Ekosistem daratan dan lautan

EKOSISTEM DARATAN

Di dalam dunia ini terdapat pelbagai haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma yang hidup di dalam alam sekitar yang tertentu. Haiwan, tumbuhan dan miroorganisma yang terdapat dalam ekosistem dataran seperti hutan dan kawasan padang rumput, kawasan pertanian merupakan komuniti biotik. Dalam ekositem daratan, komuniti seperti tumbuhan yang kecil seperti algae dan berupa pokok besar, haiwan yang terdiri daripada mamalia, reptilia, amfibia, burung, serta komuniti mikroorganisma iaitu bakteria, fungi dan protozoa adalah komponen biotik. Semua komuniti biotik yang terdapat di dalam sesuatu kawasan daratan kebanyakannya ditentukan oleh faktor abiotik yang terdiri daripada tenaga matahari, kuantiti air, suhu, tanah dan bentuk muka bumi kawasan persekitarannya.
Keadaan abiotik ini membolehkan jenis komuniti biotik tertentu dapat hidup di dalam kawasan tertentu. Contohnya jika kawasan kekurangan air, kebanyakan pokok-pokok besar tidak sesuai tumbuh, tetapi dapat menampung pokok seperti kaktus yang tidak perlukan banyak air. Dalam ekosistem daratan komuniti biotik seperti haiwan dan tumbuhan hidup di dalam keadaan abiotik yang berlainan seperti hutan dan padang rumput membentuk sistem hidupan yang saling berkaitan.
Dalam proses ekosistem terdapat aliran tenaga antara komponennya. Terdapat input dan bahan yang digunakan untuk tumbuhan dan haiwan untuk hidup. Bahan dan tenaga juga dieksport keluar dari ekosistemnya. Contohnya dalam ekosistem hutan, tumbuh-tumbuhan menerima tenaga cahaya matahari dan melalui proses fotosintesis menggunakan tenaga bersama dengan karbon dioksida dari udara dan air dan larutan galian dari tanah untuk membentuk makanan. Tumbuh-tumbuhan menjadi sumber tenaga / makanan yang asas kepada komponen biotik yang lain.
Oleh itu tumbuh-tumbuhan merupakan pengeluar utama yang membekalkan makanan / tenaga kepada haiwan dan juga tumbuhan lain seperti tumbuhan parasit yang hidaup dalam hutan. Hidupan dari jenis haiwan yang menggunakan tumbuhan sebagai makanannya yang utama adalah pengguna primer atau herbivor. Haiwan yang memakan haiwan lain atau yang menjadikan daging makanan utama adalah pengguna sekunder dan tertier atau dikenali sebagai karnivor. Manusia adalah pengguna yang dikenali sebagai Omnivor kerana menjadikan sumber dari kedua-duanya iaitu tumbuhan dan haiwan sebagai makanannya. Haiwan dan tumbuhan yang mati dan reput dimakan oleh pengurai yang menghasilkan humus yang kaya dengan mineral yang dapat digunakan semula oleh tumbuhan yang hidup untuk membesar.
Tumbuhan juga berfungsi dalam ekosistem hutan sebagai pengimbang kandungan oksigen dan karbon dioksida dalam udara. Tumbuhan dalam hutan yang tebal banyak menggunakan karbon dioksida dan membebaskan oksigen melalui proses fotosintesis. Sebaliknya dalam proses respirasi tumbuhan dan haiwan, proses pereputan, pembakaran banyak menggunakan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Ini berlaku satu kitaran dalam bahan nutrien.
Pokok yang mempunyai silara dan daun-daun yang lebat dalam hutan sering menghalang cahaya matahari terus sampai ke permukaan lantai hutan. Ini membolehkan permukaan tanah dalam hutan berkeadaan lembap dan sejuk. Keadaan ini pula akan menggalakkan hidupan mikroorganisma hidup di atasnya bagi menguraikan bahan organik dari sisa tumbuhan dan haiwan yang mati membentuk humus.
Seluruh ekosistem berkecenderungan untuk mencapai keseimbangan antara proses dan kegiatan yang berlaku di dalam persekitarannya. Oleh itu dalam hutan semula jadi “ self sustainable ” akan tercapai dan ekosistem akan kekal selama-lamanya jika tidak terganggu.

EKOSISTEM AKUATIK
Dalam ekosistem akuatik, komponen abiotik ialah tenaga suria, air, tanah, larutan mineral, suhu air dan kemasinan atau keasidan air. Komponen biotik pula terdiri daripada tumbuhan hijau, fitoplankton, zooplankton, ikan kecil, ikan besar, labi-labi, bakteia, kulat dan lain-lain.
Di kawasan pinggir pantai terdapat tumbuhan hijau seperti rumpai, pokok bakau dan lain-lain. Kawasan air laut yang lebih dalam, terdapat fitoplankton yang berupa organisma yang mempunyai klorofil. Tumbuhan hijau ini menjadi pengeluar dalam ekosistem akuatik. Zooplankton adalah pengguna primer yang akan memakan fitoplankton. Zooplankton pula menjadi makanan kepada ikan-ikan kecil, udang, ketam dan lain-lain. Ikan besar dan labi-labi pula menjadikan ikan- ikan kecil sebagai makanannya. Pengurai yang terdiri daripada kulat dan bakteria akan menguraikan organisma-organisma dalam ekosistem akuatik yang telah mati dan membekalkan mineral di dalam air laut.
Begitu juga dalam ekosistem daratan, ekosistem akuatik akan mencapai keseimbangan dan “ self sustainable ” jika tidak ada apa-apa gangguan yang besar.


STRUKTUR BIOTIK
Komponen biotik ialah benda-benda hidup dalam ekosistem dan ianya terdiri daripada tiga komponen yang utama iaitu pengeluar, pengguna dan pengurai.
Komponen Pengeluar ditakrifkan sebagai organisma autotrof. Ia terdiri daripada tumbuhan hijau yang mensintesiskan bahan makanan organik melalui proses fotosintesis. Tumbuhan hijau menggunakan tenaga matahari dari cahaya matahari dan menukarkan karbon dioksida serta larutan galian / mineral dari tanah yang membentuk gula/ glukos dan mengeluarkan oksigen ke udara sebagai bahan sampingan. Bahan gula / glukos kemudian ditukarkan menjadi bahan organik yang lebih kompleks untuk menjadi bahan asas bagi tumbuhan membesar. Proses ini berlaku dengan menggunakan bahan mineral seperti nitrogen, kalium, fosforus, sufur yang diserapkan daripada tanah. Dengan proses fotosintesis, autotrof menghasilkan makanan untuk terus membesar dan tumbuh dengan subur.
Komponen pengguna pula ditakrifkan sebagai organisma heterotrof yang makan organisma lain. Ia terdiri daripada jenis haiwan yang berlainan sebagai pengguna primer, pengguna sekunder dan pengguna tertier. Organisma ini juga dikenali sebagai herbivor, karnivor dan omnivor.
Herbivor ialah haiwan yang memakan tumbuh-tumbuhan. Makanan yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan disimpan dalam daun, batang, akar dan sebagainya dimakan oleh herbivor untuk memperolehi tenaga untuk kehidupan dan pembesarannya. Contoh herbivor kecil seperti beluncas ( ulat ), belalang dan herbivor besar arnab, kambing, biri-biri dan lembu.
Karnivor adalah haiwan yang memakan daging sebagai makanan utamanya. Contohnya harimau dan singa yang memakan kambing, lembu adalah karnivor yang besar. Kanivor yang kecil pula contohnya seperti burung, katak yang memakan serangga dan belalang.
Omnivor pula ialah kumpulan biotik/hidupan yang memakan tumbuhan dan haiwan. Contohnya seperti manusia.
Komponen pengurai pula ialah organisma yang terdapat dalam tanah yang dapat menguraikan bahan organik iaitu daripada sisa tumbuhan dan haiwan yang telah mati serta bahan kumuh daripada organisma tertentu. Pengurai akan menukarkan bahan organik kepada bahan bukan organik seperti humus, kalium, nitrogen dan lain-lain yang dapat digunakan semula oleh tumbuh-tumbuhan atau pengeluar.

STRUKTUR ABIOTIK
Komponen abiotik dalam ekosistem terdiri daripada benda bukan hidup yang boleh dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu sumber nutrien dan sumber tenaga. Sumber nutrien membekalkan keperluan asas kepada organisma untuk menghasilkan bahan-bahan organik. Contoh sumber bahan organik mati dan sumber bukan organik seperti karbon dioksida, nitrogen, fosfat, kalium dan lain-lain.
Sumber tenaga merupakan yang terpenting kepada organisma dalam sistem kehidupannya. Sumber ini ialah tenaga matahari yang boleh mempengaruhi keadaan iklim dan cuaca khususnya berkaitan dengan suhu, bekalan air, angin, kelembapan dan tekanan udara.

ALIRAN TENAGA MELALUI RANTAIAN MAKANAN
Rantaian makanan merupakan aliran tenaga yang ringkas yang berpindah dari satu individu ke satu individu yang lain. Pemindahan ini adalah dari tenaga matahari kepada pengeluar, seterusnya kepada pengguna-pengguna primer, pengguna sekunder dan pengguna tertier.
Dalam rantaian makanan tumbuh-tumbuhan hijau merupakan pengeluar. Pengeluar menggunakan tenaga matahari untuk mensintesiskan makanan melalui proses fotosintesis untuk menghasilkan gula dan bertukar pula kepada makanan lain seperti karbohidrat,, protin untuk disimpan dalam tisu tumbuhan iaitu dalam tumbesaran tumbuhan. Apabila tumbuhan dimakan oleh pengguna primer, tenaga dipindahkan ke badan pengguna primer itu. Contohnya seperti tenaga daripada tumbuhan hijau berpindah ke badan beluncas. Pengguna menggunakan tenaga ini untuk pernafasan, bergerak dan membesar. Sebahagian tenaga yang dipindahkan ke badan pengguna primer adalah untuk menjadi tisu dalam dagingnya.
Selepas pengguna primer dimakan oleh pengguna sekunder, tenaga akan berpindah pula ke badan pengguna sekunder. Contohnya belucas dimakan oleh burung. Burung ini pula akan dimakan oleh pengguna tertier seperti helang dan sekali lagi tenaga berpindah menjadi daging dan membesar kepada helang di samping untuk bergerak dan bernafas.
Tenaga akan dibebaskan apabila tumbuhan, haiwan mati dan diuraikan oleh pengurai seperti bakteria. Hasilnya bahan geokimia seperti nitrogen, potasium, karbon dioksida dan zat besi dapat dipulangkan kembali kepada alam sekitar seperti tanah dan udara. Oleh itu tumbuhan dapat menggunakan semula bahan tersebut rantaian makanan.

ALIRAN TENAGA DALAM SIRATAN DAN JARINGAN MAKANAN
Aliran tenaga dalam siratan makanan menjelaskan bahawa pengguna-pengguna tidak berbagtung kepada satu jenis makanan sahaja. Contohnya harimau menjadikan rusa, kambing, lembu dan sebagainya sebagai makanannya. Manusia bukan sahaja memakan tumbuhan tetapi juga menjadikan haiwan-haiwan tertentu sebagai makanannya. Oleh itu didapati beberapa rantaian makanan akan tersirat dan menghasilkan siratan makanan.
Didapati bahawa dalam kebanyakan ekosistem, terdapat beberapa rantaian makan yang saling berkaitan antara satu dengan yang lain dan bertindih lapis untuk menghasilkan siratan jaringan makanan. Lihat Contoh Rajah Siratan Jaringan Makanan yang diberikan.
Rajah tersebut menunjukkan rumput dan rumpai serta plankton merupakan pengeluar yang menjadi punca makanan utama kepada hidupan pengguna primer seperti siput, belalang, tikus, arnab, burung pipit, ikan kecil dan udang. Siput, belalang, ikan kecil dan udang pula menjadi makanan kepada pengguna sekunder seperti burung pipit, tikus, burung bangau dan burung kedidi. Tikus, arnab, burung pipit, burung kedidi akan menjadi makanan kepada pengguna tertier seperti burung hantu dan helang. Dalam rajah tersebut juga terdapat pertindihan rantaian makanan dengan yang lain.
Dalam keadaan semulajadi terdapat banyak rantaian makanan dalam sebuah ekosistem yang menunjukkan saling berkaitan antara satu sama lain untuk menghasilkan jaringan makanan.

KEHILANGAN TENAGA DALAM ALIRAN TENAGA

Berdasarkan rajah aliran tenaga, banyak tenaga habis digunakan apabila berlaku pemindahan tenaga daripada satu peringkat aras trof yang bermula daripada tenaga matahari kepada pengeluar, kepada pengguna primer, kepada pengguna sekunder dan kepada pengguna tertier. Ini bermakna bukan semua tenaga matahari digunakan oleh pengeluar. Tenaga yang telah disimpan daripada pengeluar pula setelah berpindah kepada pengguna primer, sebahagian dariapdanya akan hilang dalam bentuk haba dan sebahaigan sahaja aka tersimpan ke badan pengguna primer. Kehilangan tenaga ini berlaku melalui respirasi, pergerakan dan pembiakan. Apabila pengguna sekunder memakan pengguna primer sekali lagi tenaga hilang dan sebahagian sahaja tersimpan sebagai tisu badannya dan begitulah seterusnya apabila berpindah kepada pengguna tertier.
Oleh itu didapati dalam proses pengaliran tenaga terjadi penyusutan jumlah tenaga yang tersedia untuk peringkat-peringkat pengguna tenaga yang tertentu. Aliran tenaga ini menunjukkan bahawa ianya semakin berkurangan ke arah peringkat yang lebih tinggi. Akibatnya semakin tinggi peringkat rantaian makanan maka semakin kurang tenaga. Apabila kandungan tenaga menghampiri sifar, rantai makanan akan terhenti di situ. Biasanya bilangan peringkat di dalam rantaian makanan jarang melebihi enam.

PIRAMID EKOSISTEM/ EKOLOGI
Bilangan pengeluar adalah paling banyak dan bilangan pengguna adalah semkain berkurangan ke atas peringkat yang lebih tinggi dalam sesebuah rantaian makanan. Dengan ini ia membentuk satu piramid ekosistem / ekologi. Ia merupakan satu hieraki yang menggambarkan hubungan rangkaian makanan di kalangan organisma di dalam set komuniti tertentu.
Tapak piramid merupakan pengeluar yang terdiri daripada tumbuhan hijau yang banyak bilangannya berbanding dengan bilangan herbivor yang memakannya. Bilangan herbivor pula lebih banyak daripada bilangan pengguna karnivor kecil yang memakan herbivor. Lazimnya di puncak piramid hanya terdapat satu atau dua pengguna karvivor besar yang memakan karnivor kecil. Ini bermakna bilangan organisma menjadi berkurangan apabila semakin tinggi di atas piramid dan saiz fizikal organisma juga bertambah besar apabila terletak di peringkat tinggi dalam piramid tersebut.