Nota Sains Tambahan Tingkatan 4 Bab 2: Ekosistem Dinamik
NOTA RINGKAS
1. Komponen dan Interaksi dalam Ekosistem
Sesuatu ekosistem terdiri daripada komponen hidup (biotik) dan bukan hidup (abiotik) yang saling berinteraksi.
Peringkat Organisasi:
• Spesies: Organisma dengan rupa bentuk sama yang boleh saling membiak.
• Populasi: Sekumpulan organisma daripada spesies yang sama yang hidup di kawasan yang sama.
• Komuniti: Beberapa populasi haiwan dan tumbuhan yang hidup bersama dan saling bersandaran.
• Habitat: Tempat tinggal semula jadi organisma.
• Nic: Peranan dan aktiviti organisma dalam ekosistemnya.
• Ekosistem: Beberapa komuniti yang saling berinteraksi antara satu sama lain dan dengan persekitaran bukan hidup.
Komponen Ekosistem:
| Jenis Komponen | Huraian | Contoh |
|---|---|---|
| Abiotik (Bukan Hidup) | Unsur bukan hidup yang mempengaruhi organisma. Ini termasuk suhu, nilai pH, keamatan cahaya, kelembapan, iklim mikro, dan topografi. | Nilai pH tanah mempengaruhi jenis tumbuhan yang boleh hidup (cth: nanas memerlukan tanah berasid). Beruang kutub berhibernasi semasa suhu rendah. |
| Biotik (Hidup) | Organisma hidup dalam ekosistem. | Pengeluar: Organisma autotrof yang membuat makanan sendiri (cth: tumbuhan). <br> Pengguna: Organisma heterotrof yang memakan organisma lain (herbivor, karnivor). <br> Pengurai: Mikroorganisma yang menguraikan organisma mati (cth: bakteria, kulat). |
Interaksi antara Komponen Biotik:
• Simbiosis: Hubungan jangka panjang antara dua spesies berbeza.
◦ Komensalisme: Satu organisma mendapat faedah, satu lagi tidak terjejas. Contoh: Paku pakis tanduk rusa (epifit) pada pokok; ikan remora (epizoit) pada ikan yu.
◦ Mutualisme: Kedua-dua organisma mendapat faedah. Contoh: Kupu-kupu dan bunga (pendebungaan); burung jalak dan kerbau (makan kutu).
◦ Parasitisme: Satu organisma (parasit) untung, satu lagi (perumah) rugi. Contoh: Nyamuk (ektoparasit) pada manusia; cacing pita (endoparasit) dalam usus manusia.
• Saprofitisme: Organisma mendapat nutrien daripada bahan organik mati atau reput. Contoh: Cendawan, yis, bakteria.
• Mangsa dan Pemangsa: Satu organisma (pemangsa) memburu dan memakan organisma lain (mangsa). Contoh: Harimau (pemangsa) dan rusa (mangsa).
2. Proses Pengkolonian dan Sesaran
Pengkolonian ialah proses penaklukan sesuatu habitat oleh organisma perintis, manakala sesaran ialah proses penggantian spesies dalam habitat secara beransur-ansur.
Sesaran di Kolam Terbiar:
1. Spesies Perintis: Alga dan tumbuhan tenggelam menakluki kolam. Apabila mati, bahan organik termendap dan kolam menjadi cetek.
2. Spesies Penyesar 1: Tumbuhan terapung menggantikan tumbuhan tenggelam. Ia menghalang cahaya, menyebabkan lebih banyak organisma mati dan kolam menjadi lebih cetek.
3. Spesies Penyesar 2: Tumbuhan amfibia menggantikan tumbuhan terapung apabila kolam menjadi terlalu cetek.
4. Komuniti Klimaks: Mendapan memenuhi kolam dan ia menjadi kering. Tumbuhan daratan seperti rusiga dan tumbuhan berkayu akan mengambil alih, akhirnya membentuk hutan primer (komuniti klimaks yang stabil).
Sesaran di Paya Bakau:
• Zon Perintis: Di kawasan paling dekat dengan laut, Avicennia sp. dan Sonneratia sp. tumbuh dengan akar pneumatofor untuk pernafasan dan memerangkap lumpur.
• Zon Rhizophora sp.: Apabila tebing menjadi lebih tinggi dan kurang berair, Rhizophora sp. dengan akar jangkang menggantikan spesies perintis. Akar ini memerangkap lebih banyak lumpur.
• Zon Bruguiera sp.: Tebing menjadi lebih tinggi, kering dan padat. Bruguiera sp. dengan akar banir menggantikan Rhizophora sp.
• Komuniti Klimaks: Akhirnya, daratan terbentuk dan tumbuhan darat menggantikan pokok bakau, membentuk hutan hujan tropika.
3. Ekologi Populasi
Ini ialah kajian tentang saiz populasi dan faktor yang mempengaruhinya.
Teknik Persampelan:
• Persampelan Kuadrat: Menggunakan bingkai (kuadrat) yang diletakkan secara rawak untuk menganggar populasi tumbuhan dan haiwan statik. Data yang dikumpul digunakan untuk mengira:
◦ Kepadatan: Bilangan individu purata per unit luas.
◦ Frekuensi: Kebarangkalian menjumpai spesies dalam kuadrat.
◦ Peratus Litupan: Peratus permukaan tanah yang dilitupi oleh spesies.
• Kaedah Tangkap, Tanda, Lepas dan Tangkap Semula: Digunakan untuk haiwan yang bebas bergerak. Saiz populasi dianggar menggunakan formula:
◦ Anggaran Saiz Populasi = (Bilangan tangkapan pertama × Bilangan tangkapan kedua) / Bilangan bertanda dalam tangkapan kedua.
4. Ancaman terhadap Ekosistem
Aktiviti manusia boleh merosakkan keseimbangan ekosistem.
Ancaman Utama:
• Penggunaan Baja Berlebihan: Menyebabkan eutrofikasi, di mana pertumbuhan alga yang pesat mengurangkan oksigen terlarut dalam air, membunuh hidupan akuatik.
• Penyahhutanan: Memusnahkan habitat, menyebabkan kepupusan flora dan fauna, dan meningkatkan karbon dioksida (pemanasan global).
• Pembangunan Tidak Terancang: Memusnahkan habitat semula jadi dan pembakaran bahan api fosil menyebabkan kesan rumah hijau.
• Aktiviti Industri dan Domestik: Pembuangan sisa mencemarkan sumber air.
Langkah Pencegahan dan Kawalan:
• Penguatkuasaan Undang-undang: Seperti Akta Kualiti Alam Sekitar 1974.
• Penggunaan Teknologi: Memasang penapis pada ekzos dan cerobong kilang; menggunakan bioremediasi.
• Pendidikan (Konsep 5R): Reduce (kurangkan), Reuse (guna semula), Recycle (kitar semula), Renew (perbaharui), dan Refuse (tolak).
• Pemeliharaan dan Pemuliharaan: Melindungi sumber semula jadi secara lestari.
• Penggunaan Tenaga Boleh Baharu: Seperti tenaga solar, angin, dan hidroelektrik.
GLOSARI
Glosari Istilah Penting
| ISTILAH | DEFINISI |
|---|---|
| Ekosistem | Beberapa komuniti yang saling bersandaran dan berinteraksi antara satu sama lain serta mempunyai hubungan dengan persekitarannya yang merangkumi benda bukan hidup. |
| Ekologi Populasi | Kajian terhadap pengukuran saiz populasi dan faktor yang mempengaruhinya. |
| Endoparasit | Parasit yang hidup dalam tubuh organisma lain (perumah). |
| Ektoparasit | Parasit yang hidup di permukaan tubuh organisma lain. |
| Epifit | Tumbuhan hijau yang tumbuh pada pokok lain semata-mata untuk mencapai kedudukan yang lebih tinggi supaya boleh menyerap lebih cahaya matahari. |
| Epizoit | Haiwan yang hidup pada permukaan luar haiwan lain dengan tidak mendatangkan kerugian kepada perumahnya. |
| Eutrofikasi | Proses pengayaan nutrien (nitrat dan fosfat) dalam ekosistem akuatik yang menggalakkan pertumbuhan alga, menyebabkan kekurangan oksigen terlarut. |
| Frekuensi | Kebarangkalian untuk memperoleh individu sesuatu spesies tumbuhan dalam setiap kuadrat. |
| Habitat | Tempat tinggal semula jadi sesuatu organisma yang memenuhi keperluan asas seperti makanan, tempat tinggal dan keselamatan. |
| Komensalisme | Interaksi antara dua organisma yang hidup bersama-sama yang melibatkan satu organisma mendapat faedah tanpa menjejaskan organisma satu lagi. |
| Komponen Abiotik | Unsur bukan hidup dalam sesuatu ekosistem (cth: suhu, pH, cahaya). |
| Komponen Biotik | Organisma yang hidup dalam sesuatu ekosistem (pengeluar, pengguna, pengurai). |
| Komuniti | Beberapa populasi haiwan dan tumbuhan yang hidup bersama-sama dan saling bersandaran antara satu sama lain. |
| Komuniti Klimaks | Suatu komuniti yang stabil yang terbentuk di akhir proses sesaran. |
| Mutualisme | Interaksi dua organisma yang saling menguntungkan kedua-dua belah pihak. |
| Nic | Peranan dan aktiviti organisma dalam sebuah ekosistem. |
| Parasitisme | Interaksi antara dua organisma yang menguntungkan salah satu organisma sementara organisma yang satu lagi mendapat kerugian. |
| Pengkolonian | Proses sesuatu habitat ditakluki oleh spesies perintis. |
| Populasi | Sekumpulan organisma daripada spesies yang sama hidup dan membiak di kawasan yang sama. |
| Saprofitisme | Organisma hidup yang mendapatkan nutrien daripada bahan organik yang mati atau reput. |
| Sesaran | Proses penggantian spesies dalam sesuatu habitat oleh spesies lain secara beransur-ansur. |
| Simbiosis | Hubungan antara dua atau lebih spesies yang berbeza untuk jangka masa yang panjang. |
| Spesies | Kumpulan organisma yang mempunyai ciri-ciri dan rupa bentuk yang sama dan boleh saling membiak menghasilkan anak. |
| Spesies Penyesar | Spesies yang menggantikan spesies sedia ada dalam proses sesaran. |
| Spesies Perintis | Spesies pertama yang menakluki sesuatu habitat baharu atau terganggu. |
KUIZ SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2
Uji pengetahuan anda dengan mengambil kuiz-kuiz yang kami sediakan!