ekosistem

Pengertian

Ekosistem adalah komunitas organisme hidup (tanaman, hewan dan mikroba) dalam hubungannya dengan komponen tak hidup dari lingkungan mereka (hal-hal seperti udara, air dan tanah mineral), berinteraksi sebagai suatu sistem. [2] Komponen ini dianggap saling berkaitan satu sama melalui siklus hara dan aliran energi [3]. Sebagai ekosistem didefinisikan oleh jaringan interaksi antara organisme, dan antara organisme dan lingkungan mereka, [4] mereka bisa datang dalam berbagai ukuran tetapi biasanya meliputi spesifik, ruang terbatas [5] (meskipun beberapa ilmuwan mengatakan bahwa planet seluruh ekosistem) [6].
Energi, air, nitrogen dan tanah mineral yang lain komponen abiotik penting dari ekosistem. Energi yang mengalir melalui ekosistem diperoleh terutama dari matahari. Hal ini biasanya memasuki sistem melalui fotosintesis, proses yang juga menangkap karbon dari atmosfer. Dengan makan pada tanaman dan pada satu sama lain, hewan memainkan peran penting dalam pergerakan materi dan energi melalui sistem. Mereka juga mempengaruhi jumlah tanaman dan biomassa mikroba hadir. Dengan mogok bahan organik mati, dekomposer melepaskan karbon kembali ke atmosfer dan memfasilitasi siklus hara oleh nutrisi mengkonversi disimpan dalam biomassa mati kembali ke bentuk yang dapat dengan mudah digunakan oleh tanaman dan mikroba lainnya. [7]
Ekosistem dikendalikan baik oleh faktor eksternal dan internal. Faktor eksternal seperti iklim, bahan induk yang membentuk tanah dan topografi, mengontrol struktur keseluruhan ekosistem dan cara sesuatu bekerja di dalamnya, tetapi tidak sendiri dipengaruhi oleh ekosistem. [8] faktor eksternal lainnya termasuk waktu dan potensi biota. Ekosistem bersifat dinamis entitas-selalu, mereka yang mengalami gangguan periodik dan sedang dalam proses pemulihan dari beberapa gangguan masa lalu. [9] Ekosistem dalam lingkungan yang sama yang terletak di berbagai belahan dunia bisa berakhir melakukan hal yang sangat berbeda hanya karena mereka memiliki kolam yang berbeda dari spesies yang ada. [8] Pengenalan non-spesies asli dapat menyebabkan perubahan substansial dalam fungsi ekosistem. Faktor internal tidak hanya mengontrol proses ekosistem, tetapi juga dikontrol oleh mereka dan sering tunduk pada loop umpan balik. [8] Sementara input sumber daya umumnya dikendalikan oleh proses eksternal seperti iklim dan bahan induk, ketersediaan sumber daya dalam ekosistem dikendalikan oleh faktor internal seperti kompetisi dekomposisi, root atau shading [8] faktor internal lainnya termasuk gangguan, suksesi dan jenis spesies yang ada.. Meskipun manusia ada dan beroperasi dalam ekosistem, efek kumulatif mereka cukup besar untuk mempengaruhi faktor eksternal seperti iklim. [8]
Keanekaragaman hayati mempengaruhi fungsi ekosistem, seperti melakukan proses gangguan dan suksesi. Ekosistem menyediakan berbagai barang dan jasa di mana orang tergantung, prinsip-prinsip pengelolaan ekosistem menunjukkan bahwa daripada mengelola spesies individu, sumber daya alam harus dikelola pada tingkat ekosistem itu sendiri. Klasifikasi ekosistem ke dalam unit ekologis homogen merupakan langkah penting menuju pengelolaan ekosistem yang efektif, tetapi tidak ada, satu yang disepakati cara untuk melakukan hal ini.
Sejarah dan perkembangan

Arthur Tansley, seorang ahli ekologi Inggris, adalah orang pertama yang menggunakan "ekosistem" dalam sebuah karya diterbitkan. [Fn 1] [10] Tansley merancang konsep untuk menarik perhatian pentingnya transfer bahan antara organisme dan lingkungan mereka. [11] Ia kemudian disempurnakan istilah, menggambarkannya sebagai "seluruh sistem, termasuk ... tidak hanya organisme-kompleks, tapi juga seluruh kompleks dari faktor fisik membentuk apa yang kita sebut lingkungan" [12]. Tansley dianggap ekosistem tidak hanya sebagai unit alami, tetapi sebagai isolat jiwa [12]. Tansley kemudian [13] mendefinisikan batas spasial ekosistem menggunakan ecotope panjang.
G. Evelyn Hutchinson, seorang limnologist perintis yang adalah sezaman dengan Tansley, menggabungkan ide-ide Charles Elton tentang ekologi trofik dengan orang-orang dari ahli geokimia Rusia Vladimir Vernadsky untuk menunjukkan bahwa ketersediaan mineral nutrisi dalam produksi terbatas danau alga yang akan, pada gilirannya, membatasi kelimpahan hewan yang memakan ganggang. Raymond Lindeman mengambil ide-ide ini satu langkah lebih lanjut untuk menunjukkan bahwa aliran energi melalui danau adalah pendorong utama dari ekosistem. Hutchinson siswa, saudara Howard T. Odum dan Eugene P. Odum, lanjut mengembangkan "pendekatan sistem" untuk mempelajari ekosistem, yang memungkinkan mereka untuk mempelajari aliran energi dan material melalui sistem ekologi.
ekosistem proses.

Energi dan karbon masuk ke ekosistem melalui fotosintesis, yang dimasukkan ke dalam jaringan hidup, dipindahkan ke organisme lain yang memakan yang hidup dan materi tanaman mati, dan akhirnya dirilis melalui respirasi [14] Kebanyakan nutrisi mineral, di sisi lain, yang didaur ulang dalam. Ekosistem . [15]
Ekosistem dikendalikan baik oleh faktor eksternal dan internal. Faktor eksternal, juga disebut faktor negara, mengontrol struktur keseluruhan ekosistem dan cara sesuatu bekerja di dalamnya, tetapi tidak sendiri dipengaruhi oleh ekosistem. Yang paling penting dari ini adalah iklim. [8] Iklim menentukan bioma di mana ekosistem tertanam. Pola curah hujan dan temperatur musiman menentukan jumlah air yang tersedia bagi ekosistem dan pasokan energi yang tersedia (dengan mempengaruhi fotosintesis) [8]. Materi Induk, materi geologi yang mendasari yang menimbulkan tanah, menentukan sifat tanah ini, dan mempengaruhi pasokan nutrisi mineral. Topografi juga mengontrol proses ekosistem dengan mempengaruhi hal-hal seperti iklim mikro, pengembangan tanah dan pergerakan air melalui sistem. Ini mungkin perbedaan antara ekosistem hadir di lahan basah terletak di depresi kecil di lanskap, dan yang sekarang pada lereng bukit yang curam yang berdekatan. [8]
Faktor eksternal lain yang memainkan peran penting dalam fungsi ekosistem termasuk biota waktu dan potensial. Ekosistem bersifat dinamis entitas-selalu, mereka yang mengalami gangguan periodik dan sedang dalam proses pemulihan dari beberapa gangguan masa lalu [9] Waktu berperan dalam pengembangan tanah dari batuan telanjang dan pemulihan masyarakat dari gangguan.. [ 8] Demikian pula, himpunan organisme yang berpotensi dapat hadir di suatu daerah juga dapat memiliki dampak besar pada ekosistem. Ekosistem dalam lingkungan yang sama yang terletak di berbagai belahan dunia bisa berakhir melakukan hal yang sangat berbeda hanya karena mereka memiliki kolam renang yang berbeda dari spesies yang ada [8]. Pengenalan non-spesies asli dapat menyebabkan perubahan substansial dalam fungsi ekosistem.
Tidak seperti faktor eksternal, faktor internal dalam ekosistem tidak hanya mengontrol proses ekosistem, tetapi juga dikontrol oleh mereka. Akibatnya, mereka sering tunduk pada loop umpan balik. [8] Sementara input sumber daya umumnya dikendalikan oleh proses eksternal seperti iklim dan bahan induk, ketersediaan sumber daya dalam ekosistem dikendalikan oleh faktor internal seperti kompetisi dekomposisi, root atau shading. [8] Faktor-faktor lain seperti gangguan, suksesi atau jenis spesies ini juga faktor internal. Kegiatan manusia yang penting di hampir semua ekosistem. Meskipun manusia ada dan beroperasi dalam ekosistem, efek kumulatif mereka cukup besar untuk mempengaruhi faktor eksternal seperti iklim.

Produksi primer

Produksi primer adalah produksi bahan organik dari sumber karbon anorganik. Sangat banyak, ini terjadi melalui fotosintesis. Energi yang dimasukkan melalui proses ini mendukung kehidupan di bumi, sedangkan karbon membentuk banyak bahan organik dalam biomassa hidup dan mati, karbon tanah dan bahan bakar fosil. Hal ini juga mendorong siklus karbon, yang mempengaruhi iklim global melalui efek rumah kaca.

Melalui proses fotosintesis, tanaman menangkap energi dari cahaya dan menggunakannya untuk menggabungkan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan karbohidrat dan oksigen. Fotosintesis yang dilakukan oleh semua tanaman dalam suatu ekosistem disebut produksi primer kotor (GPP). [16] Tentang 48-60% dari GPP dikonsumsi dalam respirasi tanaman. Sisanya, bahwa sebagian dari GPP yang tidak digunakan oleh respirasi, dikenal sebagai produksi primer bersih (NPP). [14] fotosintesis total dibatasi oleh berbagai faktor lingkungan. Ini termasuk jumlah cahaya yang tersedia, jumlah luas daun tanaman memiliki untuk menangkap cahaya (shading oleh tanaman lain adalah keterbatasan utama fotosintesis), tingkat di mana karbon dioksida dapat dipasok ke kloroplas untuk mendukung fotosintesis, ketersediaan air, dan ketersediaan suhu yang cocok untuk melakukan fotosintesis.

energi aliran

Karbon dan energi yang dimasukkan ke dalam jaringan tanaman (produksi primer bersih) adalah baik dikonsumsi oleh hewan saat tanaman masih hidup, atau tetap dimakan ketika jaringan tanaman mati dan menjadi detritus. Dalam ekosistem darat, sekitar 90% dari PLTN berakhir menjadi rusak oleh dekomposer. Sisanya adalah baik dikonsumsi oleh hewan saat masih hidup dan memasuki sistem trofik nabati, atau dikonsumsi setelah meninggal, dan memasuki sistem trofik detritus berbasis. Dalam sistem perairan, proporsi biomassa tanaman yang akan dikonsumsi oleh herbivora jauh lebih tinggi. [18] Dalam sistem trofik organisme fotosintesis adalah produsen utama. Organisme yang mengkonsumsi jaringan mereka disebut konsumen primer atau sekunder produsen-herbivora. Organisme yang memakan mikroba (bakteri dan jamur) yang disebut microbivores. Hewan yang memakan konsumen primer-karnivora-adalah konsumen sekunder. Masing-masing merupakan tingkat trofik. [18] Urutan konsumsi dari pabrik ke herbivora, karnivora ke-membentuk rantai makanan. Sistem nyata jauh lebih kompleks dari ini-organisme umumnya akan memakan lebih dari satu bentuk makanan, dan dapat memberi makan pada lebih dari satu tingkat trofik. Karnivora dapat menangkap beberapa mangsa yang merupakan bagian dari sistem trofik nabati dan lain-lain yang merupakan bagian dari sistem trofik detritus berbasis (burung yang feed baik pada belalang herbivora dan cacing tanah, yang mengkonsumsi detritus). Sistem nyata, dengan semua kompleksitas, membentuk jaring makanan daripada rantai makanan

penguraian.

Karbon dan nutrisi dalam bahan organik mati dipecah oleh sekelompok proses yang dikenal sebagai dekomposisi. Ini rilis nutrisi yang kemudian dapat digunakan kembali untuk produksi tanaman dan mikroba, dan kembali karbon dioksida ke atmosfer (atau air) di mana dapat digunakan untuk fotosintesis. Dengan tidak adanya dekomposisi, bahan organik mati akan menumpuk di suatu ekosistem dan nutrisi dan karbon dioksida atmosfer akan habis [19]. Sekitar 90% dari PLTN terestrial pergi langsung dari pabrik ke decomposer. [18]

Proses dekomposisi dapat dipisahkan menjadi tiga kategori perubahan-pencucian, fragmentasi dan kimia bahan mati. Sebagai bergerak air melalui bahan organik mati, larut dan disertai dengan air-larut komponen. Ini kemudian diambil oleh organisme dalam tanah, bereaksi dengan tanah mineral, atau diangkut melampaui batas-batas ekosistem (dan dianggap "hilang" itu) [19]. Daun baru gudang dan hewan yang baru saja meninggal memiliki konsentrasi tinggi larut dalam air komponen, dan termasuk gula, asam amino dan nutrisi mineral. Pencucian yang lebih penting dalam lingkungan basah, dan menjadi kurang penting dalam yang kering [19].

Proses fragmentasi memecah bahan organik menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, mengekspos permukaan baru untuk kolonisasi oleh mikroba. Serasah daun segar menumpahkan mungkin tidak dapat diakses karena lapisan luar kutikula atau kulit kayu, dan isi sel yang dilindungi oleh dinding sel. Hewan baru mati dapat dilindungi oleh exoskeleton. Fragmentasi proses, yang menembus lapisan pelindung, mempercepat laju dekomposisi mikroba [19] Hewan fragmen detritus saat mereka berburu makanan, seperti halnya perjalanan melalui usus.. Freeze-thaw siklus dan siklus pembasahan dan pengeringan juga materi fragmen mati. [19]

Perubahan kimia bahan organik mati terutama dicapai melalui aksi bakteri dan jamur. Hifa jamur menghasilkan enzim yang dapat menembus struktur luar yang keras yang mengelilingi bahan tanaman mati. Mereka juga memproduksi enzim yang memecah lignin, yang memungkinkan mereka akses ke kedua isi sel dan nitrogen dalam lignin. Jamur dapat mentransfer karbon dan nitrogen melalui jaringan hifa mereka dan dengan demikian, tidak seperti bakteri, tidak tergantung hanya pada sumber daya yang tersedia. [19]

Tingkat dekomposisi bervariasi antara ekosistem. Tingkat dekomposisi diatur oleh tiga set faktor-lingkungan fisik (suhu, kelembaban dan sifat tanah), kuantitas dan kualitas bahan mati tersedia untuk dekomposer, dan sifat dari masyarakat mikroba itu sendiri [20]. Suhu kontrol laju respirasi mikroba, semakin tinggi suhu, dekomposisi lebih cepat mikroba terjadi. Hal ini juga mempengaruhi kelembaban tanah, yang memperlambat pertumbuhan mikroba dan mengurangi pencucian. Freeze-thaw siklus juga mempengaruhi dekomposisi-pembekuan suhu membunuh mikroorganisme tanah, yang memungkinkan pencucian untuk memainkan peran yang lebih penting dalam menggerakkan nutrisi sekitar. Hal ini bisa sangat penting sebagai mencair tanah pada musim semi, menciptakan sebuah pulsa nutrisi yang menjadi tersedia. [20]

Laju dekomposisi rendah di bawah kondisi yang sangat basah atau sangat kering. Laju dekomposisi yang tertinggi di basah, kondisi lembab dengan tingkat oksigen yang cukup. Tanah basah cenderung menjadi kekurangan oksigen (ini terutama berlaku di lahan basah), yang memperlambat pertumbuhan mikroba. Di tanah kering, dekomposisi melambat juga, tapi bakteri terus tumbuh (meskipun pada tingkat yang lebih lambat) bahkan setelah tanah menjadi terlalu kering untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Ketika kembali hujan dan tanah menjadi basah, gradien osmotik antara sel bakteri dan air tanah menyebabkan sel untuk mendapatkan air dengan cepat. Dengan kondisi tersebut, sel-sel bakteri yang meledak, melepaskan sebuah pulsa nutrisi [20] tingkat Dekomposisi juga cenderung lebih lambat di tanah asam [20] Tanah yang kaya mineral lempung cenderung memiliki tingkat dekomposisi yang lebih rendah,. Dan dengan demikian,. Tinggi tingkat bahan organik [20]. Partikel-partikel yang lebih kecil dari hasil tanah liat di daerah permukaan yang lebih besar yang dapat menahan air. Semakin tinggi kadar air tanah, makin rendah kandungan oksigen [21] dan akibatnya, semakin rendah tingkat dekomposisi. Mineral lempung juga mengikat partikel bahan organik ke permukaan mereka, membuat mereka kurang accessibly untuk mikroba [20] Tanah gangguan seperti mengolah dekomposisi meningkat dengan meningkatkan jumlah oksigen dalam tanah dan dengan mengekspos bahan organik baru untuk mikroba tanah.. [20]

Kualitas dan kuantitas bahan yang tersedia untuk dekomposer merupakan faktor utama yang mempengaruhi laju dekomposisi. Zat seperti gula dan asam amino terurai mudah dan dianggap "labil". Selulosa dan hemiselulosa, yang dipecah lebih lambat, yang "cukup labil". Senyawa yang lebih tahan terhadap kerusakan, seperti lignin atau cutin, dianggap "bandel". [20] Litter dengan proporsi yang lebih tinggi dari senyawa labil terurai lebih cepat daripada sampah dengan proporsi yang lebih tinggi dari bahan bandel. Akibatnya, hewan mati membusuk lebih cepat dari daun-daun kering, yang sendiri membusuk lebih cepat dari cabang jatuh [20] Sebagai bahan organik dalam usia tanah., Kualitasnya menurun. Senyawa-senyawa yang lebih labil terurai dengan cepat, meninggalkan dan meningkatkan proporsi materi bandel. Dinding sel mikroba juga mengandung bahan bandel seperti kitin, dan ini juga terakumulasi sebagai mikroba mati, lebih lanjut mengurangi kualitas bahan organik tanah yang lebih tua. 

sumber:

http://en.wikipedia.org/wiki/Ecosystem#History_and_development