TINJAUAN PUSTAKA. biologi lingkungan karena ekologi menekankan bagaimana fakto-faktor luar

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Ekologi Sundawati (2004) menyatakan bahwa ekologi sering disebut sebagai biologi lingkungan karena ekologi menekankan bagaimana fakto-faktor luar mempengaruhi organisme. Lingkungan adalah suatu kombinasi khusus dari keadaan luar yang mempengaruhi organisme. Pertumbuhan, perkembangan dan reproduksi organisme dipengaruhi oleh lingkungan. Lingkungan berarti semua faktor eksternal yaitu bersifat biologi dan fisik. Hal yang paling penting dari ekologi ini ialah konsep ekosistem. Ekosistem ialah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan lingkungannya. Dalam sistem ini, semua komponen bekerja secara teratur sebagai suatu kesatuan. Ekosistem terbentuk oleh komponen hidup (biotik) dan tak hidup (abiotik) di suatu tempat yang berinteraksi membentuk suatu kesatuan yang teratur. Keteraturan terjadi disebabkan adanya arus materi dan energi yang terkendali oleh arus informasi antara komponendalam ekosistem itu. Keteraturan ekosistem memungkinkan adanya keseimbangan tertentu dari ekosistem Silalahi (1992) Hutan Hutan secara konsepsional yuridis dirumuskan di dalam Pasal 1 ayat (1) Undang-Undang Nomor 41 Tahun 1999 tentang Kehutanan. Menurut Undang-undang tersebut, Hutan adalah suatu kesatuan ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumber daya alam hayati yang didominasi pepohonan dalam persekutuan alam lingkungan, yang satu dengan yang lainnya tidak dapat dipisahkan (Departemen Kehutanan dan Perkebunan, 1999). 4

2 Hutan merupakan kumpulan pepohonan yang tumbuh rapat beserta tumbuhtumbuhan memanjat dengan bunga yang beraneka warna yang berperan sangat penting bagi kehidupan dibumi ini. Hutan juga merupakan suatu asosiasi dari tumbuh-tumbuhan yang sebagian besar terdiri atas pohon-pohon atau vegetasi berkayu yang menempati areal luas. Hutan juga sebagai suatu masyarakat tumbuhtumbuhan yang dikuasai oleh pohon-pohon da mempunyai keadaan lingkungan berbeda dengan keadaan di luar hutan. Di dalam hutan juga akan terjadi persaingan antar anggota-anggota yang hidup saling berdekatan, misalnya persaingan dalam penyerapan unsur hara, air, sinar matahari, ataupun tempat tumbuh. Persaingan tidak hanya terjadi pada tumbuhan saja, tetapi juga pada binatang (Arief, 2001). Fungsi hutan tidak dapat dilepaskan dari pengaruh manusia dalam memanipulasi penggunaan dan pemanfaatan sumberdaya hutan untuk kepentingan kehidupan dan lingkungan. Dengan diterimanya posisi masyarakat sebagai pelaku utama dalam pembangunan sumberdaya hutan di semua fungsi hutan (produksi, lindung, dan konservasi), maka semangat dan kesadaran masyarakat dapat didorong untuk membangun, memelihara, dan memanfaatkan sumberdaya hutan secara lestari. Ketergantungan antara hutan dan masyarakat dapat dilihat dari ketergantungan masyarakat terhadap produksi dan jasa hasil hutan. Hutan sebagai sumberdaya juga memerlukan masyarakat untuk pengelolaannya (Awang, 2004). Hutan mempunyai banyak manfaat (multi benefit) yang sangat berguna bagi kesinambungan kehidupan manusia dan makhluk lainnya. Manfaat hutan luar biasa besarnya selain menyediakan kayu dan produk-produk lainnya, hutan menyimpan sejumlah besar informasi genetik, mengatur iklim dan tata air, melindungi dan memperkaya tanah, mengendalikan hama dan penyakit, mengatur penyerbukan tumbuhan bermanfaat dan menyebarkan benihnya, menjaga kualitas 5

3 air, menyediakan pemandangan indah dan memperkaya kita secara spritual (Santoso dan Robert, 2002). Struktur dan Komposisi Hutan Struktur merupakan lapisan vertikal dari suatu komunitas hutan dalam komunitas selalu terjadi kehidupan bersama saling menguntungkan sehingga dikenal adanya lapisan-lapisan bentuk kehidupan (Syahbudin, 1987). Selanjutnya (Daniel, dkk,1992), menyatakan struktur tegakan atau hutan menunjukkan sebaran umur atau kelas diameter dan kelas tajuk. Komposisi hutan merupakan penyusun suatu tegakan atau hutan yang meliputi jumlah jenis spesies maupun banyaknya individu dari suatu jenis tumbuhan (Wirakusuma, 1980). Komposisi hutan sangat ditentukan oleh faktor-faktor kebetulan, terutama waktu-waktu pemencaran buah dan perkembangan biji. Pada daerah tertentu komposisi hutan berkaitan erat dengan ciri habitat dan topografi (Damanik,dkk, 2010). Masing-masing menguraikan stratum hutan hujan tropis sebagai berikut. 1. Stratum A, yaitu lapisan tajuk (kanopi) hutan paling atas yang dibentuk oleh pepohonan yang tingginya lebih dari 30 m. Pada umumnya tajuk pohon pada stratum tersebut lebar, tidak bersentuhan ke arah horizontal dengan tajuk pohon lainnya dalam stratum yang sama, sehingga stratum tajuk itu berbentuk lapisan diskontinu. Pohon pada stratum A umumnya berbatang lurus, batang bebas cabang tinggi, dan bersifat intoleran (tidak tahan naungan). Menurut Ewuise (1994), sifat khas bentuk-bentuk tajuk pohon tersebut sering digunakan untuk identifikasi spesies pohon dalam suatu daerah. 6

4 2. Sratum B, yaitu lapisan tajuk kedua dari atas yang dibentuk oleh pepohonan yang tingginya m. Bentuk tajuk pohon pada stratum B membulat atau memanjang dan tidak melebar seperti pada tajuk pohon pada stratum A. Jarak antar pohon lebih dekat, sehingga tajuk-tajuk pohonnya cenderung membentuk lapisan tajuk yang kontinu. Spesies pohon yang ada, bersifat toleran (tahan naungan) atau kurang memerlukan cahaya. Batang pohon banyak cabangnya dengan batang bebas cabang tidak begitu tinggi. 3. Stratum C, yaitu tajuk ketiga dari atas yang dibentuk oleh pepohonan yang tingginya 4-20 m. Pepohonan pada stratum C mempunyai bentuk tajuk yang berubah-ubah tetapi membentuk suatu lapisan tajuk yang tebal. Selain itu, pepohonannya memiliki banyak percabangan yang tersusun dengan rapat, sehingga tajuk pohon menjadi padat. Menurut Vickery (1984), pada stratum C, pepohonan juga berasosiasi dengan berbagai populasi epipit, tumbuhan memanjat dan parasit. 4. Stratum D, yaitu lapisan tajuk ke empat dari atas yang dibentuk oleh spesies-spesies tumbuhan semak dan perdu yang tingginya 1-4 m. Pada stratum ini juga terdapat dan dibentuk oleh spesies pohon yang masih muda atau dalam fase anakan (seedling), terdapat palma-palma kecil, herba besar, dan paku-pakuan besar. 5. Stratum E, yaitu tajuk paling bawah atau lapisan ke lima dari atas yang dibentuk oleh spesies-spesies tumbuhan penutup tanah (groun cover) yang tingginya 0-1 m. Keadaan spesies pada stratum E lebih sedikit dibandingkan dengan stratum lainnya. 7

5 (Arief, 1994; Ewusie, 1990; Soerianegara dan Indrawan, 1998). Analisis Vegetasi Analisis vegetasi adalah suatu cara mempelajari susunan dan atau komposisi vegetasi secara bentuk (struktur) vegetasi dari masyarakat tumbuhtumbuhan. Unsur struktur vegetasi adalah bentuk pertumbuhan, stratifikasi dan penutupan tajuk. Untuk keperluan analisis vegetasi diperlukan data-data jenis, diameter, dan tinggi untuk menentukan indeks nilai penting dari penyusun komunitas hutan tersebut. Dengan analisis vegetasi dapat diperoleh informasi kuantitatif tentang struktur dan komposisi suatu komunitas tumbuhan. Kelimpahan jenis ditentukan, berdasarkan besarnya frekuensi, kerapatan dan dominasi setiap jenis (Marsono 1977). Analisis vegetasi berfungsi untuk mengetahui struktur vegetasi dan komposisi jenis tumbuhan. Menurut Fachrul (2007), analisis vegetasi dapat juga digunakan untuk mengetahui pengaruh dampak lingkungan merupakan suatu cara pendekatakan yang khas, karena pengamatan terhadap berbagai aspek vegetasi yang dilakukan harus secara mendetail dan terdiri atas vegetasi yang belum terganggu (alamiah). Aspek-aspek vegetasi yang perlu diketahui antara lain: a. Ada atau tidaknya jenis tumbuhan tertentu, b. Luas basal area, c. Luas daerah penutup (cover), d. Frekuensi, e. Kerapatan, f. Dominansi, g. Nilai penting. 8

6 Analisis vegetasi yang dilakukan pada area luas tertentu umumnya berbentuk segi empat, bujur sangkar, lingkaran serta titik-titik. Untuk tingkat semai serta tumbuhan bawah yang rapat digunakan petak contoh titik atau bentuk kuadrat untuk tumbuhan yang tidak rapat. Humus Hutan Humus merupakan senyawa kompleks agak resisten terhadap pelapukan, berwarna cokelat, amorfus bersifat kolodial dan berasal dari jaringan tumbuhan atau binatang yang telah dimodifikasikan dan disintesiskan oleh berbagai jasad renik. Penggunaan humus sebagai media tanam pembibitan sangat baik karena humus adalah bahan organik yang telah mengalami dekomposisi akan berpenagruh terhadap pertumbuhan tanaman melalui pengaruhnya terhadap sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Selain itu merupakan sumber N, P, K dan S serta karbon sekitar 55%-60% yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhannya (Hakim, dkk, 1986). Humus merupakan bagian dari komponen penyusun hutan yang memiliki fungsi tersendiri dalam menjaga keseimbanagan alam. Tanpa humus, maka hutan akan kehilangan fungsinya dalam menjaga kestabilan siklus hidrologi dan daur hara tanah. Pengambilan humus hutan oleh masyarakat merupakan gangguan terhadap kestabilan fungsi hutan. Berbagai dampak kelak di kemudian hari akan timbul bila permasalahan ini tidak pernah diselesaikan dengan pendekatan dan tinjauan yang ilmiah (Nopandry, dkk, 2005). Bahan organik berperan dalam perbaikan sifat fisik dan kimia tanah. Peranannya terhadap perbaikan sifat fisik menyangkut pemeliharaan struktur tanah dengan stabilitas agregat yang tinggi, memperbaiki distribusi ukuran pori 9

7 dan kapasitas tanah menyimpan air (water holding capacity), serta meningkatkan daya retensi air. Adapun peranan bahan organik terhadap perbaikan sifat kimia, diantaranya menyangkut peningkatan kapasitas tukar kation atau cation exchange capacity (CEC), dan pelepasan unsur N, P, S dan unsur-unsur hara mikro dalam proses mineralisasinya. Disamping itu, bahan organik dapat mengimmobilisasi bahan-bahan kimia buatan yang diberikan ke tanah sehingga tidak memberi dampak merugikan terhadap pertumbuhan tanaman, mengkomplek logam-logam berat sehingga mengurangi tingkat pencemaran terhadap tanah dan air tanah, serta meningkatkan kapasitas sangga (buffer capacity) tanah. Bahan organik tanah merupakan indikator kunci kualitas tanah, baik untuk fungsi pertanian (produksi dan ekonomi) maupun fungsi lingkungan. Kandungan bahan organik tanah merupakan penentu aktivitas biologi tanah. Jumlah, keragaman dan aktivitas fauna dan mikrobia tanah secara langsung berhubungan dengan bahan organik. Agregasi dan kestabilan struktur tanah meningkat dengan meningkatnya kandungan bahan organik tanah (Nurmi, 2005). Akar Akar merupakan organ vegetatif utama yang memasok air, mineral dan bahan-bahan yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Walaupun memiliki sumbangan yang sangat penting, sering kali akar tidak diperdulikan karena tidak tampak (Gardner,dkk,1991). Akar merupakan pintu masuk bagi hara dan air dari tanah, yang sangat penting untuk proses fisiologi pohon. Dengan demikian apabila fungsi akar terganggu maka pertumbuhan bagian pucuk akan terganggu pula.untuk dapat diserap oleh tanaman, molekul-molekul air harus berada pada permukaan akar. 10

8 Dari permukaan akar ini air (bersama bahan-bahan terlarut) diangkut menuju pembuluh xylem. Lintasan pergerakan air dari permukaan akar menuju pembuluh xylem ini disebut lintasan radial pergerakan air. Xylem dan floem dikelilingi oleh satu lapisan sel-sel yang hidup yang disebut perisikel. Jaringan vaskular dan perisikel membentuk suatu tabung yang disebut stele. Ujung akar akan terus tumbuh di dalam tanah. Hal ini tentunya juga akan memperluas permukaan kontak antara akar dan tanah. Juga memperluas wilayah penjelajahan akar di dalam tanah. Pada bagian ujung akar terdapat tudung akar yang berfungsi melindungi sel-sel meristematik pada bagian ujung akar tersebut (Lakitan, 1991). Pertumbuhan akar sangat dipengaruhi oleh keadaan fisik tanahnya. Adanya pemadatan tanah, misalnya yang ditimbulkan oleh kegiatan eksploitasi, akan merubah struktur tanah dan pori-pori tanah, sehingga kandungan air tanahpun ikut berubah. Karena tanah merupakan tempat berkembangnya akar pohon serta interaksi hara dengan pohon, maka pemadatan tanah dan kandungan air tanah akan mempengaruhi pertumbuhan akar pohon. Pada tingkat berapa kepadatan tanah dan kandungan air tanah tersebut bisa mengganggu pertumbuhan akar.sistem pembuluh pada akar berkembang secara terpisah dari organ lateral dan prokambium berkembang secara akropetal sebagai kelanjutan tak terputus jaringan pembuluh pada bagian-bagian akar yang lebih matang. Diferensiasi dan pematangan xilem dan floem juga secara akropetal dan mengikuti proses pada prokambium. Pada umumnya diferensiasi jaringan akar dibelakang promaristem apikal dapat dirangkum sebagai berikut : pembelahan periklinal dalam korteks berhenti dekat tingkatan dengan unsur tipis menjadi matang; diluar daerah ini akar mengalami pemanjangan cepat, dan pematangan protoxilem biasanya hanya 11

9 berlangsung pada saat proses pemanjangan hampir selesai; jalur caspari berkembang dalam sel-sel endodermis sebelum pematangan unsur-unsur protoxilem dan pada umumnya juga sebelum timbulnya rambut-rambut akar (Bardgett, 1989). Akar lateral adalah bagian organ yang penting peranannya bagi pertumbuhan tanaman karena pada bagian ini terdapat bulu-bulu akar yang berfungsi untuk meyerap air dan unsur hara dari dalam tanah. Apabila akar lateral berkembang dengan baik maka penyerapan unsur hara dan air akan baik pula sehingga kebutuhan tanaman akan terpenuhi dan semakin banyak akar lateral maka semakin banyak pula jumlah bulu-bulu akar sehingga luas bidang penyerapan air dan mineral bagi tanaman makin besar pula Kartika (1997). Perbandingan tajuk akar mempunyai pengertian bahwa pertumbuhan suatu tanaman diikuti dengan pertumbuhan bagian tanaman lainnya, dimana tajuk akan meningkat secara rasio tajuk akar mengikuti peningkatan berat akar. Namun, pertumbuhan tajuk dan akar dapat berjalan secara seimbang, sehingga nilai rasio akar : tajuk tidak dapat menentukan pertumbuhan yang optimum. Nilai rasio akar : tajuk menunjukkan pertumbuhan yang dominan ke tajuk atau ke perakaran (Gardner, dkk, 1991). Penelitian ini dilaksankan di Hutan Simpulan Angin Kabupaten Deli Serdang. Suhu rata-rata 26º c dan curah hujan 3500mm. Iklimnya sejuk, Bulan Januari sampai dengan akhir Bulan Desember mempunyai musim sebagai berikut : Bulan Januari - Mei adalah musim kemarau, dari Bulan Juni Agustus rawan dengan angin puting beliung, Bulan September Desember adalah musim hujan. 12

10 Gambar 1. Denah Lokasi Penelitian 13