      Walter

Walter menyampaikan bahwa komunitas tumbuhan sebagai suatu kombinasi spesies yang tetap yang terdapat secara alami, dan dalam keseimbangan ekologi baik diantara tumbuhan sendiri maupun dengan lingkungannya.

3)      Oosting

Oosting membuat definisi kerja tentang komunitas tumbuhan yaitu: komunitas adalah kumpulan (aggregration) berbagai organisme hidup yang mempunyai hubungan timbal balik (mutual relationship) baik diantara mereka sendiri maupun dengan lingkungannya.

4)      Mc nauchton & wolf

Mc nauchton & wolf mendeskripsikan populasi yang terjadi bersamaan dalam ruang dan waktu, secara fungsional berhubungan satu sama lain membentuk unit ekologi yaitu komunitas.

Para ahli ekologi membedakan dua tipe suksesi yakni primer dan sekunder. Di dalam suksesi primer organisme mulai menempati wilayah baru yang belum ada kehidupan seperti sebuah pulau baru yang terbentuk karena letusan gunung berapi. Sebagai contoh anak krakatau yang terbentuk sejak 1928 dari kondisi steril, kini telah dihuni oleh puluhan spesies.

Suksesi sekunder terjadi setelah komunitas yang ada menderita gangguan yang besar sebagai contoh sebuah komunitas klimaks (stabil) hancur karena terjadinya kebakaran hutan. Komunitas padang rumput dan bunga liar akan tumbuh pertama kali. Selanjutnya diikuti oleh tumbuhan semak-semak. Terakhir pohon-pohonan baru muncul kembali dan wilayah tersebut akan kembali menjadi hutan hingga gangguan muncul kembali. 

  

Gambar 5 : Proses Pembentukan Suksesi Primer Dan Skunder

b.   Sifat-sifat komunitas atau vegetasi

Cara yang paling baik untuk menamakan komunitas itu adalah dengan mengambul beberapa sifat yang jelas dan mantap, baik hidup maupun tidak. Sifat yang dapat dilihat dari suatu komunitas yaitu :

1.       Bentuk atau struktur utama, seperti jenis dominan. Bentuk hidup atau indikator lainnya seperti hutan pinus, hutan aghatis, dan hutan jati. Dapat juga berdasarkan sifat tumbuhan dominan seperti hutan sklerofil.

2.       Berdasarkan habitat fisik dari komunitas seperti komunitas hamparan lumpur, komunitas pantai pasir, dan komunitas lautan.

3.       Berdasarkan sifat-sifat atau tanda-tanda fungsional misalnya tipe metabolisme komunitas.

4.       Berdasarkan sifat lingkungan alam seperti iklim, misalnya terdapat di daerah tropik dengan curah hujan yang terbagi rata sepanjang tahun, maka disebut hutan hujan tropik.

c.       Tipe-tipe komunitas organisme flora di dunia

Komunitas orgnisme di dunia dapat dibagi menjadi delapan macam yaitu hutan basah, hutan musim tropika, hutan gugur, hutan hujan iklim sedang taiga, padang rumput, tundra, dan gurun.

1.      Hutan basah/hutan hujan tropika

Pada hutan basah terdapat banyak sekali spesies tumbuhan. Hutan basah selalu mendapat air sepanjang tahun dan keadaan alamnya memungkinkan terjadi pertumbuhan yang lama sehingga komunitas hutan sangat kompleks. Hutan ini terdapat di daerah tropis dan subtropis, seperti indonesia, australia bagian utara, afrika tangah, dan amerika tengah. Tumbuhan khas di daerah ini adalah liana dan epifit.

2.      Hutan musim tropika (tropical)

Hutan musim tropika merupakan jenis hutan yang berada pada daerah tropika (tropis) yang mempunyai iklim basah, namun musim kemaraunya panjang. Datangnya musim kemarau dicirikan dengan pohon-pohon yang merontokkan daun-daunnya. Hal tersebut berfungsi untuk mengurangi tingkat penguapannya. Hutan musim tropika banyak ditemukan di india, pakistan, dan bangladesh.

3.      Hutan gugur

Hutan gugur atau deciduous forest banyak terdapat di kawasan yang mempunyai empat musim, antara lain amerika utara, eropa, cina, jepang, dan sebagian australia. Di hutan gugur terjadi hujan sepanjang tahun dengan curah hujan 7.500 – 10.000 mm per tahun. Ciri khas hutan gugur adalah mengugurkan daun pada musim gugur dan menghijau sepanjang musim panas. Pohon yang terdapat di lautan gugur, antara lain maple, oak, beck, dan elm.

4.      Hutan hujan iklim sedang (temperate rainforest)

Hutan hujan iklim sedang adalah berupa hutan dengan pepohonan yang memiliki ketinggian yang sangat tinggi. Jenis tumbuhan pada hutan ini lebih sedikit dibandingkan jenis tumbuhan pada hutan hujan tropika. Hutan ini di australia disebut dengan hutan eucalyptus, sedangkan di amerika serikat disebut wood forest.

5.      Taiga

Taiga adalah hutan jarum yang tedapat di daerah tropis sampai kutub. Perbedaan suhu antara musim panas dengan musim dingin sangat tinggi. Taiga banyak terdapat di siberis kanada, skandinavia, rusia, dan alaska. Tumbuhan yang hidup di taiga adalah tumbuhan berdaun jarum, seperti konifer, spruce, alder, birch, juniper, cemara dan pinus.

  6.      Padang rumput

Padang rumput tumbuh di daerah tropis sampai subtropis, seperti australia, amerika serikat, amerika utara, asia, dan rusia bagian selatan. Curah hujan di daerah ini berkisar 2.500-5.000 mm per tahun dan turunya tidak merata. Flora yang hidup di padang rumput adalah rumput-rumputan yang telah teradaptasi dengan kondisi lingkungan yang mempunyai porositas dan drainase rendah. Jenis rumput yang tumbuh adalah rumput kerbau (buffalo grasses) dan rumput indian (indian grasses) sehingga daerahnya cocok untuk peternakan. Padang rumput dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1.      Stepa adalah padang rumput yang kering dan tidak di tumbuhi oleh semak-semak.

2.      Sabana adalah padang rumput yang kering dan ditmbuhi semak-semak. Sabana terdapat di suatu daerah peralihan antara padang rumput dan hutan. Sabana terjadi bukan karena faktor iklim, namun akibat faktor tanah ataupun kebakaran hutan yang jadi secara berulang-ulang. Saban di indonesia terdapat di nusa tenggara timur dan papuan bagian tenggara.

 7.      Tundra

Tundra merupakan padang lumut yang terdapat di daerah  kutub sehingga iklimnya pun iklim kutub. Musim dinginnya sangat panjang, yaitu selama sembilan bulan dan musim panasnya selama tiga bulan. Pada musim panas tumbuhan lumut sphagnum dan lichenes tumbuh subur menutupi seluruh permukaan tanah. Selama musim panas yang pendek ini, tumbuh biji salix juga tumbuh.

8.      Gurun

Gurun terletak di  daerah tropis dan curah hujan yang sangat rendah, yaitu sekitar 25 cm per tahun dan turunnya tidak merata. Perbedaan suhu siang dan malam sangat mencolok. Tanahnya sangat gersang dan tandus sehingga tidak mampu menyimpan air. Flora yang hidup di gurun adalah tumbuhan menahun dan tumbuhan semusim yang sifatnya xerofita, yaitu tmbuhan yang telah terkondisi denga lingkungan keringa dan tandus.

2.1.3        ekosistem

a.     pengertian

Ekosistem adalah unit fungsional dasar dalam ekologi yang didalamnya tercakup organisme dan lingkungannya (lingkungan biotik dan abiotik), diantara keduanya saling mempengaruhi (Odum dalam Indriyanto,2008).

Ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang berpengaruh. Ekosistem merupakan hubungan timbal balik yang kompleks antara organisme dan lingkungannya baik yang hidup maupun tak hidup yang secara bersama-sama membentuk suatu sistem ekologi. Ekosistem juga merupakan suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya (Gumilar, 2010).

            b.      Aliran Energi

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:

1)   Matahari

2)   Bahan-bahan anorganik

3)   Produsen

4)   Konsumen Pertama

5)   Konsumen Kedua

6)   Pengurai 

Gambar 6 : Aliran Energi Dalam Ekosistem

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 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.

Tingkatan-tingkatan energi yang berkesinambungan yang berlangsung dalam bentuk makanan ini disebut rantai makanan. Di dalam sebuah rantai makanan yang sederhana rumput adalah produsen, konsumen pertama seperti kelinci memakan rumput. Kelinci selanjutnya dimakan oleh konsumen kedua misalnya ular atau macan. Bakteri pengurai menghancurkan sisa-sisa rumput yang mati, kelinci, ular, dan macan yang tidak termakan, sama halnya seperti menghancurkan kotoran binatang.

Sebagian besar ekosistem memiliki suatu variasi produsen, konsumen dan pengurai yang membentuk sebuah rantai makanan yang saling tumpang tindih yang dinamakan jaringan makanan. Jaringan-jaringan makanan terutama sekali terdapat di ekosistem wilayah tropis dan ekosistem lautan.

Beberapa spesies makan banyak jenis makanan tetapi ada juga yang membutuhkan makanan yang khusus. Konsumen pertama seperti koala dan panda terutama makan satu jenis tanaman. Makanan utama koala adalah eucalyptus dan makanan utama panda adalah bambu. Jika tanaman-tanaman ini mati maka kedua binatang tersebut juga ikut mati.

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. 

 Gambar 7 : Jaring-Jaring Makanan

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. 

Gambar 8 : Tingkatan Energi Dalam Ekosistem

Karena begitu banyaknya energi yang lepas sebagai panas pada setiap langkah dari rantai makanan, semua ekosistem mengembangkan sebuah piramida energi. Tanaman sebagai produsen menempati bagian dasar piramid, herbivora (konsumen pertama) membentuk bagian berikutnya, dan karnivora (komsumen kedua) membentuk puncak piramida. Piramid tersebut mencerminkan kenyataan bahwa banyak energi yang melewati tanaman dibandingkan dengan herbivora, dan lebih banyak yang melalui herbivora dibandingkan dengan karnivora.

Di dalam ekosistem-ekosistem daratan piramida energi tersebut menghasilkan sebuah piramida biomasa (berat). Ini berarti bahwa berat total dari tanaman-tanaman adalah lebih besar dibandingkan dengan berat total herbivora yang melampaui berat total karnivora. Tetapi di dalam lautan biomasa (berat) tanaman-tanaman dan binatang-binatang adalah sama.

           c.       Perputaran material-material

Semua benda hidup terdiri dari unsur-unsur kimia tertentu dan senyawa-senyawa kimia. Diantaranya adalah air, karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fospor dan sulfur. Semua material-material ini berputar melalui ekosistem secara terus menerus. Perputaran fospor misalnya, semua organisme membutuhkan fospor. Tanaman mengambil senyawa fospor dari dalam tanah dan binatang memperoleh fospor dari tanaman dan binatang lainya yang dimakan. Pengurai mengembalikan fospor ke dalam tanah setelah tanaman dan binatang mati.

Di alam ekosistem-ekosistem yang tidak terganggu jumlah fosfor adalah tetap, tetapi ketika sebuah ekosistem terganggu terutama oleh aktifitas manusia, fospor 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 fospor hanyut bersama tanah dan tersapu ke dalam sungai atau danau. Hal ini sangat mengganggu pertumbuhan algae. Pada akhirnya fospor terjebak di dalam endapan lumpur di dasar danau atau lautan. Karena kehilangan fospor maka petani harus membeli pupuk yang mahal untuk mengembalikan unsur fospor tersebut kedalam tanah 

Gambar 9 : Salah Satu Penyebab Perubahan Ekosistem

Perubahan ekosistem muncul setiap hari, secara musiman dan ketika terjadi suksesi (peralihan) ekologi sepanjang masa. Kadangkala perubahan terjadi secara berulang-ulang dan secara mendadak, seperti ketika terjadi kebakaran hutan atau ombak tsunami yang menyapu pantai. Perubahan yang paling terjadi dari hari ke hari terutama pada lingkaran nutrien, yang tidak kelihatan sekali, ekosistem-ekosistem kelihatannya cenderung stabil. Kestabilan yang nyata diantara tanaman dan binatang dan lingkungannya disebut keseimbangan alam.

2.2    Aspek klimatologis ekosistem pegunungan tinggi

  Gambar 10 : Peta Wilayah Sumbar Dan Letak Pegunungan Tinggi

Klimatologis adalah ilmu yang membahas tentang iklim. Iklim dapat dipandang sebagai kebiasaan-kebiasaan alam yang berlaku, yang digerakkan oleh gabungan dari unsur-unsur iklim.

Menurut Elfis (2010) klimatologi adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi penyebaran dan pertumbuhan tumbuh-tumbuhan adalah iklim. Usur-unsur iklim seperti temperatur, curah hujan, kelembaban, dan tekanan uap air berpengaruh terhadap pertumbuhan pohon. Hubungan iklim dengan tumbuhan sangat erat. Iklim berpengaruh tehadap berbagai proses fisiologi (fotosintesis, respirasi, dan transpirasi), pertumbuhan dan reproduksi ( pembungaan, pembentukan buah, dan biji) dan sebagainya. Hubungan tumbuhan dengan faktor lingkungan iklim merupakan hunbungn yang tidak terpisahkan dan bersifat menyeluruh (holocoenotik).

Menurut Elfis (2010) unsur-unsur klimatologis terdiri dari:

1.      Temperatur

Temperatur merupakan komponen abiotik klimatologis pada suatu ekosistem tumbuhan. Suhu dikatakan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur sebagi sekala tertentu.

2.      Curah hujan

Curah hujan adalah banyaknya air yang tersedia di bumi. Kecukupan air disepanjang tahun atau dimusim tumbuh menyebabkan pembentukan hutan-hutan. Curah hujan memberi peranan dan konstribusi jika curah hujan cukup maka hutan didaerah dengan iklim yang lebih tinggi masih dapat bertahan. Didaerah yang hujannya turun pada musim panas dan di daerah lain yang periode keringnya panjang disitu terbentuk perumputan dengan selingan hutan-hutan pada tempat-tempat yang tanahnya basah. Ada tiga pola curah hujan di Indonesia, yaitu:

1.      Curah Hujan Monsun, karakteristik dari jenis ini adalah distribusi curah hujan bulanan berbentuk “V” dengan jumlah curah hujan musiman pada bulan Juni, Juli, Agustus. Saat monsoon barat jumlah curah hujan berlimpah, sebaliknya saat monsoon timur jumlah curah hujan sangat sedikit.

2.      Curah Hujan Ekuator, distribusi curah hujan bulanan mempunyai dua maksimum. Jumlah curah hujan maksimum terjadi setelah ekinoks. Tempat didaerah ekuator seperti Pontianak  dan padang mempunyai pola curah hujan ekuator. Pengeruh monsu didaerah ekuator kurang tegas dibandingkan pengeruh insolasi pada waktu ekinioks.

3.        Curah hujan local, distribusi curah hujan bulannya kebalikan dari jenis monsu.  Pola curah hujan jenis lokallebih banyak dipengaruhi oleh sifat lokal.

Gambar 11 : Digaram Curah Hujan Di Wilayah Tropis, Pola Curah Hujan Dan Grafik Curah Hujan Di Wilayah Pegunungan

Jadi siklus hidrologi adalah lingkaran peredaran air di bumi yang mempunyai jumlah tetap dan senantiasa bergerak. Siklus Hidrologi adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan sirkulasi atau peredaran air secara umum. Siklus hidrologi

3.      Angin

Angin berperan untuk mendorong peningkatan evaporasi dan transpirasi sedemikian rupa sehingga efeknya mengeringkan bagi vegetasi. Angin juga dapat merugikan ekosistem tanaman yang ada. Dibeberapa daerah angin merupakan faktor yang menentukan bagi vegetasi. Angin merupakan gerakan atau perpindahan dari suatu massa udara dari satu tempat ketempat lain secara horizontal.

Gambar 12 : Pola Angin Di Wilayah Pegunungan Tinggi

       puncak gunung bertekanan lebih tinggi dibandingkan dengan di lembah. Udara yang lebih dingin  memiliki densitas (kerapatan udara) yang lebih besar kemudian akan mengalirkan udara ke lembah. Disebut juga arus Katabatik (catabatic flows).

4.      Kualitas cahaya matahari atau posisi panjang gelombang

Secara fisika radiasi matahari merupakan gelombang-gelombang elektromagnetik dengan berbagai panjang gelombang. Umumnya tumbuhan beradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang gelombang antara 0,39-7,6 mikron.

5.      Lengas udara

Lengas udara adalah komponen abiotik yang memberi konstribusi dan peranan klimatologi suatu ekosistem tumbuhan. Adanya evaporasi dan juga transpirasi adalah sebab adanya pemanfaatan lengas. Lengas sangat bergantung pada suhu, curah hujan, dan angin.  

Gambar 13 : Jenis Tumbuhan Dan Zona Iklim Pada Ketinggian Tertentu Di Daerah Pegunungan Tinggi

        6.      Embun, Kabut dan Perawanan

1.      Embun

Embun terjadi pada kondensasi pada permukaan tanah terutama pada malam hari pada saat tanah menjadi dingin akibat radiasi yang hilang. Kadang-kadang air laut membawa sejumlah uap air pada siang hari yang kemudian mengembun pada waktu malam yang dingin. Titik embun adalah suhu saat udara menjadi jenuh dengan uap air atau suhu udara pada kelembaban nisbi 100%. Makinrendah kelembaban nisbi, makin rendah titik embun yaitu terletak dibawah suhu udara.

2.      Kabut

Kabut dan awan mempunyai kesamaan, yaitu terdiri atas tetes air yang mengapung di udara tetapi secara fisis terdapat perbedaan antara kabut dan awan. Kabut terbentuk di dalam udara dekat permukaan bumi. Sedangkan awan terbentuk pada paras yang lebih tinggi. Karena itu benda yang mendasar antara kabut dan awan lebih ditekankan pada metode dan tempat pembentukannya ketimbang pada strukturnya. Awan terbentuk jika udara menjadi dingin secara adiabatic meleluai udara yang naik dan mengambang. Kabut terbentuk melalui pendinginan udara oleh penambahan kadar air. Jika udara dekat bumi mencapai titik embun, maka kabut diperkirakan akan terjadi, maka diperkirakan kabut akan buyar. Ketebalan kabut tergantung pada berbagai faktor, seperti kelembaban, suhu, angin, inti kondensasi dan lain-lain. Penggolongan kabut didasarkan pada efek jarak pandangnya.

3.      Perawanan

2.3    aspek edaphis ekosistem pegunungan tinggi

Edaphis atau tanah merupakan suatu sistem terpadu unsur-unsur yang saling berkaitan satu dengan yang lain, yaitu mineral anorganik, mineral organik, dan organisme tanah, udara tanah dan tanah air. Unsur iklim mikro tanah yang memegang peranan dalam menentukan produksi tanaman seperti tanah, sinar matahari, suhu udara, curah hujan dan tinggi tempat. Udara tanah memiliki komposisi yang sama dengan udara diatas permukaan tanah. Tekstur tanah berperan dalam menentukan daya ikat air dan percepatan infiltrasinya. Sementara aerasi tanah, pergerakan air tanah, dan penetrasi akar tanaman ditentukan oleh tekstur tanah (Umboh,2002).

Para ahli berbeda pendapat mengenai ketinggian tempat ditemukannya hutan pegunungan ini. Whithmore (1984) menyebutkan elevasi sekitar 1200 m (kadang-kadang turun hingga serendah 750 m),  hingga ketinggian 3000-3500 m dpl, sebagai tempat tumbuhnya. Van Steenis (2006) menuliskan angka ketinggian 1.000 m hingga 3.400 m untuk kawasan malesia, sementara anwar dkk.(1984) memperoleh ketinggian 1.200 m hingga lebih dari 3.000 miirp dengan whitmore untuk vegetasi pegunungan di sumatra.

Setiap tanah biasanya memiliki tiga atau empat lapisan yang berbeda. Lapisan umumnya dibedakan pada keadaan fisik yang terlihat dan warna serta tekstur adalah yang utama, hal ini membawa klasifikasi lebih lanjut dalam hal tekstur tanah yang dipengaruhi ukuran partikel, seperti apakah partikel tanah itu lebih berpasir atau liat dari pada lapisan diatas dan dibawahnya (Elfis,2010).

        

Gambar 14 : Tekstur Tanah Dan Tumbuhan Pegunungan Tinggi

Berdasarkan hasil pengamatan dilapangan dan dapat dilihat dari gambar diatas bahwa tanah pegunungan tinggi adalah tanah yang subur. Dengan tekstur berpasir berarna hitam dan mengandung unsur hara yang beragam dan sangat bermanfaat dan menuburkan tanaman. Sehingga tidak heran di badan gunung bisa ditanami tumbuhan holtikulturan hingga mencapai ketinggian 1025 dpl. Unsur hara yang tinggi ini terbentuk dari pelapukan materi letusan gunung merapi, sifatnya mudah menyerap air dan berwarna hitam.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Ekologi adalah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang hubungan makluk hidup dan lingkungannya. Bumi memiliki banyak sekali jenis-jenis mahkluk hidup, mulai dari tumbuhan dan binatang yang sangat kompleks hingga organisme yang sederhana seperti jamur, amuba dan bakteri. Meskipun demikian semua mahkluk hidup tanpa kecuali, tidak bisa hidup sendirian. Masing-masing tergantung pada mahkluk hidup yang lain ataupun benda mati di sekelilinganya.

Populasi adalah sekelompok mahkluk hidup dengan spesies yang sama, yang hidup di suatu wilayah yang sama dalam kurun waktu yang sama pula. Ada dua ciri dasar populasi, yaitu :ciri biologis, yang merupakan ciri-ciri yang dipunyai oleh individu-individu pembangun populasi itu, serta ciri-ciri statistik, yang merupakan ciri uniknya sebagai himpunan atau kelompok individu-individu yang berinteraksi satu dengan lainnya

Komunitas adalah kumpulan populasi tumbuhan dan tanaman yang hidup secara bersama di dalam suatu lingkungan. Serigala, rusa, berang-berang, pohon cemara dan pohon birch adalah beberapa populasi yang membentuk komunitas hutan di isle royale. Sebuah komunitas tumbuh-tumbuhan dan binatang yang mencakup wilayah yang sangat luas disebut biome. Batas-batas biome yang berbeda pada umumnya ditentukan oleh iklim. Biome yang utama termasuk diantaranya padang pasir, hutan, tundra, dan beberapa tipe biome air.

Ekosistem adalah unit fungsional dasar dalam ekologi yang didalamnya tercakup organisme dan lingkungannya (lingkungan biotik dan abiotik), diantara keduanya saling mempengaruhi (Odum dalam Indriyanto,2008). 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:

1. Matahari  
2. Bahan-bahan anorganik  
3. Produsen
4. Konsumen Pertama
5. Konsumen Kedua

Pengurai

Klimatologis adalah ilmu yang membahas tentang iklim. Iklim dapat dipandang sebagai kebiasaan-kebiasaan alam yang berlaku, yang digerakkan oleh gabungan dari unsur-unsur iklim. Menurut Elfis (2010) klimatologi adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi penyebaran dan pertumbuhan tumbuh-tumbuhan adalah iklim. Usur-unsur iklim seperti temperatur, curah hujan, kelembaban, dan tekanan uap air berpengaruh terhadap pertumbuhan pohon.

Edaphis atau tanah merupakan suatu sistem terpadu unsur-unsur yang saling berkaitan satu dengan yang lain, yaitu mineral anorganik, mineral organik, dan organisme tanah, udara tanah dan tanah air. Unsur iklim mikro tanah yang memegang peranan dalam menentukan produksi tanaman seperti tanah, sinar matahari, suhu udara, curah hujan dan tinggi tempat. Udara tanah memiliki komposisi yang sama dengan udara diatas permukaan tanah. Tekstur tanah berperan dalam menentukan daya ikat air dan percepatan infiltrasinya.

DAFTAR PUSTAKA

Aryulina,Diah.Choirul M.2004. Biologi (Untuk SMA Dan MA Kelas XI).Jakarta :

Erlangga.

Campbell,Neil A.Reece,Jane B.2008.Biologi (Edisi 8, Jilid 3).Jakarta:Erlangga.

Istamar Syamsuri, Mpd, Drs, dkk, 2004. Biologi kelas X. Penerbit Erlangga.

Jakarta.

Elfis. 2010a. Ekologi Komunitas. Availabel At:

Http://Www.Similarsites.Com/Goto/Elfisuir.Blogspot.Com?Searchedsite=Elfisuir.Blogspot.Com&Pos=0 (Diakses 09 Maret 2010).

Elfis. 2010a. Ekologi Populasi. Availabel At:

Http://Www.Similarsites.Com/Goto/Elfisuir.Blogspot.Com?Searchedsite=Elfisuir.Blogspot.Com&Pos=0 (Diakses 09 Maret 2010).

Elfis. 2010a. Ekologi Ekosistem. Availabel At:

Http://Www.Similarsites.Com/Goto/Elfisuir.Blogspot.Com?Searchedsite=Elfisuir.Blogspot.Com&Pos=0 (Diakses 09 Maret 2010).