EKOLOGI

I.              PENDAHULUAN

Inti permasalahan hidup adalah hubungan makhluk hidup, khususnya manusia, dengan lingkungan hidupnya. Ilmu tentang hubungan timbal balik makhluk hidup dengan lingkungannya disebut ekologi. Oleh karena itu permasalahan lingkungan hidup pada hakikatnya adalah permasalahan ekologi.

Istilah Ekologi diperkenalkan oleh Ernest Haeckel (1869), berasal dari bahasa Yunani, yaitu : Oikos =Tempat Tinggal (rumah) Logos = Ilmu, telaah.

 Oleh karena itu Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan sesamanya dan dengan lingkungnya. Odum (1993) menyatakan bahwa ekologi adalah suatu studi tentang struktur dan fungsi ekosistem atau alam dan manusia sebagai bagiannya. Struktur ekosistem menunjukkan suatu keadaan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu termasuk keadaan densitas organisme, biomassa, penyebaran materi (unsur hara), energi, serta faktor-faktor fisik dan kimia lainnya yang menciptakan keadaan sistem tersebut

Fungsi ekosistem menunjukkan hubungan sebab akibat yang terjadi secara keseluruhan antar komponen dalam sistem. Ini jelas membuktikan bahwa ekologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timbal balik antara makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya, serta dengan semua komponen yang ada di sekitarnya

II.              RUMUSAN MASALAH

A.    Apa pengertian ekologi?

B.     Bagaimana Prinsip-prinsip ekologi?

C.    Jelaskan hukum minimum dan teori toleransi!

III.              PEMBAHASAN

A.    Pengertian ekologi

Ekologi adalah ilmu yangmempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya.[1] Berasal dari kata Yunani oikos ("habitat") dan logos("ilmu"). Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya. Istilah ekologi pertama kali dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834 – 1,914). Pengertian lingkungan meliputi tempat dan segala apa yang terdapat di sekitar kita, mulai dari yang terbatas di rumah tangga sampai yang terluas, yaitu angkasa raya atau alam semesta.[2]

Ekologi adalah cabang ilmu biologi yangbanyak memanfaatkan informasi dari berbagai ilmu pengetahuan lain, seperti : kimia, fisika, geologi, dan klimatologi untuk pembahasannya. Penerapan ekologi di bidang pertanian dan perkebunan di antaranya adalah penggunaan kontrol biologi untuk pengendalian populasi hama guna meningkatkan produktivitas. Ekologi berkepentingan dalam menyelidiki interaksi organisme dengan lingkungannya. Pengamatan ini bertujuan untuk menemukan prinsip-prinsip yang terkandung dalam hubungan timbal balik tersebut. Ekologi dan ekonomi mempunyai banyak persamaan. Hanya saja dalam ekologi mata uang yang dipakai dalam transaksi bukanlah uang rupiah atau dolar tetapi materi, energy dan informasi. Arus materi, energy dan informasi dalam suatu komunitas atau antara beberapa komunitas mendapat perhatian utama dalam ekologi, seperti halnya arus uang dalam ekonomi. Oleh karena itu ekologi juga dapat dikatakan sebagai ekonomi alam, yang merupakan transaksi dalam bentuk materi energi dan informasi.

Dalam ekologi, makhluk hidup dipelajari sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya. Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. [3]

B.     Prinsip-prinsip ekologi

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba.

Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

1.    Faktor abiotik

a)      Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu. Suhu internal suatu organisme sesungguhnya dipengaruhi oleh pertukaran panas dengan lingkungannya, dan sebagian organisme tidak dapat mempertahankan suhu tubuhnya lebih tinggi beberapa derajat diatas atau dibawah suhu lingkungan sekitarnya.

b)      Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. Cahaya juga penting bagi perkembangan dan perilaku banyak tumbuhan dan hewan yang sensitif terhadap fotoperiode, yaitu panjang relatif siang dan malam hari. Foto periode merupakan suatu indikator yang lebih dapat dipercaya dibandingkan dengan suhu, dalam membari petunjuk mengenai kejadian musiman.

c)      Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.

d)     Batu dan Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan. Struktur fisik, pH, dan komposisi batuan serta tanah akan membatasi persebaran tumbuhan dan hewan yang memakannya, sehingga menjadi salah satu penyebab timbulnya pola mengelompok pada area tertentu yang acak pada ekosistem terestrial yang sering kita lihat. Pada ekosistem akuatik dapat mempengaruhi dapat mempengaruhi faktor  kimiawi dalam air.

e)      Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda. Makhluk hidup tertentu mampu hidup pada ketinggian tertentu, dan begitupun sebaliknya ada pula tumbuhan yang tidak dapat bertahan pada ketinggian tertentu, atau tidak mampuberkembang secara maksimal.

f)       Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu. Angin memperkuat pengaruh suhu lingkungan pada organisme dengan cara meningkatkan hilangnya panas melalui penguapan (evaporasi) dan konveksi (faktor pendinginan oleh angin). Angin juga menyebabkan hilangnya air di organisme dengan cara meningkatkan laju penguapan pada hewan dan laju transpirasi pada tumbuhan. Seain itu angin dapat menyebabkan pengaruh yang sangat mendasar pada bentuk pertumbuhan tumbuhan yaitu dengan cara menghambat pertumbuhan anggota tubuh.

g)      Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja[4]

h)      Gangguan periodik, yaitu gangguan yang sangat merusk lingungan, misalnya kebkran hutan, gunung meletus, banjir bandang, badai, dan lainnya. Setelah adanyua gangguan tersebut daerah akan di kolonisasi ulang oleh organisme yang masih bisa bertahan, akan tetapi struktur komunitas akan mengalami suatu suksesi perubahan selama proses pemulihan.

2.    Faktor biotik

adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. Faktor biotik juga meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan Sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba.

·         Individu
Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Dalam mempertahankan hidup, setu jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis. Misalnya, seekor hewan harus mendapatkan makanan, mempertahankan diri terhadap musuh alaminya, serta memelihara anaknya. Untuk mengatasi masalah tersebut, organisme harus memiliki struktur khusus seperti : duri, sayap, kantung, atau tanduk. Hewan juga memperlihatkan tingkah laku tertentu, seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan.

·         Populasi

adalah Kumpulan individu sejenis yang hidup padasuatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi pohon kelapa di kelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang. Ukuran populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi.

Ada beberapa faktor penyebab kecepatan rata-rata dinamika populasi. Dari alam mungkin disebabkan oleh bencana alam, kebakaran, serangan penyakit, sedangkan dari manusia misalnya tebang pilih. Populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing individu anggotanya. Karakteristik ini antara lain : kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), potensi biotik, penyebaran umur, dan bentuk pertumbuhan. Natalitas dan mortalitas merupakan penentu utama pertumbuhan populasi. Dinamika populasi dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk organisme yang dapat bergerak, misalnyahewan dan manusia. Imigrasi adalah perpindahan satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat kelompok dari jenisnya.Emigrasi adalah peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun. Secara garis besar, imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi, sedangkan mortalitas dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi. Populasi hewan atau tumbuhan dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok. Pertambahan atau penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis dari lingkungannya, misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama.

·         Komunitas

            ialah kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi. Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya.

·         Ekosistem,

 Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

C.    Hukum minimum dan teori toleransi

1.      Hukum Minimum

“Untuk dapat bertahan dan hidup dalam keadaan tertentu, suatu organisme harus memiliki bahan-bahan yang penting diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan keperluan-keperluan dasar ini bervariasi antara jenis dan dengan keadaan” Dalam keadaan ini, bahan  penting yang tersedia dalam jumlah paling dekat mendekati minimum yang diperlukan adalah merupakan pembatas. Hukum ini dikembangkan oleh Justus Van Leibig (1840).

Liebig mempelajari pengaruh berbagai faktor pada pertumbuhan tanaman. Ia mendapatkan bahwa hasil panen selalu dibatasi bukan saja oleh unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah besar dalam lingkungan, tetapi oleh beberapa bahan seperti Zn, yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit dan jarang sekali dalam tanah. Liebig menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman tergantung pada jumlah minimum. Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Minimum Liebig.

Dasar-dasar utama harus ditambahkan pada konsep ini untuk penggunaannya dalam praktek. Pertama, bahwa Hukum Minimum Liebig dapat dipakai hanya dalam keadaan yang tetap, yaitu bila pemasukan dan pengeluaran energi adalah seimbang. Misalnya CO2 adalah faktor pembatas utama dalam danau dan oleh karena itu produktivitas seimbang dengan kecepatan penyediaan CO2 yang berasal dari proses pembusukan bahan organik dengan cahaya, nitrogen, fosfor dan unsur-unsur utama lainnya yang dipergunakan dalam jumlah banyak dalam keadaan yang stabil seimbang. Kedua adalah faktor interaksi. Beberapa tumbuhan memperlihatkan bahwa kebutuhan Zn lebih sedikit bila tumbuh di bawah naungan dari pada dengan cahaya penuh. Konsentrasi Zn yang rendah dalam tanah akan berkurang sifat membatasnya bagi tanaman yang berada di bawah naungan dibanding dengan cahaya penuh pada kondisi yang sama.

2.      Hukum Toleransi

Salah satu perkembangan yang penting dalam kajian faktor lingkungan terjadi pada tahun 1913, ketika Victor Shelford mengemukakan hukum toleransi.

Hukum ini mengemukakan pentingnya toleransi dalam menerangkan distribusi makhluk hidup. Hukum toleransi menyatakan bahwa untuk setiap faktor lingkungan suatu spesies mempunyai suatu kondisi minimum dan maksimum yang dapat dipikulnya, di antara kedua harga ekstrim ini merupakan rentangan toleransi, termasuk di dalamnya kondisi optimum.

Beberapa prinsip yang lebih rendah yang mendukung hukum toleransi  adalah:

a.                   Makhluk hidup mungkin memiliki rentangan toleransi yang lebar terhadap suatu faktor dan sempit untuk faktor lain.

b.                   Makhluk hidup dengan rentangan toleransi yang lebar untuk semua faktor tampaknya akan tersebar secara meluas.

c.                   Bilamana suatu kondisi lingkungan sangat minimum, maka akan berpengaruh terhadap kondisi lingkungan lainnya. Misalnya, apabila nitrat dalam tanah terbatas jumlahnya, maka resistensi rumput terhadap kekeringan akan menurun.

d.                  Seringkali terjadi bahwa makhluk hidup di alam tidak selalu berada dalam kondisi optimum. Dalam hal ini faktor yang lain menjadi sangat penting. Contoh: anggrek dapat tumbuh dengan baik apabila terkena sinar langsung daripada di dalam tempat teduh, namun kelembapan lebih menguntungkan mereka.

e.                   Pada waktu reproduksi, faktor lingkungan sangat penting. Batas-batas toleransi pada biji-bijian, telur, embrio, kecambah dan larva hewan umumnya lebih pendek.

IV.              KESIMPULAN

Istilah Ekologi diperkenalkan oleh Ernest Haeckel (1869), berasal dari bahasa Yunani, yaitu : Oikos =Tempat Tinggal (rumah) Logos = Ilmu, telaah.

Oleh karena itu Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan sesamanya dan dengan lingkungnya. Odum (1993) menyatakan bahwa ekologi adalah suatu studi tentang struktur dan fungsi ekosistem atau alam dan manusia sebagai bagiannya. Struktur ekosistem menunjukkan suatu keadaan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu termasuk keadaan densitas organisme, biomassa, penyebaran materi (unsur hara), energi, serta faktor-faktor fisik dan kimia lainnya yang menciptakan keadaan sistem tersebut.

Dalam ekologi, makhluk hidup dipelajari sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya. Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik.

Faktor abiotik diantaranya yaitu suhu, sinar matahari, air, angin, batu dan tanah, sedangkan faktor biotik diantaranya adalah individu, populasi, komunitas, ekosistem.

Hukum Minimum “Untuk dapat bertahan dan hidup dalam keadaan tertentu, suatu organisme harus memiliki bahan-bahan yang penting diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan keperluan-keperluan dasar ini bervariasi antara jenis dan dengan keadaan” Dalam keadaan ini, bahan  penting yang tersedia dalam jumlah paling dekat mendekati minimum yang diperlukan adalah merupakan pembatas. Hukum ini dikembangkan oleh Justus Van Leibig (1840).

Hukum Toleransi ,Salah satu perkembangan yang penting dalam kajian faktor lingkungan terjadi pada tahun 1913, ketika Victor Shelford mengemukakan hukum toleransi. Beberapa prinsip yang lebih rendah yang mendukung hukum toleransi  adalah:

·         Makhluk hidup mungkin memiliki rentangan toleransi yang lebar terhadap suatu faktor dan sempit untuk faktor lain.

·         Makhluk hidup dengan rentangan toleransi yang lebar untuk semua faktor tampaknya akan tersebar secara meluas.

·         Bilamana suatu kondisi lingkungan sangat minimum, maka akan berpengaruh terhadap kondisi lingkungan lainnya. Misalnya, apabila nitrat dalam tanah terbatas jumlahnya, maka resistensi rumput terhadap kekeringan akan menurun.

·         Seringkali terjadi bahwa makhluk hidup di alam tidak selalu berada dalam kondisi optimum. Dalam hal ini faktor yang lain menjadi sangat penting. Contoh: anggrek dapat tumbuh dengan baik apabila terkena sinar langsung daripada di dalam tempat teduh, namun kelembapan lebih menguntungkan mereka.Pada waktu reproduksi, faktor lingkungan sangat penting. Batas-batas toleransi pada biji-bijian, telur, embrio, kecambah dan larva hewan umumnya lebih pendek.

V.              PENUTUP

            Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Allah yang telah melimpahkan rahmat, taufik, hidayat, serta inayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas makalah ini, semoga uraian-uraian yang kami sampaikan dalam makalah ini dapat bermanfaat bagi saya sendiri dan para pembaca.

            Saya menyadari makalah ini masih kurang sempurna, maka dari itu kritik dan saran yang konstruktif sangat membantu dalam kesempurnaan makalah ini. Saya berdo’a  kepada Allah semoga Allah meridhoi makalah ini. Amin . . .

DAFTAR PUSTAKA

Campbell dkk., Biologi, 2004, Jakarta: Erlangga

D.dwidjoseputro. ekologi manusia dengan lingkunganya. .1987, Jakarta: erlangga

Otto soemarwoto,Ekologi, linfgkungan hidup dan pengembangan. Jakarta, penerbit Djambatan

http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0027%20Bio%201-6b.htm. Senin, 12-3-2012/13.00

---

[1] Campbell dkk., Biologi, 2004, Jakarta: Erlangga

[2]D.dwidjoseputro. ekologi manusia dengan lingkunganya. .1987, Jakarta: erlangga. Hal 1-3

[3] Otto soemarwoto,Ekologi, linfgkungan hidup dan pengembangan. Jakarta, penerbit Djambatan

[4] http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0027%20Bio%201-6b.htm