Amali 1Tajuk : Ekosistem TanahTujuan : Mengenal pasti ekosistem tanahBahan dan radas : Corong Tullgren, beg plastik, bikar, piring petri, kanta pembesar, kertas pH (biru dan merah), forsep, larutan etanol, kertas label termometer, mentolHipotesis : Lapisan horizon O tanah mempunyai bilangan makrofauna yang banyak.Pembolehubah Dimanipulasi : Jenis TanahPembolehubah Bergerakbalas: Bilangan dan jenis makrofaunaPembolehubah Dimalarkan : Suhu persekitaran, teknik mengumpul makrofauna

Gambarajah :

Rajah 1 : Corong Tullgren

Pendahuluan : Kehidupan terdiri daripada dua komponen abiotik dan biotik. Komponen abiotik merangkumi benda-benda yang tidak hidup seperti air, tanah, kelembapan udara dan cahaya matahari tetapi komponen biotik pula terdiri daripada benda hidup seperti haiwan, tumbuhan dan manusia.Sesuatu ekosistem terdiri daripada tumbuhan, haiwan (biodiversiti) dan faktor-faktor abiotik yang bekerjasama untuk menjana, menyimpan dan memindahkan tenaga, nutrien dan air. Sebagai contoh, tumbuhan menjana tenaga dari proses fotosintesis dan tenaga disimpan dalam bentuk karbohidrat dalam tumbuhan atau lemak dan protein dalam haiwan selepas haiwan memakan tumbuhan tersebut. Organisma-organisma tanah menguraikan tisu-tisu tumbuhan dan haiwan memindahkan tenaga kepada mereka manakala nutrien balik ke tanah untuk diambil balik oleh tumbuhan. Kebanyakan organisma dalam ekosistem ini menghasilkan fungsi-fungsi ekosistem dan menyumbang kepada lebih kepelbagaian dan kestabilan kepada ekosistem itu sendiri. Ekosistem ialah kitaran bahan yang menghubungkan organisma dalam satu komuniti yang lain dan juga dengan persekitaran. Biosfera pula keseluruhan zon bumi, air dan atmosfera yang wujudnya hidupan. Kesemua ini saling bergantung dan bersandaran antara satu sama lain bagi memastikan ekosistem alam sentiasa seimbang dan dapat memenuhi keperluan organisma yang ada di muka bumi. Saling kebergantungan ini contohnya persaingan, pemangsaan dan hubungan parasit-perumah. Selain itu, biota ini juga turut saling bertindak dengan persekitaran fizikal dan kimia di sekeliling. Ekosistem adalah saling hubungan antara organism-organisma dan saling berhubungan dengan persekitaran yang membentuk satu aliran tenaga melalui kitaran bahan-bahan. Ekosistem adalah sistem terbuka di mana input-input, perpindahan dalaman dan pengeluaran tenaga dan nutrient berlaku. Aliran tenaga setiap ekosistem berlaku dalam satu arah sahaja. Paling biasa aliran tenaga bermula bila autotrof fotosintetik menggunakan cahaya matahari untuk proses fotosintesis. Autotrof adalah organism pengeluar (producer) primer bagi sesuatu ekosistem. Sebatian organic yang kaya menyimpan bentuk-bentuk tenaga yang banyak dan merupakan asas kepada jaringan makanan dalam ekosistem. Jaringan makanan terdiri daripada beberapa rantai makanan yang bergabung. Setiap rantai dalam jaringan makanan adalah bermula dari pengeluar, pengguna yang pelbagai dan pengurai. Kebanyakan tenaga yang memasuki jaringan makanan akan hilang ke persekitaran terutamanya dalam bentuk metabolism. Majority nutrient dikitar semula dalam jaringan makanan tetapi sebahagiannya hilang ke persekitaran. Air, karbon, nitrogen, fosforus dan bahan-bahan lain yang diperlukan semasa produktiviti permulaan bergerak melalui kitaran biogeokemikal.

Prosedur :1. Dua sampel tanah iaitu Kawasan A dan Kawasan B daripada dua kawasan yang berlainan diambil.2. Tanah itu diambil di kawasan berumput, kawasan yang mempunyai tumbuh-tumbuhan asli dan spesis pokok-pokok yang berbeza.

Lokasi 1Lokasi 21. Sampel yang diambil dimasukkan ke dalam plastik polibeg dan dilabel. Jenis tanah dan cirri-ciri tempat pengambilan tanah direkodkan dalam jadual.2. 4 Spesimen hidup di atas tanah turut diperhatikan dan dicatat.3. Tanah daripada lokasi yang sama dicampur bersama sepenuhnya.4. Tanah tersebut dimasukkan ke dalam salur tulgren seperti dalam rajah dan dibiarkan selama dua hari.5. Bikar yang mengandungi farmolin dikeluarkan dan makrofauna yang terperangkap diambil dan direkod.6. Sampel tanah dari horizon A dan horizon O yang diukur jumlahnya diperhatikan di bawah kanta pembesar.7. Fauna yang dijumpai diasingkan ke dalam piring petri dan dikenalpasti.

Pemerhatian : Makroorganisma yang terdapat dalam tanah di kawasan bawah pokok, dilokasi hadapan dewan kuliah

Keputusan :a) Komponen abiotik FaktorLokasi

Lokasi 1Lokasi 2

Kelembapan tanahLembap Lembap

Nilai pH tanahBerasid Berasid

Kepadatan tanah Padat Padat

Tekstur tanahHalus, kandungan liat tinggiGumpal, kasar

Jenis tanahTanah lempungTanah laterit

Warna tanah Merah keperanganCoklat

Kawasan Dibawah pokokLapang

b) Komponen biotik Makroorganisma Tanah Jumlah

P1L2

Besar 9Ulat gonggokLipan5Ulat gonggokAnai-anaisemut

Kecil

19UlatSemut kecil2Ulat semut kecil

Jumlah keseluruhan 287

MakrofaunaLokasi 1Lokasi 2

Bilangan order atau kumpulan seliter tanah/litupan daun13unit/400l = 0.0325unit perliter 33unit/400l = 0.0825unit perliter

Bilangan kumpulan cacing perliter tanah/litupan daun02 unit/400l = 0.005unit perliter

Bilangan kumpulan kutu tanah 1 perliter tanah/litupan daun010 unit/400l = 0.025unit perliter

Bilangan kumpulan kumbang perliter tanah/litupan daun01 unit/400l = 0.0025unit perliter

Bilangan kumpulan semut kecil perliter tanah/litupan daun020 unit/400l = 0.05unit perliter

8 unit/400l = 0.02unit perliter0

Bilangan kumpulan ulat gonggok perliter tanah/litupan daun1 unit/400l = 0.0025unit perliter0

Bilangan kumpulan semut hitam perliter tanah/litupan daun3 unit/400l = 0.0075unit perliter0

Bilangan kumpulan labah-labah perliter tanah/litupan daun1 unit/400l = 0.0025unit perliter0

Perbincangan :1. Bagaimanakah kepelbagaian makrofauna tanah dari dua lokasi berbeza? Bolehkah anda cadangkan kenapa terjadinya perbezaan antara mereka. Apakah parameter yang anda ukur boleh membantu anda untuk menerangkan perbezaan-perbezaan tersebut?Tanah sebagai benda alam yang mempunyai sifat yang berbeza pada pelbagai tempat untuk menunjukkan ianya dipengaruhi oleh banyak factor yang membentuknya.tanah terbentuk daripada bahan induk yang mengalami modifikasi akibat perubahan pada factor iklim, organism dan juga bentuk permukaan bumi. Berdasarkan factor-faktor tersebut, maka terbentuklah pelbagai jenis tanah dan dapat berlakunya klasifikasi tanah. Cirri-ciri tanah sama ada secara fizikal kimia mahupun biological mempengaruhi penghasilan tanaman pertanian. Tanah juga merupakan habitat bagi flora dan fauna atau pun makrofauna. Habitat adalah tempat suatu makhluk hidup. Jenis tanah atau lokasi tanah yang berbeza boleh menghasilkan kepelbagaian makrofauna. Istilah habitat dapat juga digunakan untuk menunjukkan tempat sekelompok organisma dari berbagai spesies yang membentuk suatu komuniti. Lokasi yang berbeza mempunyai makrofauna yang berbeza. Ini adalah disebabkan oleh kandungan tanah yang merangkumi tahap naungan, kelembapan/kekeringan tanah, kemampatan tanah dan juga tekstur tanah tersebut. Daripada keputusan yang diperolehi, tanah dari lokasi 1 mengandungi lebih makrofauna apabila dibandingkan dengan sampel tanah yang lain. Tanah lokasi 2 diambil dari kawasan pokok mangga yang sedikit lembap. Dalam ekosistem ini lantai tanah ditutupi dengan dedaun, ranting dan pokok-pokok mati yang membuatkan permukaan tanah di kawasan ini lembut. Pokok-pokok di sini hidup dengan subur, begitu juga dengan haiwan lain yang menghuni di kawasan ini seperti burung di mana ia membina sarang pada pokok-pokok dan memperolehi banyak makanan di lantai tanah.

2. Terangkan peranan makrofauna dalam tanah tersebut.Makrofauna berfungsi sebagai sebuah komuniti di dalam tanah yang membantu menyeimbangkan sifat fizikal tanah melalui proses imobilisasi dan humifikasi. Makrofauna tanah yang terdiri daripada pelbagai jenis fauna dan mendapan organik dapat membantu mencegah hakisan tanah, bertindak sebagai pengurai, membantu meningkatkan aktiviti biologi dan meningkatkan kesuburan tanah serta kestabilan struktur tanah dalam kawasan tersebut. Sebahagian besarnya ia terdiri daripada kelompok Arthropods, molusca dan cacing tanah.Jenis OrganismaCiri dan peranan organisma kepada tanah

Bakteria Terlibat di dalam proses pereputan sisa organik. Penting dalam membantu peredaran karbon, nitrogen, fosforus dan sulfur di dalam tanah.

Aktinomisit Penting dalam proses pereputan sisa organik.

Kulat Penting dalam pereputan bahan organik : bersimbiosis dengan akar tumbuhan.

Cacing tanah Mencampurkan hasil reputan daun di atas tanah. Membawa tanah dari satu lapisan ke lapisan lain. Membaiki pengudaraan dan saliran tanah melalui lubang yang digalinya. Najisnya mengandungi kalsium yang menyuburkan tanah.

Nematod Membantu pereputan bahan organik.

Alga Menggunakan cahaya matahari untuk menjalankan fotosintesis.

Secara keseluruhannya, makrofauna dalam tanah berperanan sebagai menjamin keseimbangan ekosistem tanah, memelihara sifat-sifat fizikal dan biological tanah, proses humifikasi serta memperbaiki struktur dan pembentukan tanah.3. Pada rajah jaringan makanan yang disediakan, labelkan jenis-jenis biota (contohnya fungi, nematode dan lain-lain), apa yang mereka lakukan (pemangsa, pemakan daun dll) dan huraikan bagaimana arah aliran tenaga berlaku. Contohnya, di manakah bermulanya pembentukan tenaga dan di manakah ianya berakhir (puncak rantai makanan).

Apakah akan terjadi kepada tenaga dan nutrien apabila organisma pada puncak rantai makanan mati?Sediakan rajah ini dengan laporan anda.

NematodProtozoa Bakteria Nematodes Haiwan Fungi Burung Arthropods Nematodes

rumput

Bahan-bahan organik

Merujuk kepada rajah di atas, pengeluar pertama adalah rumput. Organisma-organisma individu dari komponen biosis berkemandiri sama ada dengan menghasilkan makanan sendiri atau pun dengan memakan organisma lain. Rumput yang berfungsi sebagai pengeluar dapat menghasilkan makanan sendiri melalui proses fotosintesis kerana adanya pigmen klorofil yang dapat merangkap tenaga dari cahaya matahari. Makanan yang dihasilkan ini digunakan oleh tumbuhan untuk terus hidup dan juga membekalkan makanan kepada organisma lain apabila organisma itu memakan tumbuhan. Kesemua ekosistem mempunyai tiga kumpulan nutrisi iaitu pengeluar, pengguna dan pengurai. Rantai makanan adalah satu siri organisma dalam suatu ekosistem yang dihubungkan kepada organisma yang lain melalui pemindahan atau pengaliran tenaga. Setiap organisma masing-masing menjadi pemangsa dan mangsa kepada organisma sebelum dan selepasnya. Jaringan makanan pula merupakan interaksi makanan yang kompleks yang terdiri daripada beberapa rantai makanan. Dalam sebarang komuniti, setiap pengguna biasanya mempunyai pelbagai pilihan makanan dan pengguna itu juga mungkin dimakan oleh pelbagai pemangsa (pengguna) yang lain. Berdasarkan rajah di atas, rumput berperanan sebagai pengeluar atau organisma autotrof. Rumput menggunakan cahaya matahari untuk mensintesiskan karbohidrat dan protein melalui proses fotosintesis. Pengeluar biasanya menduduki arastrof yang pertama. Detritivor pula merupakan hetorotrof yang mengambil zat makanan dengan memakan detritusseperti cacing tanah, gonggok dan woodiouse. Dengan itu, mereka telah menyumbang kepada penguraian dan kitaran zat makanan. Detritivor hidup dalam mana-mana tanah yang mempunyai komponen organik, dan juga hidup dalam ekosistem marin di mana mereka dinamakan kesalingbolehtukaran dengan penghantar bawahan. Jika organisma di bahagian atas iaitu burung dan tikus telah mati, tenaga dan nutrien akan hilang dan tidak dapat disalurkan lagi melalui rantai makanan tersebut. Di sini ulat akan memainkan peranan penting mereka sebagai pengurai semulajadi. Haiwan perosak yang kotor akan menjalankan peranan ekologikal mereka dengan memakan bangkai-bangkai haiwan yang mati. Perpindahan tenaga di dalam ekosistem boleh dikesan dari satu tahap kepada tahap yang lain. Namun begitu, hampir 85% tenaga akan hilang kepada persekitaran sebagai haba. Pemindahan tenaga adalah tidak seperti pemindahan karbon dan nitrogen yang mana mereka mengalir melalui ekosistem dalam kitaran yang berterusan. Tenaga yang dimaksudkan berkurangan (diminish) dalam ia dipindahkan dari satu peringkat yang akhirnya hilang sebagai haba dan ia perlu digantikan melalui tenaga yang diperoleh daripada cahaya matahari.

4. Apakah kumpulan organisma yang membentuk makrofauna dan mikrofauna. Apakah fungsi-fungsi utama kedua-dua kumpulan tersebut?

Makrofauna adalah haiwan kecil dan organisma uniselular yang hanya boleh dilihat melalui mikroskop. Kebiasaannya mikrofauna berukuran lebih kecil daripada 0.1mm, manakala mesofauna pula berukuran di antara 0.1mm dan 2mm. Mikrofauna boleh ditemui di seluruh dunia begitu juga dengan mesofauna seperti cacing tanah, arthropods dan nematode yang besar. Sesetengah mesofauna memakan bacteria, fungi dan juga alga seterusnya mengurai bahan-bahan organic yang terdapat dalam tanah. Kesemua mereka meyumbang kepada penguraian bahan-bahan organic dan menstimulasikan mikroorganisma dan pemendapan najis yang mana ianya baik dalam meningkatkan kesuburan tanah.Kebanyakan mikrofauna dipanggil cryptozoa, haiwan yang tidak dapat digambarkan oleh ahli sains. Ia merupakan organism yang kecil (mikroskopik) yang hanya boleh dilihat melalui mikroskop. Contohnya unisel protozoa, nematode kecil, cacing kecil tidak bersegmen dan tardigrade (mikrofauna berkaki lapan). Fungsi utama kedua-dua organisma ini adalah untuk mengurai kebanyakan benda hidup secara semulajadi. Mikroorganisma mengubah bahan organik ke dalam nutrien tumbuhan yang diserap oleh tumbuhan dan mesofauna membantu dalam memecahkan zarah-zarah tanah serta sumber protein apabila kedua-duanya mati dan reput.

5. aringan makanan boleh menunjukkan kerencaman biologi dan kesihatan tanah. Terangkan amalan pengurusan tanah anda supaya ianya sihat.

Kesihatan tanah bergantung kepada jaringan makanan yang menunjukan kerencaman biologi. Salah satu cara untuk mengurangkan bilangan perosak dalam ladang secara semulajadi adalah melalui kawalan biologi. Kawalan biologi merujuk kepada penggunaan sesuatu organisma untuk mengawal pembiakan atau populasi organisma lain yang mendatangkan kerosakan. Selain daripada itu, terdapat beberapa cara lain untuk memulihara tanah bagi meningkatkan kesuburannya antara ialah:

a) Penggunaan sisa tanaman seperti jerami padi dan pelepah kelapa sawit sebagai bahan sungkapan pada batas sayur mampu menambahkan kesuburan tanah apabila berlaku pereputan dan menjadi humus untuk kesuburan tanah.b) Menanam tanaman tutup bumi seperti jenis kekacang di ladang kelapa sawit dan getah dapat menguatkan struktur tanah dan menambahkan kesuburan tanah melalui proses pengikatan nitrogen. c) Pembajakkan mengikut kontur dapat mengurangkan larut resap tanah. Ini membolehkan air meresap ke dalam tanah dan mengurangkan kehilangan nutrien dan bahan organik.d) Pembajaan organik mampu meningkatkan aktiviti mikrob dan hidupan tanah yang lain, seterusnya meningkatkan proses penguraian dan menambahkan kesuburan tanah.

6. Terangkan bagaimana biota tanah menyumbang ke arah ekosistem tanah yang berfungsi. Apakah perkhidmatan ekosistem yang boleh disediakan oleh biota tanah.Biota tanah termasuklah bakteria, mikroorganisma, semut, cacing dan mikrospik organisma yang lain. Biota tanah menyumbang kepada kesihatan tanah. Tanah yang mengandungi kandungan oksigen yang tinggi adalah yang terbaik untuk pertanian. Biota tanah ini memainkan peranan utama di semua peringkat dalam makanan mikro web di mana tenaga dipindahkan dari satu organisma yang lain dan sebagai nutrient akibat dikitar semula melalui persekitaran tanah. Biota tanah juga membantu dalam meningkatkan produktiviti pertanian melalui kitaran nutrient asas yang diperlukan dalam semua ekosistem, termasuklah nitrogen, fosforus, potassium dan kalsium. Selain itu, biota tanah juga memainkan peranan penting dalamekosistem tanah dengan memastikan keseimbangan dalam penyimpanan karbon, kitaran nutrient dan juga kepelbagaian spesies tumbuh-tumbuhan. Di samping itu, biota tanah juga membantu dalam proses penguraian bahan-bahan organic terutamanya bangkai-bangkai haiwan dan tumbuhan dengan menguraikannya kepada hama dan ia akan menambahkan kelembapan tanah dan meningkatkan kesuburan tanah.

Kesimpulan :Terdapat pelbagai jenis makrofauna di dalam tanah. Tanah mempunyai pelbagai elemen yang terdapat di dalamnya yang penting bagi kehidupan sesuatu makrofauna. Tanah yang mengandungi pelbagai bahan (mineral) atau elemen akan mempunyai lebih banyak makrofauna di dalamnya. Lokasi 2 mempunyai lebih banyak bilangan makrofauna berbanding lokasi 1.