METODOLOGI PENELlTlAN Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di areal IUPHHK PT. Sari Bumi Kusuma, Unit Seruyan Kalimantan Tengah. Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan dua tahap kegiatan, yaitu tahap pertama pengambilan data di lapangan selama dua bulan mulai bulan Januari sampai Pebruari 2007 dan tahap kedua dilakukan di laboratorium Kimia Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, lnstiiut Pertanian Bogor, yaitu bulan Maret 2007 untuk menganalisis biomassa tumbuhan bawah dan tingkat semai. Bahan dan Alat Bahan penelitian yang juga merupakan objek dari penelitian ini adalah areal bekas tebangan TPTJ (Tebang Pilih Tanam Jalur) yang berumur 0 tahun, 2 tahun, 3 tahun, 4 tahun dan hutan primer. Pemilihan hutan primer daiam penelitian ini dimaksudkan sebagai pembanding terhadap areal bekas tebangan TPTJ. Untuk itu asumsi-asumsi yang digunakan adalah kondisi awal areal bekas tebangan TPTJ (sebelum dilakukan kegiatan penebangan) memiliki kesamaan tipe vegetasi, iklim, tanah dan kondisi topografi dengan hutan primer. Alat yang digunakan dalam penelitian ini dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu alat yang digunakan untuk pengambilan data di lapangan meliputi : kompas, haga hypsometer, pita diameter pohon, tali tambang, golok, tally sheet, amplop, timbangan duduk 300 gr, karung, kantong plastik, spidol bennrama, label kertas, cat wama merah dan kuas cat. Sedangkan alat yang diperlukan dalam analisis biomassa vegetasi tumbuhan bawah dan vegetasi tingkat semai di laboratorium meliputi timbangan analitik dengan ketelitian 0,01 g, cawan porselen, eksikator dan oven. Data yang Dikumpulkan Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini meliputi : 1. Data komposisi dan struktur vegetasi di areal bekas tebangan TPTJ umur 0, 2, 3, 4 tahun dan hutan primer yang mencakup kerapatan relatii, frekuensi relatif, dominansi relatif suatu jenis yang kemudian didapatkan lndeks Nilai Penting (INP). Peubah yang diukur untuk mengetahui kornposisi dan struktur
vegetasi tersebut adalah nama jenis, jumlah jenis, jumlah individu untuk tingkat semai dan tumbuhan bawah. Sedangkan untuk tingkat pohon yang berdiameter r 5 cm, peubah yang diukur adalah nama jenis, jumlah jenis, jumlah individu, diameter dan tinggi pohon 2. Data biomassa tingkat semai dan tumbuhan bawah yang diukur dengan menggunkan metode secara langsung (destrumif) di areal bekas tebangan TPTJ dan hutan primer 3. Data biomassa tingkat pohon yang berdiameter 2 5 cm yang dukur dengan menggunakan metode secara tidak langsung (non destrumif) di areal bekas tebangan TPTJ dan hutan primer 4. Data kandungan karbon tingkat semai dan tumbuhan bawah di areal bekas tebangan TPTJ dan hutan primer 5. Data kandungan karbon tingkat pohon yang berdiameter 2 5 cm di areal bekas tebangan TPTJ dan hutan primer 6. Data sekunder (data pendukung) yang meliputi data keadaan umum lokasi penelitian dan data curah hujan Prosedur Pengumpulan Data di Lapangan Lokasi penelitian ini terdiri dari 5 lokasi, yaitu di areal bekas tebangan TPTJ umur 0, 2, 3, 4 tahun dan hutan primer. Pada setiap lokasi tersebut masingrnasing dibuat 2 unit Petak Contoh Pengamatan (PCP) berukuran 100 m x 100 m sehingga jumlah total PCP yang dibuat sebanyak 10 unit atau seluas 10 Ha. Analisis Vegetasi Sistem silvikultur TPTJ di areal IUPHHK PT. Sari Bumi Kusuma secara teknis di lapangan terdapat jalur bersih dan jalur antara. Pada tahap awl, jalur tanarn dibuat 3 meter yang merupakan jalur bersih dan bebas naungan, sedangkan jalur antara (jalur kotor) dengan lebar 22 meter merupakan tegakan alam. Pembuatan lebar jalur bersih atau bebas naungan dilakukan secara bertahap dengan tahapan sebagai berikut : a. Pada umur penebangan 0 tahun (tahun berjalan), lebar jalur bersih atau lebar jalur tanam 3 m b. Pada umur penebangan 2 tahun, lebar jalur bersih atau bebas naungan 4 rn c. Pada umur penebangan 3 tahun, lebar jalur bersih atau bebas naungan 6 m d. Pada umur penebangan 4 tahun, lebar jalur bersih atau bebas naungan 10 m
Kegiatan analisis vegetasi di areal bekas tebangan TPTJ dalam penelitian ini dilakukan di jalur antara. Sedangkan metode analisis vegetasi yang digunakan adalah metode nested sampling, dimana pada setiap PCP di buat petak ukurpetak ukur yang didalam petak ukur tersebut dibuat sub-sub petak ukur. Vegetasi yang diamati meliputi tingkat pohon, tiang, pancang, semai dan tumbuhan bawah. Penempatan PCP dilakukan dengan metode purposive sampling. Ukuran petak ukur yang dibuat untuk pengamatan tingkat pohon disesuaikan dengan lebar jalur bersih atau jalur bebas naungan, yaitu di areal bekas tebangan umur 0 tahun ukuran petak ukur 25 m x 22 m; areal bekas tebangan 2 tahun ukuran petak ukur 25 m x 21 m; areal bekas tebangan 3 tahun ukuran petak ukur 25 m x 19 m dan areal bekas tebangan 4 tahun ukuran petak ukur 25 m x 15 m dan di areal hutan primer ukuran petak ukur 25 m x 25 m. Sedangkan untuk pengamatan vegetasi tingkat tiang, pancang, semai dan tumbuhan bawah ukuran petak ukur di semua lokasi penelitian adalah sama, yaitu masing-masing berukuran 10 m x 10 m; 5 m x 5 m dan 2 m x 2 m. Desain PCP untuk analisis vegetasi di setiap lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 5-9 : Keterangan : ---- -- Jalur tanam Sub petak pengamatan untuk tingkat pohon (25 m x 22 m), tiang (10 m x 10 m), pancang (5 m x 5 m), semai dan tumbuhan bawah (2 rn x 2 m) Gambar 5 PCP analisis vegetasi pada areal bekas tebangan 0 tahun
Keterangan : Sub petak pengamatan untuk tingkat pohon (25 m x 21 m), tiang (10 m x 10 m), pancang (5 m x 5 m), semai dan tumbuhan bawah (2mx2m) ---- Jalur tanam Gambar 6 PCP analisis vegetasi pada areal bekas tebangan 2 tahun - Keterangan : Sub petak pengamatan untuk tingkat pohon (25 m x 19 m), tiang (10 m x 10 m), pancang (5 m x 5 m), semai dan tumbuhan bawah (2mx2m) ----- Jalur tanam Gambar 7 PCP analisis vegetasi pada areal bekas tebangan 3 tahun
Keterangan : Sub petak pengamatan untuk tingkat pohon (25 m x 15 m), tiang (10 m x 10 m), pancang (5 m x 5 m), semai dan tumbuhan bawah (2mx2m) --- Jalur tanam Gambar 8 PCP analisis vegetasi pada areal bekas tebangan 4 tahun u Keterangan : Sub petak pengamatan untuk tingkat pohon (25 m x 25 m), tiang (10 m x 10 m), pancang (5 m x 5 m), semai dan tumbuhan bawah (2mx2m) Gambar 9 PCP analisis vegetasi pada lokasi hutan primer
Ketentuan pengambilan data analisis vegetasi di lapangan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Tingkat pohon adalah tumbuhan berkayu dengan batas diameter 2 20 cm (pengukuran diameter dilakukan pada ketinggian 1,3 m dari perrnukaan tanah). Peubah yang diukur meliputi diameter, tinggi, nama jenis, jumlah jenis 2. Tingkat tiang adalah tumbuhan berkayu dengan batas diameter 10-19 cm. Peubah yang diukur meliputi diameter, tinggi, nama jenis, jumlah jenis 3. Tingkat pancang adalah tumbuhan berkayu yang memiliki tinggi > 1,5 m dengan diameter < 10 cm. Dalam penelitian ini vegetasi tingkat pancang yang di ukur adalah yang memiliki diameter 5-9,9 cm. Peubah yang diukur meliputi nama jenis, jumlah individu, diameter, tinggi 4. Tingkat semai adalah anakan pohon dengan jumlah daun lebih dari 2 helai daun dengan ketinggian sampai dengan 150 cm. Peubah yang diukur meliputi jumlah individu dan nama jenis 5. Tumbuhan bawah adalah tumbuhan penutup tanah meliputi rumput, paku, talas atau tumbuhan herba rendah, semak belukar dengan tinggi < 1,5 m. Peubah yang diukur meliputi jumlah individu dan nama jenis Pendugaan Biomassa di Atas Pennukaan Tanah Biomassa di atas perrnukaan tanah daiam penelitian ini diukur dengan menggunakan metode tidak langsung (non destmktif) dan metode langsung (destruktif) (Hairiah et a/. 2001). Metode tidak langsung digunakan untuk menduga biomassa vegetasi pohon yang berdiameter 2 5 cm, sedangkan untuk menduga biomassa vegetasi tingkat semai dan tumbuhan bawah menggunakan metode secara langsung. Berikut prosedur pendugaan biomassa dalam penelitian ini : 1. Metode secara tidak langsung (non destmmir) untuk menduga biomassa vegetasi pohon yang berdiameter setinggi dada (dbh) r 5 cm dengan menggunakan persamaan Allometrik. Model persamaan Allometrik yang digunakan dalam penelitian ini dibuat oleh Ketterings et a/. (2001), dimana biomassa pohon merupakan fungsi dari diameter dan kerapatan kayu. Data kerapatan kayu setiap jenis pohon bersumber dad literatur review yang sudah ada, yaitu wood density database (www.icraf.cgiar.org/sea) yang memuat * 4000 jenis data kerapatan kayu diseluruh dunia. Data kerapatan kayu yang diiunakan merupakan data kerapatan kayu kategori sedang
(medium). Dari data diameter hasil analisis vegetasi untuk setiap jenis pohon pada setiap PCP masing-masing dihitung biornassanya yang kernudian dibagi dengan luas PCP sehingga diperoleh data biomassa rata-rata per hektar. Metode secara langsung (destruktif) digunakan untuk rnenduga biornassa vegetasi tingkat sernai dan turnbuhan bawah. Metode secara langsung ini dilakukan dengan cara rnengarnbil secara langsung vegetasi tingkat sernai dan tumbuhan bawah. Pengarnbilan contoh vegetasi tingkat sernai dan turnbuhan bawah untuk rnenentukan biomassa ini dilakukan pada petak ukur berukuran 1 rn x 1 rn yang diternpatkan dalarn PCP di setiap lokasi penelitian. Petak ukur tersebut diternpatkan di dalarn PCP sebanyak 4 ternpat secara sisternatik. Desain pengarnbilan contoh untuk rnenentukan biornassa tingkat sernai dan turnbuhan bawah dapat dilihat pada Garnbar 10. Keterangan Petak ukur 1 m x 1 m untuk Pengambilan Contoh Vegetvi Tingkat Semai dan Tumbuhan Bawah Gambar 10 Desain pengambilan contoh tingkat sernai dan turnbuhan bawah dalarn PCP di setiap lokasi penelitian Sernua vegetasi tingkat sernai dan turnbuhan bawah yang ada dalarn petak ukur 1 rn x 1 rn diarnbil dan ditirnbang untuk rnendapatkan bobot basah Wb). Dari bobot basah total tersebut kernudian diarnbil sub sarnpel masing-masing * 200 g (BBc), baik turnbuhan bawah rnaupun vegetasi tingkat sernai. Contoh sub sample yang & 200 g tersebut kemudian dibawa ke laboratoriurn untuk dikering ovenkan pada suhu 80'~ selama 48 jam. Kernudian contoh sub sample tersebut ditimbang untuk rnendapatkan bobot contoh kering (BKc).
Analisis Data Komposisi dan Struktur Vegetasi Untuk mengetahui perubahan komposisi dan struktur vegetasi di areal bekas tebangan TPTJ umur 0, 2, 3, 4 tahun dan hutan primer dianalisis dengan menggunakan lndeks Nilai Penting (INP). Untuk mendapatkan INP tersebut data dari hasil analisis vegetasi perlu dihitung kerapatan relatif, frekuensi relatif dan dominansi relatif (Sorianegara dan lndrawan 1988). Berikut persamaanpersamaan untuk mendapatkan INP : a) Kerapatan suatu jenis (K) K= individu suatu jenis Luas petak contoh b) Kerapatan relatif suatu jenis (KR) c) Frekuensi suatu jenis (F) KR = K suatu jenis ~100% K seluruh jenis F= plot ditemukannya suahl jenis Jumlah seluruh plot d) Frekuensi relatif suatu jenis (FR) e) Dominansi suatu jenis (0) 9 Dominansi relatif suatu jenis (DR) g) lndeks Nilai Penting (INP) FR = Frekuensi dari suatu jenis x 100% Frekuensi dari seluruh jenis Luas bidang dasar suatu jenis D= Luas petak contoh Dominansi suatu jenis DR = x 100% Dominansi seluruh jenis INP =KR +FR+DR
lndeks Keanekaragaman Jenis Untuk menghitung indeks keanekaragaman jenis Shannon-Wiener di areal bekas tebangan TPTJ dan hutan primer menggunakan rumus Magurran (I 987) : H' = lndeks kenakeragaman jenis Shannon-Wiener N = C seluruh individu ni = C individu suatu jenis pada petak ukur ke-i Indeks Kesamaan Komunitas (IS) Nilai indeks kesamaan komunitas digunakan untuk membandingkan komunitas di areal bekas tebangan TPTJ dan hutan primer yang dihitung dengan menggunakan rumus Mueller-Dombois dan Ellenberg (1974); Cox (1972) : IS w a b = koefisien masyarakat atau lndeks Kesamaan Komunitas = jumlah nilai yang sama dan nilai terendah (S) dari jenis-jenis yang terdapat dalam dua tegakan yang dibandingkan (INP) = jumlah nilai kuantiiatif dari semua jenis yang terdapat pada tegakan pertama (INP) = jumlah nilai kuantiiatif dari semua jenis yang terdapat pada tegakan kedua (INP) Penentuan Biomassa Vegetasi di Atas permukaan Tanah Penentuan biomassa secara langsung dari pohon yang berdiameter 2 5 cm dalam penelitian ini menggunakan pendekatan persamaan Allometrik yang dibuat oleh Ketterings et a/. (2001), dimana biomassa merupakan fungsi dari diameter dan kerapatan kayu. Berikut persamaan Allometrik yang digunakan : W = 0,11 p D~~~~ W D p = biomassa berat kering pohon (kg) = diameter pohon setinggi dada (an) = kerapatan kayu (g/cm3) Setiap jenis pohon yang berdiameter 2 5 cm hasil dari analisis vegetasi di setiap lokasi penelitian dihitung biomassanya dengan menggunakan persamaan
tersebut. Sedangkan kerapatan jenis kayu untuk setiap jenis pohon diambil dari literatur review yang sudah dikemas. Sedangkari untuk penentuan biomassa vegetasi tumbuhan bawah dan tingkat semai dilakukan dengan menggunakan metode secara langsung (destrumif). Data hasil analisis laboratorium terhadap contoh uji yang diambil di lapangan kemudian dimasukan ke dalam rumus sebagai berikut : Fk= - BKc x 100% BBc Wk = Bobot kering biomassa (Kg) Wb = Bobot basah biomassa (Kg) BBc = Bobot basah contoh (gr) BKc = Bobot kering contoh (gr) Fk = Faktor konversi bobot basah ke bobot kering Penentuan Karbon Vegetasi di Atas Permukaan Tanah Penentuan besamya kandungan karbon vegetasi di atas permukaan tanah di lokasi hutan primer dan areal bekas tebangan TPTJ umur 0,2,3 dan 4 tahun diduga dengan menggunakan rumus Brown (1997), dimana 50% dari kandungan biomassa vegetasi hutan tersusun atas karbon. Berikut rumus persamaan untuk menentukan besamya kandungan karbon vegetasi di atas permukaan tanah : Karbon = 50% x W W = biomassa vegetasi hutan (Kgiha) Analisis Statistik Untuk mengetahui pengaruh lokasi penelitian (hutan primer, areal bekas tebangan umur 0, 2, 3, 4 tahun) terhadap potensi cadangan karbon di analisis menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan rumus: i = 1,2,3,4,5 danj=1,2 Y4 = cadangan karbon pada lokasi ke-i dan ulangan ke-j p = rataanumum
'ci - pengaruh lokasi ke-i E~ = pengaruh acak pada lokasi ke-i dan ulangan ke-j Apabila hasil dari analisis tersebut berbeda nyata maka dilanjutkan dengan uji perbandingan nilai tengah dengan menggunakan Uji Perbandingan Berganda Duncan. Sedangkan untuk mengetahui hubungan antara potensi cadangan karbon vegetasi dengan indeks keanekaragaman jenis dianalisis dengan menggunakan regresi linier sederhana dengan rumus : Yi =a+bxi i = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 Yi = cadangan karbon ke-i Xi = indeks keanekaragaman jenis vegetasi ke-i a = intersep b = kemiringanlgradien Pengolahan data analisis statistik dalam penelitian ini menggunakan program SPSS versi 13.