EKOLOGI EKOSISTEM

EKOLOGI EKOSISTEM

http://bayux3.blogdetik.com/2009/02/04/sejarah-dan-ruang-lingkup-ekologi-dan-ekosistem/

Ekosistem merupakan satuan fungsional dasar yang menyangkut proses interaksi organisme hidup dengan lingkungan mereka. Istilah tersebut pada mulanya diperkenalkan oleh A.G.Tansley pada tahun 1935. Sebelumnya, telah digrrnakan istilah-istilah lain, yairu biocoenosis, dan mikrokosmos.

Setiap ekosistem memiliki enam komponen yaitu produsen, makrokonsumen, mikrokonsumen, bahan anorganik, bahan organik, dan kisaran iklim. Perbedaan antar ekosistem hanya pada unsur-unsur penyusun masing-masing komponen tersebut. Masing-masing komponen ekosistem mempunyai peranan dan mereka saling terkait dalam melaksanakan proses-proses dalam ekosistem. Proses-proses dalam ekosistem meliputi aliran energi, rantai makanan, pola keanekaragaman, siklus materi, perkembangan, dan pengendalian.
Setiap ekosistem rnampu mengendalikan dirinya sendiri, dan mampu menangkal setiap gangguan terhadapnya. Kemampuan ini disebut homeostasis. Tetapi kemampuan ini ada batasnya. Bilamana batas kemampuan tersebut dilampaui, ekosistem akan mengalami gangguan. Pencemaran lingkungan merupakan salah satu bentuk gangguan ekosistem akibat terlampauinya kemampuan homeostasis.

ENERGI DALAM EKOSISTEM
Aliran Energi dan

Rantai Makanan
1) Dikenal adanya dua hukum termodinamika, yaitu 1) bahwa energi dapat berubah bentuk, tidak dapat dimusnahkan serta diciptakan, dan2) bahwa tidak ada perubahan bentuk energi yang efisien.
2) Aliran energi di alam atau ekosistem tunduk kepada hukum-hukum termodinamika tersebut. Dengan proses fotosintesis energi cahaya matahari ditangkap oleh tumbuhan, dan diubah menjadi energi kimia atau makanan yang disimpan di dalam tubuh tumbuhan.
3) Proses aliran energi berlangsung dengan adanya proses rantai makanan. Tumbuhan dimakan oleh herbivora, dengan demikian energi makanan dari tumbuhan mengalir masuk ke tubuh herbivora. Herbivora dimakan oleh karnivora, sehingga energi makanan dari herbivora masuk ke tubuh karnivora.
4) Di alam rantai makanan itu tidak sederhana, tetapi ada banyak, satu dengan yang lain saling terkait atau berhubungan sehingga membentuk jaring-jaring makanan. Organisme-organisme yang memperoleh energi makanan dari tumbuhan dengan jumlah langkah yang sama dimasukkan ke dalam aras trofik yang sama.
5) Makin tinggi aras trofiknya, makin tinggi pula efisiensi ekologinya.
 
Konsep Produktivitas
1) Produktivitas primer merupakan laju penambatan energi yang dilakukan oleh produsen. Produktivitas primer dibedakan atas produktivitas primer kasar (bruto) yang merupakan hasil asimilasi total, dan produktivitas primer bersih (neto) yang merupakan penyimpanan energi di dalam jaringan tubuh tumbuhan. Produktivitas primer bersih ini juga adalah produktivitas kasar dikurangi dengan energi yang digunakan untuk respirasi.
2) Produktivitas sekunder merupakan laju penambatan energi yang dilakukan oleh konsumen. Pada produktivitas sekunder ini tidak dibedakan atas produktivitas kasar dan bersih. Produktivitas sekunder pada dasamya adalah asimilasi pada aras atau tingkatan konsumen.
3) Laju produktivitas akan tinggi bilamana faktor-faktor lingkungan cocok atau optimal. Pemberian bantuan energi dari luar atau subsidi energi juga dapat meningkatkan produktivitas. Subsidi energi banyak dilakukan oleh manusia terhadap ekosistem pertanian, yang dapat berupa pemberian pupuk, irigasi, pengendalian hama, pengolahan tanah. Subsidi energi juga dapat terjadi secara alami, misalnya berupa ombak di lautan, pasang naik dan surut di pantai, hujan di daratan, angin, dan lain lain.
4) Produktivitas atau produksi berbeda dengan hasil panen. Produktivitas atau produksi adalah sebagaimana dijelaskan sebelumnya. Produksi pada pertanian sebetulnya adalah hasil panen. Hasil panen adalah bagian dari produktivitas primer bersih yang diambil/dimanfaatkan oleh manusia. Pada dasarnya alam akan memaksimalkan produktivitas bruto, sedangkan manusia berupaya memaksimalkan produktivitas bersih, sehingga manusia dapat memaksimalkan hasil panen. Manusia juga memerlukan produktivitas sekunder. Dari produktivitas sekunder, manusia juga dapat memperoleh hasil panen yang dapat berupa daging, telur, atau susu.
5) Pengukuran produktivitas primer pada umumnya didasarkan pada reaksi fotosintesis. Beberapa metode pengukuran produktivitas primer adalah: metode panen yang cocok untuk ekosistem pertanian; pengukuran oksigen, misalnya dengan metode botol gelap dan botol terang, untuk ekosistem perairan; metode pH, yang cocok untuk ekosistem perairan; metode klorofil, yang pada dasamya adalah mengukur kadar klorofil; metode radioaktif; dan metode CO2

Pola dan Tipe Dasar Siklus Biogeokimia
1) Pada dasarnya semua unsur kimia di alam akan mengalami sirkulasi, yaitu dari bentuk yang berada di dalam lingkungan (anasir abiotik) menuju ke dalam bentuk yang berada di dalam organisme (anasir biotik), dan kemudian kembali lagi ke lingkungan. Proses ini disebut sebagai siklus atau daur ulang biogeokimiawi, atau siklus materi.
2) Secara struktural setiap siklus materi terdiri dari bagian cadangan dan bagian yang mengalami pertukaran. Di dalam bagian cadangan, unsur kimia tersebut akan terikat dan sulit bergerak, atau pergerakannya lambat. Di dalam bagian pertukaran, unsur kimia tersebut aktif bergerak atau mengalami pertukaran. siklus materi dibedakan atas dua tipe, yaitu tipe gas dan tipe sidimeter.
3) Siklus nitrogen merupakan salah satu siklus materi tipe gas. Bagian cadangannya terdapat di dalam atmosfer. sedangkan siklus fosfor merupakan contoh siklus materi tipe sedimenter. Bagian cadangan siklus fosfor terdapat di dalam tanah atau kerak bumi dan sukar terlarut, sehingga siklus ini mudah terganggu.
4) Dalam siklus nitrogen, fosfor maupun belerang, terdapat organisme-organisme yang mempunyai peranan penting untuk berlangsungnya siklus tersebut, misalnya organisme penambat nitrogen bebas. Pengetahuan mengenai peranan organisme dalam siklus materi dapat dimanfaatkan manusia, misalnya dalam bidang pertanian.
5) Siklus materi yang satu dengan yang lain dapat saling terkait atau mempengaruhi. Hal ini dapat dilihat misalnya pada siklus belerang.
6) Aktivitas manusia juga dapat mempengaruhi siklus materi. Sebagai contohnya adalah kegiatan pabrik dan mesin-mesin kendaraan bermotor dapat meningkatkan kandungan senyawa-senyawa oksidasi beterang, dan oksida nitrogen di udara.

Siklus Karbondioksida dan siklus Hidrologi
1) Daur ulang karbondioksida mempunyai arti yang penting bagi manusia, dan sangat dipengaruhi oleh aktivitas manusia. Siklus ini merupakan siklus materi tipe gas, dimana pergerakan karbondioksida di udara sangat cepat, serta mempunyai dampak global. Meningkatnya pembakaran bahan bakar fosil terutama yang dilakukan dalam industri (pabrik-pabrik) dan yang terjadi pada kegiatan transportasi (kendaraan bermotor) akan meningkatkan pelepasan CO2 ke atmosfer. Kegiatan agro-industri temyata tidak mampu mengabsorbsi kembali CO2 yang di lepas ke atmosfer, sebab kegiatan pengelolaan tanah juga melepas CO2 ke atmosfer.
2) Seperti halnya siklus karbondioksida, siklus hidrologi juga merupakan siklus tipe gas, dan mendapat perhatian yang besar karena mempunyai arti yang penting bagi manusia.
3) Hujan merupakan faktor pendorong utama siklus hidrologi (air). Di atmosfer, air berupa uap air, awan, atau butiran es. Hujan yang turun sebagian besar akan masuk ke laut dan sebagian lagi masuk ke daratan. Air yang masuk ke daratan dapat ditangkap oleh tumbuhan dan tanah. Air yang dapat ditangkap oleh tanah berupa air tanah, dan air tanah inilah yang dapat dimanfaatkan oleh manusia, misalnya berupa mata air, sungai, dan danau. Kembalinya air ke atmosfer adalah melalui penguapan dari laut, dan evapotranspirasi dari daratan. Penguapan yang terbesar adalah dari laut.
4) Adanya vegetasi menyebabkan kemampuan menangkap atau menyimpan air oleh ekosistem daratan lebih besar. Tebang habis hutan menyebabkan air limpasan permukaan lebih besar, infiltrasi air ke dalam tanah berkurang, erosi makin hebat, dan mengakibatkan hara yang keluar makin banyak.
5) Ada perbedaan yang cukup penting antara siklus materi di daerah iklim sedang dengan yang di daerah tropis. Di daerah tropis, serasah arau bangkai cepat diuraikan oleh organisme pengurai, sehingga lantai hutan tropika hanya mempunyai lapisan serasah yang sangat tipis. Unsur hara yang dibebaskan segera dimanfaatkan oleh tumbuhan. Hal ini terjadi karena suhu yang hangat dan lembab, merupakan kondisi yang optimum bagi metabolisme organisme. Di daerah iklim sedang, suhu lebih dingin terhenti, sehingga serasah pada lantai hutan tebal. unsur hara sebagian besar akan berada dalam tanah. perbedaan ini perlu mendapatkan perhatian, sehingga pengelolaan ekosistem di daerah tropis tidak sekedar meniru dari negara-negara iklim sedang.
6) Studi-studi kuantitatif siklus biogeokimiawi mempunyai arti yang penting. Dengan studi semacam itu maka dapat diketahui anggaran atau tersedianya hara di dalam suatu ekosistem.

Hukum minimum Leibig dan Hukum Toleransi
Suatu organisme untuk dapat bertahan dan hidup di dalam keadaan tertentu, harus memiliki bahan-bahan penting yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan-biakkannya. Keperluan-keperluan dasar ini bervariasi antara jenis dengan keadaan tertentu. Apabila keperluan mendasar ini hanya tersedia dalam jumlah yang paling minimum, maka akan bertindak sebagai factor pembatas. Walaupun demikian, seandainya keperluan mendasar yang hanya tersedia minimum, berada dalam waktu “sementara” tidak dapat dianggap sebagai faktor minimum, karena pengaruhnya dari banyak bahan sangat cepat berubah.
Kondisi minimum dari suatu kebutuhan mendasar bukan merupakan satu-satunya faktor pembatas kehidupan suatu organisme, tetapi juga dalam keadaan terlalu maksirnumnya kebutuhan tadi, sehingga dengan kisaran minimum-maksimum ini dianggap sebagai batas-batas toleransi organisrne untuk dapat hidup. Namun dalam kenyataan tidak sedikit organisme yang mempunyai kemampuan untuk “relatif’ mengubah keadaan lingkungan fisik gunan mengurangi efek hambatan terhadap pengaruh lingkungan fisiknya.

Faktor Pembatas Fisik dan Indikator Ekologi
Kehadiran atau keberhasilan suatu organisme atau kelompok organisme terganltung kepada komples keadaan. Kadaan yang manapun yang.mendekati atau melampaui batas-batas toleransi dinamakan sebagai yang membatasi atau faktor pembatas. Dengan adanya faktor pembatas ini semakin jelas kemungkinannya apakah suatu organisme akan mampu bertahan dan hidup pada suatu kondisi wilayah tertentu.

Jika suatu organisme mempunyai batas toleransi yang lebar untuk suatu faktor yang relatif mantap dan dalam jumlah yang cukup, maka faktor tadi bukan merupakan faktor pembatas. Sebaliknya apabia organisme diketahui hanya mempunyai batas-batas toleransi tertentu untuk suatu faktor yang beragam, maka faktor tadi dapat dinyatakan sebagai faktor pembatas. Beberapa keadaan faktor pembatas, termasuk diantaranya adalah temperatur, cahaya, air, gas atmosfir, mineral, arus dan tekanan, tanah, dan api. Masing-masing dari organisme mempunyai kisaran kepekaan terhadap faktor pembatas.

Dengan adanya faktor pembatas, dapat dianggap faktor ini bertindak sebagai ikut menseleksi organisme yang mampu bertahan dan hidup pada suatu wilayah. Sehingga seringkali didapati adanya organisme-organisme tertentu yang mendiami suatu wilayah tertentu.pula. Organisme ini disebut sebagai indikator biologi (indikator ekologi) pada wilayah tersebut.

Sifat dan Distribusi Umum
Populasi yang telah didefinisikan sebagai kelompok kolektif organisme dari spesies yang sama (atau kelompok-kelompok lain di mana individu-individu dapat bertukar informasi genetiknya) yang menempati ruang dan atau waktu tertentu, memiliki berbagai ciri/sifat maupun parameter yatg unik dari kelompok dan sudah tidak merupakan sifat dari masing-masing individu pembentuknya. Sifat-sifat tersebut antara lain kepadatan, natalitas, mortalitas, penyebaran umur, potensi biotik, dispersi, dan bentuk serta perkembangan. Khusus mengenai distribusi umur individu dalam suatu populasi merupakan sifat penting karena secara langsung dan tak langsung dapat mempengaruhi laju mortalitas maupun laju natalitas. Secara umum, pembagian umur menjadi 3 yaitu: pre-reproduktif, reproduktif, dan post-reproduktif. Perbandingan penyebaran golongan umur dalam populasi dapat menentukan keadaan arah reproduktif yang berlangsung dalam populasi, dan sekaligus dapat dipakai untuk memperkirakan keadaan populasi dimasa mendatang.

Pertumbuhan Populasi
Populasi memiliki pola-pola pertumbuhan khas yang disebut sebagai bentuk pertumbuhan populasi. Untuk keperluan perbandingan dapat diajukan dua pola dasar yang berdasarkan pada gambar aritmatik berbentuk kurva pertumbuhan, seperti kurva pertumbuhan berbentuk J dan S. Tipe-tipe yang berbeda ini dapat digabungkan atau diubah dalam berbagai cara menurut kekhususan berbagai organisme dan lingkungan. Adanya kurva pertumbuhan ini sekaligus juga menunjukkan adanya fluktuasi dalam pertumbuhan populasi. Beberapa faktor pembatas fisik dapat bertindak sebagai pemacu adanya fluktuasi pertumbuhan populasi. Populasi cenderung berfluktuasi di atas dan di bawah daya dukung. Dengan adanya fluktuasi terjadilah keseimbangan baru meskipun dalam waktu-waktu tertentu saja, seperti populasi musiman dan populasi tahunan.

Pola Penyebaran Populasi(Dispersi)
Setiap populasi apabila telah mencapai tingkat kepadatan, kerapatan tertentu, dan dengan keterbatasan daya dukung lingkungan, akan cenderung mengalami penyebaran. Di tempat yang baru populasi akan menempati, beradaptasi, dan membentuk keseimbang yang baru kembali. Dalam melakukan penyebaran, populasi cenderung membentuk kelompok-kelompok dari ukuran tertentu. Beberapa tipe penyebarannya adalah seragam, acak, dan acak berkelompok. Berkaitan dengan keterbatasan daya dukung lingkungan, khususnya ketersediaan sumberdaya makanan, ruang, dan lain-lain setiap individu mempunyai kecenderungan untuk mempertahankan daerah wilayahnya (teritori) ,dengan cara teup berada pada wilayahnya masing-masing atau mengisolasikan diri. pada hewan tingkat tinggi, isolasi umumnya dilakukan dengan membatasi daerah tempat kehidupannya dengan daerah pengembaraan (home range).

Komunitas
Komunitas biotik adalah kumpulan populasi-populasi organisme apapun yang hidup dalam daerah atau habitat fisik yang telah. ditentukan., sehingga hal tersebut merupakan satuan yang diorganisasi sedemikian rupa bahwa komunitas mempunyai sifat-sifat tambahan terhadap komponen individu beserta fungsi-fungsinya. Berdasarkan sifat komunitas dan fungsi tersebut, komunitas biotik dapat terbagi menjadi komunitas utama /mayor, dan komunitas minor. Komunitas mayor adalah komunitas yatrg cukup besar kelengkapannya sehingga relatif. tidak tergantung pada komunitas lain. Sedangkan komunltas minor adalah komunitas yang kurang lebih masih tergantung pada komunitas lain.

Komunitas tidak hanya mempunyai kesatuan fungsional tertentu dengan struktur trofik dan arus energi khas saja, tetapi juga merupakan kesatuan yang di dalamnya terdapat peluang bagi jenis tertentu untuk dapat hidup dan berdampingan. walaupun demikian tetap masih ada kompetisi diantaranya, sehingga akan ditemukan populasi tertentu berperan sebagai dominansi suatu komunitas. Populasi yang mendominasi tersebut terutama adalah populasi yang dapat mengendalikan sebagian besar arus energi dan kuat sekali mempengaruhi lingkungan pada semua jenis yang ada di dalam komunitas yang sama.

Analisis Komunitas
Analisis komunitas dalam daerah geografis tertentu dari bentang darat telah mengutamakan dua pendekatan yang berlawanan, yaitu: 1) pendekatan secara zona, dan 2) pendekatan analisis gradien. Masing-masing pendekatan ini mempunyai tujuan spesifik tersendiri yang cocok pada pengukuran analisis komunitas pada wilayah tertentu. Pada umumnya semakin curam gradien lingkungan, maka semakin nyata terlihat dan atau makin tidak bersambungan komunitas-komunitasnya. Sebaliknya semakin landai gradien lingkungan makin bersambungan komunitas-kornunitasnya. Komunitas-komunitas dalam gradien lingkungan yang cukupr seragam pada ekosistem yang sarna, cenderung mempunyai tingkat keanekaragaman spesies yang relatif cukup seragam pula.

Ekotone adalah peralihan antara dua atau lebih komunitas yang berbeda. Daerah ini adalah daerah pertemuan yang dapat berbentuk bentangan luas tetapi masih lebih sempit/kecil jumlah populasinya dari komunitas sekitamya. Komunitas ekotone biasanya banyak mengandung organisme dari masing-masing komunitas yang saling tumpang tindih, dan sebagai tambahan, ataupun sebagai organisme yang khas tidak terdapat pada masing-masing komunitas pendampingnya.

Seringkali terdapat kecenderungan jumlah jenis dan kepadatan organisme di wilayah ekotone lebih besar daripada komunitas sekitarnya Kecenderungan ini akhirnya akan meningkatkan keanekaragaman dan kepadatan wilayah ekotone dibanding komunitas pendampingnya. keadaan ini dikenal sebagai pengaruh tepi (edge effect).

Individu Dalam Ekosistem
Dalam mempelajari suatu organisme, tentunya kita tidak hanya berupaya mengetahui “dimana” tempat hidup secara alami organisme yang akan kita pelajari tadi, karena bisa saja tempat hidup alami organisme tadi saling tumpang tindih dengan tempat hidup alami organisme lain, atau juga merupakan tempat hidup alami organisme lain. Adanya kerancuan ini, apabila kita pelajari lagi, tampak lebih jelas bahwa suatu organisme dapat saja menempati makrohabitat ataupun mikrohabitat dari ekosisrem yang sama. Terlebih lagi kalau kita melihat dari apa peranan dan segala sesuatu yang berkaitan dengan organisme yang akan kita teliti tadi. Hal inilah yang dinyatakan sebagai relung ekologi. dari suatu organisme.

Dengan adanya relung ekologi, setiap organisme akan mempunyai peranan yang berlainan meskipun dalam ekosistem yang sama. Relung ekologi juga akan menggambarkan kemampuan dari suatu organisme untuk berinteraksi dalam ekosistem dengan berikut segala isinya, bahkan apabila memungkinkan kita mpu ikut mengendalikan ekosistem dari lingkungan hidupnya.
Di alam kita juga sering mendapati adanya spesies yang terdapat pada daerah geografis yang tidak sama atau terpisah oleh suatu barrier, misalnya gunung atau pulau. Keadaan ini disebut Allopatrik. Sebaliknya bisa saja kita temui adanya spesies yang sama terdapat pada daerah yang sama, namun dalam relung yang berbeda. Kondisi ini disebut Simpatrik. Peristiwa yang termasuk allopatrik dan simpatrik ini dapat dengan mudah ditemui, mengingat bahwa bisa saja dengan keanekaragaman ekosistem yang ada lebih memungkinkan suatu organisme ataupun spesies tertentu mampu hidup dan beradaptasi di dalamnya.

Meskipun demikian, lambat laun dengan kondisi simpatrik maupun allopatrik akan mengarah pada terbentuknya spesies baru secara evolusi, karena dalam kondisi geografis yang tidak sama ataupun relung yang berlainan akan menuntut organisme di dalamnya untuk selalu menyesuaikan diri, yang bisa saja akhimya akan berlainan sama sekali dengan organisme atau spesies yang ada sebelumnya.

Jam Biologi dan Domestikasi
Organisme-organisme mempunyai mekanisme secara fisiologik untuk mengukur waktu, yang dikenal sebagai jam biologi (biological clock). Secara umum jam biologi harian adalah kemampuan untuk menentukan waktu dan mengulangi fungsi-fungsi pada setiap interval 24 jam sekalipun dalam keadaan tanpa tergantung adanya tanda-tanda faktor fisik seperti cahaya matahari. Jam biologi juga dikaitkan dengan periodisitas-periodisitas yang berhubungan dengan bulan dan daur-daur musiman.

Meskipun mekanisme terjadinya jam biologi belum jelas, tetapi terdapat dua teori yang diusulkan, yaitu (1) Hipotesa waktu endogen, yaitu jam atau waktu harian yang telah terprogram oleh tubuh organisme dan dapat mengukur tanpa adanya petunjuk lingkungan. (2) Hipotesa waktu eksternal, yaitu jam atau waktu harian dalam tubuh organisme yang bekerjanya diatur oleh tanda-tanda dari lingkungan.

Adanya “kemampuan-kemampuan” tertentu yang dianggap bersifat menguntungkan dari suatu organisme, mengundang organisme tersebut didomestikasi ke tempat yang diperkirakan cocok. Banyak di antara organisme yang didomestikasi akhirnya dibudidayakan dan lambat laun mengalami suatu perubahan sehingga bisa saja akhirnya berlainan dengan sifat aslinya
Pada peristiwa domestikasi, baik pada hewan ataupun tanaman tidak hanya sekedar melibatkan domestikasi genetik dari suatu spesies, melainkan juga adanya “adaptasi timbal balik” antara spesies yang didomestikasi dengan pemelihara (domestikator) yang biasanya manusia. Sehingga sebetulnya pada peristiwa ini terjadi dua jalur yang saling mempengaruhi yang dapat saja membawa atau mengarah pada perubahan (ekologi dan sosial, bahkan genetik) pada manusia maupun organisme yang dipeliharanya. Meskipun demikian, apabila upaya domestikasi dilakukan dengan kurang perhitungan dan ceroboh justru akan menimbulkan masalah besar, dengan lepas dan tidak terkontrolnya organisme yvng didomestikasi ke alam bebas dan berubah menjadi hama.

Perkembangan Ekosistem
Setiap ekosistem dalam suatu wilayah selalu mengalami perkembangan menuju ke arah keseimbangan. Perkembangan ekosistem tersebut tergantung dari pola perkembangan komunitas yang ada di dalamnya. Secara umum perkembangan ekosistem yang dikenal dengan suksesi ekologi ini, melalui beberapa tahapan-tahapan perkembangan yang disebut sere. Setiap sere memberikan ciri-ciri khas tersendiri tergantung dari jenis-jenis dominan yang ada dan faktor pembatas fisiknya.

Suksesi tidak hanya berlaku pada ekosistem alaminya saja, melainkan iuga pada organisme hewan dan tumbuhan yang ada di dalamnya. Bahkan dinyatakan bahwa ekosistem primer, sekunder, flora, dan fauna dan daerah sekitar merupakan faktor utama yang memberi pengaruh terhadap tipe-tipe pertumbuhan tumbuhan dan hewan yang mengalami suksesi baik melalui persebaran maupun migrasi.

Terdapat tiga hal pokok yang saling terkait dan ikut mempengaruhi lajunya perkembangan ekosistem, yakni 1) ketersediaan sumber daya, 2) faktor pembatas fisik, dan 3) kemampuan dari organismenya. Khusus mengenai ketersediaan sumber daya, dalam hal ini makanan/energi diberikan penekanan tersendiri karena dapat mengarah pada kesempatan kenaikkan biomassa. Apabila laju total fotosintesis lebih besar dari laju total respirasi maka dapat memungkinkan kesempatan kenaikkan biomassa., dan ini disebut suksesi autotrofik. sebaliknya bila laju total fotosintesis lebih kecil dari laju total respirasi maka hanya akan memanfaatkan energi yang sudah ada dengan pembentukan relung-relung ekologi yang baru, dan ini disebut suksesi heterotrofik.

Suksesi, pada tingkat perkembangan akhir terbentuklah puncak dimana terdapat keseimbangan ekologi biomassa maksimum dengan pola-pola simbiose yang berlangsung di dalamnya berjalan secara alami pula. Jadi perkembangan ekosistem tidak pernah merupakan hasil perkembangan yang terjadi begitu saja, dalam artian terjadi langsung keseimbangan ekologi pada suatu kawasan yang baru terbentuk. Dibutuhkan satuan waktu tertentu, tentunya dengan kemampuan daya adaptasi yang ada untuk mencapai suatu tatanan menuju keseimbangan ekologi.
Sejalan dengan perkembangan ekosistem menuju klimaks ekologi ataupun keseimbangan ekosistem, senantiasa selalu diikuti dengan perkembangan berupa perubahan-perubahan dari segala sesuatu yang berkaitan dengan tata kehidupan organisme yang ada di dalam ekosistem tersebut. Hanya organisme yang mampu beradaptasilah (yang mampu melakukan kompensasi terhadap faktor pembatas fisik lingkungannya) yang dapat terus berada dan hidup, meskipun dengan harus “menciptakan” suatu relung ekologi tersendiri.

Konsep Klimaks
Setelah melalui beberapa tahapan perkembangan ekosistem atau sere, suatu ekosistem dapat mencapai tahapan akhir klimaks atau dapat pula dianggap sebagai puncak perkembangan ekosistem. Salah satu ciri pada komunitas klimaks yaitu dengan tidak terdapatnya penumpukan zat organik netto tahunan. Hal ini disebabkan karena produksi tahunan komunitas seimbang dengan konsumsi tahunan.

Banyak ahli berpendapat bahwa iklim klimaks pada suatu wilayah belum tentu dapat dicapai karena komunitas yang sudah “mantap” sekalipun, karena masih menunjukkan adanya perubahan, penyesuaian dan pembusukan. Hal ini didasari oleh kenyataan bahwa perubahan suatu komunitas dipengaruhi oleh kejadian-kejadian yang terdapat dalam komunitas tersebut. Berdasarkan hal tersebut telah dipakai kesepakatan bahwa hampir tidak mungkin pada suatu wilayah mencapai iklim klimaks, sehingga iklim klimaks tunggal merupakan komunitas teoritis yang dituju semua suksesi dalam perkembangan pada suatu daerah, asalkan keadaan lingkungan fisik secara umum tidak terlalu ekstrem sehingga dapat mampu mempengaruhi iklim lingkungan. umumnya suksesi berakhir pada klimaks edaphik, dengan hanya terkait pada masing-masing pengaruh faktor pembatas fisik pada wilayah setempat.

Meskipun suksesi pada suatu ekosistem untuk dapat mencapai klimaks membutuhkan waktu yang tidak sebentar, namun cepat lambatnya masih tergantung pula oleh tingkatan suksesi yang terjadi kepadanya. secara umum terdapat dua macam ekosistem suksesi yaitu, ekosistem suksesi primer dan ekosistem suksesi sekunder. Ekosistem suksesi primer lebih dinyatakan pada berkembangnya ekosistem tersebut melalui substrat yang baru. Artinya kehidupan yang ada pada ekosistem tersebut setelah perlakuan benar-benar dimulai dari nol, dan harus dimulai dari kerja organisme pionir dengan segala perlakuan dari faktor pembatas fisik yang ada. Sedangkan ekosistem suksesi sekunder berkembang setelah ekosistem alami rusak total tetapi dimulai dengan tidak terbentuk substrat yang baru, atau dapat dianggap sebagai dimulainya kehidupan baru setelah adanya “gangguan” pada ekosistem alami.
Susunan dan Macam Ekosistem

Ekosistem merupakan suatu interaksi yang kompleks dan memiliki penyusun yang beragam. Di bumi ada bermacam-macam ekosistem.

1. Susunan Ekosistem
Dilihat dari susunan dan fungsinya, suatu ekosistem tersusun atas komponen sebagai berikut.

a. Komponen autotrof
(Auto = sendiri dan trophikos = menyediakan makan). 
Autotrof adalah organisme yang mampu menyediakan/mensintesis makanan sendiri yang berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi seperti matahari dan kimia. Komponen autotrof berfungsi sebagai produsen, contohnya tumbuh-tumbuhan hijau. 

b. Komponen heterotrof
(Heteros = berbeda, trophikos = makanan). 
Heterotrof merupakan organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya dan bahan tersebut disediakan oleh organisme lain. Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba. 

c. Bahan tak hidup (abiotik)
Bahan tak hidup yaitu komponen fisik dan kimia yang terdiri dari tanah, air, udara, sinar matahari. Bahan tak hidup merupakan medium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan, atau lingkungan tempat hidup. 

d. Pengurai (dekomposer)
Pengurai adalah organisme heterotrof yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks). Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen. Termasuk pengurai ini adalah bakteri dan jamur. 

2. Macam-macam Ekosistem 
Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem perairan. Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem air Laut. 

a. Ekosistem darat
Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan. Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan menjadi beberapa bioma, yaitu sebagai berikut. 

1. Bioma gurun
Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis balik) yang berbatasan dengan padang rumput. 

Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu slang hari tinggi (bisa mendapai 45°C) sehingga penguapan juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai 0°C). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking. 

2. Bioma padang rumput
Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan hujan turun tidak teratur. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular

3. Bioma Hutan Basah 
Bioma Hutan Basah terdapat di daerah tropika dan subtropik.
Ciri-cirinya adalah, curah hujan 200-225 cm per tahun. Species pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinngi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme). Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari. Variasi suhu dan kelembapan tinggi/besar; suhu sepanjang hari sekitar 25°C. Dalam hutan basah tropika sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan), kaktus, dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu. 

4. Bioma hutan gugur 
Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang,
Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Terdapat di daerah yang mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak). 

5. Bioma taiga
Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik. Ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dap sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur. 

6. Bioma tundra
Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah Sphagnum, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin. 

Hewan yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim panas, semuanya berdarah panas. Hewan yang menetap memiliki rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta terutama nyamuk dan lalat hitam. 

b. Ekosistem Air Tawar

Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji. Hampir semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar pada umumnya telah beradaptasi.

Adaptasi organisme air tawar adalah sebagai berikut. 

Adaptasi tumbuhan
Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel hingga maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis. 

Adaptasi hewan
Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton. Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat. Hewan tingkat tinggi yang hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan. 

Habitat air tawar merupakan perantara habitat laut dan habitat darat. Penggolongan organisme dalam air dapat berdasarkan aliran energi dan kebiasaan hidup.

1. Berdasarkan aliran energi, organisme dibagi menjadi autotrof (tumbuhan), dan fagotrof (makrokonsumen), yaitu karnivora predator, parasit, dan saprotrof atau organisme yang hidup pada substrat sisa-sisa organisme. 

2. Berdasarkan kebiasaan hidup, organisme dibedakan sebagai berikut. 
a. Plankton; 
terdiri alas fitoplankton dan zooplankton; 
biasanya melayang-layang (bergerak pasif) mengikuti gerak aliran air. 
b. Nekton;
hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya ikan. 
c. Neuston;
organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau 
bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air.
d. Perifiton; merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat/bergantung
pada tumbuhan atau benda lain, misalnya keong. 
e. Bentos; hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada 
endapan. Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas, 
misalnya cacing dan remis. Lihat Gambar.
Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir. Termasuk ekosistem air tenang adalah danau dan rawa, termasuk ekosistem air mengalir adalah sungai.