ENERGI
Energi didefenisikan sebagai suatu kesanggupan untuk melakukan kerja. Untuk mengetahui perilaku energi perlu diketahui hukum-hukum termodinamika, yaitu:
a. Hukum termodinamika pertama
Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi tak pernah bertambah atau berkuran (tak pernah diciptakan baru dan dihancurkan). Misalnya cahaya, adalah salah satu bentuk energi; untuk itu dia dapat diubah menjadi kerja, panas, atau energi potensial dari makanan. Tergantung pada keadaan, tetapi tak pernah berkurang jumlahnya. .
b. Hukum termodinamika dua
Tak ada suatu proses pun yang menyangkut transformasi energi akan terjadi secara spontan, kecuali jika disertai degredasi energi dari bentuk yang pekat ke bentuk yang tipis (memencar).
Panas, misalnya dalam bentuk suatu objek yang panas akan segera memencar lebih ke dalam lingkungan yang dingin. Berbagai bentuk kehidupan selalu diikuti oleh perubahan-perubahan energi. Energi yang disampai ke permukaan bumi sebagai cahaya matahari diimbangi oleh energi yang keluar dari permukaan bumi sebagai radiasi panas. Esensi kehidupan ialah perkembangan dari perubahan-prubahan seperti pertumbuhan penggandaan dan sintesis.
Lingkungan Energi
Pada lapisan teratas atmosfer besarnya radiasi adalah kurang lebih 2 gcal/cm2/detik. Jumlah ini akan berkurang apabila melewati atmosfer, paling banyak 67 % (1,34 gcal/cm2/detik) yang dapat mencapai permukaan bumi pada tengah hari di musim panas. Radiasi matahari pada lapisan atmosfer adalah konstan dibandingkan dengan:
a. Hukum termodinamika pertama
Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi tak pernah bertambah atau berkuran (tak pernah diciptakan baru dan dihancurkan). Misalnya cahaya, adalah salah satu bentuk energi; untuk itu dia dapat diubah menjadi kerja, panas, atau energi potensial dari makanan. Tergantung pada keadaan, tetapi tak pernah berkurang jumlahnya. .
b. Hukum termodinamika dua
Tak ada suatu proses pun yang menyangkut transformasi energi akan terjadi secara spontan, kecuali jika disertai degredasi energi dari bentuk yang pekat ke bentuk yang tipis (memencar).
Panas, misalnya dalam bentuk suatu objek yang panas akan segera memencar lebih ke dalam lingkungan yang dingin. Berbagai bentuk kehidupan selalu diikuti oleh perubahan-perubahan energi. Energi yang disampai ke permukaan bumi sebagai cahaya matahari diimbangi oleh energi yang keluar dari permukaan bumi sebagai radiasi panas. Esensi kehidupan ialah perkembangan dari perubahan-prubahan seperti pertumbuhan penggandaan dan sintesis.
Lingkungan Energi
Pada lapisan teratas atmosfer besarnya radiasi adalah kurang lebih 2 gcal/cm2/detik. Jumlah ini akan berkurang apabila melewati atmosfer, paling banyak 67 % (1,34 gcal/cm2/detik) yang dapat mencapai permukaan bumi pada tengah hari di musim panas. Radiasi matahari pada lapisan atmosfer adalah konstan dibandingkan dengan:
(1) Radiasi matahari yang mencapai permukaan laut pada hari yang cerah.
(2) Sinar matahari yang menembus mendung sempurna.
(3) Cahaya yang menembus vegetasi
(2) Sinar matahari yang menembus mendung sempurna.
(3) Cahaya yang menembus vegetasi
Jadi, radiasi matahari semakin berkurang dan terjadi perubahan spektrum energi bilamana ia melewati awan, air dan vegetasi.
Konsep Produktivitas
Produktivitas ialah laju produksi azat-azat organik dalam suatu ekosistem yang dimulai dengan konversi energi cahaya matahari menjadi zat-zat organik melalui fotosintesis pada tumbuhan hijau.
Di bawah ini diberikan beberapa batasan (defenisi) yang penting:
1. Produktivitas primer dari suatu ekosistem ialah laju konversi energi cahaya menjadi zat organik melalui fotosintetis dan khemosintetis oleh organisme produser (terutama tumbuhan hijau).
Konsep Produktivitas
Produktivitas ialah laju produksi azat-azat organik dalam suatu ekosistem yang dimulai dengan konversi energi cahaya matahari menjadi zat-zat organik melalui fotosintesis pada tumbuhan hijau.
Di bawah ini diberikan beberapa batasan (defenisi) yang penting:
1. Produktivitas primer dari suatu ekosistem ialah laju konversi energi cahaya menjadi zat organik melalui fotosintetis dan khemosintetis oleh organisme produser (terutama tumbuhan hijau).
2. Produktivitas primer bruto ialah laju dari fotosintetis total, termasuk zat-zat organik yang dipakai untuk pernafasan selama masa pengukuran; dikenal pula dengan istilah asimilasi total.
3. Produktivitas primer neto ialah laju dari penyimpanan zat-zat organik di dalam jaringan tumbuh-tumbuhan setelah dikurangi pemakaian untuk pernafasan selama masa pengukuran, disebut juga fotosintetis nyata (apparent photosynthetis) atau asimilasi neto. Biasanya jumlah energi/zat organik yang digunakan untuk pernafasan ditambahkan kepada jumlah fotosintesis nyata, sebagai koreksi untuk menaksir jumlah produktivitas bruto.
4. Produktivitas komunitas neto, yaitu laju dari penyimpanan zat-zat organik yang tidak digunakan heterotrof (jadi, produktivitas primer neto dikurangi konsumsi oleh heterotrof) selama waktu pengukuran, biasanya selama musim tumbuh atau setahun.
5. Produktivitas skunder adalah laju dari penyimpanan energi pada tingkat konsumer atau dekomposer.
Rantai makanan, jaring-jaring makanan dan tingkat tropik
Pemindahan energi makanan dari sumbernya (tumbuhan) melalui serangkaian organisme dengan saling makan memakan, dinamakan rantai makanan. Rantai makanan tersebut tidaklah berjalan sendiri dan terpisah, tetapi berhubungan satu sama lainnya, membentuk jaring-jaring makanan. Pada dasarnya rantai makanan atau jaringan makanan adalah pengalihan energi, yang dimulai dari radiasi matahari yang diubah oleh produser ke dalam bentuk energi kimia dan energi potensial, dan seterusnya ke dalam bentuk-bentuk lainnya. Odum (1983) membagi rantai makanan dalam 2 tipe dasar, yaitu rantai makanan perumputan, yang mulai dari tumbuhan sebagai dasar herbivora yang merumput (organisme yang memakan tumbuhan hidup) dan terus ke carnivora (organisme pemakan binatang): dan rantai detritus, yang dimulai dari bahan-bahan mati ke mikro-organisme dan kemudian ke mikro-organisme yang makan sisa dari predatornya.
Kualitas Energi
Energi memiliki kualitas maupun kuantitas. Jumlah yang sama dari bentuk-bentuk energi yang berbeda bervariasi besar di dalam potensi kerjanya. Kualitas energi diukur dengan energi yang digunakan di dalam transformasi atau lebih spesifik dengan jumlah dari satu tipe energi yang diperlukan untuk membangun bentuk energi yang lain di dalam rantai transformasi energi seperti rantai makanan atau rantai konversi energi pembangkit tenaga listrik. Apabila kualitas yang dikonversi ke dalam bentuk-bentuk baru menurun, kualitas dari bagian yang dikonversi itu ditingkatkan secara proporsional pada tiap-tiap tahap. Dengan kata lain, apabila kuantitas menurun maka kualitas akan meningkat.
Suatu faktor kualitas dapat didefinisikan sebagai jumlah kalori sinar matahari yang perlu digunakan untuk memproduksi satu kalori dari bentuk kualitas yang lebih tinggi (misalnya makanan atau kayu). Struktur kimia sumber energi menentukan kualitasnya sebagai sumber makanan bagi konsumer. Apakah energi potensial di dalam suatu komponen tersedia bagi konsumer, tergantung pada nilai kualitas sumber sebagai makanan.
Pemindahan energi makanan dari sumbernya (tumbuhan) melalui serangkaian organisme dengan saling makan memakan, dinamakan rantai makanan. Rantai makanan tersebut tidaklah berjalan sendiri dan terpisah, tetapi berhubungan satu sama lainnya, membentuk jaring-jaring makanan. Pada dasarnya rantai makanan atau jaringan makanan adalah pengalihan energi, yang dimulai dari radiasi matahari yang diubah oleh produser ke dalam bentuk energi kimia dan energi potensial, dan seterusnya ke dalam bentuk-bentuk lainnya. Odum (1983) membagi rantai makanan dalam 2 tipe dasar, yaitu rantai makanan perumputan, yang mulai dari tumbuhan sebagai dasar herbivora yang merumput (organisme yang memakan tumbuhan hidup) dan terus ke carnivora (organisme pemakan binatang): dan rantai detritus, yang dimulai dari bahan-bahan mati ke mikro-organisme dan kemudian ke mikro-organisme yang makan sisa dari predatornya.
Kualitas Energi
Energi memiliki kualitas maupun kuantitas. Jumlah yang sama dari bentuk-bentuk energi yang berbeda bervariasi besar di dalam potensi kerjanya. Kualitas energi diukur dengan energi yang digunakan di dalam transformasi atau lebih spesifik dengan jumlah dari satu tipe energi yang diperlukan untuk membangun bentuk energi yang lain di dalam rantai transformasi energi seperti rantai makanan atau rantai konversi energi pembangkit tenaga listrik. Apabila kualitas yang dikonversi ke dalam bentuk-bentuk baru menurun, kualitas dari bagian yang dikonversi itu ditingkatkan secara proporsional pada tiap-tiap tahap. Dengan kata lain, apabila kuantitas menurun maka kualitas akan meningkat.
Suatu faktor kualitas dapat didefinisikan sebagai jumlah kalori sinar matahari yang perlu digunakan untuk memproduksi satu kalori dari bentuk kualitas yang lebih tinggi (misalnya makanan atau kayu). Struktur kimia sumber energi menentukan kualitasnya sebagai sumber makanan bagi konsumer. Apakah energi potensial di dalam suatu komponen tersedia bagi konsumer, tergantung pada nilai kualitas sumber sebagai makanan.
HABITAT
Habitat adalah tempat suatu makhluk hidup. Semua makhluk hidup mempunyai tempat hidup yang disebut habitat (Odum, 1993). Kalau kita ingin mencari atau ingin berjumpa dengan suatu organisme tertentu, maka harus tahu lebih dahulu tempat hidupnya (habitat), sehingga ke habitat itulah kita pergi untuk mencari atau berjumpa dengan organisme tersebut. Oleh sebab itu, habitat suatu organisme bisa juga disebut alamat organisme itu.Semua organisme atau makhluk hidup mempunyai habitat atau tempat hidup. Contohnya, habitat paus dan ikan hiu adalah air laut, habitat ikan mas adalah air tawar, habitat buaya muara adalah perairan payau, habitat monyet dan harimau adalah hutan, habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut, habitat pohon butun dan kulapang adalah hutan pantai, habitat cemara gunung dan waru gunung; adalah hutan Dataran tinggi, habitat manggis adalah hutan dataran rendah dan hutan rawa, habitat ramin adalah hutan gambut dan daerah dataran rendah lainnya, pohon-pohon anggota famili Dipterocarpaceae pada umumnya hidup di daerah dataran rendah, pohon aren habitatnya di tanah dataran rendah hingga daerah pegunungan, dan pohon durian habitatnya di dataran rendah.
Habitat adalah tempat suatu makhluk hidup. Semua makhluk hidup mempunyai tempat hidup yang disebut habitat (Odum, 1993). Kalau kita ingin mencari atau ingin berjumpa dengan suatu organisme tertentu, maka harus tahu lebih dahulu tempat hidupnya (habitat), sehingga ke habitat itulah kita pergi untuk mencari atau berjumpa dengan organisme tersebut. Oleh sebab itu, habitat suatu organisme bisa juga disebut alamat organisme itu.Semua organisme atau makhluk hidup mempunyai habitat atau tempat hidup. Contohnya, habitat paus dan ikan hiu adalah air laut, habitat ikan mas adalah air tawar, habitat buaya muara adalah perairan payau, habitat monyet dan harimau adalah hutan, habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut, habitat pohon butun dan kulapang adalah hutan pantai, habitat cemara gunung dan waru gunung; adalah hutan Dataran tinggi, habitat manggis adalah hutan dataran rendah dan hutan rawa, habitat ramin adalah hutan gambut dan daerah dataran rendah lainnya, pohon-pohon anggota famili Dipterocarpaceae pada umumnya hidup di daerah dataran rendah, pohon aren habitatnya di tanah dataran rendah hingga daerah pegunungan, dan pohon durian habitatnya di dataran rendah.
Istilah habitat dapat juga dipakai untuk menunjukkan tempat tumbuh sekelompok organisme dari berbagai spesies yang membentuk suatu komunitas. Sebagai contoh untuk menyebut tempat hidup suatu padang rumput dapat menggunakan habitat padang rumput, untuk hutan mangrove dapat menggunakan istilah habitat hutan mangrove, untuk hutan pantai dapat menggunakan habitat hutan pantai, untuk hutan rawa dapat menggunakan habitat hutan rawa, dan lain sebagainya. Dalam hal seperti ini, maka habitat sekelompok organisme mencakup organisme lain yang merupakan komponen lingkungan (komponen lingkungan biotik) dan komponen lingkungan abiotik.
ADAPTASI
Adaptasi adalah cara bagaimana organisme mengatasi tekanan lingkungan sekitarnya untuk bertahan hidup. Organisme yang mampu beradaptasi terhadap lingkungannya mampu untuk:
- memperoleh air, udara dan nutrisi (makanan).
- mengatasi kondisi fisik lingkungan seperti temperatur, cahaya dan panas.
- mempertahankan hidup dari musuh alaminya. bereproduksi.
- merespon perubahan yang terjadi di sekitarnya.
Organisme yang mampu beradaptasi akan bertahan hidup, sedangkan yang tidak mampu beradaptasi akan menghadapi kepunahan atau kelangkaan jenis.
Jenis Adaptasi
Adaptasi terbagi atas tiga jenis yaitu: Adaptasi morfologi adalah adaptasi yang meliputi bentuk tubuh. Adaptasi Morfologi dapat dilihat dengan jelas. Sebagai contoh: paruh dan kaki burung berbeda sesuai makanannya. Adaptasi Fisiologi adalah adaptasi yang meliputi fungsi alat-alat tubuh. Adaptasi ini bisa berupa enzim yang dihasilkan suatu organisme. Contoh: dihasilkannya enzim selulase oleh hewan memamah biak. Adaptasi Tingkah Laku adalah adaptasi berupa perubahan tingkah laku. Misalnya: ikan paus yang sesekali menyembul ke permukaan untuk mengambil udara.
1. Adaptasi Morfologi
Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi morfologi, antara lain gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya.
2. Adaptasi Fisiologi
Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya adalah Kelenjar bau Musang dapat mensekresikan bau busuk dengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya.
3. Adaptasi Tingkah Laku
Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya,Pura-pura tidur atau mati. Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.
RELUNG
Istilah relung (nische) pertama kali dikemukakan oleh Joseph Grinnell pada tahun 1917. Menurut Grinner, relung merupakan bagian dari habitat yang disebut dengan mikrohabitat. Dengan pandangan seperti ini, Grinnell mengatakan bahwa setiap relung hanya dihuni oleh satu spesies. Pandangan relung yang dikemukakan oleh Grinnell inilah yang disebut dengan relung habitat. Contoh, jika kita mengatakan relung habitat dari kalajengking, maka kita akan menjelaskan mikrohabitat kalajengking tersebut. Dengan demikian kitaharus menjelaskan pada suhu dan kelembaban berapa kalajengking hidup, apakah dia tahan terhadap cahaya atau tidak, apakah dia hidup di tanah dalam lubang, atau di pohon, dan sebagainya.
Setelah Grinnell, Charles Elton (1927) secara terpisah menyatakan bahwa relung merupakan fungsi atau peranan spesies di dalam komunitasnya. Maksud dari fungsi dan peranan ini adalah kedudukan suatu spesies dalam komunitas dalam kaitannya dengan peristiwa makan memakan dan pola-pola interaksi yang lain. Inilang yang disebut dengan relung trophik. Sebagai contoh kalau kita menyatakan relung trophik dari katak sawah, maka kita harus menjelaskan bahwa katak itu makan apa dan dimakan oleh siapa, apakah dia herbivore, karnivora, atau omnivore, apakah dia bersifat competitor bagi yang lain, dll.
Berbeda dengan Elton, maka Hutchinson(1958) menyatakan bahwa relung adalah kisaran berbagai variabel fisik dan kimia serta peranan biotik yang memungkinkan suatu spesies dapat survival dan berkembang di dalam suatu komunitas. Inilah yang disebut dengan relung multidimensi (hipervolume). Sependapat dengan pengertian relung ini, maka Kendeigh (1980) menyatakan bahwa relung ekologik merupakan gabungan khusus antara factor fisiko kimiawi (microhabitat) dengan kaitan biotik (peranan) yang diperlukan oleh suatu spesies untuk aktifitas hidup dan eksistensi yang terus menerus di dalam komunitas. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa relung multidimensi merupakan gabungan dari relung habitat dan relung trophik. Sebagai contoh, kalau menyatakan relung multidimensi dari tikus sawah, berarti kita menjelaskan tentang mikrohabitatnya dan sekaligus menjelaskan tentang apa makanannya dan siapa predatornya, dll.
Sebagai perkembangan dari konsep-konsep relung terdahulu, maka Odum (1971) mengetengahkan konsep / relung azasi yang dinyatakan sebagai hipervolume yang sangat kompleks (n-hipervolume) yang berpenghuni abstrak maksimum bila suatu spesies tidak terhambat oleh spesies yang lain. Di samping itu, Odum (1971) menyatakan bahwa relung nyata adalah hipervolume yang lebih kecil yang dihuni oleh sejumlah individu yang masih mungkin mendapat pengaruh/hambatan dari spesies lain.
Daftar Pustaka
Untuk bagian Evolusi, Sukresi Primer & Sekunder, serta Faktor Pembatas Fisik dan Indikator Ekologi dapat dilihat di http://kuroikazenoumi.blogspot.com/2011/04/ekologi-laut-tropis-enjoy-d.html
