01/11/2013
KERAGAAN KARAKTERISTIK BIOMETRIK PEMULIHAN TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE
Latar Belakang Penyediaan Perangkat Manajemen Kuantitatif (Phillips et al. 2002)
Data & Informasi Increment Ragam Hutan
Farida Herry Susanty -Ragam Kondisi Hutan -Struktur, komposisi jenis, potensi, mortalitas, ingrowth (Lewis et al. 2004; Ishida et al. 2005)
Samarinda, 2013
Karakteristik Dinamika Hutan Hutan Alam Produksi (77.49 juta ha) 54.9% (Ditjen Planologi Kehutanan 2011)
Hutan Alam
Hutan Dipterocarpaceae campuran Richard (1964) Whitmore (1990) Ashton (1982) FAO (2001)
Potensi > 25% (volume 50-160 m3 ha-1) wilayah Kalimantan (Nicholson 1979; Rasyid et al 1991; Pinard dan Putz 1996; Sist et al. 1998, Sist et al. 2003)
Tegakan Hutan Ragam Hutan Dipterocarpaceae Struktur, komposisi jenis, potensi, mortalitas, ingrowth (Lewis et al. 2004; Ishida et al. 2005)
Proses dinamis, heterogen, site spesifik Keragaan
Karakteristik Biometrik
Perencanaan dan Pengelolaaan Hutan
Ingrowth
Pengelolaan Hutan Lestari
Hambatan heterogenitas dan kompleksitas berupa keragaman tegakan dan variasi kondisi serta keterbatasan atau ketiadaan data yang bersifat jangka panjang (Phillips et al. 2002; Vanclay 2003; Bunyavejchewin et al. 2003; Gourlet-Fleury et al. 2005; Bischoff et al. 2005; Mex 2005; Hardiansyah et al. 2005; Kariuki et al. 2006; Kurinobu et al. 2006; Muhdin 2012; Setiawan 2013)
1)
Dimensi atau variabel apa sajakah yang bersifat statis maupun dinamis sebagai penciri karakteristik dimensi tegakan hutan Dipterocarpaceae yang dapat menggambarkan kecenderungan arah perkembangan hutan setelah penebangan?
2) Bagaimanakah rumusan variabel yang dapat digunakan untuk mengukur tingkat pemulihan hutan Dipterocarpaceae campuran setelah ditebang?
(Morgan et al. 1994; Finegan 1996; Delgado et al. 1997; Finegan dan Delgado 2000; Ghazoul dan Hellier 2000; Davis et al. 2001; Weishampel et al. 2001; Gullison dan Bourque 2001; Andresen 2005; Smith dan Nichols 2005; Aguilar-Amuchastegui dan Henebry 2007)
1
01/11/2013
Sasaran Penelitian
Tujuan Penelitian
Memperoleh variabel penting dan rumusannya dalam penilaian pemulihan tegakan hutan Dipterocarpaceae setelah penebangan yang dapat menjelaskan kecenderungan arah perkembangan tegakan menuju ke arah kondisi tegakan awal sebelum penebangan.
Mendapatkan metode untuk mengukur tingkat keterpulihan hutan Dipterocarpaceae campuran setelah penebangan menuju bentuk hutan alam primer yang tumbuh di tempat tersebut
METODE PENELITIAN
Seri Petak Ukur Permanen (I)
Lokasi Plot Penelitian
Plot Permanen dengan Teknik Penebangan yang Berbeda
Þ Þ Þ Þ
Tj. Redeb
KHDTK Labanan di Labanan, Kabupaten Berau Kalimantan Timur
Þ Þ Þ Þ
RIL 50 RIL 60 CNV Hutan Primer
RIL 50 : Penebangan metode Ramah Lingkungan >50 cm RIL 60 : Penebangan metode Ramah Lingkungan >60 cm Penebangan metode Konvensional diameter >60 cm Hutan Primer (Kontrol)
2
01/11/2013
Desain plot
Seri Petak Ukur Permanen (II)
Desain plot penelitian permanen berukuran 200 m x 200 m (4 ha)
Uji Coba Teknik Pembebasan yang Berbeda
terbagi dalam 4 subplot (square )
Sistematis PPB Kontrol
Tiap square plot berukuran 100 m x 100 m (1 ha). Masing-masing square dibuat sub subplot berukuran 20 m x 20 m sebanyak 25 buah.
Luas plot penelitian 18 plot @ 4 ha = 72 ha Pengukuran semua jenis pohon >10 cm Jalur 4
PU 6
PU 15
PU 16
PU 25
PU 4
PU 7
PU 14
PU 17
PU 24
PU 3
PU 8
PU 13
PU 18
PU 23
PU 2
PU 9
PU 12
PU 19
PU 22
PU 1
PU 10
PU 11
PU 20
PU 21
Jalur 3
Jalur 5
semua jenis non komersial >20 cm (maksimal 30% bd/ha)
Þ Teknik pembebasan berbasis pohon binaan (PPB) :
semua jenis non komersial >20 cm radius 10 m & >40 cm diluar radius (maksimal 30% total bd/ha) Þ Tanpa perlakuan (kontrol)
PU 5
Patok 10
UTARA
Sisi -Y
Þ Teknik pembebasan secara sistematik (PS):
Tanggal:
Jalur 1
Patok 5
Jalur 2
Plot_ID:
200 m Patok 0/20
Patok 15
100 m
Sisi -X
Cara Pengisian: Isi data helling masing -masing sisi PU (sisi x dan sisi y) dari setiap PU yang bersangkutan dalam persen(%) dan arah perubahan hellingnya , yaitu positif(+) atau negatif(-) Contoh : PU 1 --> Sisi x= 25 (+) dan Sisi Y=10 (-)
25(+)
10 (-)
Pengambilan Data
Hutan Alam Dipterocarpaceae
Hutan Primer
Hutan Bekas Tebangan
Intensitas Penebangan
RIL 50 cm
RIL 60 cm
Plot Permanen Pemanenan
Teknik Pembebasan
CNV
Citra
Pengambilan Data Analisis Hutan AlamTegakan
Analisis Citra dan Spasial
Dipterocarpaceae
Hutan
TP2
Alur Penelitian Multiyears
Pengambilan Data
Primer Statis Dimensi
TP1
Hutan Bekas Hutan Alam Tebangan Dimensi Dinamis Dipterocarpaceae Intensitas Penebangan
Teknik
Pembebasan - Indeks Nilai Penting - Riap (cm/ha/th,cm2Hutan /ha/th) BekasPerubahan - Indeks Hutan Tutupan Lahan - Mortalitas (n/ha/th) Tebangan Primer RIL 50 Keanekaragaman RIL- 60 CNV TP1 TP2 Ingrowth (n/ha/th) cm - Indeks Kekayaancm - Indeks Kemerataan Intensitas Teknik - Indeks Kesamaan Plot Permanen Citra Pemanenan Multiyears Penebangan Pembebasan - Pola Distribusi Spasial Jenis Analisis Tegakan Analisis Citra dan ANALISIS Spasial - Kerapatan (n/ha, ba/ha) Dimensi Statis - Indeks Nilai Penting - Indeks Keanekaragaman - Indeks Kekayaan - Indeks Kemerataan - Indeks Kesamaan - Pola Distribusi Spasial Jenis - Kerapatan (n/ha, ba/ha)
Dimensi Dinamis
RIL 50 RIL 60 CNV TP1 -cm Model/ha/th) dinamika struktur tegakan Perubahan cm - Riap (cm/ha/th,cm Tutupan Lahantegakan - Model - Mortalitas (n/ha/th) pertumbuhan - Ingrowth (n/ha/th) - Model dinamika ekologis
TP2
MODEL DINAMIKA STRUKTUR TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE MORTALITAS DAN ALIH TUMBUH (INGROWTH) TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE RIAP TEGAKAN PERIODIK HUTAN DIPTEROCARPACEAE DIMENSI KUANTITATIF EKOLOGI TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE
2
Plot Permanen Citra ANALISISKarakteristik Biometrik Keragaan Hutan Pemanenan Multiyears Dipterocarpaceae - Model dinamika struktur tegakan - Model pertumbuhan tegakan Analisis Tegakan Analisis Citra dan - Model dinamika ekologis Spasial
PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE FORMULASI KERAGAAN KARAKTERISTIK BIOMETRIK (KKB)
Keragaan Karakteristik Biometrik Hutan Dipterocarpaceae
Dimensi Statis
Dimensi Dinamis
- Indeks Nilai Penting - Indeks Keanekaragaman - Indeks Kekayaan - Indeks Kemerataan - Indeks Kesamaan - Pola Distribusi Spasial Jenis - Kerapatan (n/ha, ba/ha)
- Riap (cm/ha/th,cm2/ha/th) - Mortalitas (n/ha/th) - Ingrowth (n/ha/th)
Perubahan Tutupan Lahan
ANALISIS
- Model dinamika struktur tegakan - Model pertumbuhan tegakan - Model dinamika ekologis
Keragaan Karakteristik Biometrik Hutan Dipterocarpaceae
3
01/11/2013
Kerapatan tegakan HBT 600
Kerapatan (btg ha-1)
MODEL DINAMIKA STRUKTUR TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE
500
400 300
RIL 50 RIL 60 CNV HP
200 100
0 HP
1
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
Kerapatan : 461-647 btg ha-1 rataan 531 btg ha-1 Muhdin (2012) HBT di Kalimantan :113-607 btg ha-1 Setiawan (2013) HBT di Kaltim : 250-511 btg ha-1
Pemulihan 17 tahun : 93-102%
Bidang dasar tegakan HBT
Kerapatan tegakan HSP 600
RIL 50
RIL 60
CNV
HP
30.0
20.0
10.0
0.0 HP
1
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
Kerapatan (btg ha-1)
Bidang dasar (m2 ha-1)
40.0
500 400 300 PS PPB CTR
200 100 0 HBT11
1
3
5
7
9
11
13
Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
BD HBT tegakan : 19.35-31.84 m2 ha-1 rataan 23.68 m2 ha-1 Krisnawati (2001) HBT di Kalteng : 16.4-26.7 m2 ha-1 Setiawan (2013) HBT di Kaltim : 12.63-28.57 m2 ha-1
Kerapatan : 419-510 btg ha-1 rataan 472 btg ha-1 13 tahun setelah pembebasan: 94.9-103.7%
Pemulihan 17 tahun : 81.0-88.8% (BD HBT < HP Bonino dan Araujo 2005)
4
01/11/2013
Bidang dasar tegakan HSP
Dinamika Tegakan Hutan
40
20
Berdasarkan dimensi kerapatan dan bidang dasar tegakan: Tegakan hutan 17 tahun setelah penebangan mendekati kondisi hutan primer, tetapi masih didominasi kelompok jenis non Dipterocarpaceae
10
Tegakan HBT 13 tahun setelah pembebasan belum
PPB
CTR
memberikan perbedaan yang nyata baik untuk kelompok jenis Dipterocarpaceae maupun non Dipterocarpaceae
0 HBT11
1 3 5 7 9 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
11
13
BD HBT tegakan : 22.66-28.20 m2 ha-1 rataan 24.39 m2 ha-1 13 tahun setelah pembebasan : 87.4-108.0% (BD HBT < HP Bonino dan Araujo 2005 )
Pemulihan tegakan/respon tindakan pembebasan kelompok jenis Dipterocarpaceae akan lebih lambat dibandingkan kelompok jenis non Dipterocarpaceae
Model Struktur tegakan 250 200
97,5
92,5
87,5
82,5
67,5
102,5
Diameter (cm)
62,5
57,5
52,5
47,5
42,5
37,5
32,5
27,5
22,5
17,5
12,5
0
0
50
77,5
100
72,5
Kerapatan rataan Eksponensial Gamma Lognormal Weibull
150
7,5
Model Struktur Tegakan
Kerapatan (btg ha-1)
Bidang dasar (m2 ha-1)
PS 30
Model famili sebaran eksponensial, gamma, Lognormal, weibull Terpilih : Model famili sebaran Lognormal berdasarkan nilai fungsi kemungkinan maksimum (L)
5
01/11/2013
Model famili sebaran Lognormal berdasarkan nilai fungsi kemungkinan maksimum (L) : D (S, Ds), nD dan semua jenis
Kurva Struktur Kerapatan Dipterocarpaceae
Semua jenis
Kerapatan (btg ha-1)
Kerapatan (btg ha-1)
160
HP HBT1 HBT3 HBT5 HBT7 HBT9 HBT11 HBT13 HBT15
140 120 100 80 60 40 20
50
Kerapatan Rendah
30 20 10
HP HBT1 HBT3 HBT5 HBT7 HBT9 HBT11 HBT13 HBT15
HP
Kerapatan Sedang
40
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95100 Kelas diameter (cm)
HBT5 HBT7 HBT9
20
HBT11 HBT13
10
HBT15 0 5 101520253035404550556065707580859095100
50
Kerapatan (btg ha-1)
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Kelas Diameter (cm)
• Suhendang (1985): kelompok jenis komersial, meluang dan semua jenis di Bengkunat, Lampung • Boreel (2009): Torem dan non Torem di pulau Yamdema, Maluku • Setiawan (2013) : Dipterocarpaceae dan non Dipterocarpaceae di Sei Seleq, Kalimantan Timur
HBT1 HBT3
30
0
0
0 0
40
Kerapatan (btg ha-1)
50
180
40 30 20 10
Kerapatan Tinggi
Kelas diameter (cm) HP HBT1 HBT3 HBT5 HBT7 HBT9 HBT11 HBT13 HBT15
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95100 Kelas diameter (cm)
Kurva Struktur Bidang dasar Dipterocarpaceae HBT1 HBT5 HBT9 HBT13
HBT15 1
0,5
0
2
Bidang dasar (m2 ha-1)
HP
Kerapatan Rendah HBT3 Kerapatan HBT7 Rendah HBT11
1,5
HP
Kerapatan Sedang HBT3 Kerapatan HBT7 Sedang HBT11
HBT1 HBT5 HBT9 HBT13
HBT15 1
MORTALITAS TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE
0,5
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95100 Kelas diameter (cm) 2
Bidang dasar (m2 ha-1)
Bidang dasar (m2 ha-1)
2
1,5
1,5
0 5 101520253035404550556065707580859095100 Kelas diameter (cm) HP
Kerapatan Kerapatan Tinggi HBT3 HBT7 Tinggi HBT11
HBT1 HBT5 HBT9 HBT13
HBT15 1
0,5
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95100 Kelas diameter (cm)
6
01/11/2013
Mortalitas semua jenis
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
PS PPB CTR
1
HBT > HP pada tahun ke-1 dan tahun ke-3
40
RIL50 RIL60 CNV HP
Dipterocarpaceae
30 20 10 0 1
Efek penebangan: tahun ke-1 & ke-3 CNV>RIL50>RIL60 sampai tahun ke-5 Mortalitas menurun setelah tahun ke-5 Mortalitas ND>D Mortalitas S < Ds
HSP > Ctr hingga tahun ke-5
3
100 mortalitas (n ha-1 2th-1)
Mortalitas (btg ha-1 2th-1)
RIL 50 RIL 60 CNV HP
1
Mortalitas (btg ha-1 2th-1)
Mortalitas (n ha-1 2th-1)
Mortalitas HBT
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
80
5 7 9 11 13 15 17 Jangka waktu setelah tebangan (tahun) RIL50 RIL60 CNV HP
Non Dipterocarpaceae
60 40 20 0
3 5 7 9 11 13 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
1
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
Mortalitas tegakan semua jenis HBT HBT5
Perlakuan RIL50
Rataan SD
RIL60
Rataan SD
CNV
Rataan SD
HP
Rataan SD
HBT7
Mortalitas HSP
HBT9 HBT11 HBT13 HBT15 HBT17
(% ha-1 2th-1) 23.7 10.6
10.9 6.2
4.3 1.4
5.8 1.2
3.0 0.7
2.9 1.1
2.7 1.1
3.4 1.7
3.3 1.5
22.3 8.1
8.3 3.5
4.4 1.1
5.5 1.3
3.3 0.9
2.5
2.5
2.5
0.8
1.1
1.3
3.5 2.0
29.3
12.8 2.8 6.8 3.3 3.6 2.8 2.9 4.3 9.2 8.0 1.3 2.3 0.9 2.1 1.0 1.9 0.4 HP1 HP3 HP5 HP7 HP9 HP11 HP13 HP15 HP17 2.9 1.0
3.2 1.3
4.7 5.1
6.0 1.8
3.2 1.2
3.4 1.5
2.7 1.5
2.0 1.4
HBT di Papua New Guinea 2.5% ha-1 th-1 (Mex 2005) Hutan Dipterocarpaceae di Asia 1.5% th-1 (Nguyen-The et al. 1998) Hutan rawa gambut : 6.13% th-1 dan hutan kerangas 4.26% th-1 (Nishimua et al. 2006)
3.2 2.0
Efek pembebasan: hingga tahun ke-5 PS menyerupai PPB Mortalitas menurun setelah tahun ke-5 Mortalitas ND>D
Mortalitas (btg ha-1 2th-1)
HBT3
100 80
PS PPB CTR
Dipterocarpaceae
60 40 20 0 1 100
Mortalitas (btg ha-1 2th-1)
HBT1
3 5 7 9 11 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
13
Non Dipterocarpaceae PS PPB CTR
80 60 40 20 0 1
3 5 7 9 11 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
13
7
01/11/2013
Mortalitas tegakan semua jenis HSP P1
Kondisi PS
Rataan SD Rataan SD
PPB
CTR
Rataan SD
3.4 1.5 4.6 3.2 HBT13 3.7 1.3
P3 13.6 2.7 13.2 2.8 HBT15 4.3 1.5
P5 P7 P9 P11 P13 (% ha-1 2th-1) 6.1 9.5 4.0 7.7 3.2 3.8 4.6 1.6 5.8 1.4 6.0 8.7 2.9 3.3 3.3 3.6 3.3 1.0 1.0 1.2 HBT17 HBT19 HBT21 HBT23 HBT25 2.4 9.6 4.7 3.1 3.9 1.6 5.0 3.6 1.3 1.7
ALIH TUMBUH (INGROWTH) TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE
Fluktuasi utama tingkat mortalitas tegakan terjadi pada 1-3 tahun setelah penebangan dan 1-7 tahun setelah pembebasan. Perubahan utama tegakan setelah penebangan terjadi pada 5–10 tahun setelah penebangan (Kariuki et al. 2006)
RIL 50 RIL 60 CNV HP
100 80 60 40 20 0
Ingrowth (btg ha-1 2th-1)
1
3 5 7 9 11 13 15 17 Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
HBT > HP pada tahun hingga tahun ke-7
120 100
PS PPB CTR
80 60 40 20 0 1
3 5 7 9 11 13 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
HSP > Ctr hingga tahun ke-9
Meningkat hingga tahun ke-7 CNV>RIL50>RIL60 untuk Dipterocarpaceae HBT > HP hingga tahun ke-17 ND > D
RIL50 RIL60 CNV HP
Dipterocarpaceae 15 10 5 0 1
3 5 7 9 11 13 15 Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
17
80 Ingrowth (btg ha-1 2th-1)
Ingrowth (btg ha-12th-1)
120
Ingrowth HBT
Ingrowth (btg ha-1 2th-1)
20
Ingrowth semua jenis
Non Dipterocarpaceae
RIL50 RIL60 CNV HP
60
40
20
0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
8
Ingrowth HSP
HBT1
HBT3
HBT5
Perlakuan RIL50 RIL60 CNV
HBT9
HBT11 HBT13 HBT15 HBT17
(% ha-1 2th-1)
Rataan
1.8
9.0
21.3
14.5
8.8
2.8
3.4
6.5
0.6
SD
0.6
4.9
25.3
8.9
4.4
2.4
1.7
2.7
0.2
Rataan
2.1
6.3
9.0
10.5
7.9
1.6
3.5
9.8
0.7
SD
1.0
2.3
2.3
3.3
3.8
1.0
1.4
5.7
0.1
1.3
12.7
19.1
19.6
7.8
3.5
5.2
5.4
0.7
0.6
8.5
13.4
8.2
4.8
1.2
2.6
1.9
0.2
Rataan SD
HP1 HP
HBT7
HP3
HP5
HP7
HP9
HP11
HP13 HP15 HP17
Rataan
2.1
3.8
3.7
4.7
2.0
1.1
1.6
4.5
0.7
SD
1.0
1.9
1.9
2.2
1.1
1.1
0.9
2.7
0.6
Ingrowth meningkat pada 8 tahun pertama setelah penebangan (Silva et al. 1995) Tingkat ingrowth tertinggi HBT pada tahun ke-3 (Kao dan Iida 2006)
80
Dipterocarpaceae 60 40
Efek pembebasan D hingga tahun ke5, ND tahun ke-7 Menurun setelah tahun ke-7 ND>D
PS PPB CTR
20 0 1
3 5 7 9 11 13 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
80 Ingrowth (btg ha-1 2th-1)
Ingrowth tegakan semua jenis
Ingrowth (btg ha-1 2th-1)
01/11/2013
60
Non Dipterocarpaceae Dipterocarpaceae non Shorea
PS PPB CTR
40 20 0 1
3 5 7 9 11 13 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
Ingrowth tegakan semua jenis HSP Kondisi PS
Rataan SD PPB Rataan SD CTR Rataan SD
P1
P3
P5 P7 P9 P11 P13 (% ha-1 2th-1) 4.7 12.3 13.9 11.4 2.3 5.0 3.1 2.0 4.3 4.4 1.6 0.8 2.0 1.3 4.2 8.4 9.6 10.1 5.0 3.5 2.5 2.0 2.7 2.8 2.0 7.1 1.4 1.4 HBT13 HBT15 HBT17 HBT19 HBT21 HBT23 HBT25 3.7 4.7 7.1 4.7 2.8 3.2 2.8 2.8 2.4 2.6 1.3 3.6 2.2 2.1
Hubungan antara Jangka Waktu Setelah Penebangan dan Setelah Pembebasan dengan Mortalitas dan Ingrowth
Tingginya ingrowth didorong pembukaan kanopi setelah penebangan ataupun pembebasan. Respon perubahan utama tegakan yang terjadi pada 5–10 tahun setelah penebangan atau perlakuan (Kariuki et al. 2006) serta adanya kompetisi dalam tegakan (Gourlet-Fleury et al. 2005)
9
01/11/2013
30
Mortalitas
HBT
25 20 15
Ingrowth
10
80 Laju (btg ha-1 2th-1)
Non Dipterocarpaceae
35 Laju (n ha-1 2th-1)
Dipterocarpaceae
Mortalitas
40 20
5 0
1
3
5
7
9
11
13
15
Ingrowth
0
17
1
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
10
20
Laju (btg ha-1 2th-1)
Laju (n ha-1 2th-1)
HBT
60
Hutan Primer
8 6
Mortalitas
Hutan Primer
16
Mortalitas
12
4
Ingrowth
2 0
8
Ingrowth
4 0
1
3
5
7 9 11 13 Jangka waktu (tahun)
15
17
1
3
5
7 9 11 13 Jangka waktu (tahun)
15
17
120
Semua jenis Laju (btg ha-1 2th-1)
Ingrowth akan meningkat setelah penebangan dan akan menurun sejalan dengan kompetisi tegakan (Gourlet-Fleury
Mortalitas
100
Mortalitas dan Ingrowth
HBT
80 60
Variasi kondisi HBT dengan teknik penebangan yang berbeda dan
Ingrowth
teknik pembebasan yang berbeda tidak memberikan perbedaan yang nyata, baik terhadap tingkat mortalitas maupun ingrowth tegakan baik untuk kelompok jenis Dipterocarpaceae dan non Dipterocarpaceae
40 20 0
1
et al. 2005)
3 5 7 9 11 13 15 Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
17
Laju (btg ha-1 2th-1)
Fluktuasi tingkat mortalitas dan ingrowth pada hutan primer relatif rendah dibandingkan pada variasi kondisi hutan bekas tebangan.
30 25
Mortalitas
Hutan Primer
20 15 10
Ingrowth
5 0 1
3
5
7 9 11 13 Jangka waktu (tahun)
15
17
10
01/11/2013
Riap bidang dasar tegakan rataan (m2 ha-1 2th-1) semua jenis
RIAP TEGAKAN PERIODIK HUTAN DIPTEROCARPACEAE
HBT1
Perlakuan RIL50 RIL60 CNV
Rataan SD Rataan SD Rataan SD
HBT3
0.35 0.09 0.42 0.14 0.27 0.07
0.88 0.17 0.91 0.14 0.98 0.13
HP1 HP
PS PPB
CTR
HP3
HBT5 0.93 0.24 1.02 0.21 1.06 0.18
HP5
HBT7 HBT9 HBT11 HBT13 HBT15 HBT17 (m2 ha-1 2th-1) 1.12 1.87 1.17 0.90 1.05 1.61 0.28 0.60 0.22 0.33 0.14 0.26 0.87 1.67 0.83 0.72 0.92 1.31 0.17 0.35 0.11 0.22 0.17 0.24 1.08 2.10 1.11 1.12 0.94 1.62 0.17 0.36 0.30 0.23 0.25 0.18
HP7
HP9
HP11 HP13 HP15 HP17
Rataan SD
0.51 0.71 0.54 0.67 1.05 0.57 0.48 0.09 0.14 0.09 0.18 0.17 0.13 0.14 P1 P3 P5 P7 P9 P11 P13 Rataan 0.98 1.59 2.52 1.38 2.13 1.52 1.66 SD 0.12 0.38 0.60 0.23 0.43 0.35 0.51 Rataan 0.98 1.36 2.07 1.26 1.80 1.24 1.78 SD 0.12 0.37 0.41 0.21 0.27 0.16 1.46 HBT13 HBT15 HBT17 HBT19 HBT21 HBT23 HBT25 Rataan 0.95 0.93 1.53 0.85 1.23 0.83 0.81 SD 0.32 0.44 0.46 0.25 0.37 0.35 0.39
0.65 0.11
1.28 0.07
Korelasi intensitas penebangan dengan riap bidang dasar tetapi tidak selalu linear (Scmidt dan Nichols 2005)
0,0
1,0 0,5 0,0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun) 3,0
Semua jenis 2,0
1
3
5
RIL 50 RIL 60 CNV HP
1,0
0,0 1
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
3 5 7 9 11 13 15 17 Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
2,0
PS PPB CTR
Dipterocarpaceae 1,5 1,0 0,5 0,0 1
3
5
7
9
11
13
Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
4,0 3,0
Semua jenis
2,0 RBd (m2 ha-1 2th-1)
0,5
RIL 50 RIL 60 CNV HP
nD
1,5
Riap bidang dasar tegakan periodik (m2 ha-1 2th-1) HSP
RBd (m2 ha-1 2th-1)
1,0
2,0
RBd (m2 ha-1 2th-1)
RIL 50 RIL 60 CNV HP
Dipterocarpaceae
1,5
RBd (m2 ha-1 2th-1)
2,0
RBd (m2 ha-1 2th-1)
RBd (m2 ha-1 2th-1)
Riap bidang dasar tegakan periodik (m2 ha-1 2th-1) HBT
non Dipterocarpaceae
1,5
PS PPB CTR
1,0 0,5 0,0 1
3
5
7
9
11
13
Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
PS PPB CTR
2,0 1,0 0,0 1 3 5 7 9 11 13 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
11
01/11/2013
Riap Bd periodik (m2 ha-12th-1)
3,0 D
2,5
S
Ds
nD
SJ
Hutan bekas tebangan
2,0 1,5 1,0
Perbedaan HBT dan HP untuk semua kelompok jenis tidak berbeda nyata (Fhit < Ftabel(3,32;0.05) = 2.9011).
0,5 0,0 1
3 5 7 9 11 13 15 Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
17
3,0 Riap Bd periodik (m2 ha-12th-1)
Hubungan antara Jangka Waktu Setelah Penebangan dan Setelah Pembebasan dengan Riap Tegakan Periodik
D
2,5
S
2,0
Ds
nD
SJ
Perbedaan antar teknik penebangan tidak berbeda nyata untuk semua kelompok jenis (Fhit < Ftabel(2,24;0.05) = 3.4028)
Hutan primer
1,5 1,0 0,5 0,0 1
3
5
7 9 11 13 Jangka waktu (tahun)
15
17
Riap Tegakan Periodik Õ Secara individu kelompok jenis Dipterocarpaceae lebih tinggi dibandingkan non Dipterocarpaceae tetapi total riap bidang dasar tegakan periodik lebih besar untuk non Dipterocarpaceae
DIMENSI KUANTITATIF EKOLOGI TEGAKAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE
Õ Variasi kondisi hutan bekas tebangan tidak memberikan perbedaan terhadap nilai riap bidang dasar tegakan periodik untuk kedua kelompok jenis tersebut
12
01/11/2013
Rekapitulasi jumlah jenis
10 jenis INP tertinggi pada hutan primer
150
150
100
100
50
50
0
Indeks Nilai Penting (%)
200
10
0
HP 1 3 5 7 9 11 13 15 17 Jangka waktu setelah tebangan (tahun) RIL50
RIL60
CNV
HP
Jangka waktu setelah pembebasan (tahun) PS
PPB
Kelimpahan jenis (N1) : HP : 113-121 > HBT 17 :71–108 CTR : 64-74 > HSP : 49-73
10 jenis INP tertinggi pada HBT 1 tahun 20 15 10 5
5
0
CTR
Kelompok jenis Dipterocarpaceae : 8 genera Anisoptera, Cotylelobium, Dipterocarpus, Dryobalanops, Hopea, Parashorea, Shorea, Vatica dan mencakup 92 jenis Dipterocarpaceae di dunia 9 genera, 267 species (Indrawan 2002)
Indeks Nilai Penting (%)
15
Total INP Dipterocarpaceae : 91 – 102% INP salah satu parameter gambaran peranan jenis dalam komunitasnya (Sundarapandian dan Swamy 2000)
10 jenis INP tertinggi pada HBT 17 tahun Indeks Nilai Penting (%)
Jumlah jenis
20
200
20 15 10 5 0
0
Total INP Dipterocarpaceae : RIL 50 : 101% 82.5% RIL 60 : 98% 88,6% CNV : 99% 87%
Total INP Dipterocarpaceae : RIL 50 : 101% 82.5% 79.1% RIL 60 : 98% 88.6% 76% CNV : 99% 87% 81%
Dominansi dan distribusi (penguasaan) jenis dipengaruhi kemampuan beradaptasi secara optimal terhadap seluruh faktor lingkungan atau tempat tumbuh baik fisik, biotik dan kimia (Krebs 1994)
13
01/11/2013
15
Kriteria Magurran (1988) :
10
tinggi (H’ > 3.5) HBT < HP HSP < CTR
5 0
1 bulan HBT di Kalteng H’ = 2.73 sedang (Pamoengkas 2006)
Karakteristik di hutan tropika : adaptasi dengan kondisi intensitas cahaya dalam tegakan atau pembukaan kanopi hutan (Balakrishnan et al. 1994)
HBT 5–10 tahun < sekunder tua (>40 tahun) hutan primer (Makana dan Thomas 2006)
Tingkat kekayaan & kelimpahan jenis pada hutan terganggu akan menurun dibandingkan pada kondisi hutan klimaks (Sodhi et al. 2010)
3,0
Indeks kekayaan jenis (R1)
20,0 RIL50 RIL60 CNV HP
15,0 10,0 5,0 0,0 HP
1
3
5 7 9 11 13 15 17 Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
30,0 25,0 20,0 15,0 PS PPB CTR
10,0 5,0 0,0 HBT11
1 3 5 7 9 11 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
13
E mendekati 1.0 HBT
3
5
7
9
11
13
15
17
5,0
4,0 PS PPB CTR
3,0 HBT11
1 3 5 7 9 11 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
13
1,0 Indeks kemerataan jenis (E)
Indeks kemerataan jenis (E)
25,0
1
Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
HBT< HP (Muhdi 2012)
30,0
Indeks kekayaan jenis (R1)
Kriteria Magurran (1988) : Tinggi (R1 > 5.0)
RIL50 RIL60 CNV HP
Indeks keanekaragaman jenis (H')
Total INP Dipterocarpaceae : PS : 82% 91% PPB : 77% 82% CTR : 70% 66% (HBT 25)
Indeks kekayaan jenis (R1)
4,0
HP
6 bulan HBT di Kaltim H’ = 3.37 sedang (Indrawan 2000)
0,8
RIL50 RIL60 CNV HP
0,6 HP
1
3
5
7
9
11
13
15
17
Jangka waktu setelah tebangan (tahun) 1,0 Indeks kemerataan jenis (E)
Indeks Nilai Penting (%)
20
5,0 Indeks keanekaragaman jenis (H')
Indeks keanekaragaman jenis (H’)
10 jenis INP tertinggi pada HSP 13 tahun
0,8 PS PPB CTR 0,6 HBT11
1
3
5
7
9
11
13
Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
14
01/11/2013
Indeks kesamaan jenis (ISn)
100,0
Indeks kesamaan komunitas berdasarkan kerapatan (ISn)
Pola sebaran spasial Dipterocarpaceae
80,0
Risalah kondisi RIL 50 Ip Ps RIL 60 Ip Ps CNV Ip Ps
60,0 40,0
RIL 50 RIL 60 CNV HP
20,0 0,0 1
3 5 7 9 11 13 15 Jangka waktu setelah tebangan (tahun)
17
CNV < RIL HBT (> 78%) HSP (> 70% ) CTR > PS & PPB
Indeks kesamaan komunitas (ISn)
100,0 80,0
HP
Ip Ps
PS
Ip Ps Ip Ps
PPB
60,0 PS PPB CTR
40,0 20,0 0,0 1
3 5 7 9 11 13 Jangka waktu setelah pembebasan (tahun)
CTR
Ip Ps
HP
HBT1
HBT3
HBT5
HBT7
HBT9
HBT11
HBT13 HBT15 HBT17
0.50 0.50 0.50 0.47 0.45 0.50 0.50 0.50 0.50 0.41 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 0.29 0.24 0.22 0.25 0.27 0.28 0.29 0.30 0.37 0.39 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 0.47 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.42 0.44 0.42 0.50 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl HP0 HP1 HP3 HP5 HP7 HP9 HP11 HP13 HP15 HP17 0.43 0.48 0.42 0.36 0.42 0.44 0.44 0.45 0.48 0.37 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl HBT11 P1 P3 P5 P7 P9 P11 P13 0.19 0.25 0.25 0.21 0.20 0.18 0.29 0.27 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl HBT11 HBT13 HBT15 HBT17 HBT19 HBT21 HBT23 HBT25 0.25 0.29 0.34 0.35 0.39 0.31 0.34 0.33 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl
Semua pengelompokkan jenis : mengelompok (clumped) Anisoptera costata, Dipterocarpus alatus, Hopea odorata dan Vatica cinerea mengelompok (Bunyavejchewin et al. 2003) Bentuk sebaran spasial jenis umumnya mengelompok sesuai dengan batasan atau kebutuhan tempat tumbuh yang spesifik (Lee et al. 2006)
Dimensi Kuantitatif Ekologi Pergeseran dominansi kelompok jenis Dipterocarpaceae pada hutan setelah penebangan dikarenakan perkembangan gap
opportunist species
PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN HUTAN DIPTEROCARPACEAE
Tegakan HBT maupun HSP mempunyai nilai keanekaragaman, kelimpahan jumlah jenis dan kekayaan jenis yang lebih rendah dibandingkan kondisi hutan primer, tetapi cenderung meningkat seiring waktu pemulihan Sebaran kelimpahan jenis dominan dalam tegakan HBT relatif tetap tetapi jenis penyusun dalam tegakan terjadi pergeseran
15
01/11/2013
Perubahan tutupan lahan 16000 14000
Citra Landsat TM tahun 1989, 1991, 1994, 1997, 2002 dan 2006 path 117 dan row 59 Luasan analisis ± 36 900 ha
12000
Luas (ha)
Hasil klasifikasi tutupan lahan
10000
Badan air Hutan 1 Hutan 2 Tanah Terbuka
8000 6000 4000 2000 0
Metode : supervised classification Maximum Likelihood Classification (MLC)
1989
1991
1994
1997
2002
2006
Tahun
Klasifikasi kerapatan hutan dengan 2 kelas (separabilitas > 1800) Hutan 2 : 14.2% (1989) 39.7% (2006)
Formulasi Keragaan Karakteristik Biometrik
FORMULASI KERAGAAN KARAKTERISTIK BIOMETRIK HUTAN DIPTEROCARPACEAE
Y (KKB) = ƒ WiXi dimana: Y = keragaan karakteristik biometrik hutan Dipterocarpaceae Wi = bobot atau koefisien untuk variabel ke-i Xi = variabel ke-i (dimensi kuantitatif yaitu kerapatan tegakan[K], bidang dasar tegakan [BD], riap bidang dasar [rBD], indeks keanekaragaman jenis [H’], kelimpahan jenis [N1], indeks kekayaan [R1], indeks kemerataan [E], mortalitas [M], ingrowth [i])
10 variabel input
16
01/11/2013
Analisis Komponen Utama/PCA
Analisis Biplot
(KKB HBT17) Biplot KKB HBT
Berdasarkan kumulatif proporsi keragaman total > 80%, nilai eigenvalue > 1, koefisien komponen matrik > 0.5
5.0
(Timm 2002; Mattjik & Sumertajaya 2011)
PC 2
2.5
I M rBD
E N1 H R1 J
0.0
BD
K
-2.5
-5.0
-5.0
-2.5
0.0 PC 1
2.5
Total Variance Explained Initial Eigenvalues Extraction Sums of Squared Loadings Cumul Total % of Variance Cumulative % Total % of Variance ative % 1 4.277 42.773 42.773 4.277 42.773 42.773 2 2.740 27.398 70.171 2.740 27.398 70.171 3 2.050 20.501 90.672 2.050 20.501 90.672 4 .651 6.510 97.182 5 .158 1.580 98.762 6 .077 .770 99.532 7 .034 .343 99.875 8 .010 .098 99.973 9 .002 .025 99.997 10 .000 .003 100.000 Extraction Method: Principal Component Analysis. Component
5.0
Analisis Komponen Utama/PCA
Analisis Komponen Utama/PCA
(KKB HBT17)
(KKB HBT17) Component Matrixa Component 1 2
1 PC 2 PC
3 PC
K BD rBD J H R1 E N1 M I
.622 .354 -.075 .953 .937 .978 .485 .941 .085 .069
-.559 -.838 .572 -.099 .204 .021 .635 .203 .612 .861
3 .617 .287 .678 .256 -.274 .141 -.726 -.261 .653 .419
Penyusun PC : berdasarkan koefisien komponen matrik > 0.5 (+/-) (Timm 2002; Mattjik & Sumertajaya 2011)
Extraction Method: Principal Component Analysis.a a. 3 components extracted.
17
01/11/2013
KMO and Bartlett's Test
Analisis Faktor
Kaiser-Meyer-Olkin Sampling Adequacy.
(KKB HBT17)
Bartlett's Test Sphericity K
Anti-image Correlation
BD
rBD
Measure
Penilaian Konsistensi PC HBT
of
.660
Approx. Chi-Square of df Sig.
1808.301 45 .000
J
H
R1
E
N1
M
I
.113
-.140
K
.499a -.310 .082
-.920
-.153
.874
.093
.185
BD
-.310 .716a .367
.041
.019
.002
-.013
-.099 -.382
.517
rBD
.082
.367
.699a
-.174
-.059
.186
.146
.002
-.198
J
-.920 .041
-.174
.423a
-.016
-.981
.038
-.012 -.052
.078
.008
-.507
-.782 .136
-.156
.125
H
-.153 .019
-.059
-.016
.463a
R1
.874
.002
.186
-.981
.008
.437a
.089
-.098 .029
-.077
E
.093
-.013 .146
.038
-.507
.089
.838a
-.080 .053
-.077
N1
.185
-.099 .002
-.012
-.782
-.098
-.080
.813a -.077
.147
M
.113
-.382 .125
-.052
.136
.029
.053
-.077 .409a
-.893
PCA 2 PC PC1 PC2
3 PC PC1
PC2
Variabel penyusun
Konsisten
bidang dasar, kerapatan, riap bidang dasar, jumlah jenis, tingkat mortalitas dan ingrowth indeks keanekaragaman, indeks kekayaan, jumlah jenis, indeks kemerataan dan kelimpahan jenis.
HBT5, HBT7
indeks kekayaan jenis, indeks keanekaragaman, tingkat kelimpahan, jumlah jenis dan kerapatan kerapatan, bidang dasar, riap bidang dasar, indeks kemerataan jenis, tingkat mortalitas dan
HBT9, HBT11, HBT15, HBT17
HBT5, HBT7
HBT9, HBT11, HBT15, HBT17
ingrowth PC3
kerapatan, riap bidang dasar, indeks kemerataan jenis dan tingkat mortalitas
HBT11, HBT15, HBT17
a
I -.140 .517 -.198 .078 -.077 -.077 .147 -.893 .448 Uji Bartlett’s nilai KMO > 0.5 : korelasi-.156 signifikan, koefisien variabel berdasarkan msa > 0.5
a.Penentuan Measures of Sampling Adequacy(MSA) jumlah variabel dan
(Timm 2002; Mattjik & Sumertajaya 2011)
Analisis Faktor KKB HBT
Penilaian Konsistensi PC HSP
100
Analisis Komponen Utama PC1
KKB
90
80
HBT11
HBT15
HBT17
PC2 PC3
riap bidang dasar
HSP7, HSP9, HSP11, HSP13
Jangka waktu (tahun)
KKB HBT9 = 0.73 Bd + 0.79 rBd + 0.77 E + 0.79 N1 KKB HBT11 = 0.77 Bd + 0.74 rBd + 0.83 E + 0.80 N1 KKB HBT15 = 0.76 Bd + 0.65 rBd + 0.84 E + 0.80 N1 KKB HBT17 = 0.72 Bd + 0.70 rBd + 0.84 E + 0.81 N1
Konsisten HSP7, HSP9, HSP11, HSP13
70 HBT9
Variabel penyusun indeks kekayaan jenis, indeks keanekaragaman, tingkat kelimpahan, jumlah jenis, indeks kemerataan, tingkat mortalitas dan ingrowth kerapatan dan indeks kemerataan jenis
HSP9, HSP11, HSP13
18
01/11/2013
Analisis Faktor KKB HSP 110
SIMPULAN DAN SARAN
KKB
100 90 80 70 60 50 HSP7
HSP9
HSP11
HSP13
Jangka waktu (tahun)
KKB HSP7 = 0.72 H’ + 0.83 N1 + 0.72 M + 0.63 I KKB HSP9 = 0.83 H’ + 0.78 N1 + 0.84 M + 0.76 I KKB HSP11 = 0.83 H’ + 0.80 N1 + 0.80 M + 0.69 I KKB HSP13 = 0.83 H’ + 0.90 N1 + 0.79 M + 0.71 I
Simpulan Penilaian keragaan karakteristik biometrik (KKB) tegakan hutan Dipterocarpaceae campuran dilakukan dengan pendekatan dimensi statis dan dinamis yang meliputi: kerapatan, luas bidang dasar, riap bidang dasar, jumlah jenis, indeks keanekaragaman shannon, kelimpahan jenis, indeks kekayaan, indeks kemerataan, tingkat mortalitas dan ingrowth
Simpulan Penilaian KKB hutan Dipterocarpaceae setelah penebangan dapat menggunakan pendekatan 3 komponen utama yaitu (a) Indeks ekologi (ecological index) meliputi: indeks keanekaragaman, indeks kekayaan jenis, tingkat kelimpahan, jumlah jenis, indeks kemerataan, bidang dasar dan riap bidang dasar (b) Indeks pemulihan tegakan (recovery index) meliputi: kerapatan, bidang dasar dan tingkat ingrowth (c) Indeks dinamis (dynamic index) meliputi: riap bidang dasar dan tingkat mortalitas
19
01/11/2013
Simpulan Penilaian KKB hutan Dipterocarpaceae setelah pembebasan dapat menggunakan pendekatan 3 komponen utama yaitu (a) Indeks ekologi (ecological index) meliputi: indeks keanekaragaman, indeks kekayaan jenis, tingkat kelimpahan, jumlah jenis, indeks kemerataan, tingkat mortalitas dan ingrowth; (b) Indeks pemulihan tegakan (recovery index) meliputi: kerapatan dan indeks kemerataan jenis (c) Indeks dinamis (dynamic index) meliputi: riap bidang dasar
Simpulan Rumusan KKB hutan Dipterocarpaceae:
Simpulan Rumusan variabel penting penyusun KKB hutan Dipterocarpaceae campuran pada tegakan hutan bekas tebangan yaitu pada saat 11 tahun setelah penebangan meliputi: bidang dasar, riap bidang dasar, indeks kemerataan dan kelimpahan jenis
Dan tegakan hutan setelah pembebasan (HSP) pada saat 9 tahun setelah pembebasan meliputi: indeks keanekaragaman, kelimpahan jenis, tingkat mortalitas dan ingrowth.
Saran Penyusunan perencanaan hutan perlu meninjau
KKB HBT = 0.77 Bd + 0.74 rBd + 0.83 E + 0.80 N1 KKB HSP = 0.83 H’ + 0.78 N1 + 0.84 M + 0.76 I
karakteristik biometrik tegakan hutan berdasarkan variasi kondisi dengan evaluasi respon yang beragam dari kelompok jenis yang berbeda.
Ukuran akhir dalam KKB hutan Dipterocarpaceae
Konsekuensi pemilihan input atau tindakan silvikultur yang
merupakan penilaian tingkat kedekatan (closeness) kondisi tegakan hutan terhadap kondisi hutan primer yang mendukung penilaian paradigma pembangunan hutan close to the natural forest.
diperlukan dalam mencapai tujuan pengelolaan terutama dalam rangka memacu produktivitas tegakan berdasarkan evaluasi KKB tegakan hutan yang khas dengan mempertimbangkan karakteristik variabel-variabel penting dalam tegakan tersebut
20
01/11/2013
Terima Kasih
21
