9.1 - Komuniti dan Ekosistem

Habitat, Spesies, Populasi, Komuniti, Ekosistem dan Nic

Definisi Istilah Penting Ekologi

Ekologi: Kajian tentang interaksi antara organisma dan interaksi antara organisma dengan persekitaran.
Habitat: Persekitaran atau tempat tinggal semula jadi sesuatu organisma.
Spesies: Sekumpulan organisma yang serupa, boleh saling membiak dan menghasilkan anak.
Populasi: Sekumpulan organisma yang sama spesies dan hidup di habitat yang sama.
Komuniti: Semua populasi organisma daripada spesies berlainan yang hidup dalam satu habitat serta saling berinteraksi.
Ekosistem: Beberapa komuniti yang tinggal bersama dalam satu habitat, saling berinteraksi termasuk dengan komponen bukan hidup (abiosis) seperti air, udara dan tanah.
Nic: Peranan sesuatu organisma dalam ekosistem yang merangkumi tingkah laku serta interaksinya dengan komponen biosis dan abiosis di persekitaran habitatnya.

Pengelasan Nic

Nic ekologi: Peranan sesuatu spesies dalam persekitarannya.
Nic spesies: Cara sesuatu spesies berinteraksi dengan komponen biosis dan abiosis di persekitarannya.

Komponen Biosis dan Komponen Abiosis dalam Ekosistem

Komponen biosis: Organisma di dalam ekosistem yang berinteraksi dengan organisma lain; dikelaskan kepada pengeluar, pengguna dan pengurai.
Komponen abiosis: Elemen bukan hidup yang merangkumi ciri fizikal dan kimia yang mempengaruhi organisma.

Komponen Abiosis

Nilai pH: Sangat mempengaruhi taburan organisma. Kebanyakan organisma sesuai hidup pada pH neutral atau hampir neutral. Perubahan kecil pH menjejaskan organisma tanah dan dapat mengurangkan kesuburan tanah.
Suhu: Mempengaruhi aktiviti fisiologi. Perubahan kecil menurunkan kadar metabolisme kerana enzim sensitif terhadap suhu. Kebanyakan organisma hidup antara $2 0^{\circ} C$ hingga $4 0^{\circ} C$ ; sesetengahnya hidup pada suhu ekstrem.
Keamatan cahaya: Keamatan dan tempoh pancaran sangat mempengaruhi taburan, terutamanya tumbuhan fotosintesis. Kanopi hutan hujan tropika mewujudkan keamatan rendah di bawahnya, tempat tumbuhan kecil seperti paku pakis hidup. Hutan konifer berkeamatan rendah mempunyai kepadatan tumbuhan kurang serta pokok kecil dan rendah.
Topografi: Ciri fizikal muka bumi yang menentukan kelembapan, suhu dan keamatan cahaya.
- Altitud: Semakin tinggi altitud, semakin rendah kelembapan relatif, tekanan atmosfera dan kandungan oksigen. Jenis, saiz dan kepadatan tumbuhan berbeza; pokok pain altitud tinggi lebih kecil daripada pokok meranti di hutan hujan tropika.
- Kecerunan: Lereng curam mudah terhakis. Tanah menjadi nipis dan kering, lalu kurang ditumbuhi pokok kecuali tumbuhan gunung yang renek, berduri serta berdaun kecil dan runcing.
- Aspek: Arah tiupan angin dan sinaran cahaya matahari. Lereng menghadap laut menerima lebih hujan dan lebih padat dengan tumbuhan; lereng yang menerima lebih cahaya juga lebih padat.
Iklim mikro: Keadaan iklim kawasan kecil yang berbeza daripada kawasan sekitarnya, seperti di bawah batu atau kanopi. Bergantung pada suhu, kelembapan, keamatan cahaya, keseimbangan haba, tekanan atmosfera, sejatan air dan keupayaan tanih menakung air.
Kelembapan udara: Kuantiti wap air mempengaruhi taburan; lebih banyak organisma mendiami kawasan lembap. Kelembapan rendah meningkatkan transpirasi serta penyerapan air dan garam mineral. Transpirasi menyejukkan tumbuhan dan mengekalkan suhu optimum tindakan enzim.

Komponen Biosis

Pengeluar: Autotrof, terutamanya tumbuhan hijau, yang mensintesis bahan organik daripada bahan tak organik. Tumbuhan hijau mensintesis glukosa daripada air dan karbon dioksida dengan bantuan cahaya matahari.
Pengguna primer: Herbivor yang memakan pengeluar.
Pengguna sekunder: Karnivor yang memakan pengguna primer atau omnivor yang memakan pengguna primer dan pengeluar.
Pengguna tertier: Karnivor yang memakan pengguna sekunder.
Pengurai: Mikroorganisma yang mengurai bahan buangan serta organisma mati atau reput kepada bahan lebih ringkas seperti karbon dioksida dan ammonia.

Nutrisi dalam Organisma

Nutrisi: Cara organisma memperoleh nutrien dan tenaga daripada makanan untuk proses hidup.

Nutrisi Autotrof

Fotoautotrof: Mensintesis sebatian organik daripada karbon dioksida menggunakan tenaga cahaya melalui fotosintesis; contohnya, tumbuhan hijau.
Kemoautotrof: Bakteria tertentu yang mensintesis sebatian organik tanpa cahaya. Tenaga diperoleh melalui pengoksidaan bahan tak organik seperti hidrogen sulfida dan ammonia melalui kemosintesis; contohnya, Nitrobacter sp.

Nutrisi Heterotrof

Saprotrof: Organisma saprofit yang memperoleh nutrien daripada bahan organik mati dan mereput. Pencernaan berlaku di luar badan sebelum nutrien diserap; contohnya, kulat.
Holozoik: Memakan bahan organik pepejal, mencernakannya dan menyerap nutrien ke dalam badan; manusia dan hampir semua haiwan ialah holozoik.
Parasit: Menyerap nutrien daripada perumah; contohnya, kutu dan cacing pita menyerap nutrien daripada manusia.

Komponen Biosis mengikut Aras Trof

Aras trof: Susunan kedudukan organisma yang dihubungkaitkan oleh aliran tenaga dalam rantai makanan.
Pertama: pengeluar; kedua: pengguna primer; ketiga: pengguna sekunder; keempat: pengguna tertier.
Matahari ialah sumber tenaga paling utama untuk semua organisma.

Pengaliran Tenaga dalam Rantai Makanan dan Siratan Makanan

Rantai makanan: Urutan pemindahan tenaga antara aras trof, bermula dengan pengeluar dan berakhir dengan pengguna sekunder atau tertier.
- Organisma memakan organisma daripada aras trof sebelumnya.
- Tenaga daripada tisu dipindahkan selepas makanan dicerna dan diasimilasikan untuk membentuk tisu baharu.
Siratan makanan: Rantai makanan saling berhubungan yang menggambarkan hubungan pemakanan dalam komuniti.
- Pengeluar menukarkan cahaya matahari kepada tenaga kimia dalam makanan yang disimpan di akar, buah, batang atau daun.
- Organisma dalam semua rantai makanan saling bersandaran dalam aspek pemakanan.

Piramid Ekologi

Menggambarkan perubahan bilangan organisma, biojisim dan tenaga pada aras trof berturutan.

Piramid Bilangan

Menunjukkan bilangan organisma pada setiap aras trof.
Tapak pengeluar biasanya mempunyai bilangan terbesar; bilangan berkurang dan saiz organisma meningkat ke arah puncak.

Piramid Biojisim

Menunjukkan jumlah biojisim per unit kawasan pada setiap aras trof.
Biojisim diukur menggunakan jisim kering dan menggambarkan bekalan kepada aras trof berikutnya.
Jumlah biojisim per unit kawasan berkurang ke arah puncak.

Piramid Tenaga

Menunjukkan jumlah tenaga dalam ekosistem.
Tumbuhan hijau menukarkan cahaya kepada tenaga kimia; pemakanan memindahkan tenaga ke aras berikutnya.
Tenaga mungkin disimpan dalam tisu, dipindahkan melalui air kencing, disingkirkan melalui tinja atau dibebaskan sebagai haba semasa respirasi dan tindak balas lain.
Hanya $10%$ dipindahkan; $90%$ hilang melalui haba, proses hidup, perkumuhan dan penyahtinjaan. Aras rendah mempunyai lebih banyak tenaga tersedia.

Jenis Interaksi antara Komponen Biosis

Interaksi utama: saprofitisme, simbiosis, pemangsaan dan persaingan.
Saprofitisme: Organisma memperoleh makanan daripada bahan organik mati; contohnya, cendawan pada batang pokok mati.

Simbiosis

Spesies berlainan hidup bersama dan berinteraksi.
Mutualisme: Menguntungkan kedua-duanya; burung tiung memakan kutu dan kerbau bebas daripada kutu.
Komensalisme: Memanfaatkan satu tanpa memudaratkan yang lain; ikan remora memakan serpihan makanan ikan jerung, manakala ikan jerung tidak terjejas.
Parasitisme: Menguntungkan satu dan memudaratkan yang lain; cacing pita menyerap nutrien dalam usus manusia dan menyebabkan perumah kekurangan nutrien.

Pemangsaan dan Persaingan

Pemangsaan: Pemangsa memakan mangsa; contohnya, burung hantu menangkap dan memakan tikus.
Persaingan: Organisma bersaing untuk makanan, air, cahaya dan pasangan.
- Intraspesies: Antara organisma sama spesies; contohnya, haiwan bersaing untuk pasangan.
- Interspesies: Antara organisma berlainan spesies; contohnya, tumbuhan bersaing untuk cahaya matahari.

Ekosistem Paya Bakau

Pokok bakau ialah tumbuhan tropika di muara sungai, tempat pertemuan lautan dan sungai.

Komponen Abiosis Ekosistem Paya Bakau

Ombak dan pasang surut; tanah lembut, berselut, berlumpur dan kurang pengudaraan; percambahan biji benih di kawasan pasang surut.
Kandungan garam tanah tinggi; kepekatan oksigen terlarut sangat rendah; cahaya matahari tinggi; angin kencang.

Komponen Biosis Ekosistem Paya Bakau

Pokok bakau ialah pengeluar dominan.
Fauna termasuk burung bangau, lotong kelabu, monyet belanda, ular, ketam, ikan belacak, belangkas dan kelip-kelip.
Bakteria dan kulat mengurai organisma mati menjadi nutrien tumbuhan.
Jaringan makanan mengekalkan keseimbangan dinamik.

Ciri Penyesuaian Pokok Bakau

Daun: Kutikel tebal dan stoma terbenam mengurangkan transpirasi. Daun sukulen menyimpan air; hidatod menyingkirkan garam. Daun tua menyimpan garam dan gugur apabila terlalu banyak terkumpul.
Akar pneumatofor: Unjuran akar pendek untuk pengudaraan di kawasan tenggelam; lentisel membantu pertukaran gas. Contoh: Avicennia sp.
Akar jangkang: Bercabang dari bawah batang dan mencengkam tanah untuk melawan angin dan ombak. Contoh: Rhizophora sp.
Akar banir: Kepingan menebal menambah luas dasar dan menyokong pokok di tanah lembut bersempadan daratan. Contoh: Bruguiera sp.
Biji benih vivipariti: Bercambah pada pokok induk; biji benih jatuh tercacak dalam lumpur dan tidak dihanyutkan ombak.

Pengkolonian dan Sesaran

Spesies perintis: Spesies pertama di kawasan yang belum ditumbuhi spesies lain.
Pengkolonian: Tumbuhan menakluki tempat belum diduduki, membiak dan membentuk koloni.
Sesaran: Tumbuhan dominan digantikan beransur-ansur oleh penyesar.
Zon garis pantai: Avicennia sp. dan Sonneratia sp. memerangkap lumpur dan bahan organik. Tanah menjadi tinggi dan padat; Rhizophora sp. menyesarkannya.
Zon tengah: Akar jangkang Rhizophora sp. memerangkap ranting dan lumpur, mempercepat pemendapan serta menjadikan tebing tinggi dan kering. Bruguiera sp. menyesarkan Rhizophora sp.
Zon belakang: Akar banir Bruguiera sp. memerangkap lumpur dan kelodak. Pemendapan membentuk paya baharu; pantai lama menjadi daratan untuk Nypa fruticans dan Pandanus sp., yang menyesarkan Bruguiera sp.

Kepentingan Ekosistem Paya Bakau

Zon perlindungan: Mengurangkan kelajuan ombak dan angin; melindungi ikan kecil, udang dan ketam daripada pemangsa, arus dan ombak; melindungi burung bermigrasi yang mencari makanan.
Sumber perikanan: Ikan, udang, ketam dan siput memberikan pendapatan; perairan menyokong sangkar terapung dan pembiakan spesies komersial.
Sumber perhutanan: Kayu membuat sampan, perangkap ikan, kerangka bangunan dan kraf tangan; relau menghasilkan kayu arang.
Sumber makanan dan ubat-ubatan: Buah Avicennia sp. dimakan sebagai sayur, kekacangnya direbus dan bunganya menghasilkan madu; buah Sonneratia sp. membuat minuman; buah Nypa sp. dimakan dan airnya membuat cuka dan nira; kulit Bruguiera sp. merawat cirit-birit.