AUTEKOLOGI DAN STUDI POPULASI Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) DI CAGAR ALAM PULAU SEMPU, JAWA TIMUR ROSNIATI APRIANI RISNA

Transkripsi

1 AUTEKOLOGI DAN STUDI POPULASI Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) DI CAGAR ALAM PULAU SEMPU, JAWA TIMUR ROSNIATI APRIANI RISNA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 AUTEKOLOGI DAN STUDI POPULASI Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) DI CAGAR ALAM PULAU SEMPU, JAWA TIMUR ROSNIATI APRIANI RISNA Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Biologi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

3 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Autekologi dan Studi Populasi Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) di Cagar Alam Pulau Sempu, Jawa Timur adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Februari 2009 Rosniati Apriani Risna NIM. G

4 ABSTRACT ROSNIATI APRIANI RISNA. Autecology and Population Study of Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) in Sempu Island Nature Reserve, East Java. Under supervision of DEDE SETIADI and DIDIK WIDYATMOKO. In an attempt to determine ecological characteristics and current population status of Myristica teijsmannii Miq., an endangered species under the IUCN, the autecology and population study of the species was conducted in six localities within Sempu Island Nature Reserve, East Java. Vegetation analysis was employed to determine vegetation and population structure, as well as interspecific association within communities. Both physical and chemical analysis of soil and topographical observation were carried out to identify environmental factors with the greatest influence on the presence of the species. The study revealed that M. teijsmannii distributed very frequently with the highest tree density of 14 individuals/ha covering a total of 82 individuals within 6 ha area studied with a clumped distribution pattern throughout the island, and was associated with 12 tree species. Overall population was found in a good structure showing domination of younger stages and decreasing density as plants grow. Individual numbers of tree, pole and sapling stages were found significantly correlated with sand content whilst abundance parameter of the sapling stage showed a strong correlation with carbon, nitrogen and K contents. The species favored flat areas (0-8% slope) with north-west aspect preference, suggesting that the species was reasonably semi-shade tolerant. This study also identified some threats to the populations and discussed some implications of the biological and habitat preferences of the species to develop a proper conservation strategy. Keywords: Myristica teijsmannii, autecology, population study, Sempu Island

5 RINGKASAN ROSNIATI A. RISNA. Autekologi dan Studi Populasi Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) di Cagar Alam Pulau Sempu, Jawa Timur. Dibimbing oleh DEDE SETIADI dan DIDIK WIDYATMOKO. Myristicaceae merupakan famili khas tropis dengan Myristica sebagai genus terbesar. Di antara 175 spesies Myristica di dunia 9 spesies merupakan spesies asli Indonesia bahkan beberapa termasuk endemik, langka dan dilindungi undang-undang. Myristica teijsmannii Miq. atau dikenal dengan nama Durenan, Palan, Kosar atau Kayu Resep merupakan salah satu spesies yang termasuk ke dalam kategori endangered atau genting menurut IUCN dengan kriteria EN B1+2C. Spesies ini memiliki penyebaran jarang dan baru dilaporkan ditemukan di Jawa Timur, yaitu di kawasan Pacitan - Gunung Kawi, Gunung Wilis, Gunung Anjasmoro dan Pulau Sempu. Data kuantitatif status populasi serta aspek-aspek ekologis, kebutuhan dan interaksi ekologis M. teijsmannii dengan habitatnya (autekologi) belum diketahui. Berdasarkan hal tersebut, maka penelitian ini dilakukan untuk mempelajari populasi, karakteristik habitat, interaksi dan kebutuhan-kebutuhan ekologis M. teijsmannii dengan memfokuskan penelitian di Pulau Sempu yang berstatus sebagai cagar alam. Studi ini dilakukan di enam lokasi yang secara estimasi visual mewakili keragaman floristik dan kondisi lingkungan Cagar Alam, yaitu Telaga Lele, Telaga Sat, Teluk Semut, Air Tawar, Gua Macan, dan Waru-waru. Berdasarkan hasil analisis vegetasi diketahui bahwa tegakan pohon M. teijsmannii menunjukkan nilai dominasi relative dan kerapatan tertinggi di lokasi penelitian, berturut-turut sebesar 11,36% dan 13,7 individu/ha dengan indeks nilai penting sebesar 27,91% yang menunjukkan dominasi M. teijsmannii. Struktur populasinya secara keseluruhan didominasi oleh fase semai, sedangkan fase-fase yang lebih dewasa memperlihatkan kecenderungan jumlah individu yang semakin menurun dengan fase pohon memiliki proporsi terendah. Setiap lokasi penelitian memperlihatkan variasi dalam struktur populasi M. teijsmannii. Waru-waru memiliki jumlah total individu terbanyak (59 individu) sedangkan di Telaga Lele hanya ditemukan 5 individu. Di Waru-waru, Gua Macan dan Teluk Semut nampak jelas dominasi fase semai dengan kecenderungan menurun pada populasi fase lebih dewasa. Di Telaga Lele dan Telaga Sat tidak ditemukan satu pun individu semai dalam plot penelitian. Hal ini menunjukkan bahwa rekruitmen semai tidak merata di setiap lokasi, berkaitan dengan faktor lingkungan yang mempengaruhinya. Dilihat dari segi gangguan manusia, kawasan Teluk Semut secara umum mendapat ancaman yang lebih besar karena hutan di kawasan ini merupakan jalur utama bagi tujuan wisata. Jalan setapak semakin melebar membuat gap di hutan juga semakin lebar sehingga dapat mengakibatkan efek tepi (edge effect) yang lebih meluas ke dalam hutan sehingga dapat merugikan pertumbuhan populasi M. teijsmannii.

6 M. teijsmannii menyebar secara mengelompok dengan indeks penyebaran Morisita (Ip) 0,51 dan berasosiasi positif dengan 12 spesies pohon pada tingkat asosiasi yang bervariasi. Tingkat asosiasi yang cukup tinggi berdasarkan Jaccard Index ditunjukkan oleh Pterospermum javanicum (0,529), Cryptocarya ferrea (0,500), Orophea hexandra (0,455), dan Aglaia elliptica (0,467). Agen dispersal bijinya adalah lutung Jawa (Trachypitecus auratus) dan kera ekor panjang (Macaca fascicularis). Keberadaan kedua spesies tersebut perlu dilindungi agar kelangsungan populasi M. teijsmannii juga dapat terjaga. Hasil analisis korelasi antara parameter kemelimpahan spesies dan faktor fisika serta kimia tanah menunjukkan bahwa jumlah individu fase sapihan, tiang dan pohon M. teijsmannii berkorelasi kuat pada tanah yang memiliki kandungan pasir lebih tinggi. Ini menjadi argumen mengapa Waru-waru dikoloni individu M. teijsmannii lebih banyak daripada lokasi lainnya karena lokasi ini memiliki kandungan pasir lebih tinggi dibandingkan dengan lokasi lainnya. Fase sapihan memiliki korelasi kuat tidak saja dengan kandungan pasir tetapi juga dengan kandungan C, N dan K. Ini menunjukkan faktor kesuburan tanah (rasio C dan N) menentukan seedling recruitment dan seedling establishment menuju fase sapihan yang lebih dewasa. Secara umum ph di lokasi penelitian bersifat netral (6,0 7,0) dengan rataan suhu C dan kelembaban tanah 45-86%. Suhu udara pada pengukuran sekitar pukul tercatat antara C dengan kisaran kelembaban udara 53-92%. Teluk Semut memperlihatkan nilai kelembaban udara yang relatif tinggi, antara lain disebabkan oleh kondisi hutan di kawasan tersebut yang relatif terang dan memiliki lebih banyak gap kanopi. Kondisi ini kemungkinan menjadi salah satu penyebab kesintasan semai di kawasan ini sangat rendah. Pengujian statistik untuk model distribusi populasi M. teijsmannii dengan menggunakan metode Generalized Linear Model (GLM) terhadap pengaruh faktor topografis memberikan ketepatan model atau deviansi sebesar 1,10 yaitu berkategori baik dengan nilai signifikan pada lereng dan arah lereng. Hasil ini menunjukkan bahwa distribusi populasi M. teijsmannii ditentukan oleh lereng dan arah lereng tetapi tidak oleh ketinggian. Kehadiran individu M. teijsmannii secara signifikan dijumpai lebih banyak pada kawasan datar dengan kemiringan 0-8%, sedangkan pada kemiringan agak curam (15-25%) dijumpai populasi yang rendah. M. teijsmannii ditemukan pada seluruh kisaran kelas ketinggian di CA Pulau Sempu, tepatnya pada m dpl sehingga variabel ketinggian lokasi tidak memberikan perbedaan yang berarti secara statistik terhadap kehadiran individu. Jumlah individu dalam plot pengamatan cenderung semakin banyak pada arah lereng yang tidak mengarah langsung ke sebelah timur, yaitu pada utara-barat. Sebaliknya pada aspek yang langsung mengarah ke timur, jumlah individu ditemukan semakin sedikit. Jumlah individu terbanyak ditemukan pada lereng yang tidak memperoleh sinar matahari sepanjang hari. Fenomena ini mendukung dugaan bahwa spesies ini memiliki sifat semi toleran. Pihak pengelola Resort CA Pulau Sempu perlu menekan dampak aktivitas pengunjung terhadap keaslian dan kealamian habitat di kawasan ini. Kawasan Teluk Semut perlu mendapat pengawasan dan pengelolaan yang lebih baik karena ada ketidakseimbangan populasi M. teijsmannii sebagai tumbuhan langka Jawa

7 Timur. Selain itu, lokasi ini juga merupakan jalur jelajah lutung sebagai agen dispersal biji, dan merupakan habitat bagi macan tutul (hewan yang juga dilindungi) seperti yang teramati dalam penelitian.

8 @ Hak Cipta milik IPB, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.

9 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ibnul Qayim

10 Judul Tesis Nama NIM : Autekologi dan Studi Populasi Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) di Cagar Alam Pulau Sempu, Jawa Timur : Rosniati Apriani Risna : G Disetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Dede Setiadi, MS. Ketua Dr. Didik Widyatmoko, M.For.Sc Anggota Diketahui Ketua Program Studi Biologi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Dedy Duryadi Solihin, D.E.A. Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro Tanggal Ujian: 23 Desember 2008 Tanggal Lulus: 05 Februari 2009

11 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunianya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2007 ini adalah autekologi tumbuhan langka dan endemik, dengan judul Autekologi dan Studi Populasi Myristica teijsmannii Miq. (Myristicaceae) di Cagar Alam Pulau Sempu, Jawa Timur. Tema ini dipilih sesuai dengan kecintaan terhadap bidang ekologi dan ketertarikan penulis pada famili Myristicaceae (pala-palaan) yang merupakan salah satu famili khas kawasan tropis. Anggota famili ini banyak yang merupakan spesies asli Indonesia, sekaligus banyak pula di antaranya yang dikategorikan rentan (vulnerable) terhadap kepunahan bahkan genting (endangered) menurut versi IUCN. Penelitian yang dilakukan ini juga selaras dengan pekerjaan penulis dalam bidang reintroduksi tumbuhan langka di Pusat Konservasi Tumbuhan, Kebun Raya Bogor. Terima kasih penulis ucapkan kepada Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) yang telah memberikan beasiswa serta Departemen Pendidikan Nasional, Yayasan Konservasi Flora dan Yayasan Damandiri atas bantuan dana penelitiannya sehingga penelitian ini dapat dilakukan dan ditulis menjadi sebuah tesis. Penghargaan setinggi-tingginya disampaikan pada Bapak Prof. Dr. Dede Setiadi, MS. dan Dr. Didik Widyatmoko, M.For.Sc selaku pembimbing, serta Bapak Suhirman, PhD. yang telah banyak memberi masukan bagi penelitian ini. Penulis juga menghaturkan terima kasih kepada para teknisi Kebun Raya (Cecep Suryana, Dwinarko, Matrani dan Ruspandi) yang banyak membantu penelitian di Cagar Alam Pulau Sempu dan mengidentifikasi spesimen herbarium di Herbarium Bogoriense, rekan-rekan di INetPC serta Didit Okta Pribadi, MS. atas dukungan dan saran-saran mereka dalam analisis dan penulisan. Bantuan dari para staf resort Cagar Alam Pulau Sempu Wilayah BKSDA II Jatim, para asisten dosen mata kuliah GIS di Fakultas Kehutanan dan Ekologi Lansekap di PPLH juga sangat penulis hargai. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada suami tercinta, Tata M. Syaid, putra tersayang Naufal Oktafiandri Nursaid, serta kepada Ibu, Bapak, Mimih, Bapa, Ade, Ida dan seluruh keluarga besar atas segala motivasi, do a dan kasih sayang mereka. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat, terutama bagi program konservasi M. teijsmannii dan membantu pencapaian target Strategi Global Konservasi Tumbuhan. Bogor, Februari 2009 Rosniati Apriani Risna

12 RIWAYAT HIDUP P enulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 17 April 1974 dari pasangan M. Rosjid Abdurachman M.Sc dan Nia Suniarsih, sebagai anak sulung dari dua bersaudara. Setelah tamat Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 3 Bandung pada tahun 1992, penulis melanjutkan studi S1 di Jurusan Biologi FMIPA Universitas Padjadjaran Bandung hingga tahun 1997 lulus dengan predikat cum laude. Tahun penulis bekerja sebagai asisten peneliti di sebuah yayasan swasta yang bergerak dalam konservasi flora dan bertugas melakukan penelitian, menangani database dan koleksi Polyporaceae. Pada tahun 2000 penulis diterima bekerja sebagai peneliti di UPT Kebun Raya Bogor, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (sekarang bernama Pusat Konservasi Tumbuhan Kebun Raya Bogor). Mulai tahun 2002 penulis dikhususkan bekerja di bagian reintroduksi tumbuhan langka di bawah bidang Konservasi Ex-situ di PKT Kebun Raya Bogor. Sejak tahun 2004 penulis merangkap sebagai volunteer di sebuah gugus tugas PKT Kebun Raya Bogor, yaitu Indonesian Network for Plant Conservation (INetPC), suatu jaringan dan wadah komunikasi bagi aktivis konservasi tumbuhan yang beranggotakan individu dan organisasi dalam dan luar negeri. Penulis di bawah koordinatornya bertanggung jawab terhadap keberlangsungan kegiatan rutin INetPC dan menjadi salah satu editor majalah Eksplorasi, majalah bilingual triwulanan yang diterbitkan INetPC. Beberapa konferensi internasional telah penulis ikuti sebagai pembicara. Tahun 2000 penulis mendapatkan small grant for young scientist dari Hong Kong University untuk mempresentasikan penelitiannya dalam Asian Mycological Congress (AMC) Kemudian tahun 2003 penulis menjadi presenter makalah ilmiah dalam International Botanic Gardens Conference di Bedugul, Bali. Pada tahun 2005 penulis mendapatkan kesempatan mengikuti Applied Plant Conservation Internship Training Program di Denver Botanic Gardens, Colorado, AS selama 10 minggu. Setahun berselang, penulis berhasil mendapatkan beasiswa dari LIPI untuk melanjutkan studi S2 di Program Studi Biologi, Sub program Ekologi, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

13 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL...iv DAFTAR GAMBAR...v DAFTAR LAMPIRAN...vi I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian...4 II. TINJAUAN PUSTAKA Myristica teijsmannii Miq Nomenklatur Nama-nama Lokal Morfologi Klasifikasi Distribusi dan Ekologi Pertumbuhan dan Perkembangan Pola Penyebaran Asosiasi Interspesifik Status Kelangkaan dan Konservasi Aspek Pemanfaatan Kategori Kelangkaan Istilah-istilah yang digunakan...15 III. METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian Bahan dan Alat Metode Penelitian Autekologi M. teijsmannii Pengambilan Data Karakteristik Habitat Penentuan Lokasi Penelitian Pengukuran di Lapangan...19 i

14 Pengambilan Contoh Tanah Analisis Contoh Tanah Analisis Data Autekologi dan Populasi M. teijsmannii serta Struktur Komunitas Kerapatan Frekuensi Dominasi Indeks Nilai Penting Indeks Keragaman Indeks Kesamaan Komunitas Pola Penyebaran Peta Penyebaran Asosiasi Interspesifik Karakteristik Habitat M. teijsmannii berdasarkan Variabel Lingkungan Interaksi M. teijsmannii dengan Variabel Lingkungan Diagram Alir Penelitian...30 IV. KONDISI UMUM KAWASAN Letak Geografis, Batas batas Administratif dan Status Kawasan Kondisi Iklim Geologis dan Hidrologis Kondisi Biologis Aksesibilitas...35 V. HASIL DAN PEMBAHASAN Struktur Komunitas Vegetasi di Cagar Alam Pulau Sempu Autekologi M. teijsmannii Struktur Populasi Pola Penyebaran Pertumbuhan dan Perkembangan Reproduksi...46 ii

15 Interaksi dengan Komponen Biologis Asosiasi Interspesifik Predasi dan Agen Dispersal Biji Karakteristik Habitat Faktor Edafik Faktor Klimatik Faktor Topografis Aspek Konservasi M. teijsmannii Implikasi Karakter dan Interaksi Biologis M. teijsmannii terhadap Konservasi Implikasi Karakter dan Preferensi Habitat M. teijsmannii terhadap Konservasi Status Kelangkaan Potensi dan Ancaman...67 VI. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran saran...71 DAFTAR PUSTAKA...72 LAMPIRAN LAMPIRAN...76 iii

16 DAFTAR TABEL Halaman 1 Asosiasi di antara spesies akibat adanya interaksi antar spesies dan proses ekologis Kriteria status kelangkaan untuk kategori kritis, genting dan rentan Kriteria penilaian Sifat Kimia Tanah Matriks data kehadiran dan ketidakhadiran dari S spesies dalam N unit sampling Tabel kontingensi 2 x 2 untuk asosiasi spesies Klasifikasi variabel-variabel yang digunakan dalam uji statistik Data curah hujan CA Pulau Sempu tahun Posisi dan kondisi lokasi penelitian Indeks kesamaan, jumlah spesies dan indeks keragaman pohon di lokasi penelitian Cagar Alam Pulau Sempu Parameter kemelimpahan pohon M. teijsmannii di lokasi penelitian Hasil uji asosiasi interspesifik antara M. teijsmannii dengan 14 spesies di CA Pulau Sempu berdasarkan tes chi-square Hasil analisis sifat fisika dan kimia tanah di lokasi penelitian Nilai korelasi antara parameter kemelimpahan M. teijsmannii dan variabel edafik di lokasi penelitian Data iklim mikro pada tanah dan udara di lokasi penelitian Perbandingan variabel topografi dengan kehadiran dan ketidakhadiran M. teijsmannii di CA Pulau Sempu Ringkasan hasil pengujian generalized linear model (GLM) untuk distribusi populasi M. teijsmannii Kemelimpahan M. teijsmannii dan karakteristik lingkungannya Potensi dan ancaman terhadap kawasan konservasi CAPS dan keberadaan M. teijsmannii...69 iv

17 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Skema pembuatan plot pada sampling Skema plot bersarang pada plot 20 x 20 m Diagram alir penelitian Peta lokasi penelitian di CA Pulau Sempu Perbatasan CA Pulau Sempu dan Pulau Jawa dilihat dari Selat Sempu Batas selatan CA Pulau Sempu dengan Samudera Indonesia Struktur populasi M. teijsmannii di seluruh lokasi penelitian dalam kawasan CA Pulau Sempu berdasarkan diameter setinggi dada Struktur populasi M. teijsmannii di setiap lokasi penelitian Peta distribusi populasi M. teijsmannii di CA Pulau Sempu, Jawa Timur Habitus M. teijsmannii Sisa buah M. teijsmannii yang dimakan primata Beberapa variabel tanah yang berkorelasi nyata dengan kemelimpahan M. teijsmannii...58 v

18 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Daftar spesies yang ditemukan dalam plot pengamatan di Cagar Alam Pulau Sempu Morfologi Myristica teijsmannii Gambaran kondisi umum CA Pulau Sempu Hasil analisis vegetasi di lokasi penelitian dalam kawasan CA Pulau Sempu Hasil analisis vegetasi pada enam lokasi penelitian di CA Pulau Sempu Hasil uji chi-square untuk pengujian asosiasi interspesifik spesies berpasangan...90 vi