Hubungan antara benda hidup dengan alam sekitar

Topik 5 Hubungan antara benda hidup dengan alam sekitar

5.1 Ekosistem

·         Ekologi melibatkan kajian hubungan antara organisma dan organisma dgn persekitaran mereka.

·         merupakan unit asas pengajian ekologi. Ia menerangkan bhgn yg lbh @ kurang lengkap biosfera , spt kolam atau oak .

·         Ekosistem tidak mempunyai saiz tertentu dan boleh sebesar padang pasir atau tasik atau kecil sebagai pokok atau lopak .

·         ekosistem adalah dinamik . Semua komuniti biotik sentiasa berubah-ubah. mereka berubah mengikut faktor-faktor luaran seperti perubahan iklim serta faktor-faktor dalaman yang disebabkan oleh organisma sendiri.

·         ciri-ciri ekosistem:

(a) Habitat

Habitat adalah rumah organisma. Ia adalah tempat di mana organisma mendapatkan sumber-sumber asas kehidupan - makanan , tempat tinggal, ruang tamu, bersarang, tapak dan perlindungan pembiakan.

(b) Nic

Ini merujuk kepada peranan haiwan dalam ekosistem . Ini termasuk habitat, interaksi dengan organisma lain, jenis makanannya, julat suhu dan ruang yg diduduki . Oleh itu, nic organisma adalah peranan ekologi , iaitu keupayaan untuk dimuatkan ke dalam satu ekosistem.

Menurut peranan makan di sebuah rantai makanan, organisma blh dikategorikan kpd pengeluar, pemangsa @ parasit. Dua spesies x blh berkongsi nic ekologi yg sama ttp individu dgn spesies yg sama mungkin mempunyai kelebihan yg berbeza.

(c) Spesies

Sekumpulan organisma yang sangat serupa, berkongsi ciri₂ yg sama dgn niche ekologi & blh mengawan bersama-sama untuk menghasilkan anak yg sihat.

(d) Populasi

Populasi terdiri drpd organisma spesies yang sama hidup dan membiak dalam habitat tertentu. Individu-individu populasi  bergantung kepada sumber yang sama dan dipengaruhi oleh faktor-faktor alam sekitar yang sama.

(e) Komuniti

Masyarakat merujuk kepada populasi  tumbuh-tumbuhan dan haiwan yg berbeza hidup bersama-sama dalam habitat. Ahli-ahli masyarakat adalah saling bergantung dan berinteraksi dengan satu sama lain. Perubahan populasi di satu spesies akan memberi kesan kepada populasi dan taburan spesies lain dalam masyarakat. Komuniti dinamakan berdasarkan salah satu daripada spesis dominan atau ciri-ciri fizikal utama di kawasan ini.

5.2 Interaksi antara organisma hidup

(a) Simbiosis

·         Simbiosis ditakrifkan sbg interaksi yg rapat antara spesies yg berbeza yg hidup bersama & berinteraksi antara satu sama lain utk tempoh yang panjang.

·         Dalam hubungan simbiotik, satu spesies sentiasa mendapat faedah, manakala spesies lain mungkin terjejas, dianiaya atau ditolong. Organisma yang besar dikenali sebagai tuan rumah.

Terdapat tiga kategori hubungan simbiotik seperti berikut:

(i) Commensalism Dalam interaksi ini, satu rakan kongsi (komensal)mendapat faedah, manakala yg lain (tuan rumah) mendapat manfaat atau bahaya. Satu contoh ini adalah ikan badut yang hidup di sekitar laut anemone. (lihat Rajah 5.2).

(ii) hidup bersama Hidup bersama adalah hubungan antara dua spesies organisma di mana kedua-dua bermanfaat. Sebagai contoh, buaya dengan burung semanggi. Buaya membolehkan burung untuk memasuki mulut dan makan makanan antara gigi buaya. Burung mendapat makanan. Gigi buaya pula dibersihkan (lihat Rajah 5.3).

  (iii) Parasitisme

  Parasit adalah satu hubungan simbiotik di mana satu organisma bermanfaat manakala yang lain mendapat         kerugian. Cth, Cacing usus mengambil nutrien dari usus manusia, menyebabkan manusia akan habis nutrien.

(b) Saprophytism

Saprophytism adalah sejenis interaksi di mana organisma hidup mendapatkan makanan dari bahan organik mati dan mereput. Cth, Bakteria, menyerang haiwan mati untuk mendapat makanan di samping mengurai mayat.

(c) mangsa - pemangsa

 Interaksi mangsa-pemangsa berlaku apbl organisma , yg dipanggil mangsa , adalah diburu & dimakan olh organisma yg lbh kuat & lbh besar, yang dipanggil pemangsa. Cth,buaya( pemangsa ) memburu ikan ( mangsa ) di sungai. Akhirnya, spesies mangsa dengan strategi pertahanan terbaik akan melarikan diri dari tangkapan dan terus hidup.

(d) Persaingan

Persaingan adalah interaksi antara organisma yang hidup bersama-sama dalam habitat dan bersaing untuk sumber yang sama yang terhad. Tumbuhan bersaing untuk cahaya, nutrien , air dan ruang. Haiwan bersaing untuk makanan, tempat tinggal dan pasangan. Persaingan antara spesies yang sama dipanggil persaingan intraspesies. Sebaliknya , persaingan antara spesies yang berbeza dikenali sebagai persaingan interspecific .

5.3 ALIRAN TENAGA

Di dalam sesuatu ekosistem, organisma berinteraksi melalui hubungan makanan.

(a) Rantai Makanan

·         Hubungan makanan antara organisma dalam sesuatu ekosistem membentukkan rantai makanan. Setiap organisma yang terlibat adalah pautan dalam rantai makanan.

·         menunjukkan suatu urutan organisma di mana tenaga daripada matahari dipindahkan.

·         bermula dgn pengeluar dari mana tenaga dipindahkan melalui beberapa peringkat pengguna.

·         Setiap kategori organisma dalam rantai makanan dikenali sebagai paras trofik ( tahap makan).

Satu rantaian makanan boleh diwakili seperti berikut (juga merujuk kepada Rajah 5.4):

Pengeluar → pengguna primer→ pengguna sekunder→pengguna tertier→ pengguna quarternery

(b)Siratan Makanan

·         rantai makanan yg banyak berinteraksi untuk membentuk siratan makanan.

·         membantu untuk mengekalkan persekitaran yang seimbang dengan mengawal bilangan organisma di setiap peringkat rantai makanan.

(c) Piramid Nombor

·         Hubungan makanan antara organisma dalam rantaian makanan boleh diwakili dalam bentuk piramid nombor.

·         menunjukkan bilangan organisma di setiap peringkat.

·         asas piramid mewakili pengeluar, mempunyai bilangan organisma yg terbesar.

·         Setiap peringkat dari asas mewakili primer, sekunder dan pengguna tertinggi.

·         Bilangan organisma di setiap peringkat semakin kecil manakala saiz organisma semakin besar peringkat asas ke peringkat yg lbh tinggi.

5.4 Kitaran bahan

·         Apbl organisma menggunakan tenaga bg menjalankan aktiviti, tenaga yg dikeluarkan kpd alam sekitar boleh digunakan lagi.

·         Kitaran biogeokimia melibatkan bahan-bahan yang penting untuk kehidupan seperti nitrogen, fosforus dan karbon. Mereka dipanggil kitaran nutrien.

·         Bahan dikitar semula dalam ekosistem.

a) Kitaran Nitrogen

·         Nitrogen diperlukan krn ia menghasilkan protein, asid nukleik & produk2 lain yg ptg utk benda hidup. ·         79% drpd gas atmosfera dikuasai olh nitrogen. ·         x blh digunakan krn ia adalah kimia tidak reaktif. ·         sebelum tumbuhan & haiwan menyerap nitrogen, ia mesti ditukar menjadi ammonia, nitrit atau nitrat. ·         Proses penukaran dipanggil nnitrogen penetapan. ·         Ion ammonium (NH4+) Atau ammonia ( NH3) akan bertukar dr gas nitrogen melalui proses aammonification olhbakteria penetapan nitrogen. Ia ditukar kpd nitrit (NO2-) Dan nitrat (NO3-) olh bakteria nitrifying melalui proses nitrification . ·         Ion nitrat yg dihasilkan akan menjadi protein tumbuhan. ·         Semasa makan sayur-sayuran, kita akan menyerap protein. ·         Haiwan mati & tumbuh-tumbuhan akan diuraikan olh bakteria dan kulat. Sekali lagi, proses aammonification berlaku. ·         Kitaran nitrogen dilengkapkan olh bakteria pendenitritan , menukar nitrat kpd nitrit & akhirnya kembali kpd gas nitrogen. proses denitrification ini membawa kpd kehilangan sebatian nitrogen dlm ekosistem kpd atmosphere.

b) Kitaran fosforus

·         Fosforus x blh didapati di udara dlm keadaan gas. ·         Pada suhu biasa, ia berada dlm keadaan cecair & blh didapati dgn mudah di dlm air, tanah & batu. ·         Dalam atmosfera,fosforus blh didapati sbg habuk yg sangat kecil. ·         fosforus bergerak perlahan-lahan dr asas darat dan di dlm endapan, kpd organisma hidup, & kemudian perlahan2 kembali ke dlm tanah dan air endapan. ·         Kitaran fosforus melalui tumbuh-tumbuhan dan haiwan lebih cepat daripada melalui batu-batu dan sedimen. ·         Apabila haiwan dan tumbuh-tumbuhan mati, fosfat akan kembali ke tanah atau air semasa pereputan. ·         Akhirnya, fosforus akan berakhir sebagai hujan batu lagi.

c) Kitaran Karbon

·         Pembakaran kayu & bahan api fosil menghasilkan karbon dioksida di atmosfera. Begitu juga dengan proses pernafasan  detritivor dan haiwan hidup. ·         Tumbuh-tumbuhan, alga dan cyanobacteria menyerap karbon dioksida daripada atmosfera dan menggunakannya. ·         semasa tumbuh-tumbuhan membesar, mereka menjadi sumber makanan untuk pengguna primer (kebanyakannya herbivor). ·         Pengguna peringkat tinggi makan pengguna primer, dengan menggunakan karbon di dalam tisu pengguna primer untuk keperluan mereka sendiri. ·         apabila semua benda hidup mati, karbon dikembalikan kepada tanah semasa penguraian.

5.5 Bagaimana manusia mengganggu ekosistem

·         Aktiviti manusia sering menjejaskan ekosistem.

·         Banyak masalah berkaitan dengan alam sekitar adalah hasil daripada aktiviti manusia & gangguan ekosistem.

·         Aktiviti manusia yg mengganggu keseimbangan dalam ekosistem:

(a) Pelupusan Sampah

·         Kira₂ separuh drpd sampah kita dilupuskan di tapak pelupusan. Hanya 2% drpd sisa dikitar semula.

·         Kebanyakan tapak pelupusan di negara kita telah ditutup sebab:

1. Mereka penuh dan
2. Mereka tlh mencemarkan air bawah tanah. Air yg mengalir di bawah lubang₂ yg mendalam adlh air minuman kita. Apbl air bawah tanah tercemar, ia adlh sangat mahal & sukar, & kadang₂ adlh mustahil utk membersihkannya semula.

·          Pembungkusan yg berlebihan menyumbang kpd sisa pepejal, & melupuskan pembungkusan & sisa pepejal yg lain adalah masalah yg serius.

·         Sesetengah masyarakat melupuskan sampah di tempat pembuangan terbuka, di mana sampah dibiarkan di atas tanah. Tapak terbuka adlh bahaya terhadap kesihatan & menjadi ancaman kpd alam sekitar. Hujan membawa bahan₂ drpd sampah ke dlm bekalan air.

·         tikus, serangga, bakteria & kulat yg ditemui di tapak terbuka menjadi sumber penyakit.

(b) Kilang Pelupusan Sisa

·          Firma-firma industri mendapati mudah utk melepaskan buangan₂ ke dlm sungai & muara.

·         Sisa toksik dari kilang₂  yg mengalir ke dlm sungai & laut , boleh meracun dan membunuh organisma akuatik.

·          Satu kes terkenal pencemaran perindustrian adalah tragedi Minamata dalam Jepun. Sebuah kilang plastik mula membuang buangan ke teluk pada tahun 1952. Pada 1953, beribu-ribu orang di Minamata adalah sakit tenat. Punca penyakit ini ialah sebatian merkuri.

(c ) Penggunaan Baja Kimia dan Racun

·         Penggunaan racun perosak kimia dan racun rumpai utk mengawal perosak dan rumpai dlm pertanian blh menyebabkan pencemaran udara , tanah dan air .

·         Baja yang digunakan utk meningkatkan hasil tanaman juga blh menyebabkan masalah dlm sungai, kolam & tasik. Baja berlebihan dihanyutkan olh air hujan & memasuki sungai dan laut &mengakibatkan kematian tumbuh-tumbuhan dan haiwan akuatik atau laut.

·         apabila tanaman menerima terlebih banyak baja, cucian berlebihan ke dlm tasik & sungai merangsang pertumbuhan tumbuhan dan alga.

·          Apbl tumbuhan mati, bakteria pereputan bahan mati menggunakan oksigen. Kekurangan oksigen terlarut akan membunuh ikan di tasik dan sungai.

(d ) Kenderaan dan Mesin

·         Udara bumi mengandungi pencemar atau bahan berbahaya

·         Enjin kereta, lori dan bas menghasilkan karbon monoksida, yg x berbau, gas yg sangat beracun.

·         kenderaan juga mengeluarkan hidrokarbon dan nitrogen oksida yg menyebabkan ozon atmosfera kurang, perengsa utama dan pencemaran udara di bawah pengaruh cahaya matahari.

·         plumbum yg ditambah kpd petrol blh merosakkan sistem otak dan saraf .

·         Loji janakuasa dan kilang₂ yg membakar arang batu & minyak akan menghasilkan nitrogen oksida & sulfur dioksida. Apbl gas₂  ini digabungkan dgn kelembapan atmosfera akan bentuk asid nitrik dan asid sulfurik yg mengakibatkan hujan asid yg membawa kesan buruk terhadap alam sekitar.

·         Pembakaran arang batu dan minyak di stesen-stesen kuasa dan kilang menghasilkan karbon dioksida ke udara. Karbon dioksida yg terlalu banyak blh menyebabkan suasana bumi terlalu panas & menyebabkan pemanasan global.

·         Karbon dioksida dan wap air mengurangkan jumlah haba yg dipancarkan dr permukaan bumi ke angkasa, ini dipanggil kesan rumah hijau.

·         Karbon monoksida adalah berbahaya kerana ia lbh mudah digabungkan dgn hemoglobin drpd oksigen. Ini menysbabkan badan kita kekurangan oksigen.

(e ) Pelupusan Kumbahan

·         Sisa air perlu diuruskan utk mengurangkan ancaman kpd kesihatan awam, keselamatan dan alam sekitar.

·         sisa air terdiri drpd sisa industri,najis manusia (atau kumbahan) dan air hujan.

·         Semua sisa air dihasilkan berakhir di sungai, tasik atau lautan. Dalam perjalanan, sisa air ini mengalir melalui loji rawatan kumbahan.

(f ) Penggunaan Klorofluorokarbon (CFC)

·         Lapisan ozon adalah lapisan atmosfera kira-kira 16-48 km atau 1030 batu di atas permukaan bumi. Lapisan ozon bertindak sebagai perisai , melindungi kita dari kesan berbahaya sinaran ultraviolet dari matahari.

·         Klorofluorokarbon (CFC ) adalah punca utama kehilangan ozon.

·         CFC adalah bahan yg amat stabil digunakan sbg pelarut dlm industri elektronik & sbg bahan penyejuk dlm peti sejuk dan pendingin udara.

·         CFC meningkat ke lapisan ozon. Di sana, molekul klorofluorokarbon memecah & melepaskan klorin.

·          Klorin bertindak balas dgn molekul ozon utk membentuk klorin monoksida & oksigen.

·         Setiap atom klorin memusnahkan beratus-ratus dan beribu-ribu molekul ozon.

·         pembentukan, pemisahan dan pembaharuan lapisan ozon diganggu olh CFC & membawa kesan₂ yg meluas.

·         jumlah sinaran ultraungu sampai ke permukaan bumi boleh meningkatkan kejadian selaran matahari, penyakit mata dan kulit kanser serta mempercepatkan penuaan kulit.

5.6 MENYELAMATKAN ALAM SEKITAR

Cara-cara untuk menyelamatkan alam sekitar kita:

(a) Penggunaan Teknologi

·         teknologi kawalan pencemaran udara &perancangan strategi  bandar disedia utk mengurangkan pencemaran udara , namun kos di seluruh dunia menangani isu ini adalah tinggi.

·         kaedah meningkatkan kualiti udara ialah penggunaan bahan api bioetanol, biodiesel, tenaga solar dan teknologi kenderaan hibrid.

·         mikrob blh digunakan dlm pembersihan tanah. Pembersihan @ pemulihan dianalisis olh saintis alam sekitar yg menggunakan bidang ukuran bahan kimia tanah & juga memakai model komputer utk menganalisis pengangkutan dan nasib kimia tanah.

·         Terdapat beberapa strategi utama untuk pemulihan:

1. menggali tanah & keluarkan ia ke tapak pelupusan yg jauh dr laluan bersedia utk hubungan manusia atau ekosistem sensitif. teknik ini juga terpakai kepada pengerukan lumpur teluk yg mengandungi toksin;
2. Pengudaraan tanah di tapak tercemar ( dengan risiko atendan daripada mewujudkan pencemaran udara );
3. biopemulihan, yg melibatkan penghadaman mikrob tertentu organik bhn kimia. Teknik yg digunakan dlm biopemulihan termasuk pertanian tanah, biostimulation dan bioaugmentation biota tanah dengan komersial mikroflora yang sedia ada;
4. Pengekstrakan air bawah tanah atau tanah wap dgn sistem elektromekanik yg aktif, seterusnya dgn pelucutan daripada bahan-bahan ekstrak dan
5. Pembendungan bahan cemar tanah (seperti dengan penutupan atau pembukaan lebih di tempat).

(b) Penguatkuasaan Undang-Undang dan Peraturan-Peraturan

Beberapa strategi yang boleh diambil kira termasuk:

1. Mewujudkan standard ambang utk pencemaran udara bg melindungi kesihatan manusia. Ini termasuk memberi indeks kekarsinogenan bahan kimia. Piawaian seperti Indeks Kualiti Air ( AQI ), Indeks Pencemaran Udara (API) dan Piawaian Ozon perlu dimaklumkan kepada orang ramai supaya mereka menghargai kepentingan alam sekitar yang sihat;
2. Akta Air Bersih perlu dikuatkuasakan untuk mengawal laluan pelepasan bahan cemar dan untuk menyokong usaha-usaha ke arah yang terbaik amalan pengurusan untuk pelbagai pelepasan air termasuk pencemaran haba;
3. Akta Kawalan Bunyi perlu mewujudkan mekanisme menetapkan standard pelepasan utk setiap sumber bunyi termasuk motor kenderaan, pesawat udara & peralatan utama. Rakyat juga perlu memberitahu kerajaan tempatan sbg tanggungjawab mereka dlm menggunakan & merancang penggunaan tanah utk menangani pengurangan bunyi. Rangka kerja pengawalan bunyi perlu merangkumi pangkalan data yg luas memperincikan tahap kesan₂ kesihatan bunyi
4. Mengenakan denda yg berat ke atas individu @ pertubuhan yg melanggar tindakan alam sekitar & undang₂ (Akta Perlindungan Alam Sekitar) termasuk langkah₂ utk menutup kilang₂  yg tidak mematuhi kaedah₂ & peraturan₂ dan
5. Protokol Kyoto merupakan pindaan kpd Bangsa-Bangsa Bersatu Konvensyen Rangka Kerja mengenai Perubahan Iklim ( UNFCCC ), sebuah perjanjian antarabangsa mengenai pemanasan global. Negara₂ yg disahkan protokol komited utk mengurangkan pengeluaran karbon dioksida & lima gas rumah hijau yg lain, @ melibatkan diri dlm perdagangan pelepasan jika mereka mengekalkan atau meningkatkan pelepasan gas ini.

(c) Penilaian Kesan Alam Sekitar (EIA)

·         digunakan utk mengenal pasti kesan alam sekitar dan sosial projek sebelum membuat keputusan.

·         bertujuan utk meramalkan kesan alam sekitar pd peringkat awal perancangan projek &reka bentuk, mencari jalan & cara₂ utk mengurangkan kesan buruk, projek dibentuk utk disesuaikan dgn persekitaran tempatan &membentangkan ramalan dan pilihan untuk pembuat keputusan.

·         Dengan menggunakan EIA, kedua-dua faedah alam sekitar dan ekonomi boleh dicapai,spt mengurangkan kos dan masa pelaksanaan projek dan reka bentuk, dan mengelakkan rawatan / kos pembersihan dan kesan undang-undang dan peraturan-peraturan.

·         Unsur-unsur utama EIA adalah seperti berikut:

1. Skop - Mengenal pasti isu-isu utama dan kebimbangan pihak-pihak yang berkepentingan;
2. Pemeriksaan - Tentukan sama ada EIA diperlukan berdasarkan maklumat dipungut;
3. Mengenal pasti dan menilai alternatif projek - tapak alternatif Senarai dan teknik-teknik dan kesan setiap satu;
4. Langkah mitigasi berurusan dengan ketidaktentuan - Mengkaji cadangan tindakan untuk mencegah atau mengurangkan kesan buruk yang berpotensi daripada projek dan
5. Mengeluarkan kenyataan alam sekitar - Laporan hasil EIA.

(d) Pendidikan dan Media Massa

·         Pendidikan memainkan peranan penting dalam memberitahu rakyat negara mengenai keperluan untuk memelihara alam sekitar.

·         Kerajaan-kerajaan di seluruh dunia perlu memperkenalkan kursus pendidikan alam sekitar, sama ada dalam kurikulum sekolah atau dalam program pendidikan guru.

·         kebanyakan agama-agama dunia menekankan keperluan untuk mengekalkan kewujudan bersama yang sihat dengan alam sekitar dan ini boleh ditoreh ke program pendidikan alam sekitar.

·         mengintegrasikan isu-isu alam sekitar dalam kurikulum untuk membolehkan penyebaran maklumat kepada pelajar-pelajar yg akan membesar menjadi warganegara yang bertanggungjawab di negara ini.

·         Peranan media massa adalah penting dalam membendung kemudaratan yang dilakukan kepada alam sekitar.

·         Media massa harus menyerlahkan bahaya kubur dilakukan untuk alam semula jadi dan jenis hukuman yang dikenakan ke atas pesalah.

·         Surat khabar, radio dan komunikasi televisyen adalah alat penting yang terdapat bagi penyebaran maklumat mengenai isu-isu alam sekitar kepada orang ramai.

·         Media massa perlu diberi kebebasan untuk melaksanakan hak-hak mereka untuk menerbitkan artikel dan rakaman mengenai apa yang berlaku di seluruh dunia untuk mengawal pencemaran.