A. Aliran Energi
1. Tingkat Trofik
Aliran Energi adalah jalur satu arah dari perubahan energi pada suatu ekosistem. Proses aliran energi dapat terjadi karena adanya proses makan & dimakan.
Tingkat Trofik adalah setiap kelompok organisme yang memiliki sumber makanan tertentu.
Dalam suatu ekosistem terdapat beberapa macam tingkat trofik :
♥ Produsen / Autotrof
Selutuh organisme berklorofil seperti tumbuhan & ganggang hijau yang dapat mengolah makanannya melalui proses fotosintesis.
♥ Konsumen / Hetedrof
Seluruh organisme yang tidak mengolah makanannya. Konsumen di kelompokkan :
» Konsumen Tingkat Pertama I ( Konsumen Primer )
Kelompok organisme yang secara langsung memakan produsen. Anggota konsumen primer adalah kelompok Herbivora / pemakan tumbuhan, seperti :
» Konsumen Tingkat Kedua II ( Konsumen Sekunder )
Kelompok organisme yang memakan konsumen primer.
» Konsumen Tingkat Ketiga III ( Konsumen Tersier )
Sekelompok organisme yang memakan konsumen sekunder, ternyata konsumen sekunder & tersier beranggotakan kelompok karnivora / pemakan daging, seperti :
- Singa,
- Elang,
- Ular,
- Serigala, dsb.
Selain itu konsumen primer, sekunder, dsb dapat juga merupakan kelompok omnivora, yaitu organisme yang memakan tumbuhan & hewan seperti :
♥ Dekomposer / Detritivora
Menggunakan sisa materi organik & produk terdekat posisi lainnya :
Detritus dapat berupa bangkai, feses, daun busuk, dsb.
Detritivora adalah organisme yang memakan destritus.
2. Rantai Makanan & Jaring-Jaring Makanan
Proses makan & dimakan antara satu tingkat trofik dengan tingkat trofik lainnya membentuk urutan dengan arah tertentu.
B. Piramida Ekologi
1. Piramida Jumlah
Menggunakan jumlah organisme yang terdapat di dalam satu tingkat trofik, semakin banyak jumlah organisme dalam satu tingkat trofik, maka semakin luas bangunan piramida yang terbentuk.
2. Piramida Biomassa
Piramida yang menggambarkan total biomassa yang terdapat pada tiap tingkat.
3. Piramida Energi
Mengembangkan produktifitas energi suatu tingkat trofik dalam ekosistem selama periode tertentu.
C. Produktivitas Ekosistem
Pemasukkan & Penyimpanan energi dalam suatu ekosistem.
1. Produktivitas Primer
Kecepatan organisme autotrof menyimpan & mengubah energi cahaya matahari menjadi molekul organik.
Produktifitas Primer Kotor (PPK) adalah seluruh energi / bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis.
Produktifitas Primer Bersih (PPB) adalah jumlah energi / bahan yang dihasilkan dari proses fotosintesis dikurangi dengan energi yang digunakan dalam aktifitas repirasi.
PPB = PPK – Respirasi
2. Produktivitas Sekunder
Kecepatan organisme heterotrof mengubah & menyimpan energi yang didapatkan dari makanannya.
D. DAUR BIOGEOKIMIA
Perpindahan materi kimia dari lingkungan ke dalam tubuh organisme dikembalikan lagi, ke alam, yang dalam prosesnya melibatkan komponen dalam ekosistem.
Didalam terdapat 30-40 unsur kimia yang dibutuhkan oleh pertumbuhan & perkembangan organisme, diantaranya :
- Karbon (C).
- Hidrogen (H),
- Nitrogen (N),
- Sulfur (S),
- Oksigen (O), dsb.
Daur Materi dapat dibagi menjadi :
♥ Daur Materi Senyawa
Daur materi kimia yang selama proses perpindahannya hanya terjadi proses perubahan bentuk ikatan molekulnya tetap.
♥ Daur Materi Unsur
Daur materi kimia yang selama proses perpindahannya melibatkan perubahan bentuk & ikatan molekul.
1. Daur Air
Perpindahan air yang berkesinambungan & menyebabkan keseimbangan & menyebabkan keseimbangan jumlah airt yang terdapat di lautan, di darat, & atmosfer. Daur air melibatkan proses :
- Evaporasi ( Penguapan ),
- Transpirasi ( Penguapan air dari organ tumbuhan ),
- Presipitasi ( Hujan, Salju ),
- Kondensasi ( Pembentukan Awan ).
2. Daur Karbon
Perpindahan unsur karbon dari lingkungan ke dalam organisme & kembali lagi lingkungan. Karbon adalah unsur senyawa penyusutan organik.
6CO2 + 12H2O + Cahaya Matahari → C6H12O6 + 6H2O → 6CP2 + 12 H2O + Energi
3. Daur Nitrogen
Peristiwa pindahnya materi nitrogen dari lingkungan ke organisme & kembali lagi ke alam. Peristiwa daur nitrogen meliputi peristiwa penting, yaitu :
♥ Fiksasi Nitrogen
Proses perubahan gas nitrogen (N2), yang tidak reaktif menjadi amonia (NH3), yang lebih reaktif.
♥ Nitrifikasi
Perubahan senyawa amonia (NH3) atau amonium (NH4+) yang berbentuk ketika amonia bereaksi dengan air) menjdi nitrat. Proses ini meliputi 2 tahap :
» Tahap 1 : Perubahan amonia atau amonium menjadi nitrit (NO2–) oleh bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus.
» Tahap 2 : Proses oksidasi yang mengubah nitrit menjadi nitrat yang dilakukan oleh bakteri Nitrobacter.
Nitrosomonas/Nitrosococcus
NH3/ NH4+ → NO2–
Nitrobacter
NO2– → NO3–
♥ Asimilasi
Di dalam proses asimilasi akar tanaman menyerap senyawa nitrat (NH3–), amonia (NH3) atau amonium kemudian mengubahnya menjadi molekul penyusun senyawa protein & asam nukleat.
♥ Amonifikasi
Terjadi karena dekomposer mengubah senyawa nitrogen organik yang terdapat pada organisme mati menjadi amonia atau amonium.
♥ Denitrifikasi
Berlangsung di dalam tanah, yaitu ketika terjadi proses perubahan (NO3–) menjadi gas N2 kembali ke atmosfer.
4. Daur Oksigen
Perpindahan senyawa oksigen yang ada di atmosfer, biosfer, & litosfer. Dalam proses fotosintesis senyawa CO2 & senyawa H2O diubah menjadi senyawa O2 dan glukosa.
5. Daur Fosfor
Makhluk hidup memerlukan fosfor sebagai bahan utama penyusun asam nukleat, fosfolipid, ATP, tulang, & gigi. Berbeda dengan daur sebelumnya di dalam Daur Fosfor, tidak terjadi proses pelepasa unsur untuk senyawa fosfor ke atmosfer karena tidak ada gas yang mengandung fosfor.
6. Daur Sulfur
Proses perpindahan sulful dari lingkungan ke organisme & kembali kelingkungan. Beberapa jenis bakteri yang berpengaruh dalam daur sulfur di antaranya adalah Desulfobrio dan Desulfomaculum yang mengubah silfur menjadi hidrogen sulfida (H2S).