EKOLOGI PERAIRAN (EKOPER) MIK 002 /3(2-1)

JurusanIlmuKelautanKoordinatoratKelautandanPerikanan

UniversitasSyiahKuala2010

TimPengajar:

IrmaDewiyanti,M.ScNurFadli,M.ScAgusHalim,M.SiEdyMiswar,S.Si

SekilasMataKuliahEkologiPerairan

RuangLingkupekologisertaperkembangannyadankaitannyadenganilmuperairan(IDY)AsasDanKonsepOrganisasiPadaTarafKomunitas(IDY)KonseppopulasidalamEkologi(IDY)Ekologiairtawar,PerairanTergenangdanMengalir,Ekologilaut(IDY)

AliranEnergidalamsistemekologi(AH)SiklusBiogeochemical(Sikluskarbon,siklusNitrogen,SiklusOksigen,dll)(AH)Pencemarandandampaknyadalamekosistemperairan(AH)

KonsepfaktorpembatassertaAsasAsasFaktorPembatas(NF)Perkembangandanevolusiekosistem(NF)Globalecology(NF)

Ekologikomunitas(EM)KomunitasdalamEkosistem(EM)EkosistemdanPerkembanganekosistem(EM)

RUANGLINGKUPEKOLOGI

ApakahEkologi?? Ekologimerupakanbagianilmubiologi Ekologiadalahilmuyangmempelajarihubungantimbalbalikantara organismedenganalamsekitarnya.

Organismedanlingkungannyadapatdikelompokkankedalambeberapa tingkatan,semakinbesartingkatannyamakaakansemakinkomplek.

EkologiberasaldaribahasaYunani, oikos(rumahatautempatuntukhidup) logos(ilmu/pengetahuan)

IstilahekologipertamakalidiperkenankanolehErnstHaeckel(Biologist Jerman)padatahun1869. Pengetahuandankesadarantentangekologiterusberkembang.

Contoh:AnthonyvanLeeuwenhoek(awaltahun1970an)

.

Ekologitidaklepasdaripembahasanekosistemdengankomponenpenyusunnya,yaitufaktorabiotikdanbiotik.

Faktoraabiotiksuhu,air,kelembapan,cahaya,dantopografi

Faktorbiotikmakhlukhidup:manusia,hewan,tumbuhan,danmikroba.

Ekologijugaberhubunganeratdengantingkatantingkatanorganisasimakhlukhidupyangsalingmempengaruhidanmerupakansuatusistemkesatuan.

Gen

Sel

Organ

Organisme

Populasi

Komunitas

Sistemgenetik

Sistemsel

Sistemorgan

SistemOrganisme

SistemPopulasi

Ekosistem

Materi/Zat

Energi

+ =

TahapSpektrumOrganisasiKomponenBiotik KomponenAbiotik Biosistem

Sistem:komponenyangberinteraksisecarareguleryangsalingbergantungsatudenganyanglainmembentuksatukesatuanunit.

Spesies/organismesuatukelompokalamidariindividuyangnyatahidup,mempunyaikemampuanberkembangbiakdandapatdibedakandarikelompoklainnyasecarareproduktif

Populasikumpulanorganismesatuspesiesyangmendiamisuatutempat

Komunitaskumpulanspesiesyangmendiamisuatutempatataubeberapapopulasiyangcenderunguntukhidupbersamadisuatudaerah

Ekosistemsuatukomunitasbesertalingkunganabiotikberinteraksiyangmembentukkesatuansistemekologi. Komponenpenyusunekosistem:produsen(tumbuhanhijau)konsumen(herbivora,karnivora,danomnivora)dekomposer/pengurai(mikroorganisme).

Biosfer/ekosfer adalahmencakupsemuaorganismedibumiyangberinteraksidenganlingkungan

Untukmempelajarisuatusistemdalamekologidiperlukanpengetahuandasarseperti:1. Komponenekosistem(fisika,kimiadanbiologi)2. Carapengambilancontoh3. Pengolahandata(analisadata)4. Wawasaninterpretasi

KomponenEkosistem

1. ParameterFisika

Faktorfisikyangterdapatdalamsuatuekosistemperairanumumnyadapatdiamatisecaravisual,yaitu:suhu,salinitas,dayatembussinarmatahari,komposisisubstrattanah,kekeruhan,arus,dll

2. ParameterKimia

Faktorkimiaperairanyangberperandalamekosistemmerupakanprosesataukandunganunsurkimiayangterdapatdalamperairan.Beberapaparameterkimiaairyangseringdiukuradalah:pHair,oksigenterlarut,nitrat(NO3),fosfat(PO4),CO2,amoniak(NH3),dll.

2.ParameterBiologiParameterbiologimerupakanbiotaperairanyangmenyusunkehidupandidalamperaiaran,seperti;

Plaktonsemuajasadhiduprenikyanghidupbebasdidalamperairandengankemampuangerakyangsangatterbatas,sehinggasebagianbesarhidupnyamengikutiarus.Planktondikelompokkanmejadifitoplankton(planktonnabati)danzooplankton(planktonhewani).Pengukuranplanktonsangatpentingdidalamanalisaekologikarenafitoplanktonmerupakanprodusenprimeryangmemberikankontribusiterbesarterhadapproduksitotaldidalamekosistemperairan

Benthosmerupakansemuaorganismeyanghidupdidasarperairan.Benthosdapatdigolongkankedalamfitobenthosdanzoobenthos.Benthosyanghidupdipermukaandinamakanepifaunadanyanghidupdidalamdasarsubstratperairandisebutsebagaiinfauna.Peranbenthosdidalamekosistemperairansangatpentingyaitusebagaipenguraibahanbahanorganikyangterdapatdidasarataudidalamdasarperairan,sebagaiindikatorbiologisbagikualitasairdansubstrat

Tanamanairmencakuptanamanairyanghidupdiperairansepertilumut,ganggang,rumputlautdanlamun.

Mangrovemerupakantumbuhanyanghidupdidaerahperalihanantaralautdandarat.Komunitasmangrovesangatunikkarenasecaraekologislebihbanyakdipengaruhiolehkondisilaut,

Tanamanairdanmangrovemerupakanprodusenprimeryangsangatbesarperannyasebagaipenyumbangnutrientkedalamekosistemperairan.

Dalamekosistem,tumbuhanberperansebagaiprodusen,hewanberperansebagaikonsumen,danmikroorganismeberperansebagaidekomposer.

2. Carapengambilancontoh(practice)

3. Pengolahandata(analisadata)(practice)

4. Wawasaninterpretasi

Pengelompokkanmakhlukhidupberdasarkanperanannya(Paraahliekologi)

1. ProdusenOrganismeyangdapatmembuatmakanansendiri(autotrof)melaluifotosintesis

2. KonsumenOrganismeyangmakanannyasangatbergantungpadaorganismelain(heterotrof)

3. Pengurai(dekomposer)Organismeyangmenguraibahanbahanorganikyangberasaldariorganismeyangmati,ex:jamur,bakteri

4. DetritivorOrganismeyangmemakanpartikelpartikelorganik.Ex:Cacingtanah,siput

MenurutWiegertVanOwens(1970),komponenheterotropterdiridari:1. Biophag,yaituorganismeyangmakanorganismehidup2. Saprophag,yaituorganismeyangmakanorganismemati.

Darisegifungsional,ekosistemdapatdianalisamenurut:1. Lingkaranenergi2. Rantaimakanan3. Polakeragamandalamwaktudanruang4. Perkembangandanevolusi

Darisegikehidupan,ekosistemterdiridariduakomponenyaitu:1. Komponenabiotik2. Komponenbiotik

Dalamsuatuekosistemadahubunganwajibketergantunganantarakomponenautotrophikdanheterotrophik,sehinggatidakdapatdipisah

Contoh:ekosistemkolamdandanauStudiKasus

Dalamekosistemkolamdandanaudapatditemukan:1. Komponenabiotikyangterdiridari:

Senyawaanorganik:H2O,CO2,O2,Na,PSenyawaorganik:Asamamino,humus

2. OrganismeprodusenTumbuhanberakar(benthos)Tumbuhankecilyangmelayang(fitoplankton)

Padadanauyangbesar,fitoplanktonsebagaiprodusenlebihpentingdaripadavegetasiberakar.

3. Organismemakrokonsumer(larva,serangga,crustacea,ikan)MakrokonsumerItergolongherbivoraMakrokonsumerIItergolongkarnivora

4. Organismesaprotrophik(bakteri,jamur)Banyakterdapatpadalapisanairdekatdasar.Padadanauyangtemperaturairnyatinggipembusukanberjalancepatsehinggamempercepatdaurunsurunsur.

Padadanauyangdalamdapatditemukanstratifikasiberdasarkanproduktifitas,adanyalapisantersebutdapatdiketahuidenganpengukuranmetabolismecontohairdenganteknikbotolgelapterang.

1. Daerahpenghasildilapisanatas2. Daerahpembusukdilapisanbawah

Perbedaanpokokekosistemdaratdanairterletakpadaukurantumbuhanhijau.Dimanaautotrophdaratancenderunglebihsedikit,akantetapiukurannyalebihbesar.Untukmempelajarisuatuekosistemamatsulit,makauntukkeperluaninidapatdibuatmikroekosistemyangdapatdimanipulasidandiatur.

Darisegibiologiadaduatipedasar:1. Mikroekosistemlangsungdarialam,jadimerupakanekosistemalamtapi

lebihdisederhanakan.2. Ekosistemyangdibangundenganmenambahjenisorganismetertentudari

luar

PembagianEkologi

A. Menurutbanyaknyaspesies:1.Autekologi:Mempelajarihubungansatuspesiesorganismedengan

alamsekitarnya2.Synekologi:Mempelajarihubungansekelompokspesiesorganisme

denganalamsekitarnya

B.MenurutTaksonomi:1.Ekologitumbuhan,ekologiserangga,ekologivertebrata,dll

Secaraumum,ekologidapatdibagiberdasarkanpenggolongan:a. Taksonomik:misekologiikanb. Habitat:misekologiperairan

Interaksidapatterjadianatarpopulasimaupuninterpopulasiyangmenunjukkanadanyahubungansalingketergantungan

1. NetralismeBilamakhlukhidupberadadalamtempatdanwaktutertentu,baiksecaraterpisahmaupunberkumpul,tetapitidaksalingmerugikan.Netralismeterjadiapabilanisianyaberbeda.contoh:???

2. Antibiosisinteraksiantarorganismedimanasatuorganismemenghasilkanzatantibiotik/racunyangberbahayabagiorganismelain,sepertitumbuhanalelopaticontoh:???

3.KompetisiTerjadibiladuamakhlukhidupberadadalamtempatdanwaktutertentusertakebutuhanhidupmasingmasingindividutidakterpenuhi,makaterjadilahpersaingancontoh:???

4. KomensalismeKehidupanbersamaduamakhlukhidupyangberlainantetapihanyasatuyanguntungsedangkanyanglaintidakmengalamiapa2contoh:???

4. ParasitismeKehidupanbersamaantaraduamakhlukhidupyangsatumendapatkeuntungandanyanglainmendapatkankerugiancontoh:???

5. MutualismeCarahidupbersamasamaantaraduamakhlukhidupyangberlainantetapikeduanyasalingmenguntungkancontoh:???

AdaptasiMakhlukHidup(individu)

Adabermacammacamadaptasimakhlukhidupterhadaplingkungannya:

1. AdaptasimorfologiAdaptasimorfologimerupakanpenyesuaianbentuktubuhuntukkelangsunganhidupnya.Contoh:Gigigigikhusus, Moncong,Paruh,Daun,Akarcasestudy:???

2. AdaptasifisiologiAdaptasifisiologimerupakanpenyesuaianfungsifisiologitubuhuntukmempertahankanhidupnya.Contohnya:KantongtintapadaCumicumidangurita.casestudy:???

3. AdaptasitingkahlakuAdaptasitingkahlakumerupakanadaptasiyangdidasarkanpadatingkahlaku.Contohnya:MigrasiIkan,purapuramati/tidurcasestudy:???

ASASDANKONSEPORGANISASIPADATARAFKOMUNITAS

RantaiMakanan,JaringMakanan,danTingkatanTrofik

Rantaimakananmerupakanperpindahanenergimakanandarisumberdayatumbuhanmelaluiseriorganismeataujalurmakanmemakan

Ada2tipedasarrantaimakanan:1. Rantaimakananrerumputan(grazingfoodchain)

(tumbuhan herbivora carnivora)contoh:Rantaimakanankolam(Plaktonikankecilularburungelang)Rantaimakanandarat(Pohonpisangulatburungpemakanserangga)

2. Rantaimakanansisa(detritusfoodchain)Detritusmerupakanhasilpenguraianzatzatorganikdapatberupahancuran,remukan,maupunfragmen.(bahanmati mikroorganisme predator)Contoh:sisa2daun cacingtanahkarnivor

Rantaimakananakansalingberkaitanmembentukjaringmakanan(foodweb).

Jaringjaringmakanandalamekosistemmerupakanperistiwamakandandimakanyangkompleks,karenasetiaporganismemungkinmemakanlebihdarisatumacamorganismedalamsaturantaimakananyangsamaataudimakanolehlebihdarisatujenisorganisme.

Rantaimakananyangpalingsederhanaterdapatdidaerahkutubpadamusimdingin,halinidisebabkanpadamusimdingncahayasedikitsehinggatanamanprodusensedikitdanakibatnyaherbivoradankarnivorajugasedikit.

Organismeyangsumbermakanannyadiperolehdaritumbuhandenganjumlahlangkahyangsamadisebutmempunyaitingkattofik(trophiclevel)yangsama.

TingkattrofikIadalahprodusen,tingkattrofikIIadalahherbivoradantingkattrofikIIIadalahcarnivora(konsumenII)

Penggolonganorganismeberdasarkantingkatantrofik(jenjangmakanan)didasarkanatasfungsiorganismedalamrantaimakanandanbukanberdasarkanatasspesies.Olehkarenaitusatuspesiesdalampopulasidapatmendudukilebihdarisatujenjangmakanan.

Efisiensiekologikadalahperbandinganarusenergipadaberbagaititiksepanjangrantaimakanan.

Komunitasmerupakankonsepyangpentingkarenadialamberbagaijenisorganismehidupbersamadalamsuatuaturandantidaktersebarbegitusajadanapayangdialamiolehkomunitasmakaakandialamijugaolehorganisme.Jadiuntukmemusnahkansuatuorganisme,dapatdilakukandenganjalanmengubahkomunitasnya.

Komunitasmayor/utamaadalahkomunitasbesaryangtidaktergantungkepadakomunitaslaindidekatnya.

Komunitasminoradalahkomunitasyangmasihbergantungkepadakomunitaslaindisekitarnya

Tidaksemuaorganismedalamsuatukomunitassamapentingnyadalammenentukankeadaanalamiahdanfungsidariseluruhkomunitas.

Dariratusanatauribuanjenisorganismeyangterdapatdalamkomunitashanyabeberapaspesiesyangberperanpentingsebagaipengendalikomunitasberdasarkanatasjumlah,ukuran,produksi,danaktivitasnya

Beberapaindeksyangpentingdalamkomunitas

1. Kepadatan/kelimpahan

Kepadatanadalahjumlahindividupersatuanluas(BrowerdanZar,1977)denganformulasisebagaiberikut:

Dimana:D=Kepadatan/kelimpahan(ind/m2)Ni=JumlahIndividuA=Luaspetakpengambilancontoh(m2)

ANiD =

2. Dominansiindex(Simpson)Indeksdominansimenggambarkankomposisijenisdalamkomunitas.

Dimana:Di =IndeksDominansini=Jumlahindividuspesieske iN=Jumlah totalindividun =Jumlah taksa/spesies

Nilaiindeksdominansiberkisarantara0 1. Dimendekati0,berartihampirtidakadaindividuyang

mendominansidanbiasanyadiikutidenganindekskeseragamanyangbesar.

Dimendekati1,berartiadasalahsatugenerayangmendominansidannilaiindekskeseragamansemakinkecil(Odum,1971).

H=IndeksKeanekaragamanPi= jumlahindividuspesieskei(ni)terhadaptotalindividu(N)

(ni/N)N=Jumlahtotalindividusemuaspesiesn =Jumlahtaksa/spesies

LegendredanLegendre(1983),membagikriteriadominansikedalam3kategoriyaitu:

D

Statement:

Keanekaragamanyangtinggimenyatakanrantaimakananyangpanjangdanbanyaksimbiosesehinggamengurangigoncanganakibatnyarantaimakananmenjadimantap.

Keanekaragamancenderungmeningkatpadakomunitasyangtelahtuadankeanekaragamanrendahpadakomunitasyangbaruterbentuk.

Keanekaragamanspesiessangatdipengaruhiolehtingkatanjenjangmakanan.Indekskeanekaragamanjugamerupakancarayangterbaikuntukmengetahuidanmenilaiadanyapencemaran.

Kriteriahasilkeanekaragaman(H)menurutBrowerdanZar(1977)adalahsebagaiberikut:

H

Dimana : E = Indeks KeseragamanH = Indeks KeanekaragamanH maks = Log 2 S; = (3,3219 Log S)S = Jumlah taksa/spesies

5.Keseragaman(Evenessindex)

Keseragamandapatdikatakansebagaikeseimbangan,yaitukomposisiindividutiapspesiesyangterdapatdalamsuatukomunitas.RumusIndeks Keseragaman dinyatakan sebagai berikut :

max'

HHE =

Nilaiindekskeseragamaniniberkisarantara0 1. Emendekati0,haliniberartipenyebaranindividutiapspesiestidak

samadan adakecenderunganterjadinyadominansispesiesyangdisebakanolehketidakstabilanfaktorfaktorlingkungan

Emendekati1,makahalinimenunjukkanbahwaekosistemtersebutdalamkondisiyangrelatifmantap,yaitujumlahindividutiapspesiesrelatifsama(BrowerdanZar,1977).

6.PolasebaranjenisUntukmengetahuipolasebaranjenissuatuorganismepadahabibatdigunakanmetodepolasebaranmorisita(BrowerandZar,1977).

( )12

=

NNNX

nId

Dimana:Id =IndekssebaranMorisitan =JumlahstasiunpengambilancontohN =JumlahtotalindividuyangterdapatdalamnplotX2 =Jumlahtotalindividuyangdiperoleh

HasilindeksMorisitayangdiperolehdikelompokkansebagaiberikut:Id1=polasebaranindividujenisbersifatmengelompok

Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28