Asas Dasar Ilmu Lingkungan

• Ilmu lingkungan, ilmu yang sudah berkembang dan mengeluarkan banyak hasil, model dan teori yang semakin meningkat jumlahnya harus didasari oleh asas yang kokoh dan kuat.
  
• Asas 1, semua energi yang memasuki sebuah organisme hidup populasi atau ekosistem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau terlepaskan. Energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain, tetapi tidak dapat hilang, dihancurkan atau diciptakan.
  asas ini menerangkan bahwa energi itu dapat diubah-ubah. Dan semua energi yang memasuki jasad hidup, populasi atau ekosistem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau yang terlepaskan.
  
• Asas 2, Tak ada sistem pengubahan energi yang betul-betul efisien. Meskipun energi itu tak pernah hilang, tetapi energi tersebut akan terus diubah kedalam bentuk yang kurang bermanfaat. Contoh: energi yang diambil oleh hewan untuk keperluan hidupnya adalah dalam bentuk yang padat dan bermanfaat, tetapi terbuang tanpa guna karena energi yang dikeluarkan banyak sekali untuk mengejar mangsanya.
• Asas 3, Materi, energi, ruang, waktu dan keanekaragaman, semuanya termasuk kategori sumber alam.
  asas 3 ini mempunyai implikasi penting bagi masa depan kesejahteraan hidup manusia. Misalnya hubungan manusia dengan energi, pada awal sejarah kelahirannya dimuka bumi secara langsung atau tak langsung manusia bergantung kepada matahari sebagai sumber energi. Kemudian ia mengalihkan ketergantungannya kepada minyak dan gas bumi sebagai sumber energi. Akan segera menurun dengan sangat tragis, apabila minyak dan gas bumi habis persediaannya didalam tanah.
  kini, waktu adalah sumber alam yang sangat berharga bagi manusia sehubungan dengan pencarian ganti sumber energi minyak dan gasbumi.
• Asas 4, Untuk semua kategori sumber alam, kalau pengadaannya sudah mencapai optimum, pengaruh unit kenaikannya sering menurun dengan penambahan sumber alam itu sampai ke suatu tingkat maksimum. Melampaui batas maksimum ini tak akan ada pengaruh yang menguntungkan lagi. Untuk semua kategori sumber alam (kecuali keanekaragaman dan waktu) kenaikan pengadaannya yang melampaui batas maksimum, bahkan akan berpengaruh merusak karena kesan peracunan. Ini adalah asas penjenuhan. Untuk banyak gejala sering berlaku kemungkinan penghancuran yang disebabkan oleh pengadaan sumber alam yang sudah mendekati batas maksimum.
  asas ini mengandung arti, bahwa pengadaan sumber alam mempunyai batas optimum, yang berarti pula batas maksimum.
• Asas 5, Ada dua jenis sumber alam dasar, yaitu sumber alam yang pengadaannya dapat merangsang penggunaan seterusnya dan yang tak mempunyai daya rangsang penggunaan lebih lanjut.
  Misal: ada suatu jenis hewan sedang mencari berbagai sumber bahan makanan. Kemudian diketahui, bahwa suatu jenis makanan tiba2 menjadi sangat banyak jumlahnya di alam, maka hewan tersebut akan terangsang untuk penggunaan seterusnya.
• Asas 6, Individu dan spesies yang mempunyai lebih banyak keturunan daripada saingannya, cenderung berhasil mengalahkan saingannya itu.
  Kenaikan kepadatan populasi menimbulkan persaingan, maka makhluk hidup yang kurang mampu beradaptasi, akan kalah dalam persaingan. Dapat dikatakan pula bahwa makhluk hidup yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkunganlah yang akan lebih berhasil daripada mereka yang tak dapat menyesuaikan diri.
• Asas 7, Kemantapan keanekaragaman suatu komunitas lebih tinggi di alam lingkungan yang mudah diramal.
  Mudah diramal dalam asas 7 artinya ialah adanya keteraturan yang pasti pada pola faktor lingkungan dalam suatu periode yang relatif lama. Lingkungan yang stabil secara fisik merupakan sebuah lingkungan yang terdiri atas banyak spesies, dari yang umum hingga yang jarang dijumpai. Kalau faktor lingkungan berubah sampai tak dapat diramal lagi, sehingga terjadi pengaruh pengurangan jumlah individu, akan terancamlah spesies yang populasinya jarang.
• Asas 8, Sebuah habitat dapat jenuh atau tidak oleh keanekaragaman takson, bergantung kepada bagaimana nicia (keadaan lingkungan yang khas) dalam lingkungan hidup itu dapat memisahkan takson tersebut.
  Whittaker mencatat, bahwa reaksi nicia burung terhadap sifat struktur komunitas relatif luas, juga mempunyai kesamaan keperluan akan jenis makanannya. Oleh karena itu burung dapat hidup dalam suatu keadaan lingkungan yang luas.
• Asas 9, Keanegaragaman komunitas apa saja sebanding dengan biomasa dibagi produktivitas.
  Asas ini mengandung arti, bahwa efisiensi penggunaan aliran energi dalam sistem biologi akan meningkat dengan meningkatnya kompleksitas organisasi sistem biologi itu dalam suatu komunitas.
• Asas 10, Pada lingkungan yang stabil perbandingan antara biomasa dengan produktivitas dalam perjalanan waktu naik mencapai sebuah asimtot.
  Dalam asas 10 tersimpul bahwa sistem biologi menjalani evolusi yang mengarah kepada peningkatan efisiensi penggunaan energi dalam lingkungan fisik yang stabil, yang memungkinkan berkembangnya keanekaragaman.
  Contoh yang menunjukkan adanya maksimasi efisiensi penggunaan energi dan minimasi pemborosan energi dalam perjalanan evolusi organisme hidup (ekosistem).
  Hukum Allen, adanya kecenderungan pemendekan anggota tubuh dibandingkan dengan berat tubuh hewan didaerah dingin untuk menurunkan rasio luas permukaan atau berat tubuh itu.
• Asas 11, Sistem yang sudah mantap (dewasa) mengeksplotasi sistem yang belum mantap (belum dewasa).
  asas ini dapat dipakai untuk menerangkan bagaimana banyak orang muda dari ladang, kampung dan kota kecil mengalir berkelana ke kota besar, karena keanekaragaman kehidupan kota besar yang melebihi tempat asalnya.
• Asas 12, Kesempurnaan adaptasi suatu sifat atau tabiat bergantung kepada kepentingan relatifnya didalam keadaan suatu lingkungan. Jadi dalam sebuah ekosistem yang sudah mantap dalam habitat (lingkungan) yang sudah stabil, sifat responsif terhadap fluktuasi faktor alam yang tak diduga-duga ternyata tak diperlukan. Yang berkembang justru adaptasi peka dari perilaku dan biokimia lingkungan sosial dan biologi dalam habitat itu.
• Asas 13, Lingkungan yang secara fisik mantap memungkinkan terjadinya penimbunan keanekaragaman biologi dalam ekosistem yang mantap, yang kemudian dapat menggalakkan kemantapan populasi lebih jauh lagi.
  akan terjadi kenaikan jumlah spesies dan varitas pada rantai makanan dalam komunitas. Artinya dalam komunitas yang mantap, jumlah jalur energi yang masuk melalui ekosistem meningkat. Dan bila sesuatu yang buruk terjadi pada satu jalur, maka kemungkinan jalur lain mengambil alih lebih besar, dibandingkan dengan komunitas yang belum mantap. Jadi resiko dibagi secara merata pada ekosistem yang mantap itu, sehingga kemantapan lebih terjaga.
• Asas 14, Derajat pola keteraturan turun naiknya populasi bergantung kepada jumlah keturunan dalam sejarah populasi sebelumnya yang nanti akan mempengaruhi populasi itu.

Bab 1. Ekologi sebagai dasar ilmu lingkungan

Ekologi berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari dua kata, yaitu oikos yang artinya rumah atau tempat hidup, dan logos yang berarti ilmu. Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya.
Definisi ekologi, pertama kali disampaikan oleh Ernest Haeckel (zoologiwan Jerman, 1834-1914).

Penerapan ekologi di bidang pertanian dan perkebunan di antaranya adalah penggunaan kontrol biologi untuk pengendalian populasi hama guna meningkatkan produktivitas.
Ruang lingkup ekologi berkisar pada tingkat populasi, komunitas, dan ekosistem.

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor biotik dan abiotik.

Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer.

Faktor biotik juga meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem. Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang menunjukkan kesatuan. Secara lebih terperinci, tingkatan organisasi makhluk hidup adalah sebagai berikut.

Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus atau seorang manusia. Dalam mempertahankan hidup, setiap jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis. Misalnya, seekor hewan harus mendapatkan makanan, mempertahankan diri terhadap musuh alaminya, serta memelihara anaknya.

Populasi, Kumpulan individu sejenis yang hidup pada suatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi pohon kelapa dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang.

Komunitas, kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi.

Ekosistem antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

Imigrasi adalah perpindahan satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat kelompok dari jenisnya. Imigrasi ini akan meningkatkan populasi.

Emigrasi adalah peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun.

Secara garis besar, imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi, sedangkan mortalitas dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi.
Ukuran populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi.
Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus, perubahan jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi. Misalnya, tahun 1980 populasi Pinus di Tawangmangu ada 700 batang. Kemudian pada tahun 1990 dihitung lagi ada 500 batang pohon Pinus. Dari fakta tersebut kita lihat bahwa selama 10 tahun terjadi pengurangan pohon pinus sebanyak 200 batang pohon. Untuk mengetahui kecepatan perubahan maka kita membagi jumlah batang pohon yang berkurang dengan lamanya waktu perubahan terjadi :

700 - 500 = 200batang1990-1980 10 tahun = 20 batang/tahun
Dari rumus hitungan di atas kita dapatkan kesimpulan bahwa rata-rata berkurangnya pohon tiap tahun adalah 20 batang.
Akan tetapi, perlu diingat bahwa penyebab kecepatan rata-rata dinamika populasi ada berbagai hal. Dari alam mungkin disebabkan oleh bencana alam, kebakaran, serangan penyakit, sedangkan dari manusia misalnya karena tebang pilih. Namun, pada dasarnya populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing individu anggotanya. Karakteristik ini antara lain : kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), potensi biotik, penyebaran umur, dan bentuk pertumbuhan. Natalitas dan mortalitas merupakan penentu utama pertumbuhan populasi.
Dinamika populasi dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk organisme yang dapat bergerak, misalnya hewan dan manusia.

Ilmu Lingkungan

mengintegrasikan berbagai ilmu yang mempelajari hubungan antara jasad hidup (termasuk manusia) dengan lingkungannya.
Didalamnya berbagai disiplin ilmu seperti sosiologi, epidemiologi, kesehatan masyarakat, planologi, geografi, ekonomi, meteorologi, hidrologi, pertanian, kehutanan, perikanan dan peternakan dalam suatu ruang lingkup serta perspektif yang luas dan saling berkaitan

Menurut Johnson 1977
Ilmu lingkungan adalah ilmu inter-disipliner untuk mengukur dan menilai perubahan dan dampak kegiatan manusia terhadap ekosistem; sedemikian rupa sehingga manusia dapat mengelola ekosistem tersebut demi kelulushidupan (survival)-nya sendiri.