7
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Reklamasi dan Revegetasi Lahan Tambang Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan sumber daya energi dan mineral, baik berupa minyak dan gas bumi, emas, tembaga, nikel, dan lain-lain. Pertambangan merupakan salah satu sektor pembangunan yang sangat penting sehingga pengembangannya secara berkelanjutan perlu dilakukan karena berhubungan dengan pendapatan nasional dan daerah serta memberikan manfaat bagi masyarakat di sekitar tambang. Perubahan lingkungan di sekitar pertambangan dapat terjadi setiap saat, sehingga manajemen pengelolaan yang efektif menjadi indikator keberlanjutan pertambangan. Menurut Sumantri et al. (2008) pengelolaan limbah pertambangan mineral (emas dan tembaga) yang telah dilakukan oleh perusahaan pertambangan masih belum mampu mengatasi degradasi kualitas lingkungan bio-fisik dan masalah sosial kemasyarakatan, meskipun beberapa kegiatan pertambangan telah berorientasi pada industri bersih yang berwawasan lingkungan. Kegiatan penambangan di Indonesia umumnya dilakukan dengan teknik penambangan di permukaan (darat). Penambangan seperti ini menerapkan teknik penambangan terbuka (open pit mining) yang diawali dengan pembukaan lahan, pengikisan lapisan tanah atas, pengerukan dan penimbunan. Aktivitas ini dapat menimbulkan dampak negatif terhadap fungsi hutan terutama hutan lindung. Dampak yang ditimbulkan terhadap fungsi hutan lindung adalah menghancurkan ekosistem hutan (termasuk penghilangan vegetasi), meningkatnya laju erosi, aliran permukaan (run-off), sedimentasi dan rusaknya wilayah penangkap air (watershed areas) serta terganggunya tingkat stabilitas lahan dan berubahnya iklim mikro. Dampak lainnya berupa gangguan terhadap status biodiversity jenisjenis tanaman lokal, habitat satwa dan rusaknya bentang alam yang asli (fragmentasi
habitat)
(Setiadi
2006).
Menurut
As‟ad
(2005)
kegiatan
penambangan dapat mempengaruhi sifat fisika, kimia serta biologi tanah melalui pengupasan tanah lapisan atas, penambangan, pencucian serta pembuangan tailing. Penambangan yang tidak memperhatikan aspek lingkungan akan menyebabkan terancamnya daerah sekitarnya dengan bahaya erosi dan tanah
8
longsor karena hilangnya vegetasi penutup tanah. Hilangnya vegetasi hutan akibat pertambangan dapat meningkatkan aliran permukaan (run off), vegetasi dapat merubah sifat fisika dan kimia tanah dalam hubungannya dengan air, dapat mempengaruhi kondisi permukaan tanah, sehingga mempengaruhi besar kecilnya aliran permukaan (Asdak, 2004). Menurut Lau (1999) adanya aktivitas pertambangan dapat memunculkan lahan terganggu, rusaknya drainase dan habitat alami serta menimbulkan polusi. Upaya mencegah kerusakan lingkungan yang lebih buruk dan berlanjut, maka perlu dilakukan rehabilitasi, reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang. Kepmenhutbun : 146/Kpts-II/1999 dijelaskan mengenai rehabilitasi lahan yaitu usaha memperbaiki, memulihkan kembali dan meningkatkan kondisi lahan yang rusak (kritis), agar dapat berfungsi secara optimal, baik sebagai unsur produksi, media pengatur tata air maupun sebagai unsur perlindungan alam lingkungan. Reklamasi adalah usaha memperbaiki atau memulihkan kembali lahan dan vegetasi dalam kawasan hutan yang rusak sebagai akibat kegiatan usaha pertambangan dan energi agar dapat berfungsi secara optimal sesuai dengan peruntukannya. Revegetasi adalah usaha atau kegiatan penanaman kembali lahan bekas tambang (Direktorat Jenderal Rehabilitasi Hutan dan Lahan Departemen Kehutanan 1997). Kegiatan reklamasi dan atau rehabilitasi lahan wajib dilakukan oleh pengusaha tambang, sebagai tanggung jawab terhadap lingkungan. Hal ini berdasarkan pada peraturan dan perundang-undangan yang berlaku di Indonesia. Produk hukum tersebut diantaranya UU No 11 Tahun 1967 tentang Pertambangan, UU No 41 Tahun 1999 tentang Kehutanan, Keputusan Menteri Kehutanan dan Perkebunan: 146/Kpts-II/1999 tentang, Pedoman Reklamasi Bekas Tambang dalam Kawasan Hutan, Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 18 Tahun 2008 tentang Reklamasi dan Penutupan Tambang, UU No 4 Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batu Bara. Kendala utama dalam melakukan kegiatan rehabilitasi dan revegetasi pada lahan-lahan terbuka pasca penambangan adalah kondisi lahan yang marginal. tanah yang memadat, minimnya kandungan unsur hara, potensi keracunan mineral, miskinnya bahan organik, status KTK (Kapasitas Tukar Kation) yang
9
rendah dan minimnya populasi dan aktivitas mikroba tanah potensial, merupakan faktor-faktor penyebab buruknya pertumbuhan tanaman dan rendahnya tingkat keberhasilan rehabilitasi (Setiadi 2006). Strategi menyeluruh dalam merehabilitasi lahan bekas tambang sangat diperlukan diantaranya adalah perbaikan kondisi tanah yaitu dengan melakukan perbaikan ruang tumbuh, pemberian top-soil dan bahan organik serta pemupukan dasar dan pemberian kapur. Strategi dalam memilih spesies dimana secara ekologi, spesies tanaman lokal dapat beradaptasi dengan iklim setempat tetapi tidak untuk kondisi tanah. Diperlukan studi awal untuk melihat apakah spesies tersebut cocok dengan kondisi setempat, terutama untuk jenis-jenis yang cepat tumbuh. Menurut Lugo (1997) penanaman pohon-pohon akan memberi keuntungan bagi kegiatan rehabilitasi lahan, karena akan memungkinkan terjadinya suksesi “Jump-start” (permulaan yang sangat cepat), memberikan naungan dan modifikasi ekstrim dari kerusakan lahan. Keberhasilan dalam merestorasi lahan bekas tambang ditunjang oleh usaha-usaha seperti perbaikan lahan pra-tanam, pemilihan spesies yang sesuai, aplikasi teknik silvikultur yang benar dan penggunaan pupuk biologis. Menurut Setiadi (2006) revegetasi mencakup re-establishment komunitas tumbuhan asli secara berkelanjutan untuk menahan erosi dan aliran permukaan, perbaikan biodiversitas dan pemulihan estetika lanskap. Pemulihan lanskap secara langsung menguntungkan bagi lingkungan melalui perbaikan habitat satwa liar, biodiversitas, produktivitas tanah dan kualitas air. Ada beberapa model revegetasi lahan yang terdegradasi diantaranya adalah restorasi (memiliki aksentuasi pada fungsi proteksi dan konservasi serta bertujuan untuk kembali ke kondisi awal), reforestasi dan agroforestri (Setiadi 2006). Aktivitas dalam kegiatan revegetasi meliputi beberapa hal yaitu (i) seleksi dari tanaman lokal yang potensial, (ii) produksi bibit, (iii) penyiapan lahan, (iv) amandemen tanah, (v) teknik penanaman, (vi) pemeliharaan, dan (vii) program monitoring. Revegetasi yang sukses tergantung pada pemilihan vegetasi yang adaptif, tumbuh sesuai dengan karakteristik tanah, iklim dan kegiatan pasca penambangan. Adapun vegetasi yang cocok untuk tanah berbatu adalah vegetasi yang termasuk dalam klasifikasi herba, pohon dan rumput yang cepat tumbuh, sehingga dapat
10
mengendalikan erosi tanah. Famili Leguminoceae termasuk salah satu contoh vegetasi lahan pacsa tambang yang mampu bersimbiosis dengan mikroorganisme tanah dan memfiksasi nitrogen (Vogel 1987). Pada lahan bekas tambang, revegetasi merupakan sebuah usaha yang kompleks yang meliputi banyak aspek, tetapi juga memiliki banyak keuntungan. Beberapa keuntungan yang didapat dari revegetasi antara lain, menjaga lahan terkena erosi dan aliran permukaan yang deras, membangun habitat bagi satwaliar,
membangun
keanekaragaman
jenis-jenis
lokal,
memperbaiki
produktivitas dan kestabilan tanah, memperbaiki kondisi lingkungan secara biologis dan estetika serta menyediakan tempat perlindungan bagi jenis-jenis lokal dan plasma nutfah (Setiadi 2006).
2.2. Reklamasi dan Revegetasi Area Tambang PT. Newmont Nusa Tenggara PT Newmont Nusa Tenggara (PT NNT) atau yang dikenal juga dengan nama Tambang Batu Hijau merupakan salah satu perusahaan tambang terbesar yang berada di Nusa Tenggara Barat tepatnya di sebelah barat daya pulau Sumbawa kecamatan Jereweh dan Sekongkang, kabupaten Sumbawa. PT NNT mulai beroperasi penuh pada bulan Maret 2000 dengan melakukan penambangan terbuka (open pit mine) yaitu bukaan yang dibuat di permukaan tanah, bertujuan untuk mengambil bijih dan akan dibiarkan tetap terbuka (tidak ditimbun kembali) selama pengambilan bijih
yang mengandung tembaga-emas. PT
NNT
menggunakan teknologi flotasi untuk menghasilkan konsentrat yang akan dikapalkan ke pabrik peleburan untuk memperoleh kandungan logamnya. Sejak tambang ini mulai beroperasi, telah melakukan reklamasi permanen secara kumulatif sejak awal operasi tambang Batu Hijau hingga akhir tahun 2009 adalah sebesar 689,43 hektar. Reklamasi yang dilakukan PT NNT bertujuan untuk mengubah penggunaan
lahan
terganggu
kepenggunaan
yang
produktif,
sesuai
peruntukannya. Menstabilkan secepatnya permukaan tanah lahan terganggu akibat konstruksi, penambangan, atau penimbunan batuan. Meminimalkan erosi dan sedimentasi dari lahan tereklamasi ke aliran air permukaan. Menumbuhkan kembali vegetasi asli yang lestari, sesuai dengan struktur dan keragaman yang ada
11
sebelum penambangan. Jika memungkinkan, membantu kembalinya spesies tanaman langka, berharga, atau memiliki arti penting bagi restorasi habitat satwa liar. Dampak positif potensial yang diharapkan adalah kembalinya hutan dan restorasi habitat satwa liar. Revegetasi dengan operasional persemaian di PT NNT dilakukan dengan cara perbanyakan pohon asli Batu Hijau di persemaian. Semai diperoleh melalui cara generatif yaitu dengan perkecambahan biji dan secara vegetatif melalui pengumpulan semai dengan cabutan dan puteran serta dari produksi stek pucuk. Kegiatan persemaian meliputi pemindahan semai dari nursery shade ke hardening bed, pemupukan dan penyiraman. Sedangkan penanaman dilakukan dengan jarak tanam 2 x 3 meter. Semai yang di tanam terdiri dari 7 jenis pohon lokal klimaks dan lokal cepat tumbuh. Pemeliharaan tanaman dilakukan dengan membersihkan sekitar tanaman dari gulma untuk mengurangi persaingan antara tanaman pokok dengan tanaman penutup. Pemeliharaan tanaman dengan pemupukan bertujuan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman. Kriteria kesuksesan revegetasi adalah penutupan vegetasi > 65% penutupan efektip basal (basal effective cover) species tahunan dan
> 85%
penutupan vegetasi tajuk (aerial vegetative cover) species tahunan. Kerapatan dan keragaman species jenis pohon (1000 pohon / sampling per hektar dan > 10 species keragaman tanaman lokal (native species) per hektar dengan minimal 2 species A-stratum per hektar). Kegiatan pemantauan di daerah reklamasi meliputi perhitungan persentase tutupan efektif „basal‟ dan tutupan vegetasi „aerial‟, potensi permudaan, tiang pancang dan pohon serta jumlah dan keragaman spesies. Pemantauan reklamasi selama periode pelaporan terdiri dari inspeksi dan observasi lanjutan terhadap area yang telah di reklamasi, area kumulatif reklamasi sejak mulainya proyek Batu Hijau, area yang di reklamasi selama triwulan terakhir, lokasi timbunan tanah pucuk dan subsoil serta area reklamasi yang dianggap telah pulih kembali secara fungsional sesuai dengan tujuan program reklamasi yaitu untuk mengembalikan area bekas tambang agar mendekati kondisi semula, sehingga satwa liar setempat dapat kembali ke habitatnya (PT Newmont Nusa Tenggara, 2008).
12
2.3. Tinjauan Umum Collembola Tanah 2.3.1. Ciri-ciri Umum Collembola Berdasarkan ukuran panjang tubuhnya, fauna tanah diklasifikasikan menjadi 3 kelompok yaitu mikrofauna, mesofauna dan makrofauna (Brown 1980 dalam Suhardjono 1985). Diantara ketiga kelompok tersebut mesofauna merupakan kelompok yang terpenting dalam lingkungan tanah. Collembola termasuk kelompok mesofauna yang ukuran panjangnya berkisar 0,25-8,00 mm dan ukuran terbesar yang hidup di tanah adalah ± 5 mm. Sebagai anggota Arthropoda, bagian-bagian tubuh Collembola tersusun atas ruas-ruas dan dapat dibedakan menjadi 3 bagian utama yaitu kepala, toraks dan abdomen. Ciri lainnya berupa antena beruas 4 dengan panjang bervariasi. Antena jantan kadang mengalami modifikasi sebagai organ penjepit. Antena mempunyai seta kemosensorik. Ujung antena bentuknya bervariasi. Toraks dibagi menjadi 3 ruas. Pada toraks terdapat tiga pasang tungkai. Masing-masing tungkai dibagi menjadi subkoksa, koksa, trokanter, femur, tibiotarsus dan pretarsus. Abdomen terdiri dari enam ruas . pada bagian vetral ruas pertama terdapat tabung ventral (kolofor), ruas ketiga terdapat retinakulum dan ruas keempat terdapat furka. Furka terdiri dari bagian basal, manubrium, sepasang dens dan mukro berduri atau berlamela. Celah genital jantan atau betina terdapat pada abdomen kelima, celah anal berada pada abdomen keenam (Greenslade 1996). Collembola merupakan Hexapoda yang tubuhnya dilengkapi seta tetapi tidak bersayap (Apterigota). Bentuk tubuhnya bervariasi ada yang gilik, oval atau pipih dorsal-ventral. Warna tubuhnya bervariasi, putih, kuning, jingga, merah merona, hitam, abu-abu, dan bahkan ada yang berwarna polos, banyak pula yang berbentik atau bernoda, bergaris-garis warna tertentu pada bagian tubuh tertentu (Suhardjono 1992). Menurut Greenslade (1991), Suhardjono (1992) dan Hopkin (1997) Collembola telah dikelompokkan ke dalam klas yang berbeda dengan insekta. Klas Collembola memiliki 3 ordo yaitu Arthropleona, Symphypleona dan Neelipleona. Ordo Arthropleona terdiri dari sub ordo Produromorpha dan Entomobryomorpha, sedangkan klasifikasi dua ordo yang lain tidak terdapat sub ordonya (Jordana & Arbea 1989).
13
Collembola dikenal juga dengan istilah Springtail (Ekor pegas) karena sifat dari ekor Collembola yang seperti pegas. Ekor pegas Collembola mempunyai struktur bercabang (furka) pada bagian ventral ruas abdomen keempat. Saat istirahat furka terlipat ke dapan dan dijepit oleh gigi retinakulum. Retinakulum atau tenakulum merupakan embelan berbentuk capit yang terdapat pada bagian ventral abdomen ke tiga. Ketika otot berkontraksi, furka kembali ke posisi tidak lentur kemudian akan memukul substrat sehingga mendorong Collembola tanah ke udara (Greenslade 1996). Collembola tidak mengalami metamorphosis sempurna, tetapi hanya terjadi pergantian kulit sebanyak 5-6 kali. Bentuk pradewasa dan dewasa mirip satu dengan yang lainnya. Kedua bentuk stadia tersebut dibedakan oleh ukuran, jumlah seta dan tidak adanya organ genitalia atau bidang genitalia pada stadia pradewasa. Persamaan penampilan ini mempermudah pengenalan sampai taraf takson tertentu. Pergantian kulit tetap berlangsung meskipun telah mencapai kematangan alat reproduksi, Biasanya dapat berlangsung 3-12 kali. Kenyataan ini sering menimbulkan permasalahan dalam taksonomi, karena pergantian kulit tersebut Collembola mengalami perubahan nisbah ukuran organ-organ tertentu. Periode perkembangan pertumbuhan Collembola beravariasi bergantung pada jenisnya, berkisar dari beberapa hari sampai beberapa bulan (Suhardjono 1992). Kebanyakan Collembola hidup di dalam tanah dan serasah (Suhardjono 1992). Collembola dapat juga hidup di tempat yang tersembunyi seperti pada jamur, reruntuhan pohon, di bawah kulit kayu, kayu-kayu yang membusuk, vegetasi tanaman, kanopi, gua guano kelelawar, laut, pesisir pantai dan air tawar (Greenslade et al. 2000; Rahmadi et al. 2004; Triplehorn dan Jhonson 2005).
2.3.2. Lingkungan Abiotik dan Biotik Collembola Tanah Keberadaan Collembola tanah dipengaruhi faktor lingkungan abiotik dan lingkungan biotik. Faktor lingkungan abiotik dapat berupa faktor sifat fisik tanah dan sifat kimia tanah serta iklim. Sedangkan faktor lingkungan biotik berupa komposisi vegetasi, ketebalan serasah dan predator. Faktor sifat fisik tanah diantaranya adalah suhu tanah, kelembaban tanah, ketinggian atau elevasi dan tekstur tanah. Suhu dan penguapan dapat
14 mempengaruhi komunitas Collembola tanah. Setiap kenaikan suhu lebih dari 4 oC di hutan pinus Latvia utara kekayaan spesies Collembola tanah mengalami penurunan (Jucevica & Meleis 2005). Menurut Christiansen (1964) dalam Suhardjono (1992) pertumbuhan Collembola dipengaruhi oleh faktor luar yaitu suhu. Kelembaban tanah memainkan peranan penting dalam penyebaran Collembola tanah. Menurut Holt (1985) kelembaban merupakan penyebab utama rendahnya tingkat populasi Collembola pada bulan-bulan kering. Beberapa spesies Collembola peka terhadap kelembaban tanah sehingga variasi komposisi spesies dan populasi berbeda (Imler 2004). Isotomurus palustris Muller dan Tomocerus minor Lubbock banyak terdapat dalam keadan kelembaban tinggi (basah), sedangkan Hypogastrura armata Nicolet dan Folsomia quadrioculata Tullberg lebih menyukai keadaan kering (Widyawati 2008). Dalam hubungannya dengan kelembaban Collembola tanah dimungkinkan untuk menjadi indikator keadaan air tanah. Kandungan air tanah akan mempengaruhi komposisi jenis tertentu dari komunitas Collembola dalam tanah (Ananthakrisna 1978 dalam Suhardjono 1992). Menurut Takeda (1981) jika terjadi kekeringan atau kebanjiran, beberapa jenis Collembola melakukan migrasi ke lapisan tanah yang lebih dalam. Tekstur merupakan sifat fisik tanah yang turut mempengaruhi kelimpahan Collembola tanah. Tekstur tanah berhubungan dengan persentase pasir, debu dan liat. Tektur tanah berpengaruh pada jumlah ruang pori di dalam tanah termasuk kadar air tanah. Kadar air di dalam tanah berpengaruh pada aktivitas dan distribusi fauna tanah (Brown 1980). Pertumbuhan Collembola tanah juga meningkat sejalan dengan naiknya proporsi tanah dan pasir di hutan, hal ini dapat dilihat dari jumlah N biomassa, total C dan total N, respirasi tanah dan bahan C organik (Kaneda dan Kaneko 2004). Faktor sifat kimia tanah seperti pH tanah, bahan organik, nitrat dan kandungan bahan kimia mempengaruhi keberadaan Collembola. Menurut Hazra & Choudhuri (1983) konsentrasi nitrat dan bahan organik tanah mempunyai korelasi positif terhadap sebaran populasi Collembola. Penurunan populasi dan keanekaragamn taksa Collembola juga terjadi pada tanah-tanah masam. Penyebab
15
banyaknya Collembola yang mati pada tanah yang masam dikarenakan teracuni oleh kation-kation yang larut dalam air tanah (Van Gestel & Mol 2003). Penelitian Huston (1978) dalam Agus (2007) bahwa pH 5,3 menghasilkan fekuiditas terbaik dan lama hidup individu dewasa Collembola terpanjang. Menurut Loranger et al. (2001) Collembola yang hidup di dataran tinggi umumnya toleran terhadap pH yang rendah. Suhardjono et al. (2000) menyatakan bahwa saluran pencernaan Collembola (2/3 bagian depan ususnya) mempunyai pH 5,4 – 6,9 yang memungkinkan Collembola dapat mengakumulasi logam berat dalam tubuhnya. Geissen et al. (1997) mengungkapkan bahwa meningkatnya pH tanah yang diakibatkan oleh pemupukan dan pengapuran berdampak menurunkan keanekaragaman Collembola. Penggunaan pestisida dilaporkan oleh Framton (1997) berdampak negatif terhadap kelimpahan Collembola. Lingkungan biotik seperti komposisi vegetasi berpengaruh secara tidak langsung terhadap Collembola. Menurut Rahmadi et al. (2004) keanekaragaman vegetasi secara tidak langsung berpengaruh pada keanekaragaman Collembola karena semakin tinggi keanekaragaman vegetasi akan semakin bervariasi pakan yang tersedia. Semakin tinggi variasi pakan semakin beragam organisme yang mengkonsumsi. Menurut Materna (2004) keanekaragaman dan kerapatan vegetasi penutup tanah yang tinggi berpengaruh meningkatkan jumlah pori makro tanah yang dapat dimanfaatkan oleh Collembola untuk tempat bersembunyi dari pemangsa. Disamping itu, keanekaragaman vegetasi penutup permukaan tanah dan kerapatannya dapat mengurangi terjadinya fluktuasi suhu dan kelembaban tanah yang ekstrim, sehingga merupakan relung yang disukai oleh Collembola (Hartzberg et al. 1994). Hagvar (1982) menyatakan bahwa terdapat korelasi positif antara keanekaragaman vegetasi dan Collembola yang hidup di bawahnya. Ketebalan
serasah
merupakan
salah
satu
faktor
penting
yang
mempengaruhi keberadaan Collembola tanah. Serasah merupakan sumber makanan dan tempat hidup bagi Collembola. Menurut (Wallwork 1970 dalam Widyawati 2008) akumulasi serasah di permukaan tanah merupakan sumber makanan untuk berbagai organisme terutama organisme yang berperan dalam mendegradasi serasah. Disamping itu, kondisi serasah yang tebal dan lembab
16
menyediakan mikro habitat yang sesuai bagi Collembola tanah (Rahmadi et al. 2004). Adanya predator turut mempengaruhi kelimpahan Collembola. Acarina atau Tungau merupakan kelompok predator penting yang menentukan ukuran populasi Collembola. Dilaporkan bahwa Acarina mampu memakan Collembola paling banyak 14 ekor/hari, tatapi pada umumnya paling sedikit 2 ekor/hari (Suhardjono
1992).
Kelompok
predator
kedua
adalah
Pseudoscorpion,
Staphylinidae, Carabidae dan Centipedes. Kelompok predator ketiga adalah semut, laba-laba dan hemiptera predator (Hopkin 1997). Populasi Collembola dan pemangsanya selalu berada dalam keadaan seimbang. Apabila tampak terjadi perubahan keseimbangan populasi Collembola dan pemangsanya berarti terjadi perubahan atau gangguan keadaan tanah (Suhardjono 1985).
2.3.3. Distribusi Collembola Tanah Distribusi Collembola sangat luas karena dapat ditemukan diberbagai macam habitat seperti di daerah kutub, gurun, sub tropis dan daerah tropis (Greenslade 1996). Pemencaran Collembola juga bisa dengan bantuan partikel tanah dan bahan organik, bisa juga dengan bantuan angin atau air (Dunger et al. 2002 dalam Widyawati 2008). Collembola memiliki keanekaragaman pola sebaran, baik pada taraf suku, marga maupun jenis. Beberapa marga diketahui mempunyai sebaran terbatas, sedangkan beberapa jenis lainnya kosmopolitan. Beberapa jenis Collembola yang hidup di darat bersifat endemik. Taraf endemisme untuk setiap jenis atau kelompok jenis berbeda. Salah satu faktor terjadinya endemisme yang cukup tinggi adalah adanya seleksi alam yang ketat. Menurut Suhardjono (1992) endemisme Collembola dapat dimanfaatkan apabila dikaitkan dengan keadaan tanah atau lingkungan setempat. Adanya endemisme atau kekhasan pemilihan habitat, tidak tertutup kemungkinan bahwa pada keadaan tanah tertentu dapat ditemukan jenis Collembola tertentu. Sebaliknya apabila diketahui komposisi jenis Collembola tertentu dapat diduga keadaan tanahnya. Namun pendayagunaan adanya endemisme ini harus didasarkan pengetahuan pengenalan jenis secara rinci.
17
Collembola teresterial sangat terpengaruh oleh sifat tanah (Chordhuri & Roy 1972 dalam Suhardjono 1992), sehingga pada keadaan tanah tertentu hanya dapat hidup kelompok Collembola tertentu pula. Cara pemencaran Collembola tanah terbatas, karena aktifitas perpindahan tempat terbatas dan tidak dapat mencapai jangkauan yang luas. Collembola tanah hanya dapat tersebar bersama tanah yang terbawa oleh sesuatu. Sebaliknya, pemencaran Collembola akuatik lebih mudah karena dapat mengikuti pola garak arus air (Suhardjono 1992). Collembola tanah mempunyai keanekaragaman sebaran vertikal mengikuti kedalaman tanah. Lapisan tanah yang mengandung individu Collembola tanah paling tinggi adalah permukaan tanah (0-2,5 cm) yang mengandung banyak serasah dan humus. Pada lapisan ini paling banyak ditemukan jamur dan sisa bahan organik sebagai pakan Collembola tanah. Kedalaman tanah yang berbeda mempunyai keanekaragaman dan populasi Collembola tanah yang berbeda pula (Choudhuri & Roy 1972). Kedalaman tanah juga menentukan ciri morfologi yang berkaitan dengan pemilihan habitat. Ukuran tubuh menentukan seleksi habitat yang dihuni Collembola tanah. Berkurangnya ukuran rongga-rongga tanah pada lapisan yang semakin dalam merupakan faktor pembatas bagi jenis yang berukuran tubuh besar (>5-6 mm) seperti Tomocerus varius, Homidia Sp, Isotomo sensibilis dan Sinella dubiosa (Takeda 1978 dalam Suhardjono 1992). Keanekaragaman dan ukuran populasi Collembola tanah pada setiap lapisan tanah masih ditentukan oleh banyak faktor diantaranya macam dan bentuk komunitas di lapisan atasnya.
2.3.4. Peranan Collembola Tanah Collembola berperan di dalam siklus makanan sebagai perombak bahan organik atau detrivor (Brown 1980; Greenslade 1996; Hopkin 1997; Triplehorn & Jhonson 2005). Di dalam hidupnya Collembola memerlukan bakteri, hifa fungi, spora fungi, polen, bahan organik yang mati, mineral tanah, alga dan atau jasad renik lainnya sebagai sumber makanannya (Takeda & Ichimura 1983). Pada saluran pencernaan Collembola paling banyak mengkonsumsi fungi dan potongan bagian tumbuhan tinggi. Sehingga dari jenis pakan yang dikonsumsi tersebut, dapat disimpulkan bahwa Collembola berperan dalam perombakan sarasah dan
18
humus. Fungi yang dimakan Collembola tidak dicerna seluruhnya dan hanya lewat, dengan demikian, Collembola juga berperan sebagai penyebar fungi tanah (Poole 1959 dalam Suhardjono 1992). Collembola di dalam tanah tumbuh pada mikoriza dan sebagai pengontrol penyakit fungi pada beberapa tanaman. Sebagian besar populasi Collembola sebagai pemakan mikoriza akar sehingga dapat merangsang pertumbuhan simbion dan meningkatkan pertumbuhan tanaman. Menurut Hopkin (1997) Collembola penting dalam merangsang atau menekan simbiosis mikrobial di sekitar akar tanaman. Collembola dapat meningkatkan sumber makanan secara langsung di dalam pembusukan akar atau secara tidak langsung di dalam pembentukan hifa fungi dekomposer (Sinka et al. 2007). Pada saat mencari makan, Collembola bergerak kemana-mana. Biasanya, pada tubuhnya menempel jasad-jasad renik. sehingga selama pergerakannya berpindah tempat, Collembola membantu menyebarkan jasad renik. Penyebaran jasad renik ini merupakan peran Collembola yang penting. Dengan aktifitasnya Collembola membantu memperluas dan mempercepat perombakan bahan organik. Perombakan bahan organik ini akan berlangsung terus-menerus sampai terbentuknya tanah. Selama masih ada jasad renik Collembola masih aktif membantu penyebaran. Collembola dapat dipakai sebagai indikator tingkat kesuburan tanah. Pada keadaan tanah yang berbeda, akan menunjukan angka populasi Collembola yang berbeda pula. Sehingga ukuran populasi suatu tempat dapat menunjukan sifat/keadaan tanah tempat tersebut (Suhardjono 1985). Collembola dapat digunakan sebagai bioindikator terhadap perlakuan herbisida karena mudah diidentifikasi dan dapat ditemukan dalam jumlah banyak. Penggunaan herbisida ternyata dapat menurunkan populasi Collembola. Penurunan populasi Collembola diikuti oleh penurunan populasi mikroarthropoda tanah lain yang memanfaatkan Collembola sebagai sumber pakan (Shinder et al. 1985). Di areal tambang, populasi Collembola tanah berpotensi dipergunakan sebagai indikator kesuburan revegatasi tailing timah. Menurut Nurtjahya et al. (2008)
densitas
populasi
Collembola
yang
meningkat
seiring
dengan
19
meningkatnya umur revegetasi, diduga berkorelasi dengan pertumbuhan tanaman, ketebalan serasah, peningkatan kesuburan tanah dan perbaikan mikroklimat.
2.4. Sistem Informasi Geografis Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan suatu sistem komputer yang ditujukan untuk pengumpulan, pemeriksaan, pemaduan dan analisis informasi yang berkaitan dengan permukaan bumi (Rind 1988). SIG menggabungkan analisis spasial dengan penjabaran deskriptif sehingga dalam perkembangannya SIG banyak digunakan sebagai alat ataupun cara pandang dalam menyelesaikan permasalahan di berbagai bidang. Informasi yang dihasilkan dalam SIG memberikan gambaran yang komprehensif, menyeluruh, sekaligus memberikan kemudahan dalam pendekatan terhadap fenomena. SIG menggunakan peta digital dan data atribut sebagai dasar berbagai analisisnya. Awalin & Sukojo (2003) menyatakan bahwa pemanfaatan SIG memberikan kemudahan bagi pengguna maupun pengambil keputusan dalam menentukan kebijakan yang akan diambil, khususnya kebijakan yang berkaitan dengan aspek spasial. SIG dapat diaplikasikan untuk keperluan inventori dan monitoring pengelolalaan hutan.
Kendala utama dalam inventori dan monitoring adalah
keterbatasan dalam pengambilan data, karena luasnya area, sulitnya mencapai area, panjangnya waktu yang diperlukan dan keterbatasan sumber daya manusia. Melalui pemanfaatan SIG diharapkan dapat menjangkau area yang luas dengan dukungan frekuensi yang cukup tinggi merupakan sebuah terobosan dalam aspek inventori dan monitoring. Pemodelan hutan secara spasial menggunakan SIG sangat membantu dalam perencanaan dan strategi penebangan, serta dalam upaya untuk merehabilitasi hutan. SIG bisa membantu masalah rehabilitasi hutan dalam tahap penelitian dan pemetaan lokasi, pemilihan spesies yang cocok, lokasi pembibitan dan infrastruktur lain dan juga dalam tahap monitoring dan evaluasi (Puntodewo et al. 2003). SIG juga dapat diaplikasikan untuk memonitoring pergerakan satwa, melihat sebaran serangga, membuat model kesesuaian habitat flora dan fauna serta untuk memantau keberhasilan revegetasi dan tingkat kerawanan kebakaran hutan dan lahan. Muntasib (2002) mengaplikasikan SIG untuk menemukan pola penggunaan ruang habitat badak jawa berdasarkan
20
komponen fisik, biologi dan sosial di Taman Nasional Ujung Kulon. Dewi (2005) menganalisis tingkat kesesuaian habitat owa jawa (Hylobates moloch) dengan SIG dan Puspaningsih (2011) mengaplikasikan SIG untuk monitoring reforestrasi kawasan pertambangna Nikel di Surowako Sulawesi Selatan. Dalam kegiatan pemetaan ada tiga dimensi data yang digunakan, yaitu spasial, tematik dan temporal, dengan uraian sebagai berikut: 1. Dimensi spasial adalah merupakan data yang diamati dan diidentifikasi menurut lokasi geografis yang digambarkan dalam satuan entity/keberadaan. 2. Dimensi tematik adalah data atribut sebagai informasi yang terhubung dengan data spasial. Data tersebut merupakan karakteristik dari suatu entity atau lokasi sehingga dapat diiterpretasikan sebagai peta yang mempunyai tema tertentu (peta tematik). Contoh: nama jalan, nama kabupaten, jumlah populasi, luas serangan, dan jarak. 3. Data temporal merupakan pengukuran entity berdasarkan waktu. Sehingga memungkinkan dilakukan suatu penilaian mengenai perubahan kejadian. Pengamatan-pengamatan
yang
dilakukan
secara
multitemporal
memungkinkan adanya penilaian perubahan, perkembangan, hubungan keterkaitan, serta prediksi/peramalan. Dari ketiga dimensi data di atas secara sederhana dapat dikelompokkan ke dalam dua jenis data, yaitu data spasial dan non spasial. 1. Data spasial adalah data yang menyangkut ruang atau wilayah yang terukur dalam bentuk peta luasan/penyebaran. Contoh: peta pewilayahan curah hujan, peta kontur, dan peta system lahan. 2. Data non-spasial adalah data numerik atau tekstual yang menyertai dan terhubung dengan lokasi tertentu sebagai atribut. Contoh: data laporan PHP seperti luas serangan dan populasi OPT, serta data curah hujan sebagai atribut wilayah pengamatan, namun tidak terukur secara tepat, baik luas, batas maupun posisi geografisnya. Data spasial secara sederhana dapat diartikan sebagai data yang memiliki referensi keruangan (geografi). Setiap bagian dari data tersebut selain memberikan gambaran tentang suatu fenomena, juga selalu dapat memberikan informasi mengenai lokasi dan juga persebaran dari fenomena tersebut dalam suatu ruang
21
(wilayah). Apabila dikaitkan dengan cara penyajian data, maka peta merupakan bentuk/cara penyajian data spasial yang paling tepat. Penyajian data dalam bentuk peta pada dasarnya dilakukan dengan mengikuti kaidah-kaidah kartografis yang pada intinya menekankan pada kejelasan informasi tanpa mengabaikan unsur estetika dari peta sebagai sebuah karya seni. Kaidah-kaidah kartografis yang diperlukan dalam pembuatan suatu peta diaplikasikan dalam proses visualisasi data spasial dan penyusunan tata letak (layout) suatu peta.
2.4.1. Analisis Spasial Analisis spasial adalah proses mengekstraksi atau membuat informasi baru tentang feature geografis (Jaya 2002). Menurut Johnston (1994) analisis spasial merupakan prosedur kuantitatif yang dilakukan pada analisis lokasi. Tujuan utama analisis spasial adalah menghasilkan informasi-informasi yang dapat dipakai untuk mendukung pengambilan keputusan (decision making). Analisis spasial berguna untuk melakukan peramalan, pendugaan dan pemecahan masalah tertentu. Disamping itu, kemudahan akses, manipulasi dan duplikasi data menyebabkan analisis data spasial menjadi mudah dilakukan (Budianto 2010). Menurut Jaya (2002) analisis spasial sering juga disebut dengan pemodelan atau modeling adalah proses pengujian dan interpretasi hasil dari model. Analisis spasial ini adalah proses mengekstraksi atau membuat informasi baru tentang feature geografis. DeMers & Michael (1997) menyebutkan bahwa analisis spasial mengarah pada banyak macam operasi dan konsep termasuk perhitungan sederhana, klasifikasi, penataan, tumpang susun geometris, dan pemodelan kartografis. Sedangkan Metode Analisis Spasial yaitu metoda penelitian yang menjadikan peta, sebagai model yang merepresentasikan dunia nyata yang diwakilinya, sebagai suatu media analisis guna mendapatkan hasil-hasil analisis yang memiliki atribut keruangan. Analisis spasial ini penting untuk mendapatkan gambaran keterkaitan di dalam permasalahan antar-wilayah dalam wilayah studi. Data
spasial
diperlukan
pada
saat
harus
mempresentasikan
atau
menganalisis berbagai informasi yang berkaitan dengan dunia nyata. Pengambilan data yang sebanyak mungkin dari dunia nyata tersebut dapat menjelaskan tentang
22
variasi fenomena serta lokasi fenomena tersebut berada. Dunia nyata yang begitu luas pada kenyataannya tidak mungkin diambil secara utuh menjadi data spasial. Dengan demikian data spasial adalah sebuah gambaran sederhana dari dunia nyata. Dalam system informasi geografis, data spasial menggambarkan sebaran lokasi dan fenomena (Budianto 2010). Digitasi merupakan salah satu cara untuk memperoleh data spasial. Sedangkan perolehan data spasial lain yang bersifat pengukuran teresterial sering dilakukan menggunakan theodolith, GPS dan citra satelit. Fungsi analisis data spasial terdiri dari seleksi dan manipulasi data spasial. Fungsi seleksi data spasial meliputi operasi yang diperlukan untuk menentukan kumpulan variabel bagian lokasi dari database spasial. Kemampuan ini seperti memperbesar, memperkecil, query dan menampilkan peta. Manipulasi data spasial merupakan semua fungsi operasi untuk membuat data spasial baru. Operasi ini dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok besar yaitu interpolasi, penggabungan tabel dan overlay. Menurut Prahasta (2005) fungsi analisis spasial adalah menampilkan data grid ketinggian, menampilkan histogram data grid, menurunkan peta kemiringan, menurunkan peta garis kontur, menurunkan hillshade dan aspek, membuat peta jarak, klasifikasi, konversi format raster grid ke vector, konversi format vector ke raster grid, membuat grid permukaan, analisis proximity, resume statistic dan histogram raster grid, analisa fungsi densitas, pemilihan unsur-unsur pada raster grid, fungsi dan operator matematika pada raster grid. Analisis spasial dilakukan dengan menumpang susunkan (overlay) beberapa data spasial untuk menghasilkan unit pemetaan baru yang akan digunakan sebagai unit analisis. Pada setiap unit analisis tersebut dilakukan analisis terhadap data atributnya yang tak lain adalah data tabular, sehingga analisisnya disebut juga analisis tabular. Hasil analisis tabular selanjutnya dikaitkan dengan data spasialnya untuk menghasilkan data spasial yang diinginkan.
2.4.2. Pemodelan Spasial Pemodelan dalam SIG diartikan sama dengan analisis. Sebagaimana diuraikan secara implisit dalam definisi analisis, pemodelan mempunyai makna
23
yang sama dengan SIG, perbedaannya adalah bahwa pemodelan mempunyai ruang lingkup yang lebih sempit dibandingkan dengan analisis.
Pemodelan
merupakan suatu proses yang dapat berupa simulasi, prediksi maupun deskripsi. Pemodelan spasial adalah suatu proses untuk melihat karakteristik dari sejumlah layer untuk setiap lokasi dalam rangka memecahkan masalah. Nilai dari masingmasing grid saling tumpang tindih dengan nilai dari cover lainnya yang menggambarkan atribut dari masing-masing lokasi (Jaya 2006). Tujuan dari pembuatan model adalah membantu dalam pengambilan keputusan
ataupun
analisis
untuk
memperkirakan bagaimana suatu proses
memahami,
menggambarkan
dan
bekerja dalam dunia nyata melalui
penyederhanaan fenomena maupun feature. Hasil dari permodelan ini dapat digunakan untuk mengambil suatu keputusan, melakukan kegiatan ilmiah atau memberi informasi umum (Jaya 2006). Aplikasi pemodelam spasial sudah banyak dilakukan dalam kaitannya dengan pengelolaan sumberdaya alam diantaranya untuk mengetahui tingkat keberhasilan reforestrasi dan menentukan indikator kunci tingkat keberhasilan reforestrasi (Puspaningsih, 2011), memprediksi umur dan luas area panen atau produksi panen tanaman padi sawah irigasi (Sitanggang et al. 2006), menyusun model perubahan penggunaan lahan dan arah arah penggunaan lahan yang berwawasan lingkungan (Munihab, 2008) dan mendapatkan faktor-faktor utama yang menjadi penyebab terjadinya kebakaran hutan dan lahan (Samsuri, 2008; Kayoman, 2010). Ada 3 kategori fungsi pemodelan data spasial yang diterapkan pada obyekobyek data geografis dalam SIG, berdasarkan prosedur analisisnya, yaitu: 1. Model geometrik (geometric model): membuat buffer, menghitung luas (area), keliling (perimeter) dan menghitung jarak Euclidean antar obyek. 2. Model koinsidensi (coincidence model): overlay poligon (identity, union dan intersection), clipping dan pengurangan (erasing) serta updating. 3. Model kedekatan (adjacently model): pathtonding, redistriciting dan alokasi Berdasarkan proses/teknik analisisnya, pemodelan dikelompokkan atas : 1. Pemodelan kartografi
(cartographic modeling). Pada pemodelan ini
disarankan untuk membuat diagram alir (flow chart) yang detail dan
24
perencanaan yang teliti untuk menderivasi data-data yang diharapkan dan bagaimana cara menggunakannya. 2. Pemodelan simulasi. Pemakai mencoba untuk melakukan simulasi terhadap fenomena yang kompleks menggunakan kombinasi informasi spasial dan nonspasial. Aspek ini memerlukan keahlian bagaimana suatu model dibangun sebagai contoh adalah evaluasi kesesuaian habitat satwa liar. Para ahli dapat menggunakan layer spasial yang mencakup informasi tentang vegetasi, elevasi, aspek, slope, kepemilikan, jalan dan aliran sungai, selanjutnya dilakukan pembobotan (prioritas layer). Model tersebut dapat digunakan untuk menentukan areal yang baik untuk habitat atau areal yang perlu diperbaiki. 3. Pemodelan prediktif (Predictive modeling). Pada pemodelan ini biasanya menggunakan tehnik statistik, umumnya analisis regresi untuk menyusun suatu model.
Tahap pertama adalah mengumpulkan informasi tentang
penomena yang diamati, selanjutnya satu set informasi tersebut digunakan untuk membangun suatu model dengan melihat masing-masing layer dari informasi spasial dan masing-masing komponen dari informasi non-spasial.
