rantai makanan, jaring makanan, piramida makanan (makalah ikd febri irawan 05091002006 teknik...
Post on 27-Jul-2015
18.892 Views
Preview:
TRANSCRIPT
MAKALAH ILMU KEALAMAN DASAR
RANTAI MAKANAN, JARING – JARING MAKANAN, dan PIRAMIDA MAKANAN
OLEH :
FEBRI IRAWAN
05091002006
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDERALAYA
2010
KATA PENGANTAR
Berkat rahmat Allah SWT. Penyusunan makalah mengenai “ Rantai
Makanan, Jaring – jaring makanan, dan Piramida Makanan “ dapat diselesaikan
dengan baik. Makalah ini merupakan hasil yang diperoleh oleh mahasiswa dalam
mengikuti pembelajaran Ilmu Kealaman Dasar dan dapat juga dijadikan panduan
dalam mengikuti pembelajaran Ilmu Kealaman Dasar.
Penyusunan makalah ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah
memberikan masukan sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan
terimakasih diucapkan penyusun kepada orang tua, dan teman – teman kelompok
yang telah memberikan partisipasi demi kesempurnaan makalah ini.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa dalam mengikuti
pembelajaran Ilmu Kealaman Dasar.
Indralaya, 03 Juni 2010
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL......................................................................................... i
KATA PENGANTAR....................................................................................... ii
DAFTAR ISI..................................................................................................... iii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 4
A. Latar Belakang ......................................................................... 4
B. Rumusan Masalah..................................................................... 5
BAB II PEMBAHASAN............................................................................. 6
A. Pengertian Rantai Makanan beserta contoh............................... 6
B. Pengertian Jaring – jaring Makanan beserta contoh.................. 13
C. Pengertian Piramida Makanan beserta contoh........................... 15
BAB III PENUTUP...................................................................................... 26
A. Kesimpulan............................................................................... 26
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 27
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan
antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu
tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup
yang saling mempengaruhi. Penggabungan dari setiap unit biosistem yang
melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga
aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus
materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua
energi yang ada. Dalam ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang
bersama-sama dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme akan
beradaptasi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga mempengaruhi
lingkungan fisik untuk keperluan hidup.Pengertian ini didasarkan pada hipotesis
Gaia, yaitu: "organisme, khususnya mikroorganisme, bersama-sama dengan
lingkungan fisik menghasilkan suatu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi
cocok untuk kehidupan". Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan kimia
atmosfer dan bumi sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain di tata
surya. Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem
ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan
fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut,
inilah yang disebut dengan hukum toleransi. Misalnya: Panda memiliki toleransi
yang luas terhadap suhu, namun memiliki toleransi yang sempit terhadap
makanannya (bambu). Dengan demikian, panda dapat hidup di ekosistem dengan
kondisi apapun asalkan dalam ekosistem tersebut terdapat bambu sebagai sumber
makanannya. Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar
kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan
teknologi dan memanipulasi alam.
B. Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang masalah diatas maka dapat dirumuskan
permasalahan sebagai berikut :
“ Bagaimana terjadinya rantai makanan, jaring – jaring makanan, dan piramida
makanan yang dapat dilihat dalam ruang lingkup ekosistem “
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Rantai Makanan beserta contoh
Rantai makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber daya
tumbuhan melalui seri organisme atau melalui jenjang makan (tumbuhan-herbivora-
carnivora). Pada setiap tahap pemindahan energi, 80%–90% energi potensial hilang
sebagai panas, karena itu langkah-langkah dalam rantai makanan terbatas 4-5
langkah saja. Dengan perkataan lain, semakin pendek rantai makanan semakin besar
pula energi yang tersedia.
Ada dua tipe dasar rantai makanan:
1. Rantai makanan rerumputan (grazing food chain). Misalnya: tumbuhan-
herbivora-carnivora.
2. Rantai makanan sisa (detritus food chain). Bahan mati mikroorganisme
(detrivora = organisme pemakan sisa) predator.
Suatu rantai adalah suatu pola yang kompleks saling terhubung, rantai makanan
di dalam suatu komunitas yang kompleks antar komunitas, selain daripada itu, suatu
rantai makanan adalah suatu kelompok organisma yang melibatkan perpindahan
energi dari sumber utamanya (yaitu., cahaya matahari, phytoplankton, zooplankton,
larval ikan, kecil ikan, ikan besar, binatang menyusui). Jenis dan variasi rantai
makanan adalah sama banyak seperti jenis/spesies di antara mereka dan tempat
kediaman yang mendukung mereka. Selanjutnya, rantai makanan dianalisa
didasarkan pada pemahaman bagaimana rantai makanan tersebut memperbaiki
mekanisme pembentukannya (gambar ). Ini dapat lebih lanjut dianalisa sebab
bagaimanapun jenis tunggal boleh menduduki lebih dari satu tingkatan trophic di
dalam suatu rantai makanan ( Krebs 1972 in Johannessen et al, 2005).
CONTOH : Rantai Makanan Pada Pantai Berlumpur
Gambar. Rantai makanan di wilayah pesisir (Long, 1982 in Johannessen et al, 2005)
Dalam bagian ini, diuraikan tiga bagian terbesar dalam rantai makanan
(Johannessen et al, 2005) yaitu: phytoplankton, zooplankton, dan infauna benthic.
Sebab phytoplankton dan zooplankton adalah komponen rantai makanan utama dan
penting, dimana bagian ini berisi informasi yang mendukung keberadaan organisme
tersebut. Sedangkan, infauna benthic adalah proses yang melengkapi pentingnya
rantai makanan di dalam ekosistem pantai berlumpur. Selanjutnya, pembahasan ini
penekananya pada bagaimana mata rantai antara rantai makanan dan tempat
berlundungnya (tidal flat; pantai berlumpur).
1. PHYTOPLANKTON
Pertumbuhan phytoplankton di wilayah pantai berlumpur diatur dengan suatu
interaksi antara matahari, hujan, bahan gizi, dan gerakan massa air, serta convergensi
yang di akibatkan oleh arus laut. Sampai jumlah tertentu produksi phytoplankton
tergantung pada cuaca, dengan pencampuran dan stratifikasi kolom air yang
mengendalikan produktivitas utama. Percampuran massa air vertikal yang kuat
mempunyai suatu efek negatif terhadap produktivitas, dengan mengurangi
perkembangan phytoplankton maka terjadi penambahan energi itu sendiri dan
penting bagi fotosintesis. Bagaimanapun, pencampuran vertikal adalah juga
diuntungkan karena proses penambahan energi, yang membawa bahan gizi (nutrient)
dari air menuju ke permukaan di mana mereka dapat digunakan oleh phytoplankton.
2. ZOOPLANKTON DAN HETEROTROPHS LAIN
Zooplankton dan heterotrophs lain (suatu tingkatan organisma trophic
sekunder yang berlaku sebagai consumer utama organik) di dalam kolom air mengisi
suatu relung ekologis penting sebagai mata rantai antara produksi phytoplankton
utama dan produktivitas ikan. Ikan contohnya, dengan ukuran panjang antara 50 -
200 milimeter, seperti; ikan herring juvenile dan dewasa, smelt, stickleback, sand
lance, dan ikan salem dewasa, minyak ikan, hake, pollock, lingcod, sablefish, dan
ikan hiu kecil, memperoleh bagian terbesar gizi mereka dari zooplankton dan
heterotrophs lain. Penambahan konsumen utama ini adalah mangsa utama untuk
sculpins, rockfish, ikan hiu, burung, dan paus ballen (Strimbling and Cornwel, 1997)
Di muara sungai Duwamish (dengan kedalaman ±4), ditemukan ikan salem muda
memangsa gammarid amphipods yang lebih besar dari ukuran tubuhnya. Selain itu,
ikan salem juga menyukai jenis Corophium salmonis dan Eogammarus
confervicolus. Sebagai tambahan, gammarid amphipods, dalam bentuk juvenille
mengkonsumsi calanoid dan harpacticoid copepods. Merah muda pemuda ikan
salem, pada sisi lain, lebih menyukai harpacticoids yang diikuti oleh calanoid
copepods. Juvenille chinook mempercayakan kepada gammaridean amphipods dan
calanoid copepods sebagai betuk diet mereka. Di awali studi oleh Zedler (1980),
menunjukkan bahwa 85 sampai 92 % zooplankton di teluk adalah calanoid
copepods. Secara teknis, istilah zooplankton mengacu pada format hewan plankton,
yang tinggal di kolom air dan pergerakan utama semata-mata dikendalikan oleh
keadaan insitu lingkungan (current movement). Bagaimanapun, yang mereka lakukan
akan mempunyai kemampuan untuk berpindah tempat vertikal terhadap kolom air
dan boleh juga berpindah tempat secara horisontal dari pantai ke laut lepas sepanjang
yaitu musim semi dan musim panas dalam untuk mencari lokasi yang cocok untuk
pertumbuhan mereka. Migrasi vertikal menciptakan sonik lapisan menyebar ketika
zooplankton bergerak ke permukaan pada malam hari dan tempat yag terdalam pada
siang hari. Pada daerah berlumpur dengan olakan gelombang besar, migrasi vertical
zooplankton akan terhalang. Sedangkan, migrasi horisontal musiman mengakibatkan
zooplankton akan mengalami blooming (pengkayaan).
3. INFAUNA DAN EPIFAUNA BENTHIC
Infauna Benthic (organisma yang tinggal di sedimen) dan epifauna
(organisma yang mempertahankan hidup di sedimen) adalah suatu kumpulan taxa
berbeda-beda mencakup clam, ketam, cacing, keong, udang, dan ikan. Sedangkan
burrowers, adalah binatang pemakan bangkai, pemangsa, dan pemberi makan/tempat
makan sejumlah phytoplankton, zooplankton, sedimen, detritus dan nutrient lainnya.
Mereka berperan penting dalam jaring makanan di pantai berlumpur, juga
bertindak sebagai konvertor untuk pembuatan bahan-bahan organik pada tingkatan
trophic lebih tinggi, sehingga menyokong peningkatan produktivitas alam bebas
(wildlife) dan ikan. Di lain pihak, ikan-ikan demersal, neretic, dan pemangsa
terestrial contohnya elasmobranchs ( ikan hiu, skates dan manta rays-pari), flatfish
dan bottomdwelling jenis lainnya; shorebirds; mamalia laut, termasuk ikan paus dan
berang-berang laut; dan manusia. Dengan diuraikannya secara rinci bagaimana
berbagai rantai makanan terhubung ke dalam suatu jaringan makanan terpadu pada
benthic community dalam system dinamika pantai berlumpur adalah penting untuk di
jawab bahwa ekosistem pantai berlumpur ini berperan di dalam keseimbangan
produktifitas primer perairan.
Proses-proses Fisik di Pantai Berlumpur
Fenomena pergerakan air dan aliran sedimen di daerah pesisir, lebih khusus
untuk dataran delta dan hutan mangrove adalah fenomena khusus dan spesifik.
Genesa pantai berlumpur oleh Sunarto (2002), tersusun oleh materi lebek/lumpur.
Proses sedimentasi dipantai dapat dibedakan menjadi deposisi dan siltasi (Simeoni et
al, 2002). Deposisi umumnya diartikan sebagai pengendapan sedimen lepas
(klastik), sedangkan siltasi atau pelumpuran diartikan sebagai pengendapan material
lumpur atau sedimen lembek (Nittrouer and Kravitz, 1996).
Proses hydro-physical yang terjadi di pantai berlumpur adalah suatu rejim
dari seluruh variabel kejadian dimana angka rata-rata menjadi penting sebagai acuan
melihat pergerakan air (current),dinamika pasang surut (tidal assymetri) dan energi
gelombang (wave energy) pada suatu musim (Carter, 2002). Pergerakan massa air
ini banyak mempengaruhi keberadaan organisme pantai berlumpur (Elliot et al,
1998). Pergerakan uni-directional, multi-directional dan ocillatory, adalah tiga tipe
yang berbeda pergerakan massa air di pantai berlumpur dimana pergerakan air ini
akan memberikan tekanan yang menguntungkan keadaan lingkungan itu sendiri
(Carter, 2002). Selain itu, selama badai (storm event) di daerah pantai berlumpur
akan menimbulkan perubahan ekstrim pembentukan energi dan arah gelombang
(Pethick, 1984) Dyer, 1998). Menurut Buller and McMannus (1979) pantai
berlumpur sangat sensitive terhadap pengaruh perubahan hydro-physical lingkungan
perairan. Sebagai contoh, aksi gelombang yang muncul secara periodik dapat
merubah paras pantai berlumpur secara fisik akibat diterjang badai, sehingga lumpur
atau pasir akan terangkat setinggi 20 cm. Seperti adanya kejadian badai, merupakan
suatu mekanisme penting yang dapat mengurutkan kembali sedimen (lumpur), sisa-
sisa partikel kasar dan pelepasan kembali kealam sedimen-sedimen yang telah
tercemar (Buller and McManus, 1979).
Proses-proses fisik di pantai berlumpur merupakan suatu sistem yang saling kait-
mengkait antara sistem daratan dan lautan. Pada sistem di estuaria adalah merupakan
contoh kasus yang menarik, di karenakan pada sistem inilah pada umumnya tedapat
pantai berlumpur. Aliran energi pada wlayah estuari mencakup aliran keluar dan
aliran kedalam, yang dapat merubah bentuk bentang alam dari sistem estuari tersebut
(Towned, 2004) Secara umum estuaria merupakan bagian dari pantai dimana aliran
sungai bermuara. Terdapat berbagai cara dalam mendefinisikan dan mengklasifikasi
estuaria. Dimana, estuaria dipandang sebagai daerah yang terjangkau oleh aliran
pasang surut dari laut terbuka, terdapat gradien salinitas dan densitas yang dihasilkan
oleh proses pertemuan antara aliran air laut salinitas tinggi dan air sungai bersalinitas
rendah (Dyer, 1998.,Towned, 2004).
Gambar. Model Sistemis Aliran di Daerah Estuari (Towned, 2004)
Disajikan pada model sistemik di atas (gambar 5) oleh Towned (2004),
membagi atas tiga (3) kompartement utama sebagai acuan terjadinya proses aliran di
daerah estuari. Kompartement pertama adalah: Marine System, dimana proses utama
sebagai pengendali gerak adalah tekanan (pressure) sehingga terbentuknya
hembusan yang mengakibatkan angin dan gelombang (Finlayson, 2005). Pusatnya
adalah merupakan olakan yang berasal dari pasang surut dan peningkatan massa air
laut. Kompartemen selanjutnya adalah: Estuary, terbagi atas dua bagian utama
adalah dimensi butiran sedimen (granula) dan bentuk alamiah estuaria, pengaruh
utama yang terjadi pada sistem ini adalah prosess terjadinya aktivitas pasang surut
(tidal assymetri) sehingga terjadi gerakan aliran seperti current density dan
secondary circulation.
Lain halnya proses sistemis dinamika pergerakan sedimen di daerah estuari
adalah merupakan satu kesatuan yang tidak terpisahkan di antara ketiga sistem yang
ada di wilayah pesisir. Contoh kasus pada gambar 6, memperlihatkan bahwa
behaviour system dari pantai berlumpur (Towned, 2004) di awali oleh pengaruh laut
(marine system) dan daratan (catchment basin). Sifat neutral bouyant pada sistem
estuari mempengaruhi sifat aliran (arus) baik dari darat maupun laut sehingga
sedimen akan terkonsentrasi di muara sungai (Long et al, 2000).
Gambar. Model Sistemis Aliran Sedimen Halus di Daerah Estuari (Towned,
2004)
Demikianpula, proses yang terjadi di pantai berpasir, dimana proses keluar
masuknya air di dalam sistem karena adanya pengaruh dari tiga (3) model sistem
yang ada. Pertama adalah pada sistem laut (marine system), dominan di pantai
berpasir adalah sedimen halus menumpuk membentuk dan terakumulasi di wilayah
estuari (Anthony dan Orford, 2002). Morfodinamika pantai rendah (estuaria, pantai
berpasir, berlumpur, lagoon) sudah dilakukan banyak penelitian dengan
menggunakan skala waktu tercatat di awali oleh : Sherman et al., 1994) Hegge et al.,
1996) Jackson, 1999) Lampe et al., 2003 Goodfellow dan Stephenson, 2005) dan
juga untuk jangka waktu panjang sudah di mulai oleh Nordstrom dan Jackson, 1992
Benavente et al., 2000 dan Costas et al., 2005.
Dari analisis sistem yang di lakukan oleh Towned, didukung pula oleh Costas
et al, 2005, bahwa distribusi sedimen mengarah kemuara akan memiliki ukuran
butiran sediman yang lebih kecil, sampai di bagian tengah daerah estuaria (mid –
estuaria). Perbedaan yang ditunjukkan oleh Allen, 1972 in Lampe et al, 2003
disebabkan karena di daerah estuaria tersebut mengalami gangguan oleh adanya
aktivitas manusia. Dimana umumnya daerah estuaria sendiri adanya pemanfaatan
berlebih dengan didirikannya banyak daerah industri.
Oleh karena itu, dinamika sifat fisik di wilayah pantai berlumpur merupakan
suatu fenomena tersendiri, walaupu telah mengalami banyak gangguan campur
tangan manusia akan tetapi wilayah ini sendiri belumlah mendapat perhatian khusus
di dalam memanfaatkan sebagai lahan potensial.
B. Pengertian Jaring – Jaring Makanan beserta contoh
Jaring- jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang saling berhubungan satu
sama lain sedemikian rupa sehingga membentuk seperi jaring-jaring. Jaring-jaring
makanan terjadi karena setiap jenis makhluk hidup tidak hanya memakan satu jenis
makhluk hidup lainnya.
Laut merupakan salah satu bagian utama dari komposisi permukaan bumi.
Perbandingan daratan dan lautan adalah 30 % bagian dari permukaan bumi adalah
daratan, dan 70 % sisanya adalah lautan. Presentase wilayah lautan yang besar ini
akan lebih mudah diamati jika dibagi berdasarkan sub–sub bagian, dan prinsip
ekologi yang berlangsung didalamnya. Nybaken (1992) membagi secara garis besar
daerah perairan laut, menjadi 2 (dua) kawasan utama yaitu pelagik dan bentik. Zona
pelagik adalah zona permukaan laut yang menerima cahaya matahari (fotik),
sedangkan zona bentik adalah zona dasar laut yang kurang atau tidak sama sekali
menerima cahaya matahari (afotik).
Pada zona pelagik terdapat 3 jenis ekosistem utama, dan umum dijumpai,
yaitu ekosistem terumbu karang, padang lamun, dan hutan mangrove. Ketiga
ekosistem ini memiliki produktivitas primer yang tinggi. Terumbu karang merupakan
suatu ekosistem yang memiliki produktivitas tertinggi di seluruh ekosistem alamiah
yang terdapat di sekitarnya. Romimohtarto dan Juwana (1999) menyatakan bahwa
produktivitas primer rata-rata terumbu karang adalah 20.000 Kcal/m2/tahun atau
sekitar 10 g/m2/hari. Nybakken (1992) menyatakan terumbu memiliki kemampuan
untuk menahan bahan organik dan menjalankan fungsinya seperti layaknya sebuah
kolam yang akan menampung sesuatu segala dari luar.
Bahan organik yang tertampung adalah indikator kesuburan ekosistem
terumbu karang. Karena bahan organik tersebut akan didekomposisi oleh bakteri dan
selanjutnya menjadi nutrien anorganik yang dapat dimanfaatkan oleh produser untuk
kebutuhan fotosintesis. Nutrien tersebut berupa Karbon organik, Nitrogen, dan
Posfat. Selanjutnya kesuburan ekosistem terumbu karang, menghadirkan
keanekaragaman (biodiversity) organisme perairan di dalamnya. Dimana organisme-
organisme perairan ini memiliki fungsi secara ekonomi dan ekologi. Secara ekonomi,
Nontji (1993) menjelaskan bahwa organisme yang hidup di terumbu mempunyai
nilai niaga seperti udang karang, rajungan, kerang lola dan berbagai jenis ikan
karang, yang biasanya dimanfaatkan sebagai ikan hias.
Pemanfaatan secara ekonomi semata-mata, akan menyebabkan degradasi
lingkungan dan overeksploitasi dimana akan memberikan dampak negatif secara
ekologi. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah kajian yang mendalam tentang materi
unsur hara yang mempengaruhi biodiversity dan untuk mengetahui beberapa
organisme perairan yang dalam siklus hidupnya berinteraksi dengan ekosistem
karang, seperti pada jaring makanan.
Secara garis besar tingkat trofik dalam jejaring makanan dibagi menjadi dua
kelompok, yaitu kelompok produsen yang bersifat autotrof karena dapat
memanfaatkan energi matahari untuk mengubah bahan-bahan anorganik menjadi
karbohidrat dan oksigen yang diperlukan seluruh makhluk hidup, dan kelompok
konsumen yang tidak dapat mengasimilasi bahan makanan dan oksigen secara
mandiri (heterotrof).
Contoh : Jaring makanan terumbu karang
Nybakken (1992) mengelompokkan produsen yang terdapat pada jaring makanan
karang adalah alga koralin, alga hijau alga coklat dan zooxanthella. Dari gambar
diatas dapat diamati bahwa produser dikonsumsi oleh sejumlah organisme
avertebrata seperti bintang laut raksasa ( Acanthaster planci ) dan invertebrata seperti
ikan kepe-kepe (Chaetodontidae). Terdapat juga organisme yang memakan alga
yang banyak terdapat di ekosistem karang seperti ikan famili Acanthuridae. Tipe
pemangsaan yang ada adalah 50-70 % karnivora. Goldman dan Talbot 1976 dalam
Nybakken (1992) menyatakan bahwa banyak dari ikan karnivora di ekosistem
terumbu karang adalah opurtunistik. Mengambil apa saja yang berguna bagi mereka.
Mereka juga memakan mangsa yang berbeda pada tingkatan yang berbeda dalam
siklus kehidupan mereka.
C. Pengertian Piramida Makanan beserta contoh
Fenomena interaksi antara rantai-rantai makanan dan hubungan metabolisme
menyebabkan berbagai komunitas memiliki struktur tropik tertentu. Demikian pula
pada berbagai ekosistem seperti : ekosistem danau, hutan, terumbu karang, padang
rumput juga memiliki struktur tropik tertentu. Struktur tropik dapat diukur dan
digambarkan dengan biomassa per satuan luas maupun dengan banyaknya energi
yang diserap per satuan waktu pada tingkat tropik yang berurutan (Resosoedarmo,
1985)
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi,
dimana tingkat pertama atau tingkat produsen merupakan tingkatan yang paling
dasar dari tingkat-tingkat berikutnya hingga membentuk puncaknya.
Piramida ekologi (seperti pada gambar) dapat mengukur struktur tropik dan
fungsi tropik berupa : piramida jumlah individu (A), piramida biomassa (B), dan
piramida energi. Piramida biomassa dianggap lebih baik daripada piramida jumlah
individu karena disini hubungan kuantitatif biomassa dapat terlihat. Piramida ekologi
memberikan gambaran kasar tentang efek hubungan rantai pangan untuk kelompok
ekologi secara menyuluruh (Resosoedarmo, 1985)
Gambar : A. Contoh piramida jumlah. Jumlah organisme (tidak termasuk pengurai) di padang rumput disusun menurut tingkat tropik. B. Contoh piramida biomassa dari suatu ekosistem terumbu karang. Angka-angka adalah bobot kering biomassa C. Contoh piramida energi berdasarkan nilai tahunan. Sebagian dari energi total yang ditambat sebagai biomassa organik yang secara potensial tersedia sebagai makanan bagi populasi lain dalam tingkat tropik berikutnya ditunjukkan dengan angka dalam kurung.
Piramida ekologi dipergunakan untuk menunjukkan hubungan kuantitatif
komponen biologis dalam ekosistem. Menurut fungsinya piramida ekolagi dapat
menggambarkan struktur tropik dan fungsi tropik melalui 3 tipe piramida ekologi,
yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi.
Gambar : Bentuk piramida ekologi
a. Piramida Jumlah
Piramida jumlah mengelompokkan individu yang menempati daerah tertentu
berdasarkan tingkat tropiknya. Piramida jumlah melukiskan jumlah individu
organisme yang ada pada tiap tingkat tropik, seperti organisme di tingkat trofik
pertama biasanya paling melimpah, sedangkan organisme di tingkat trofik kedua,
ketiga, dan selanjutnya makin berkurang. Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan
komunitas normal, jumlah tumbuhan sebagai produsen selalu lebih banyak daripada
organisme herbivora sebagai konsumen I. Demikian pula jumlah herbivora selalu
lebih banyak daripada jumlah karnivora tingkat 1 yang akan berperan sebagai
konsumen II. Karnivora tingkat 1 juga selalu lebih banyak daripada karnivora
tingkat 2, jadi piramida jumlah ini di dasarkan atas jumlah organisme di tiap tingkat
trofik.
Gambar : Piramida jumlah
b. Piramida Biomassa
Piramida ini mengelompokkan individu-individu yang mewakili tiap tingkat
tropik berdasarkan biomassanya. Biomassa disebut juga standing crop yaitu jumlah
nyata materi hidup yang terkandung dalam ekosistem.Biomassa juga dapat diartikan
sebagai ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Piramida ini dianggap lebih baik
daripada piramida jumlah karena hubungan kuantitatif biomassa dapat terlihat.
Massa individu ditimbang setelah terlebih dahulu dikeringkan sehingga diperoleh
berat kering individu. Biomassa individu dinyatakan dalam satuan berat/satuan luas
atau gram berat kering/m2. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka
rata-rata berat organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah
organisme di tiap tingkat diperkirakan.Piramida biomassa umumnya menyempit
secara tajam dari produsen di bagian dasar ke karnivora tingkat atas di bagian ujung,
karena transfer energi antara tingkat-tingkat tropik adalah sedemikian tidak efisien.
Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh
organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram.Untuk menghindari kerusakan
habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel dan diukur, kemudian total
seluruh biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti ini akan didapat informasi
yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem.
Gambar : Piramida Biomassa
c .Piramida energi
Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita
butuhkan tentang ekosistem tertentu. Lain dengan Piramida energi yang dibuat
berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi
mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem.
Piramida energi disebut juga piramida produktifitas dan dinyatakan dalam mg berat
kering/m2/waktu. Dibandingkan dengan kedua piramida yang lain, piramida nergi
merupakan piramida terbaik yang dapat menggambarkan dinamika kehidupan dari
komponen-komponen penyusun ekosistem karena :
1. Dapat memberikan gambaran yang dinamis dan menyeluruh dalam satuan
ruang dan waktu tentang kecepatan perpindahan energi potensial dalam
bentuk materi (bahan makanan) di sepanjang rantai makanan atau tingkat
tropik yang berurutan.
2. Bentuk piramida tidak dipengaruhi oleh variasi dalam ukuran maupun laju
metabolisme individu-individu yang berada pada setiap tingkatan tropik.
Oleh karena itu apabila semua sumber energi diperhitungkan maka bentuk
piramida energi tidak pernah terbalik karena sesuai dengan hukum
termodinamika II.
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 : Piramida energi
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 sebagian dari zat makanan yang dikonsumsi.
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.
Ahli-ahli ekologi mengumpulkan informasi pada sebuah piramida biomasa
pada Isle Royale. Mereka meneliti hubungan piramida diantara tanaman, rusa dan
serigala. Dalam sebuah penelitian mereka menemukan bahwa diperlukan tanaman
seberat 346 kg untuk makanan rusa seberat 27 kg. Rusa seberat inilah yang
diperlukan untuk makanan serigala seberat 0,45 kg.
Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yang
tersedia di tiap tingkat trofik. Berkurang-nya energi yang terjadi di setiap trofik
terjadi karena hal-hal berikut.
1. Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat
trofik selanjutnya.
2. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicerna dan dikeluarkan sebagai
sampah.
3. Hanya sebagaian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh
organisme, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.
Energi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi
diperoleh organismee dari makanan yang dikonsumsinya dan dipergunakan untuk
aktivitas hidupnya.
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama kehidupan. Tumbuhan berklorofil
memanfaatkan cahaya matahari untuk berfotosintesis. Organisme yang menggunakan
energi cahaya untuk merubah zat anorganik menjadi zat organik disebut
kemoautotrof Organisme yang menggunakan energi yang didapat dari reaksi kimia
untuk membuat makanan disebut kemoautotrof.Energi yang tersimpan dalam
makanan inilah yang digunakan oleh konsumen untuk aktivitas hidupnya.
Pembebasan energi yang tersimpan dalam makanan dilakukan dengan cara
oksidasi (respirasi). Golongan organisme autotrof merupakan makanan penting bagi
organisme heterotrof, yaitu organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri
misalnya manusia, hewan, dan bakteri tertentu. Makanan organisme heterotrof
berupa bahan organik yang sudah jadi.
Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke
bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen
primer, konsumen tingkat tinggi, sampai ke saproba di dalam tanah. Siklus ini
berlangsung dalam ekosistem
Beberapa usaha telah dilakukan untuk mengukur alirn energi melalui rantai
makanan. Salah satu yang paling mendalam ialah dilaksanakan oleh H.T. Odum pada
ekosistem sungai, Silver Spring, di Florida. Beliau menemukan bahwa hasil produsen
ialah 8833 kkal/m2/tahun (perhatikan gambar di bawah). Sebagain besar dari bahan
ini (5465 kkal) menjadi sisa-sisa tambahan yang dihancurkan oleh pengurai atau
aliran keluar sistem. Herbivora mengkonsumsi 3368 kkal/m2/tahun. Lebih dari 1.890
kkal hilang, terutama melalui respirasi seluler. Jadi produktivitas bersih herbivora
adalah 1478 kkal/m2/tahun. Hal ini merupakan 17% dari produktivitas bersih
produsen. Beberapa konsemen primer mati dan sisanya hancur disitu atau diangkut
ke hilir. Hanya 383 kkal/m2/tahun dikonsumsi oleh konsumen sekunder. Diantaranya
316 kkal digunakan dalam respirasi, yang hanya bersisa 67 kkal/m2/tahun
produktivitas bersih pada tingkat tropik tersebut. Ini hanya 4% dari produktivitas
berih dari tingkatan sebelunya. Efesiensi rendah seperti ini adalah khas bagi
karnivora. Dari produktivitas bersih tersebut pada tingkatan konsumen sekunder
(karnivora pertama), akhirnya 46 kkal hilang karena hancur dan pengangkutn hilir.
Hanya 21 kkal/m2/tahun samapai pada konsumen tersier. Dari jumlah ini mereka
menggunakan 15 kkal dalam respirasi, dan mempunyai produktivitas bersih hanya
sebesr 6 kkal/m2/tahun (Kimball,1983)
Gambar : Aliran energi melalui Silver Spring (Berdasarkan data yang diperoleh Howard T.
Odum)
Dari aliran energi dan data Odum untuk produktivitas bersih pada berbagai
tingkatan tropik di Silver Springs, kita memperoleh piramida energi seperti yang
ditunjukkan pada gambar di bawah ini :
Gambar : Piramida energi di Silver Springs, Florida. Angka merupakan hasil bersih pada setiap tingkatan tropik yang dinyatakan dalam kkal/m 2/tahun. (Berdasarkan data yang diperoleh Howard T. Odum)
Pada setiap mata rantai makanan sebagian besar energi matahari, yang
semuanya ditangkap oleh autotrof yang berfotosintesis, dihamburkan kembali ke
alam sekitarnya (sebagai panas). Maka kita dapat menyimpulkan bahwa jumlah total
energi yang tersimpan dalam tubuh popuasi tertentu tergantung pada tingkatan
tropiknya. Sebagai contoh seperti pada gambar,jumlah total energi yang terdapat
dalam populasi katak harus jauh lebih kecil daripada yang ada dalam serangga yang
merupakan mangsanya. Pada gilirannya, serangga hanya mempunyai sedikit energi
yang disimpan dalam tumbuhan yang dimakannya. Penurunan jumlah total energi
yang tersedia pada tingkat tropik dapat diterangkan melalui piramida energi
(Kimball, 1983)
.
Gambar 10 : Piramida energi. Pada setiap rantai makanan, energi yang semula disimpan oleh tumbuhan rumput autotrofik
dihamburkan
Bentuk - bentuk piramida ekologi di beberapa ekosistem
Piramida jumlah dalam suatu akre rumput taman ( Odum, dalam Kimball,1983)
Piramida biomassa di Silver Spring, Florida (a) dan piramida terbalik biomassa
dalam suatu danau (Kimball,1983)
Piramida ekologi pada ekosistem perairan terbuka hingga hutan-hutan yang luas
Keterangan Gambar :
o P = produsen, C1= konsumen primer, C2= konsumen sekunder, C3= konsumen tersier
(karnivora puncak), S = saprotrof (bakteri & cendawan), D = pengurai (bakteri,
cendawan + detrivora).
o A. Data tumbuhan padang rumput dari Evans dan Cain,1952; data binatang dari
Walcott,1937; hutan daerah beriklim sedang didasrkan atas hutan-hutan Wytham
dekat Oxford, England
o B. Saluran Inggris, Harvey 1950, Danau Wisconsin (danau Webwer), Juday 1942,
Padang Tua Georgia, E.P.Odum, 1957 ; terumbu karang, Hutan Panama, F.B.Golley
dan G. Child
o C. Silver Springs, H.T. Odum, 1957
o D. Danau Italia (Lago Magiore), Ravera 1969
o E. Arthropoda tanah, Engelmann, 1968
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan
hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya sangat
kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan timbal balik
antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati membentuk sistem ekologi yang disebut
ekosistem. Di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, aliran energi, dan siklus
biogeokimia Setiap ekosistem juga memiliki suatu struktur tropic (trophic structure)
dari hubungan makan-memakan. Para ahli ekologi membagi spesies dalam suatu
komunitas atau ekosistem ke dalam tingkat-tingkat tropic (trophic levels)
berdasarkan nutriennya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2008. Rantai Makanan. http://trimendes.com/Web development,info media .
(11 September 2008)
Anonim, 2008. Piramida Ekologi. http://freewebs.com/aget/materi.html. (11
September 2008)
Champbell, Neil.A,1999.Biology.California : University of California Riverside
Fajrina, S, 2008. Biologi. http : //sudewi-biologi.blogspot.com/”Biologi”
Kimball, Jhon.W, 1983.Biologi ( Edisi ke lima jilid 3). Jakarta : Erlangga.
Kristanto,P,2002. Ekolgi Industri. Yogyakarta : Andi bekerjasama LPPM Universitas
Kristen Petra Surabaya.
Odum,E.P.1996.Dasar-dasar Ekologi (edisi ke 3). Yogyakarta :Gajah Mada
University Press
Phai.2008.RantaiMakaan
http://ilmupedia.com/index.php/component/content/article/40-aksi-
interaksi/133 aliran energi .(5 September 2008)
Resosoedarmo,S.1985.Pengantar Ekologi. Jakarta : PPs IKIP Jakarta Bekerjasama
dengan BKKBN Jakarta.
top related