prinsip dasar ilmu lingkungan

7/22/2019 Prinsip Dasar Ilmu Lingkungan

1/59

PRINSIP DASAR ILMU LINGKUNGAN

14 prinsip (sebuah kesatuan)

Diagram alir

Deduksi - induksi


2/59

PRINSIP 1

Semua energi yang memasuki sebuah

organisme (hidup), populasi, atau ekosistem

dapat dianggap sebagai energi yangtersimpan atau terlepaskan

Energi dapat diubah dari satu bentuk ke

bentuk yang lain, tetapi tidak dapat hilang,dihancurkan, atau diciptakan


3/59

Suatu sistem kehidupan dapat dianggapsebagai sistem pengubah energi

Terdapat dua proses penting didalam

pengubahan energi, yaitu :

Transformasi energi

Pembukuan kalori


4/59

MulaiHewan

makanPemisahan 1

Terbuang

(tak ter

asimilasi)

Diasimilasi

Pemisahan 2

Produksi materi

kehidupan

Pemisahan 3Energi

diambilparasit


5/59

Jumlah energi yang masuk/keluar dari satu pemisahan

energi dibakar

+ hilang

sbg panas

energi

disimpan

sbg lemak

pemisahan 6gerak: lari,

berenang,

dsb.

metabolisme

dasar: respirasi,

denyut jantung,

dsb

pemisahan 4

pemisahan 5 tumbuh

pembiakan

Pemisahan energi yang masuk menjadi dua komponen


6/59

Jika makhluk hidup tidak mampu beradaptasiterhadap perubahan lingkungan, maka

populasinya akan menurun, atau bahkan

punah, misalnya dinosaurus, harimau jawa

(Panthera tigris sundaica, punah tahun 1972),harimau bali (Panthera tigris balica, punah

1937), badak sumatera (Dicerorhinus

sumatrensis)


7/59

Taktik dan strategi terhadap kondisi lingkungan

didasarkan kepada penyusunan nilai pasangan enam

koefisien pemisahan.Contoh:

Ikan paus biru (bertubuh besar) dan ikan hering

(bertubuh kecil), serangga dan hewan

invertebrata lainnya, strategi lebih kepada

pemisahan ke lima


8/59

Hewan yang bergerak lambat seperti kura-

kura, binturung (Arctictis binturong), keong,

menggunakan strategi pemisahan keenam
http://images.google.co.id/imgres?imgurl=http://newsimg.bbc.co.uk/media/images/42987000/jpg/_42987009_binturong_getty416b.jpg&imgrefurl=http://news.bbc.co.uk/1/hi/in_pictures/6704283.stm&h=300&w=416&sz=38&hl=id&start=1&tbnid=MD-bXqTUsiO8lM:&tbnh=90&tbnw=125&prev=/images%3Fq%3Dbinturong%26gbv%3D2%26hl%3Did%26sa%3DGhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Imej:Sulcata.01.jpg


9/59

Prinsip 2

Tidak ada sistem pengubahan energi yang betul-

betul efisien

Hampir semua bentuk energi terdegradasi ke dalam

bentuk panas tanpa balik dan beradiasi ke angkasa

luas

Ketidakcermatan pengubahan energi menyebabkan

pemakaian energi sebaik-baiknya oleh organisme

hidup merupakan hal yang penting


10/59

Tabel 1. Aliran Energi dalam Ekosistem Daratan

Komponen

ekosistem

Konsumsi

(kalori)()

Pernafasan

(kalori)(Ri)

Ri/ Kecermatan/

tahun

Matahari 47.1 x 10 8 _ _ _

Vegetasi 58.3 x 10 6 8.75 x 10 6 0.150 0.012

Herbivora 250 x 10 3 170 x 10 3 0.680 0.004

Karnivora 5824 5354 0.933 0.023


11/59

Tabel 1 dapat digunakan untuk menghitung

produktivitas ekosistem

Dengan mengetahui tingkat kecermatan per

tahun dapat diprediksikan tindakan yang

tepat dalam pemanenan hasil dari suatuekosistem

Ketidakcermatan sistem biologi dapat

diantisipasi dengan memanfaatkan sumberalam sebaik-baiknya


12/59

Kapasitas kolam terbatas

walaupun sesuai untuk

kehidupan flora dan fauna

perairan, sehingga hanyasejumlah tertentu yang

dapat hidup didalamnya

Kemampuan laut yang terbatas,

karena produktivitas tinggi

hanya pada bagian dangkal dan

pemanenan hasil seringkali dari

puncak piramida


13/59

Sumber alam ?

Manfaat

MerugikanDaya pembiakan

Perubahan energi


14/59

Sumber alam adalah segala sesuatu yang

diperlukan oleh organisme hidup, populasi,

atau ekosistem yang pengadaannya hingga

ke tingkat yang optimum akan

mengakibatkan daya pengubahan energi


15/59

Prinsip 3

Materi, energi, ruang, waktu, dan

keanekaragaman, semuanya adalah

kategori sumber alam

Pengubahan energi (biologi) harus

berlangsung seimbang dengan adanya

materi dan energi di alam


16/59

Hasilp

anen/ha/tahun

Jumlah pupuk digunakan per ha

Grafik pengaruh materi


17/59

Perkemb

angantelur

seranggadalam1

jam

Suhu ( C)

Grafik pengaruh suhu (energi panas)


18/59

Perkembanganpopula

si

% waktu diperlukan untuk mencapai ukuran

maksimum dari populasi

Grafik pengaruh waktu


19/59

Uku

ranruang

Pertemuan antara jantan dan betina

Grafik pengaruh ruang


20/59

Keragamanspesies

serangg

adalamhu

tan

Keragaman pohon yang menjadi tempathidup serangga

Grafik pengaruh keragaman


21/59

Contoh pengaruh keragaman pakan terhadap

kelangsungan hidup hewan
http://harjo.files.wordpress.com/2007/04/img_5031.jpg


22/59

Pencemar (polutan) adalah suatu sumber alam

yang konsentrasinya jauh melebihi tingkat yang

optimum.

Terdapat batas kemampuan lingkungan untuk

mendukung suatu sumber alam

Kapasitas bawa (Carrying capacity): Batas

tertinggi untuk mendukung suatu spesies tertentu


23/59

Harper & White (1971)

Kapasitas bawa suatu lingkungan tumbuhan untukberagam spesies dapat ditentukan dengan rumus :

C = W . p3/2

dimana :

C = kapasitas bawa

W = bobot rata-rata individu dalam populasi

p = kepadatan atau kerapatan populasi


24/59

Implikasi prinsip 3.

Manusia matahari minyak dan gas bumi

meningkatkan kapasitas bawa

Minyak dan gas bumi terbatas sumber energi

lain (ex: nuklir) butuh waktu

Peningkatan kesejahteraan negara sedang

berkembang (Indonesia), eksploitasi energi dan

materi penyebaran tidak merata pengaruh

jarak


25/59

Prinsip 4

Untuk semua kategori sumber alam, kalau

pengadaan sumber alam itu sudah cukup

tinggi, pengaruh unit kenaikannya seringmenurun dengan penambahan sumber alam

itu sampai ke suatu tingkat maksimum.

Melampaui batas maksimum ini tak ada

pengaruh yang menguntungkan lagi


26/59

Prinsip penjenuhan :

Untuk semua kategori sumber alam (kecualikeragaman dan waktu) kenaikan pengadaan

sumber alam yang melampaui batas maksimum,

akan mempunyai pengaruh yang merusak

/peracunan.

Untuk banyak fenomena sering berlaku

kemungkinan penghancuran yang

disebabkan oleh pengadaan sumber alam

yang sudah mendekati batas maksimum


27/59

EutrofikasiBlooming algae

Red tide

Contoh sumber alam yang memberikan pengaruh

merusak


28/59

Prinsip 5

Ada dua jenis sumber alam dasar:Sumber alam yang pengadaannya dapat

merangsang penggunaan seterusnya

Sumber alam yang tidak mempunyai daya

rangsang penggunaan lebih lanjut
http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.interhomeopathy.org/images/gallery/IH311-musca_domestica.jpg&imgrefurl=http://www.interhomeopathy.org/musca_domestica_a_case_of&h=238&w=222&sz=16&tbnid=yeCL9xxOo1n8AM:&tbnh=109&tbnw=102&prev=/images%3Fq%3Dmusca%2Bdomestica&zoom=1&q=musca+domestica&hl=id&usg=__SzjXxG31DFvh9jSIlYLoRNaIv1g=&sa=X&ei=v7VrTZSWDMnSrQev-ezCCw&ved=0CCwQ9QEwAw


29/59

Jumlahkepo

mpongyang

diserang

Kepadatan kepompong

Grafik hubungan antara kepadatan dengan jumlah

kepompong lalat Musca domestica yang

diserang parasit Nasonia vitripennis
http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://www.interhomeopathy.org/images/gallery/IH311-musca_domestica.jpg&imgrefurl=http://www.interhomeopathy.org/musca_domestica_a_case_of&h=238&w=222&sz=16&tbnid=yeCL9xxOo1n8AM:&tbnh=109&tbnw=102&prev=/images%3Fq%3Dmusca%2Bdomestica&zoom=1&q=musca+domestica&hl=id&usg=__SzjXxG31DFvh9jSIlYLoRNaIv1g=&sa=X&ei=v7VrTZSWDMnSrQev-ezCCw&ved=0CCwQ9QEwAwhttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Nasoniavit.jpg


30/59

Jumlah

kepompong

yang

diserang

Kepadatan kepompong

Grafik hubungan kepadatan dan jumlah

kepompong serangga yang diserang tikus


31/59

Prinsip 6

Individu dari spesies yang mempunyai lebihbanyak keturunan daripada saingannya,

cenderung berhasil mengalahkan

saingannya itu

Sesuai dengan pernyataan teori Darwin dan

Wallace.

Adanya perbedaan sifat keturunan dalam hal

tingkat adaptasi terhadap faktor lingkungan

Daya pembiakan lebih tinggi


32/59

Adaptasi merupakan mekanisme evolusi

Berkaitan dengan kecermatan

pendayagunaan energi

Ex: ikan berbagai jenis mulut

burung berbagai jenis paruh dan

cakar

hewan padang rumput bentuk kaki


33/59

Implikasi :

Kecermatan dalam memperkenalkan jenis tumbuhan

atau hewan ke suatu tempat atau wilayah

Fallopia japonica (Japanese knotweed)

Contoh invasive species (Jepang),

ornamental garden (Eropa),palatable


34/59

Coronilla varia Aquilegia sp(columbine)

Babys breath (Gypsophila paniculata)

Contoh invasive species (British Columbia)


35/59

Vector of alien species introduction in the Black Sea and coastal

aquatic habitat


36/59

Prinsip 7

Kemantapan keanekaragaman suatu komunitaslebih tinggi dalam lingkungan yang stabil (mudah

diramal )

Mudah diramal artinya terdapat

keteraturan yang pasti pada pola

faktor lingkungan dalam suatu

periode yang relatif lama


37/59

Fluktuasi perubahan faktor lingkungan

berbeda untuk tiap habitat

Penyebaran kepadatan spesies berbeda

untuk tiap kondisi lingkungan

Perubahan faktor lingkungan akan

mempengaruhi kehadiran spesies


38/59

Lingkungan yang stabil secara fisik

merupakan sebuah lingkungan yang terdiri atas

banyak spesies, dari yang umum dijumpai sampaiyang jarang dijumpai

Spesies dapat melakukan penyesuaian

(secara evolusi) terhadap keadaan lingkungan


39/59

Valentine (1969): pada komunitas faunadasar laut ditemukan keragaman spesies terbesar

pada habitat yang sudah stabil dalam kurun waktu

yang lama

Slobedkin dan Sanders (1969)menginterpretasikan hal ini sebagai pengaruh

keadaan lingkungan yang stabil terhadap spesies


40/59

Lingkungan yang tidak stabil hanya dihuni oleh

spesies yang relatif sedikit jumlahnya danpenyebaran kepadatan kurang lebih serupa. Ex:

hutan pinus

Ancaman kebakaran dan serangan hama lebihtinggi dibandingkan dengan hutan tropis karena

keragaman yang kurang mantap


41/59

Prinsip 8

Sebuah habitat (lingkungan hidup) itu dapat jenuh

atau tidak oleh keragaman takson. Hal itu bergantung

kepada bagaimana nicia dalam lingkungan hidup itu

dapat memisahkan takson tersebut

Nicia bersifat khas untuk tiap spesies, karena kebutuhan

dan fungsinya berbeda-beda

Berbagai spesies dapat hidup tanpa persaingan jikanicia berbeda


42/59

Nicia memisahkan takson


43/59

Whittaker (1969):

Reaksi nicia (relung) burung lebih

terhadap sifat struktur komunitas yang

relatif luas

Kesamaan jenis makanan

Hidup dalam lingkungan yang luas dan

spesies kurang beragam


44/59

Tumbuhan dan serangga:

Responsif terhadap lingkungan mikro

Sedikit perubahan dalam lingkungan, respon

dapat berkembang terus menerus

perbedaan genetik meningkatkan

keragaman hidup dalam berbagai nicia


45/59


46/59

Prinsip 9

Keanekaragaman komunitas sebanding dengan

biomassa dibagi produktivitas

Morowitz (1938):

Di dalam sistem biologi terdapat hubungan antara

biomassa, aliran energi, dan keanekaragaman

H ~t = K . B/P, dimana:

H = keanekaragaman sebanding dengan t (waktu rata-rata

yang diperlukan bagi penggunaan materi)

K = koefisien tetapan

B = biomassa (materi)

P = produktivitas (aliran energi dalam jangka waktu

tertentu)


47/59

Kecermatan penggunaan energi dalam sistem

biologi akan meningkat dengan meningkatnyakompleksitas organisasi sistem biologi itu dalam

satu komunitas

Prinsip 10

Perbandingan (rasio) antara biomassa

dengan produktivitas (B/P) naik dalam

perjalanan waktu pada lingkungan yang stabil

sehingga mencapai sebuah asimtot


48/59

Hukum Beryman:

Hewan homoitermis dari lingkungan beriklim dingin

cenderung lebih besar ukurannya (Rasio luas

permukaan dan berat yang lebih rendah dibandingkan

dengan serupa di daerah yang lebih hangat)

Hukum Allen:

Terdapat kecenderungan pemendekan anggota tubuh

dibandingkan dengan berat tubuh bagi hewan yang

hidup di daerah dingin (menurunkan rasio luas

permukaan dan berat tubuh)


49/59

B

A

Waktu

Keaneka

ragaman

Hubungan antara waktu dan keanekaragaman


50/59

Dalam kenyataan di alam , rasio biomassa

terhadap produktivitas meningkat pada suksesi

yang sudah lanjut, karena pertambahan spesiesdan terjadi stratitifikasi komunitas tumbuhan

Implikasi:Komunitas dibuat tetap muda dengan

memperlakukan fluktuasi iklim atau cuaca

yang tak teratur

Pemungutan hasil panen dari komunitas

Terjadinya banjir alami


51/59

Margalef (1968):

Hewan yang terdapat di ujung rantai makananlebih efisien dalam memanfaatkan energi

daripada yang di pangkal rantai makanan

Faktor penyebab:

Hewan di ujung rantai makanan bertubuh

besar

Hidup lebih lama dengan kestabilan tertentu

Lebih tahan terhadap fluktuasi lingkungan

Memanfaatkan energi dengan cermat


52/59

Prinsip 11

Sistem yang sudah mantap (dewasa)

mengeksploitasi sistem yang belum mantap(belum dewasa)

Energi, materi, dan keanekaragaman mengalir

melalui suatu gradasi menuju ke daerahorganisasi yang kompleks

Merupakan kelanjutan dari prinsip 5 (peningkatan

sumber alam) dan prinsip 9 (kecermatanpenggunaan energi karena meningkatnya

keragaman)


53/59

Implikasi:

Terjadinya urbanisasiTransaksi ekonomi antara negara sedang

berkembang dan negara maju

Area pertanian VS hutan alam


54/59

Prinsip 12

Kesempurnaan adaptasi sebagai suatu sifat

atau tabiat yang bergantung kepadakepentingan relatifnya dalam suatu lingkungan

Merupakan kelanjutan dari prinsip 6 dan 7

Jika keragaman terus meningkat diharapkan

terjadi adanya perbaikan secara terus

menerus dalam adaptasi terhadap lingkungan


55/59

Dalam ekosistem yang belum mantap yang

berkembang adalah sifat responsif terhadap

fluktuasi faktor alam yang tak terduga

Dalam ekosistem yang sudah mantap pada

lingkungan yang sudah stabil yang berkembang

adalah sifat responsif terhadap perilaku danbiokimiawi serta lingkungan sosial dalam habitat

tersebut

Tidak ada sebuah strategi evolusi yangterbaik dimuka bumi ini, semuanya

bergantung kepada lingkungan fisik

P i i 13


56/59

Prinsip 13

Lingkungan yang secara fisik stabil, memungkinkan

terjadinya penimbunan keragaman biologi dalam

ekosistem yang mantap (dewasa), yang kemudian

dapat mengalahkan kestabilan populasi

Terdapat 3 prinsip yang mendasari prinsip ke 13,

yaitu:

a.Prinsip 7. Kompleksitas organisasi makin

meningkat pada lingkungan fisik yang stabil

sehingga lebih meningkatkan kecermatan aliranenergi.

Kestabilan faktor fisik dalam ekosistem yang

mantap akan mendukung kestabilan populasi


57/59

b. Prinsip 12. Adaptasi yang peka dan kompleks

serta sistem kontrol akan berevolusi sebagai

tanggapan terhadap lingkunganbiologi dan sosial dari komunitas yang

stabil

c. Prinsip 9. Kecermatan penggunaan energiberarti adalah pemborosan yang minimum.

Naik turunnya populasi merupakan

karakteristik ekosistem yang belum mantap


58/59

Prinsip 14

Derajat pola keteraturan naik turunnya populasi

ber-gantung kepada jumlah keturunan dalamsejarah populasi sebelumnya dan selanjutnya

akan mempengaruhi populasi tersebut

Contoh :

Dalam rantai makanan:

tanaman padi tikus burung elang

Implikasi: Ketidakstabilan ekosistem alam

lebih banyak disebabkan oleh manusia

Sumber


59/59

alam

Prinsip 3

Prinsip 1

Prinsip 2

Prinsip 4

Prinsip 6

Prinsip 5

Prinsip 9

Prinsip 8

Prinsip 7

Prinsip 11

Prinsip 10

Prinsip 14

Prinsip 13

Prinsip 12

Hubungan berlogika di antara 14 prinsip dasar dalam ilmu lingkungan

prinsip dasar ilmu lingkungan

Documents