9.1 - Komuniti dan Ekosistem

Untuk mengekalkan keseimbangan ekosistem, organisma perlu berinteraksi antara satu sama lain dan juga dengan benda bukan hidup.

Ekosistem

Komuniti

Populasi

Spesies

Rajah 1 - Habitat merupakan kawasan tempat tinggal semula jadi sesuatu organisma. Spesies merujuk kepada kumpulan organisma serupa yang hidup bersama, saling membiak dan menghasilkan anak. Populasi terbentuk daripada sekumpulan spesies yang sama dan hidup di habitat yang sama. Komuniti merujuk kepada semua populasi organisma daripada spesies berlainan yang hidup dalam satu habitat dan saling berinteraksi antara satu sama lain. Ekosistem terbentuk apabila beberapa komuniti tinggal dan saling berinteraksi dalam satu habitat, termasuk benda bukan hidup (abiosis) seperti air, udara dan tanah.

---

Nic merupakan peranan organisma dalam ekosistem termasuk tingkah laku dan interaksinya dengan komponen biosis dan abiosis di persekitaran habitat tersebut. Nic boleh dikelaskan kepada 2 jenis.

• Nic ekologi , iaitu peranan sesuatu spesies dalam persekitarannya.
• Nic spesies , merupakan cara sesuatu spesies berinteraksi dengan komponen biosis dan abiosis di persekitaran habitat.

Komponen Biosis dan Abiosis dalam Ekosistem

Komponen biosis dan abiosis merupakan komponen utama dalam ekosistem. Komponen biosis ialah organisma yang berinteraksi dengan organisma lain dalam suatu ekosistem. Komponen abiosis pula merujuk kepada benda bukan hidup (ciri fizikal dan kimia) yang mempengaruhi organisma yang ada dalam sesuatu ekosistem.

• Komponen biosis

  • Pengeluar
  • Pengguna
  • Pengurai

• Komponen abiosis

  • Nilai pH
  • Suhu
  • Keamatan cahaya
  • Topografi
  • Iklim mikro
  • Kelembapan udara

Nilai pH

• Nilai pH tanah akan memberi kesan kepada taburan organisma dalam sesuatu habitat. Tanah merupakan habitat semula jadi untuk berjuta-juta organisma seperti cacing, mikoorganisma dan sebagainya.
• Kebanyakan organisma tinggal dalam keadaan pH neutral atau hampir neutral. Perubahan kecil nilai pH tanah boleh menjejaskan aktiviti metabolisme organisma dan juga mengurangkan kesuburan tanah.

Suhu

• Suhu persekitaran juga boleh menjejaskan aktiviti fisiologi haiwan dan tumbuhan.
• Perubahan suhu boleh mempengaruhi aktiviti metabolisme badan kerana tindak balas enzim yang sensitif terhadap perubahan suhu.
• Kebanyakan organisma mempunyai suhu optimum yang terletak dalam julat suhu antara 20°C hingga 40°C. Namun, terdapat beberapa spesies yang tinggal dalam suhu yang ekstrim.
• Contohnya, beruang kutub hidup di habitat tundra pada suhu -14°C manakala rubah hidup di gurun dengan suhu yang boleh melebihi 45°C pada siang hari.

Keamatan cahaya

• Keamatan cahaya dan tempoh masa pemancaran cahaya boleh mempengaruhi taburan organisma, terutamanya tumbuhan hijau yang menjalankan fotosintesis.
• Pokok tinggi di hutan hujan tropika terdedah kepada keamatan cahaya yang tinggi. Ini membentuk kanopi yang mempunyai keamatan cahaya rendah di bawahnya. Hanya tumbuhan kecil seperti paku-pakis mampu hidup di bawah lapisan kanopi tersebut.
• Berbanding dengan kawasan beriklim sederhana dengan keamatan cahaya yang lebih rendah, hutan konifer mempunyai kepadatan tumbuhan yang lebih kurang.
• Pokok-pokok di hutan konifer juga bersaiz lebih kecil dan rendah.

Topografi

• Topografi ialah ciri fizikal muka bumi termasuk altitud, kecerunan dan aspek.

• Topografi akan mempengaruhi kelembapan udara, suhu dan keamatan cahaya dalam ekosistem.

• Altitud

  • Apabila altitud tinggi, kelembapan relatif, tekanan atmosfera dan kandungan oksigen akan menjadi kurang.
  • Tumbuhan yang hidup pada altitud yang berbeza mempunyai jenis, saiz dan kepadatan yang berlainan.
  • Misalnya, pokok pain (di altitud tinggi) bersaiz lebih kecil daripada pokok meranti (di altitud rendah)

• Curam

  • Lereng bukit yang curam mudah terhakis kerana pergerakan air deras.
  • Lapisan tanah menjadi nipis dan kering.
  • Akibatnya, kawasan ini kurang ditumbuhi tumbuhan kecuali tumbuhan gunung yang renek, berduri, berdaun kecil dan runcing.

• Aspek

  • Aspek ialah arah tiupan angin dan pancaran cahaya matahari.
  • Lereng bukit yang menghadap ke lautan ditumbuhi lebih banyak tumbuhan berbanding dengan sebelah yang menghadap ke daratan.
  • Lereng yang menghadap ke lautan juga menerima taburan hujan yang banyak. Kepadatan tumbuhan juga lebih tinggi.

Iklim mikro

• Merujuk kepada keadaan iklim bagi satu kawasan yang kecil.
• Contohnya, iklim mikro di bawah batu yang menjadi habitat ulat gonggok.
• Bergantung pada suhu, kelembapan, keamatan cahaya, keseimbangan haba, tekanan atmosfera, sejatan air serta keupayaan tanih menakung air.

Kelembapan udara

• Merujuk kepada kuantiti wap air dalam udara.
• Kebanyakan organisma tinggal di kawasan yang berkelembapan tinggi.
• Kelembapan udara rendah akan mengakibatkan kehilangan air melalui transpirasi dalam tumbuhan.
• Hasilnya, penyerapan air dan garam mineral akan meningkat.
• Transpirasi juga boleh menyejukkan tumbuhan untuk mengekalkan suhu optimum.

Nutrisi Autotrof dan Nutrisi Heterotrof

Nutrisi merupakan cara organisma mendapatkan nutrien dan tenaga daripada makanan. Nutrisi boleh dikelaskan kepada 2 jenis, iaitu autotrof dan heterotrof. Dalam Bab 3, anda pernah didedahkan tentang nutrisi dalam tumbuhan. Sekarang, mari kita lihat kelas organisma yang berbeza mengikut tabiat nutrisi masing-masing.

• Autotrof boleh dibahagikan lagi kepada fotoautotrof, kemoautotrof dan saprotrof.
• Heterotrof pula boleh dibahagikan kepada holozoik dan parasit.

1. Autotrof

• Fotoautotrof
  • Organisma yang boleh mensintesis sebatian organik daripada gas karbon dioksida dan tenaga cahaya.
  • Boleh menghasilkan makanan sendiri melalui fotosintesis.
  • Contohnya tumbuhan hijau yang mempunyai klorofil.

• Kemoautotrof
  • Organisma yang boleh mensintesis sebatian organik tanpa memerlukan cahaya.
  • Menjana tenaga melalui pengoksidaan bahan tak organik seperti hidrogen sulfida dan ammonia melalui kemosintesis.
  • Misalnya Nitrobacter sp.

• Saprotrof
  • Organisma saprofit yang memperoleh nutrien daripada bahan organik yang mati dan mereput.
  • Pencernaan berlaku di luar badan organisma sebelum nutrien diserap oleh saprofit.
  • Sebagai contoh, kulat.

2. Heterotrof

• Holozoik
  • Organisma yang memakan dan mencernakan bahan organik pepejal.
  • Contohnya, manusia dan hampir semua haiwan.

• Parasit
  • Organisma yang memperoleh nutrien daripada perumahnya.
  • Contohnya, kutu dan cacing pita menyerap nutrien daripada manusia (perumah).

Komponen Biosis Mengikut Aras Trof

Komponen biosis merupakan organisma hidup yang memerlukan tenaga untuk menjalankan aktiviti metabolisme. Manusia dan haiwan menjana tenaga dengan memakan organisma lain termasuk tumbuhan. Oleh itu, semua tenaga utama berasal dari matahari. Seperti yang dijelaskan, komponen biosis termasuk pengeluar, pengguna dan pengurai.

Pengaliran Tenaga dalam Rantai Makanan

Hubungan pemakanan antara organisma dalam sesebuah ekosistem boleh dilihat dalam rantai makanan. Rantai makanan merujuk kepada urutan pemindahan tenaga dari satu aras trof ke aras seterusnya.

Rajah 2 - Aras trof pertama dalam rantai makanan ialah pengeluar. Organisma yang berada di aras trof yang lebih tinggi akan makan organisma yang berada di aras trof yang lebih rendah. Tenaga akan dipindah kepada organisma yang memakan sesuatu organisma yang lain. Tenaga dijana daripada tisu badan organisma yang dimakan.

Rajah 3 - Kebanyakan organisma boleh makan lebih daripada satu jenis organisma. Contohnya, seekor burung boleh menjadi pengguna sekunder dengan memakan belalang (pengguna primer). Burung tersebut juga boleh bertindak sebagai pengguna primer dengan makan padi (pengeluar). Ini akan menghasilkan siratan makanan kerana rantai makanan yang terbentuk saling berhubungan. Siratan makanan juga dimulakan dengan pengeluar yang menjalankan fotosintesis dan menukar tenaga cahaya kepada tenaga kimia yang disimpan dalam organ seperti daun, akar, buah dan batang tumbuhan.

Piramid Ekologi

Rantai makanan dan siratan makanan menggambarkan hubungan pemakanan antara organisma. Apabila aras trof meningkat, bilangan organisma, biojisim dan jumlah tenaga dalam setiap aras akan berubah. Ini dapat dijelaskan dalam bentuk piramid ekologi yang terdiri daripada piramid bilangan, piramid biojisim dan piramid tenaga.

Rajah 4 - Piramid bilangan. Ini menunjukkan bilangan organisma yang terdapat pada setiap aras trof. Aras yang paling rendah mempunyai bilangan organisma (pengeluar) yang paling banyak. Semakin tinggi aras piramid, semakin kurang bilangan organisma dalam setiap aras dan semakin besar saiz organismanya.

Rajah 5 - Piramid biojisim. Ini menunjukkan jumlah biojisim per unit kawasan dalam setiap aras trof. Biojisim ini diukur dengan jisim kering. Biojisim yang ditunjukkan merupakan jumlah yang boleh dibekalkan kepada organisma dalam aras trof seterusnya. Jumlah biojisim yang boleh dibekalkan oleh pengeluar adalah paling tinggi. Semakin tinggi aras piramid, semakin kurang jumlah biojisim per unit kawasan yang boleh dibekalkan.

Rajah 6 - Piramid tenaga. Ini menggambarkan jumlah tenaga yang terdapat dalam sesuatu ekosistem. Sumber tenaga datang dari tenaga cahaya matahari. Tumbuhan hijau (pengeluar) akan berfotosintesis dan menghasilkan tenaga kimia (makanan) yang akan dipindahkan ke badan organisma (pengguna primer) yang memakannya. Setiap pemindahan tenaga yang berlaku, lebih banyak tenaga (90%) akan hilang ke persekitaran melalui haba, proses hidup, perkumuhan dan penyahtinjaan. Hanya sebahagian kecil tenaga (10%) sahaja akan dipindah ke aras trof seterusnya. Oleh itu, organisma yang berada dalam aras trof yang lebih rendah mempunyai kandungan tenaga yang lebih banyak berbanding dengan aras trof yang lebih tinggi.

Jenis Interaksi antara Komponen Biosis

Dalam sesebuah ekosistem, semua benda hidup dan benda bukan hidup saling berinteraksi antara satu sama lain untuk proses hidup. Jenis interaksi antara komponen biosis termasuk saprofitisme, simbiosis, pemangsaan dan persaingan. Persaingan boleh dikelaskan kepada 2 jenis, iaitu persaingan intraspesies dan persaingan interspesies.

Simbiosis (interaksi antara spesies yang berlainan)

• Mutualisme

  • Interaksi yang memberi keuntungan kepada kedua-dua organisma.
  • Contohnya, burung tiung mendapat makanan (kutu) di badan kerbau dan kerbau bebas daripada kutu.

• Komensalisme

  • Interaksi yang memberi manfaat kepada satu organisma sahaja. Organisma lain tidak mengalami sebarang kesan.
  • Misalnya, ikan memora memperoleh makanan daripada sisa-sisa makanan ikan jerung manakala ikan jerung tidak mendapat sebarang kesan positif atau negatif.

• Parasitisme

  • Interaski yang menguntungkan satu organisma manakala satu lagi organisma mengalami kerugian.
  • Sebagai contoh, cacing pita dalam usus manusia menyerap nutrien dan menyebabkan individu mengalami kekurangan nutrien.

Saprofitisme

• Interaksi organisma yang memperoleh makanan daripada bahan organik mati atau reput.
• Contohnya, cendawan tumbuh di batang pokok yang mati untuk mendapatkan nutrien.

Pemangsaan

• Interaksi yang organisma (pemangsa) yang makan organisma yang lain (mangsa).
• Misalnya, burung hantu (pemangsa) memburu dan menangkap tikus (mangsa).

Persaingan

Persaingan (interaksi organisma di mana organisma bersaing antara satu sama lain untuk mendapatkan makanan, air, cahaya atau pasangan)

• Persaingan interspesies

  • Persaingan antara spesies berlainan.
  • Contohnya, tumbuh-tumbuhan bersaing untuk mendapatkan cahaya matahari.

• Persaingan intraspesies

  • Persaingan antara spesies yang sama
  • Misalnya, singa bersaing untuk mendapatkan pasangan untuk mengawan.

Ekosistem Paya Bakau

Komponen biosis dan abiosis dalam ekosistem paya bakau membantu penyesuaian pokok bakau di habitatnya. Pokok bakau boleh dijumpai di kawasan muara sungai, iaitu di tempat pertemuan antara lautan dan sungai.

Ciri penyesuaian pokok bakau

Daun

• Daun berkutikel tebal dan stoma terbenam untuk mengurangkan kadar transpirasi.
• Daun sukulen untuk menyimpan air.
• Hidatod membantu menyingkirkan garam berlebihan.
• Daun yang tua akan gugur apabila terlalu banyak garam disimpan.

Akar pneumatofor

• Unjuran akar pendek dari permukaan tanah untuk pengudaraan.
• Membantu pertukaran gas melalui lentisel di kawasan yang ditenggelami air.
• Contohnya, Avicennia sp.

Akar jangkang

• Tumbuh bercabang daripada bahagian bawah batang pokok.
• Mencengkam ke dalam tanah untuk menyokong pokok serta melawan angin dan ombak yang kuat.
• Sebagai contoh, Rhizophora sp.

Akar banir

• Akar yang mempunyai struktur kepingan tebal untuk meningkatkan luas permukaan dasarnya.
• Menyokong pokok yang tumbuh di tanah lembut yang bersempadan dengan daratan.
• Contohnya, Bruguiera sp.

Biji benih

• Biji benih vivipariti bercambah dan tumbuh semasa masih terletak pada pokok induk.
• Ini membenarkan biji benih yang jatuh tercacak di tanah berlumpur dan tidak dihanyut oleh ombak.

---

Sesuatu ekosistem boleh berubah akibat fenomena semula jadi dan aktiviti manusia. Akhirnya, ini mungkin mengakibatkan kematian atau migrasi semua organisma. Namun begitu, kawasan yang kosong ini akan dihuni semula oleh hidupan lain yang dipanggil spesies perintis. Spesies perintis merupakan spesies pertama yang mendiami sesuatu kawasan sebelum ditumbuhi spesies lain.

• Pengkolonian

  • Tumbuhan yang menakluki sesuatu tempat yang belum diduduki.
  • Tumbuhan tersebut akan membiak dan membina koloni di kawasan tersebut.

• Sesaran

  • Sesetengah spesies tumbuhan dominan di sesuatu habitat akan diganti oleh spesies lain secara perlahan.
  • Spesies baharu ini dipanggil penyesar.

Rajah 7 - Pengkolonian dan sesaran kawasan paya bakau.

Zon garis pantai

• Paling terdedah kepada ombak besar.
• Spesies perintis boleh dijumpai di zon ini seperti Avicennia sp. (pokok api-api) dan Sonneratia sp. (pokok perepat).
• Akar meluas dan pneumatofor membantu pencengkaman lumpur dan bahan organik yang dibawa oleh air pasang.
• Ini menyebabkan pengumpulan tanah secara perlahan-lahan. Tanah akan menjadi lebih tinggi dan padat.
• Rhizophora sp. merupakan penyesar dan akan menggantikan spesies perintis.

Zon tengah

• Terletak di sepanjang sungai berdekatan dengan muara.
• Rhizophora sp. (pokok bakau minyak) boleh dijumpai di zon ini.
• Rhizophora sp. mempunyai akar jangkang berselirat yang boleh memerangkap lumpur dan ranting kayu serta menghalang aliran arus air.
• Ini menyebabkan pemendapan. Tebing akan menjadi lebih tinggi dan kering kerana kurang terdedah kepada air pasang.
• Tanah menjadi kurang sesuai untuk Rhizophora sp., digantikan dengan Bruguiera sp. (penyesar).

Zon belakang

• Terletak jauh ke daratan.
• Tanah lebih tinggi, keras dan hanya dilimpahi air laut semasa air pasang.
• Pokok Bruguiera sp. boleh dijumpai di zon ini.
• Akar banir Bruguiera sp. akan memerangkap lebih banyak lumpur dan kelodak.
• Pemendapan ini akan membentuk payu baharu yang mengunjur ke lautan.
• Pantai menjadi semakin jauh dari laut. Tanah di pantai berubah menjadi daratan. Pokok seperti Nypa fruticans dan Pandanus sp. mula tumbuh dan menggantikan Bruguiera sp.

Kepentingan ekosistem paya bakau

Zon perlindungan

• Hutan paya bakau merupakan penampan semula jadi yang mengurangkan kelajuan ombak dan angin ke kawasan pinggir pantai.
• Hutan paya bakau ialah tempat perlindungan untuk hidupan air kecil seperti ikan, udang dan ketam.
• Hutan paya bakau juga merupakan tempat perlindungan dan tempat mencari makanan untuk pelbagai spesies burung.

Sumber perikanan

• Hasil laut menjadi sumber pendapatan untuk nelayan.
• Sokongan kepada industri sangkar terapung untuk penternakan spesies komersial.

Sumber perhutanan

• Kayu bakau boleh digunakan membuat sampan, perangkap ikan dan kerangka bangunan.
• Kayu bakau juga boleh digunakan untuk menghasilkan barangan kraf tangan.
• Kayu bakau boleh dibakar untuk menghasilkan kayu arang (sumber bahan api).

Sumber makanan dan ubat-ubatan

• Buah Avicennia sp. boleh dimakan sebagai sayur.
• Kekacang pokok Avicennia sp. boleh direbus dan dimakan. Bunganya boleh menghasilkan madu.
• Buah Sonneratia sp. digunakan dalam pembuatan bahan minuman.
• Buah Nypa sp. boleh dimakan. Air buahnya boleh digunakan untuk membuat cuka dan nira.
• Kulit pokok Bruguiera sp. boleh merawat cirit-birit.