Sebelum masuk ke pembahasan tentang ekosistem sawah dan berbagai permasalahannya, terlebih dahulu kita ulas tentang Pengertian ekosistem serta komponen-komponennya. Ekosistem tidak dapat dipisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem adalah suatu tatanan kesatuan yang utuh dan menyeluruh antara unsur lingkungan hidup dimana masing-masing unsur tersebut saling mempengaruhi.
Ekosistem adalah penggabungan dari unit biosistem yang melibatkan hubungan interaksi timbal balik antar organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju struktur biotik tertentu sehingga terjadi siklus materi antara organisme dan anorganisme dan matahari adalah sumber dari semua energi yang ada dalam ekosistem.
Komponen-komponen pembentuk ekosistem antara lain;
1. Abiotik
Komponen abiotik atau komponen tak hidup adalah komponen fisik dan kimia yang medium atau substrat sebagai tempat berlangsungnya kehidupan atau lingkungan tempat hidup. Sebagian besar dari komponen abiotik memiliki beragam variasi dalam ruang dan waktu. Komponen abiotik berupa bahan organik, senyawa anorganik, serta faktor yang memengaruhi distribusi organisme, antara lain:
Berbeda dengan komponen abiotik, Komponen biotik adalah komponen lingkungan yang terdiri atas makhluk hidup. Pada pokoknya makhluk hidup dapat digolongkan berdasarkan jenis-jenis tertentu, misalnya golongan manusia, hewan dan tumbuhan. Adapun berdasarkan kemampuannya dalam memperoleh makanan, komponen biotik digolongkan menjadi 3 tingkatan, yaitu tingkat autotrof (produsen), heterotrof (konsumen), dan pengurai (dekomposer). Mari kita ulas satu per satu;
1. Organisme Autotrof (produsen)
Produsen adalah organisme yang dapat menghasilkan makanannya sendiri dengan menyerap zat-zat dan senyawa anorganik yang kemudian diubah menjadi senyawa organik melalui proses fotosintesis. Ciri khusus organisme yang tergolong autotrof adalah adanya klorofil dalam tubuhnya, seperti pada tumbuhan tingkat tinggi. Dalam interaksi komponen biotik dan abiotik, organisme autotrof merupakan awal dari terciptanya keseimbangan ekosistem.
2. Organisme Heterotrof (konsumen)
Organisme Heterotrof disebut juga dengan konsumen. Konsumen adalah organisme yang menggunakan bahan-bahan organik yang berasal dari organisme lain sebagai makanan atau sumber energinya. Contoh kompenen biotik ini misalnya manusia dan hewan yang berperan baik sebagai karnivora, herbivora, maupun omnivora.
3. Pengurai (dekomposer)
Senyawa organik dan organisme yang sudah mati akan berubah menjadi senyawa anorganik melelui proses dekomposisi. Jadi dekomposer adalah organisme yang merubah bahan organik dari organisme yang sudah mati menjadi senyawa anorganik melalui proses dekomposisi. Contoh komponen biotik ini misalnya jamur, bakteri, ganggang, cacing, dan lain sebagainya. Beberapa pengurai yang menggunakan sisa bahan organik hasil dekomposisi disebut juga detritivor. Contoh organisme ini misalnya kutu kayu.
Tipe-tipe Ekosistem
1. Ekosistem Air (Aquatik)
Ekosistem darat atau terestrial adalah ekosistem yang faktor lingkungannya lebih didominasi oleh daratan. Ekosistem darat berada di area yang sangat luas atau juga disebut dengan bioma. Tipe bioma sendiri sangat dipengaruhi dengan iklim, sedangkan iklim dipengaruhi letak geografis didalam garis lintang dan ketinggian tempat dari permukaan laut.
Macam-Macam Ekosistem Darat
1. Hutan Hujan Tropis
Hutan hujan tropis adalah hutan yang berada didalam khatulistiwa atau di daerah tropis. Hutan hujan tropis juga merupakan suatu bioma hutan yang selalu basah sepanjang tahun dimana curah hujan yang turun di tempat ini cenderung tinggi dengan curah hujan yang bisa mencapai 2000 mm per tahun. Hutan hujat tropis adalah seperti yang ada didalam lembah sungai amazon, amerika selatan, asia tenggara (Indonesia, Malaysia, Thailand) serta lembah sungai kongo.
Ciri Hutan Hujan Tropis
Padang rumput adalah dataran tanpa pohon (kecuali yang berada di dekat sungai atau danau) yang umumnya ditumbuhi rumput pendek. Padang rumput sendiri terletak di daerah yang memiliki musim kering yang panjang dan musim penghujan yang pendek. Hal ini dapat dilihat di kawasan Indonesia seperti Pulau Sumba, Nusa Tenggara Timur. Biasanya padang rumput terletak di daerah yang memiliki ketinggian sekitar 900-4000m diatas permukaan laut. Sedangkan hewan yang dapat hidup dipadang rumput adalah reptil, kanguru, burung, kijang, singa, cheetah, serigala, jaguar dan masih banyak yang lainnya.
Ciri Padang Rumput
Savana atau sabana adalah padang rumput yang diselingi dengan pohon-pohon. Sabana lebih dikenal dengan padang rumput tropis. Hutan sabana ini juga merupakan salah satu bagian dari daratan yang cukup unik. Hal ini karena iklim yang dimiliki tidak terlalu kering untuk menjadi padang pasir, namun juga tidak cukup basah untuk menjadi hutan. Beberapa daerah di dunia yang memiliki cukup banyak hutan sabana ini adalah Australia, Amerika Selatan, dan juga Afrika. Namun, hal ini bukan berarti Indonesia tidak mempunyai hutan sabana. Wilayah Indonesia yang mempunyai hutan Sabana ini adalah Nusa Tenggara Timur. Sabana sendiri dibedakan menjadi dua sabana murni (satu jenis pohon) dan juga sabana campuran (beberapa jenis pohon).
Ciri Savana
Tundra merupakan bioma yang paling dingin. Bioma tundra dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu tundra arktik dan tundra alpin. Tundra arktik terdapat pada daerah kutup utara (arktik) seperti Siberia, rusia dan kanada. Tundra alpin terdapat pada puncak pegunungan yang tinggi contohnya puncak gunung jaya wijaya, Papua. Vegetasi tundra alpin didomonasi dengan rumput alang-alang, lichen, perdu dan juga lumut daun.
Ciri Tundra
Hutan gugur terdapat pada daerah yang mempunyai empat musim, musim dingin, musim panas, musim semi dan juga musim gugur. Dengan kata lain, Hutan Gugur adalah sebuah ekosistem yang terdiri dari flora dan fauna khas yang ada pada wilayah hutan yang mengalami empat musim seperti yang ada di Amerika Serikat bagian timur, Asia Timur, Chili, dan juga Eropa Barat.
6. Gurun
Gurn merupakan padang yang luas dan tandus karena hujan yang jarang turun pada daerah tersebut. Dengan kata lain gurun merupakan ekosistem darat yang didominasi oleh flora dan fauna tertentu dan ditandai dengan lingkungan yang beriklim kering dengan curah hujan yang sangat sedikit sekali seperti gurun gobi di Asia dan Gurun sahara di Afrika.
Ciri Gurun
7. Taiga
Taiga berasal dari bahasa Rusia yang mempunyai arti hutan. Taiga adalah suatu ekosistem yang berada di hutan yang didalamnya hanya terdapat satu spesies pohon yang sejenis. Spesies tersebut misalnya seperti pinus, konifer, cemara dan lainnya yang sejenis seperti di alaska, rusia, Amerika utara, dan juga semenanjung Skandinavia. Bioma ini juga terdapat pada pegunungan yang beriklim dingin, tumbuhan yang dominan berdaun jarum atau konifer yang tampak hijau di sepanjang tahun.
Ciri Taiga
Ekosistem adalah penggabungan dari unit biosistem yang melibatkan hubungan interaksi timbal balik antar organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju struktur biotik tertentu sehingga terjadi siklus materi antara organisme dan anorganisme dan matahari adalah sumber dari semua energi yang ada dalam ekosistem.
Komponen-komponen pembentuk ekosistem antara lain;
1. Abiotik
Komponen abiotik atau komponen tak hidup adalah komponen fisik dan kimia yang medium atau substrat sebagai tempat berlangsungnya kehidupan atau lingkungan tempat hidup. Sebagian besar dari komponen abiotik memiliki beragam variasi dalam ruang dan waktu. Komponen abiotik berupa bahan organik, senyawa anorganik, serta faktor yang memengaruhi distribusi organisme, antara lain:
- Suhu
- Air
- Garam
- Cahaya matahari
- Tanah dan batu dan
- Iklim
Berbeda dengan komponen abiotik, Komponen biotik adalah komponen lingkungan yang terdiri atas makhluk hidup. Pada pokoknya makhluk hidup dapat digolongkan berdasarkan jenis-jenis tertentu, misalnya golongan manusia, hewan dan tumbuhan. Adapun berdasarkan kemampuannya dalam memperoleh makanan, komponen biotik digolongkan menjadi 3 tingkatan, yaitu tingkat autotrof (produsen), heterotrof (konsumen), dan pengurai (dekomposer). Mari kita ulas satu per satu;
1. Organisme Autotrof (produsen)
Produsen adalah organisme yang dapat menghasilkan makanannya sendiri dengan menyerap zat-zat dan senyawa anorganik yang kemudian diubah menjadi senyawa organik melalui proses fotosintesis. Ciri khusus organisme yang tergolong autotrof adalah adanya klorofil dalam tubuhnya, seperti pada tumbuhan tingkat tinggi. Dalam interaksi komponen biotik dan abiotik, organisme autotrof merupakan awal dari terciptanya keseimbangan ekosistem.
2. Organisme Heterotrof (konsumen)
Organisme Heterotrof disebut juga dengan konsumen. Konsumen adalah organisme yang menggunakan bahan-bahan organik yang berasal dari organisme lain sebagai makanan atau sumber energinya. Contoh kompenen biotik ini misalnya manusia dan hewan yang berperan baik sebagai karnivora, herbivora, maupun omnivora.
3. Pengurai (dekomposer)
Senyawa organik dan organisme yang sudah mati akan berubah menjadi senyawa anorganik melelui proses dekomposisi. Jadi dekomposer adalah organisme yang merubah bahan organik dari organisme yang sudah mati menjadi senyawa anorganik melalui proses dekomposisi. Contoh komponen biotik ini misalnya jamur, bakteri, ganggang, cacing, dan lain sebagainya. Beberapa pengurai yang menggunakan sisa bahan organik hasil dekomposisi disebut juga detritivor. Contoh organisme ini misalnya kutu kayu.
Tipe-tipe Ekosistem
1. Ekosistem Air (Aquatik)
- Ekosistem air tawar; Ekosistem air tawar memiliki ciri diantaranya ada variasi suhu yang tidak mencolok, penetrasi cahaya yang kurang, serta terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak pada ekosistem air tawar adalah jenis ganggang, sedangkan tumbuhan yang lainnya adalah tumbuhan biji.
- Ekosistem air laut; Ekosistem laut atau disebut juga ekosistem bahari merupakan ekosistem yang terdapat di perairan laut, terdiri atas ekosistem perairan dalam, ekosistem pantai pasir dangkal/bitarol, dan ekosistem pasang surut.
- Ekosistem estuari; merupakan tempat bersatunya sungai dengan air laut. Estuari sering dipagari dengan lempengan lumpur intertidal yang cukup luas. Ekosistem estuari memiliki produktivitas yang sangat tinggi serta memiliki banyak nutrisi. Komunitas tumbuhan yang dapat hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, fitoplankton, dan ganggang. Komunitas hewannya seperti cacing, ikan, kerang, dan kepiting.
Ekosistem darat atau terestrial adalah ekosistem yang faktor lingkungannya lebih didominasi oleh daratan. Ekosistem darat berada di area yang sangat luas atau juga disebut dengan bioma. Tipe bioma sendiri sangat dipengaruhi dengan iklim, sedangkan iklim dipengaruhi letak geografis didalam garis lintang dan ketinggian tempat dari permukaan laut.
Macam-Macam Ekosistem Darat
1. Hutan Hujan Tropis
Hutan hujan tropis adalah hutan yang berada didalam khatulistiwa atau di daerah tropis. Hutan hujan tropis juga merupakan suatu bioma hutan yang selalu basah sepanjang tahun dimana curah hujan yang turun di tempat ini cenderung tinggi dengan curah hujan yang bisa mencapai 2000 mm per tahun. Hutan hujat tropis adalah seperti yang ada didalam lembah sungai amazon, amerika selatan, asia tenggara (Indonesia, Malaysia, Thailand) serta lembah sungai kongo.
Ciri Hutan Hujan Tropis
- Mempunyai curah hujan yang sangat tinggi antara 200 sampai 450 cm/tahunnya.
- Disepanjang tahun matahari bersinar dengan suhu lingkungan diantara 21 sampai 30 derajat celcius.
- Pada hutan hujan tropis pohon-pohon bisa tumbuh tinggi hingga 55 m dan juga membentuk kanopi atau tudung.
- Ada beberapa tanaman yang tumbuh merambat atau liana, seperti rotan atau juga tumbuh menempel (epifit) seperti anggrek, dan cabang-cabang agar mendapatkan cahaya matahari.
- Sebagian besar hewan hidupnya disekitar kanopi sebab mudah mendapatkan makanan dan juga berpindah tempat.
Padang rumput adalah dataran tanpa pohon (kecuali yang berada di dekat sungai atau danau) yang umumnya ditumbuhi rumput pendek. Padang rumput sendiri terletak di daerah yang memiliki musim kering yang panjang dan musim penghujan yang pendek. Hal ini dapat dilihat di kawasan Indonesia seperti Pulau Sumba, Nusa Tenggara Timur. Biasanya padang rumput terletak di daerah yang memiliki ketinggian sekitar 900-4000m diatas permukaan laut. Sedangkan hewan yang dapat hidup dipadang rumput adalah reptil, kanguru, burung, kijang, singa, cheetah, serigala, jaguar dan masih banyak yang lainnya.
Ciri Padang Rumput
- Terdapat daerah tropikan dan sub tropika.
- Curah hujan bioma pada padang rumpu berkisar 25 sampai 50 cm/tahun tetapi turun dengan tidak teratur.
- Iklim bioma padang rumput yang umumnya bersuhu panas.
- Ditemukan adanya posorita dan juga drainase yang tidak teratur sehingga menyebabkan tumbuhan sukar unutk mengambila air.
- Hewan yang hidup di padang rumput adalah reptil, burung kanguru, kijang dan masih banyak yang lainnya.
Savana atau sabana adalah padang rumput yang diselingi dengan pohon-pohon. Sabana lebih dikenal dengan padang rumput tropis. Hutan sabana ini juga merupakan salah satu bagian dari daratan yang cukup unik. Hal ini karena iklim yang dimiliki tidak terlalu kering untuk menjadi padang pasir, namun juga tidak cukup basah untuk menjadi hutan. Beberapa daerah di dunia yang memiliki cukup banyak hutan sabana ini adalah Australia, Amerika Selatan, dan juga Afrika. Namun, hal ini bukan berarti Indonesia tidak mempunyai hutan sabana. Wilayah Indonesia yang mempunyai hutan Sabana ini adalah Nusa Tenggara Timur. Sabana sendiri dibedakan menjadi dua sabana murni (satu jenis pohon) dan juga sabana campuran (beberapa jenis pohon).
Ciri Savana
- Terletak pada daerah tropis dengan curah hujan berkisar 90 sampai 150 cm/tahunnya
- Sabana terletak di Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat dan juga Amerika utara serta Kenya
- Tumbuhan pembentuk bioma sabana ialah rumput, coryphautan, acacia, eucalyptus
- Jenis hewan bioma sabana adalah gajah, macan tutul, rayap, kijang dan masih banyak yang lain.
Tundra merupakan bioma yang paling dingin. Bioma tundra dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu tundra arktik dan tundra alpin. Tundra arktik terdapat pada daerah kutup utara (arktik) seperti Siberia, rusia dan kanada. Tundra alpin terdapat pada puncak pegunungan yang tinggi contohnya puncak gunung jaya wijaya, Papua. Vegetasi tundra alpin didomonasi dengan rumput alang-alang, lichen, perdu dan juga lumut daun.
Ciri Tundra
- Mendapatkan sedikit energi radiasi matahari, musim dingin terjadi sangat panjang dapat berlangsung selama 9 bulan dengan suasana yang gelap.
- Musim panas yang berlansung selama 3 bulan, pada saat inilah vegetasi mengalami pertumbuhan.
- Fauna yang khas dari bioma tundra adalah muskoxem (bison berbulu tebal) dan juga reindeer/caribou (rusa kutub).
Hutan gugur terdapat pada daerah yang mempunyai empat musim, musim dingin, musim panas, musim semi dan juga musim gugur. Dengan kata lain, Hutan Gugur adalah sebuah ekosistem yang terdiri dari flora dan fauna khas yang ada pada wilayah hutan yang mengalami empat musim seperti yang ada di Amerika Serikat bagian timur, Asia Timur, Chili, dan juga Eropa Barat.
6. Gurun
Gurn merupakan padang yang luas dan tandus karena hujan yang jarang turun pada daerah tersebut. Dengan kata lain gurun merupakan ekosistem darat yang didominasi oleh flora dan fauna tertentu dan ditandai dengan lingkungan yang beriklim kering dengan curah hujan yang sangat sedikit sekali seperti gurun gobi di Asia dan Gurun sahara di Afrika.
Ciri Gurun
- Curah hujan yang sangat rendah kurang dari 25 cm/tahunnya.
- Keadaan tanah yang sangat tandus dan tidak bisa menyimpan air.
- Kecepatan evorasi atau penguapan sangat tinggi.
- Kelambapan udara yang sangat rendah.
- Suhu lingkungan pada beberapa gurun bisa sangat panas, dengansuhu di sisang hari yang mencapai 60 derajat celcius,sedangkan pada malam hari mencapai 0 derajat celcius.
7. Taiga
Taiga berasal dari bahasa Rusia yang mempunyai arti hutan. Taiga adalah suatu ekosistem yang berada di hutan yang didalamnya hanya terdapat satu spesies pohon yang sejenis. Spesies tersebut misalnya seperti pinus, konifer, cemara dan lainnya yang sejenis seperti di alaska, rusia, Amerika utara, dan juga semenanjung Skandinavia. Bioma ini juga terdapat pada pegunungan yang beriklim dingin, tumbuhan yang dominan berdaun jarum atau konifer yang tampak hijau di sepanjang tahun.
Ciri Taiga
- Perbedaan suhu dari musim panas ke musim dingin sangat tinggi.
- Pertumbuhan tanaman terjadi di saat musim panas 3 sampai 6 bulan.
- Tumbuhan ataupun pohon yang seragam.
Akibatnya, terjadi aliran energi dan materi dari padi ke beberapa makhluk hidup lainnya yang mengakibatkan menurunnya jumlah sumber makanan pokok manusia. Salah satu contoh makhluk hidup pemakan padi pada ekosistem sawah adalah serangga.
Banyaknya serangga yang mencari makanan pada ekosistem sawah mengundang kehadiran katak pemangsa serangga. Akibatnya, para petani juga harus berhadapan dengan katak yang banyak berada di sawah. Hal ini tentu akan mengganggu aktivitas pertanian masyarakat. Oleh karena itu, petani melakukan banyak upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut.
Berdasarkan uraian di atas, jawablah pertanyaan berikut dengan benar.
1. Jika para petani melakukan pemberantasan serangga, apa yang akan terjadi pada populasi padi dan katak? Jelaskan.
- Jika petani melakukan pemberantasan serangga, yang terjadi pada populasi padi adalah akan meningkat. Tidak demikian dengan populasi katak. Jika petani melakukan pemberantasan serangga, populasi katak akan menurun karena katak kehilangan makanannya.
2. Apa saja yang mungkin memengaruhi keseimbangan ekosistem sawah tersebut? Coba identifikasikanlah 5 komponen abiotik yang ada.
- Air, tanah, udara, suhu dan cahaya
3. Apa yang akan terjadi jika produsen pada ekosistem sawah tersebut habis karena suatu bencana alam, misalnya terjadi banjir?
- Produsen pada ekosistem sawah adalah tanaman padi. Penanaman padi bertujuan untuk memenuhi kebutuhan pangan manusia. Namun, pada kenyataannya padi bukan hanya sumber makanan pokok bagi manusia, tetapi juga bagi makhluk hidup lainnya. Namun jika produsen pada ekosistem sawah tersebut habis maka yang terjadi adalah menurunnya jumlah makanan pokok manusia dan menurunnya populasi makhluk hidup lain yang menjadikan padi sebagai makanannya.
4. Mengapa (padi, serangga, katak, ular, dan elang) dapat hidup di satu tempat yang sama, yaitu ekosistem sawah?
- Padi, serangga, katak, ular, dan elang dapat hidup di satu tempat yang sama karena disitu tersedia makanan untuk bertahan hidup.
5. Apabila pada ekosistem sawah tersebut tidak ada ular, coba jawab hal-hal yang akan terjadi berikut ini.
a. Apa yang akan terjadi dengan populasi katak pada ekosistem sawah tersebut?
- Populasi katak akan meningkat karena tidak adanya ular sebagai predator alami katak.
b. Apa yang akan terjadi pada populasi elang pada ekosistem sawah tersebut?
- Populasi elang akan menurun karena tidak ada sumber makanan yaitu ular.
c. Apa dampak yang ditimbulkan pada aktivitas pertanian yang dilakukan oleh para petani pada eksosistem sawah tersebut?
- Dampak aktivitas pertanian yang dilakukan oleh petani terhadap lingkungan sifatnya sangat bervariasi dari pencemaran air, perubahan iklim, hingga pencemaran genetika. Misalnya penggunaan insektisida. Seiring dengan berjalannya waktu, semakin banyak insektisida yang digunakan di lahan pertanian baik jenis maupun dosisnya, ternyata tidak menyebabkan kerusakan tanaman akibat serangga berhenti. Yang terjadi justru hama menjadi semakin kebal atau terjadi resistensi hama terhadap insektisida. Serangga hama mengadakan adaptasi agar dapat terus bertahan hidup di lingkungannya walaupun ada tekanan, termasuk penggunaan insektisida. Selain itu pengaruh samping penggunaan insektisida yaitu terjadinya resurgensi hama, dan pencemaran lingkungan. Resurgensi hama adalah peristiwa peningkatan populasi hama sasaran yang sangat mencolok jauh melapaui ambang ekonomi segera setelah aplikasi suatu insektisida.
Berbicara tentang resistensi serangga hama, resistensi serangga hama telah terjadi terhadap hapir semua jenis insektisida. Berdasarkan hal tersebut maka perlu dikembangkan konsep pengendalian hama yang berlandaskan prinsip-prinsip ekologi misalnya pengendalian hama terpadu (PHT).
PHT adalah suatu teknik pengendalian hama dengan manipulasi agroekosistem secara menyeluruh dengan menggunakan berbagai macam taktik pengendalian yang sesuai dan dilakukan dengan bijaksana secara terpadu sehingga populasi serangga hama dapat ditekan sampai tidak merugikan secara ekonomi. PHT tidak mengandalkan kepada satu cara saja tetapi mengkombinasikan berbagai cara. Pengendalian cara ini diharapkan seminal mungkin mengganggu musuh alami. Penggunaan insektisida dadalam program PHT harus secara selektif.
Sebagai contoh teknologi pengendalian wereng coklat dapat beraneka ragam, dapat disesuaikan dengan komponen pengendali yang ada mulai dari bercocok tanam, pergiliran varietas, manupulasi musuh alami, dan pemilihan insektisida.