SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

PENENTUAN BENTUK DAN LUAS PLOT CONTOH OPTIMAL PENGUKURAN KEANEKARAGAMAN SPESIES TUMBUHAN PADA EKOSISTEM HUTAN HUJAN DATARAN RENDAH : STUDI KASUS DI TAMAN NASIONAL KUTAI

SANDI KUSUMA

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Penentuan Bentuk dan Luas Plot Contoh Optimal Pengukuran Keanekaragaman Spesies

Tumbuhan pada

Ekosistem Hutan Hujan Dataran Rendah : Studi Kasus di Taman Nasional Kutai adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor,

Desember 2007

Sandi Kusuma NRP. E051054115

 Hak cipta milik IPB, tahun 2007 Hak cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebut sumber. a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin dari IPB.

ABSTRACT SANDI KUSUMA. Determining of Shape and Size Optimal Sampling Plot for Measuring of Plant Biodiversity in Low Land Tropical Rain Forest: Case Study in Kutai National Park. Supervised by YANTO SANTOSA and AGUS HIKMAT. The problem for measuring of plant biodiversity was how difficult to determine shape and size optimal sampling, also which indices had high sensitivity. This research was carried out in Kutai National Park (KNP) by using sixteen samples rectangular and square plot the sampling size was 50 m2 to 25600 m2 which covered species richness. The result indicated that increasing of number species which unproportional caused decreasing index. Margalef index indicated high sensitivity. Square plot covered more species number than rectangular. It caused by the geographic position of KNP where probability found species linier with latitude. Spatial distribution pattern of species were clumped in the study sites . Thus, it was also correlated to latitude position. Optimal sampling sizes for measuring of plant biodiversity were 1 600 m2 for sapling and 12 800 m2 for tree. Keywords

:

shape and size sampling, low land tropical rain forest, Kutai National Park

RINGKASAN SANDI KUSUMA. Penentuan Bentuk dan Luas Plot Contoh Optimal Pengukuran Keanekaragaman Spesies Tumbuhan pada Hutan Hujan Dataran Rendah : Studi Kasus di TN. Kutai. Dibimbing oleh YANTO SANTOSA dan AGUS HIKMAT. Pengukuran keanekaragaman spesies dibutuhkan untuk menjaga keberadaan spesies di dalam habitatnya, membantu kita menemukan dan memulai pemahaman kondisi saat ini dan kemungkinan kondisinya di masa datang, memantau dampak pengelolaan kawasan dan perubahan lingkungan, dan menentukan areal yang diberikan prioritas dalam konservasi keanekaragaman hayati. Masalah yang muncul adalah sulitnya menentukan bentuk dan luas yang optimal dalam pengukuran keanekaragaman spesies. Hutan hujan dataran rendah dipilih karena merupakan daerah yang paling tinggi mengalami penurunan keanekaragaman hayati dalam bentuk kebakaran hutan, penebangan liar dan konversi lahan. Salah satu contoh kawasan konservasi yang mewakilinya adalah Taman Nasional Kutai (TN. Kutai). Data yang dikumpulkan adalah jumlah individu dari spesies-spesies tumbuhan pada tingkat pancang dan pohon dari 16 plot contoh berbentuk persegi panjang dan bujur sangkar yang masing-masing luasnya dari 50 m2 – 25 600 m2. Data spesies pohon dianalisis dengan menghitung jumlah spesies tiap bentuk, luas dan sebaran spasial spesies. Untuk melihat kesensitifan indeks digunakan Indeks Margalef, Menhinick, Simpson dan Shannon-Wiener Sedangkan sebaran spasial spesies digunakan indeks Morisita. Untuk menentukan bentuk dan luas plot contoh digunakan t-student. Hasil penelitian mengungkapkan bahwa penambahan jumlah spesies tidak selalu direspon dengan penambahan nilai indeks. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan jumlah spesies yang diikuti dengan penambahan jumlah individu yang tidak proporsional justru akan menurunkan nilai indeks yang dihasilkan. Indeks Margalef paling responsif terhadap perubahan jumlah spesies dan jumlah individu. Spesies –spesies yang saat ini ditemukan jika dibandingkan dengan spesies yang ditemukan pada 2 dekade sebelumnya terlihat jauh berkurang. Demikian juga bila dibandingkan dengan hasil-hasil penelitian di tempat lain. Diduga hal ini terjadi akibat kebakaran hutan besar di TN. Kutai tahun 1982-83 yang mengakibatkan 100 000 ha (>50% luas saat ini) terbakar. Jumlah spesies lebih tinggi ditemukan pada bentuk plot contoh bujur sangkar dibandingkan persegi panjang untuk tingkat pancang dan pohon. Hasil uji beda nyata untuk setiap luas plot contoh tingkat pancang menunjukkan bahwa pada luas 50 m2 bentuk bujur sangkar dan persegi panjang tidak berbeda nyata (thitung = 1.42), demikian halnya untuk luas plot contoh 1 600 m2 dan 3 200 m2 (thitung = 0.36 dan 0.37). Sedangkan untuk luas plot lainnya menunjukkan keduanya berbeda nyata. Hasil uji beda tingkat pohon menunjukkan bahwa jumlah spesies kedua bentuk ini berbeda nyata mulai dari 50 m2 hingga 6 400 m2, dan tidak berbeda nyata pada saat kurva mulai mendatar (thitung = 2.05 dan 2.04).

Pola sebaran spesies di TN. Kutai menyebar kelompok ke arah garis lintang yang memungkinkan dijangkau oleh bentuk bujur sangkar. Sehingga penelitian ini mengungkapkan bahwa plot contoh bujur sangkar yang mencatat jumlah spesies lebih tinggi (2.06% untuk tingkat pancang, 15.11% untuk tingkat pohon) dibandingkan persegi panjang. Alasan inilah yang menyebabkan komposisi spesies plot contoh yang berasal dari blok Sangkima (berada sekitar 0° 25’40”) berbeda dengan blok Prevab (berada sekitar 0° 30’45”). Spesies seperti Dendrocide elliptica, Koompassia excelsa dan Palaquium beccarianum tidak ditemukan di Sangkima tetapi ditemukan di Prevab, sedangkan spesies seperti Dryobalanops lanceolata, Hopea dryobalanoides dan Vatica umbonata berada sebaliknya. Perbedaan komposisi vegetasi inilah yang menyebabkan keduanya saling melengkapi sehingga TN. Kutai demikian luas sebagai implikasi dari teori biogeografi Dalam konteknya dengan TN. Kutai, akhirnya hubungan jumlah spesies dan luas areal sebagaimana persamaan S = CA z, luas areal (A) dipahami meluas dengan menjangkau garis lintang. Hal sesuai usulan pertama kali Wildreservaat Koetai oleh Ir. H. Witkamp tahun 1932 seluas 2 000 000 ha sebagai melintang mulai dari bawah hingga ke atas garis khatulistiwa. Pengolahan data sebaran spasial yang teridentifikasi di dalam plot contoh menunjukkan bahwa 92.5% spesies tingkat pancang mengelompok, 6.5% acak dan 1% merata. Pada tingkat pohon menunjukkan bahwa 87.4% mengelompok, acak 10.1% dan merata 2.5%. Hasil ini memperlihatkan bahwa spesies-spesies di TN. Kutai menyebar secara kelompok ke arah garis lintang yang tidak bisa dijangkau oleh bentuk persegi panjang dan menuntut luas plot contoh yang cukup luas. Hasil uji beda nyata jumlah spesies tiap luas plot contoh tingkat pancang menunjukkan bahwa luas plot contoh 800 m2, 1 600 m2 dan 3 200 m2 tidak berbeda nyata. Luas plot contoh 1 600 m2 merupakan luas plot contoh optimal karena ditemukan selisih jumlah spesies paling kecil (0.13) sehingga dimungkinkan tidak menambah jumlah spesies. Luas plot contoh paling banyak ditemukan selisih spesies adalah pada penambahan luas plot contoh 400 m2 ke 800 m2 (21.37). Hasil uji beda nyata luas plot contoh tingkat pohon menunjukkan bahwa luas plot contoh 6 400 m2, 12 800 m2 dan 25 600 m2 tidak berbeda nyata. Luas plot contoh 12 800 m2 merupakan luas plot contoh optimal karena ditemukan selisih jumlah spesies paling kecil (0.06). Sedangkan plot contoh antara 6 400 m2 (15.94) merupakan luas plot contoh yang ditemukan selisih jumlah spesies paling banyak dari seluruh plot contoh yang dibuat. Kata kunci

: bentuk dan luas plot contoh, hutan hujan dataran rendah, Taman Nasional Kutai

PENENTUAN BENTUK DAN LUAS PLOT CONTOH OPTIMAL PENGUKURAN KEANEKARAGAMAN SPESIES TUMBUHAN PADA EKOSISTEM HUTAN HUJAN DATARAN RENDAH : STUDI KASUS DI TAMAN NASIONAL KUTAI

SANDI KUSUMA

Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Profesional Konservasi Biodiversitas pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof. Dr. Ir. Andry Indrawan, MS

Judul Penelitian

:

PENENTUAN BENTUK DAN LUAS PLOT CONTOH OPTIMAL PENGUKURAN KEANEKARAGAMAN SPESIES TUMBUHAN PADA EKOSISTEM HUTAN HUJAN DATARAN RENDAH : STUDI KASUS DI TAMAN NASIONAL KUTAI

Nama

:

Sandi Kusuma

Nomor Pokok

:

E051054115

Sub Program Studi :

Konservasi Keanekaragaman Hayati

Program Studi

Ilmu Pengetahuan Kehutanan

:

Disetujui : Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Yanto Santosa, DEA Ketua

Dr. Ir. Agus Hikmat, MScF Anggota

Diketahui : Ketua Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan,

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Rinekso Soekmadi, M.Sc.F

Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS

Tanggal ujian : 28 Nopember 2007

Tanggal lulus :

KATA PENGANTAR Penelitian yang berjudul Penentuan Bentuk dan Luas Plot Contoh Optimal Pengukuran Keanekaragaman Spesies Tumbuhan pada Ekosistem Hutan Hujan Dataran Rendah : Studi Kasus di Taman Nasional Kutai dibimbing oleh komisi : Dr. Ir. Yanto Santosa, DEA. sebagai ketua komisi dan Dr. Ir. Agus Hikmat, MScF. sebagai anggota. Sedangkan penguji luar komisi adalah Prof. Dr. Ir. Andry Indrawan, MS. Penelitian ini merupakan bagian akhir dari pelaksanaan studi tugas belajar Departemen Kehutanan sesuai Keputusan Menteri Kehutanan Nomor : Sk. 3213/Menhut-II/Peg/2006 pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan kekhususan Konservasi Keanekaragaman Hayati di Institut Pertanian Bogor. Akhirnya, penulis berharap bahwa penelitian ini bermanfaat dan menjadi iuran dalam pengelolaan TN. Kutai. Amin.

Bogor,

Desember 2007.

Sandi Kusuma

UCAPAN TERIMA KASIH Sujud syukur kepadaMu ya Allah, dalam setiap tarikan nafas yang ada adalah kebesaranMu. DariMu semua bermula, hingga setiap proses akhirnya menjadi indah. Menyibak rahasia hutan adalah pengakuan akan kebesaranMu yang berakhir pada keindahanMu. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Departemen Kehutanan melalui Direktorat Jenderal Perlindungan Hutan dan Konservasi

Alam yang telah

memberikan kesempatan untuk melanjutkan studi Pascacarjana di IPB. Semoga orang-orang yang berada di balik pemberian kesempatan itu mendapatkan hal-hal terbaik dalam hidupnya, diterangkan jalannya dan dimudahkan segala urusannya. Penghargaan yang tulus diberikan kepada Dr. Ir. Yanto Santosa, DEA. dalam kapasitasnya sebagai ketua sub program studi dan ketua komisi pembimbing, yang dengan jiwa besarnya mempercayai penulis untuk melakukan penelitian ini, membantu menegakkan karakter tentang bagaimana pengelolaan sebuah kawasan konservasi. Dr. Ir. Agus Hikmat, M. ScF. yang dengan penuh kesabaran memberikan warna dalam penulisan sebuah karya ilmiah. Keduanya mencermati angka-angka dan mentransformasikannya ke dalam huruf-huruf yang akhirnya penuh arti. Prof. Dr. Ir. Andry Indrawan, MS. melengkapinya dengan tinjauan yang menjadikannya sempurna. Penulis bersyukur telah diberikan bantuan yang luar biasa dalam melaksanakan penelitian oleh Slamet Rohmadi dan Sugiannur untuk pengenalan jenis pohon; Alimuddin, Sarju, Sunarso, Andi dan Rokhim untuk pembuatan plot contoh; dan Abdul Syukur yang telah merelakan dirinya untuk menjadi tukang masak selama penelitian berlangsung. Penulis berhutang budi kepada Ir. Agus Budiono, M. Sc.,

Ir. Jhodi

Mohtar, MM. dan Juwadi. Masing-masing bersama keluarga yang telah membuka ruang kekeluargaan sehingga penulis dapat melanjutkan pendidikan, membantu menguatkan hingga penyelesaian studi pascasarjana. Andai kesempatan untuk membalasnya selalu ada. Sahabat-sahabat di Sub Program Studi Konservasi Keanekaragaman Hayati, yang pengalamannya dari Sumatera-Papua senantiasa menjadi diskusi yang menarik. Semangat kebersamaan menjadi bukti bahwa kita pernah bertemu

mencari simbol dan memberinya nilai. Saat kita terserak, satu yang menjadi simpul : Direktorat Jenderal Perlindungan Hutan dan Konservasi Alam. Doa yang senantisa mengalir dari ibu dan bapak, menjadi inspirasi dan kekaguman tentang kekuasaan yang kadang anugerahNya tak pernah bisa untuk disangka-sangka. Pun keberadaan Nirmala Basuki dan Jendera Purusha Hayuningrat, untuk kerelaan terhadap seorang kakak yang waktunya tersita hingga tak pernah bisa mencermati perkembangan adik-adik. Satu persatu tak mungkin nama-nama disebut karena tentu akan menjadi daftar yang teramat panjang. Terima kasih untuk semuanya.

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Grobogan, Jawa Tengah, pada tanggal 30 Mei 1975 dari ayah Kresno Dipojono dan ibu Sri Budi Harumi. Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara. Tahun 1993 penulis tamat dari Sekolah Kehutanan Menengah Atas (SKMA) Kadipaten dan mendapatkan tugas di Taman Nasional Kutai (sekarang bernama Balai Taman Nasional Kutai). Tahun 1997 penulis mendapatkan beasiswa dari Departemen Kehutanan untuk melanjutkan pendidikan di Program Diploma IV Kehutanan Jurusan Konservasi Sumberdaya Hutan di Fakultas Kehutanan IPB dan menamatkannya tahun 2001. Tahun 2006 penulis kembali mendapatkan beasiswa dari Departemen Kehutanan untuk melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB di Sub Program Studi Konservasi Keanekaragaman Hayati, Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan. Sebelum melanjutkan pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB, sehari-hari penulis bertugas sebagai Kepala Urusan Perencanaan dan Konservasi Balai Taman Nasional Kutai.

DAFTAR ISI Halaman

DAFTAR TABEL.................................................................................. DAFTAR GAMBAR ............................................................................. DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................

xiv xv xvi

PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................... Tujuan ............................................................................................ Manfaat .......................................................................................... Kerangka Pemikiran ....................................................................... Hipotesa..........................................................................................

1 3 4 4 5

TINJAUAN PUSTAKA Keanekaragaman Hayati ................................................................ Pengukuran Keanekaragaman Hayati ............................................ Hubungan Jumlah Spesies dengan Areal ....................................... Hubungan Jumlah Spesies dengan Kelimpahan............................. Pola Sebaran Spasial Individu........................................................

6 7 8 8 9

KEADAAN UMUM LOKASI KAJIAN Letak dan Luas ............................................................................... Sejarah TN. Kutai........................................................................... Topografi, Tanah dan Iklim ........................................................... Flora dan Fauna .............................................................................. Penutupan Kawasan ....................................................................... Kondisi Masyarakat di Dalam TN. Kutai.......................................

11 11 11 12 13 14

METODOLOGI Waktu dan Tempat ......................................................................... Alat dan Bahan ............................................................................... Metode Jenis data ............................................................................... Pengumpulan data ................................................................. Analisis data .......................................................................... Pengujian Hipotesa................................................................

16 16 16 16 18 20

HASIL DAN PEMBAHASAN Ukuran Keanekaragaman Spesies .................................................. Bentuk plot contoh ......................................................................... Luas plot contoh .............................................................................

22 28 32

KESIMPULAN Kesimpulan .................................................................................... Saran...............................................................................................

38 38

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ LAMPIRAN

39

DAFTAR TABEL Halaman 1

Jenis tanah di TN. Kutai .................................................................

12

2

Data pemukim di dalam TN. Kutai ................................................

15

3

Bentuk dan luas plot contoh ...........................................................

17

4

Rata-rata nilai indeks keanekaragaman spesies tingkat pancang ...

22

5

Regresi nilai indeks keanekaragaman spesies tingkat pancang .....

23

6

Rata-rata nilai indeks keanekaragaman spesies tingkat pohon ......

25

7

Regresi nilai indeks keanekaragaman spesies tingkat pohon.........

26

8

Perhitungan uji beda bentuk plot contoh tingkat pancang .............

29

9

Perhitungan uji beda bentuk plot contoh tingkat pohon.................

30

10

Uji beda luas plot contoh tingkat pancang .....................................

33

11

Uji beda luas plot contoh tingkat pohon.........................................

36

DAFTAR GAMBAR Halaman 1

Perkembangan TN. Kutai berdasarkan analisis citra ...............

14

2

Sketsa pembuatan petak contoh ...............................................

17

3

Peta ketinggian TN. Kutai ........................................................

18

4

Hubungan luas plot contoh tiap bentuk dengan delta jumlah spesies ..........................................................................

20

Kesensitifan indeks keanekaragaman spesies tingkat pancang ....................................................................................

24

Kesensitifan indeks keanekaragaman spesies tingkat pohon........................................................................................

26

Kecenderungan penambahan jumlah spesies tingkat pancang ....................................................................................

28

Kecenderungan penambahan jumlah spesies tingkat pohon........................................................................................

29

9

Usulan Wildreservaat Koetai oleh Witkamp (1932) ................

32

10

Jumlah spesies tiap luas plot contoh bujur sangkar tingkat pancang ........................................................................

33

Hubungan luas plot contoh bujur sangkar dengan selisih jumlah spesies tingkat pancang .....................................

34

Jumlah spesies tiap luas plot contoh bujur sangkar tingkat pohon............................................................................

35

Hubungan luas plot contoh bujur sangkar dengan selisih jumlah spesies tingkat pohon ........................................

36

5 6 7 8

11 12 13

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1

Rekapitulasi hasil identifikasi spesies tingkat pancang plot contoh bujur sangkar ............................................................

44

Rekapitulasi hasil identifikasi spesies tingkat pohon plot contoh bujur sangkar ...................................................................

65

Rekapitulasi hasil identifikasi spesies tingkat pancang plot contoh persegi panjang ........................................................

81

Rekapitulasi hasil identifikasi spesies tingkat pohon plot contoh persegi panjang ................................................................

99

Peta kontur TN. Kutai dan posisi TN. Kutai dalam Propinsi Kalimantan Timur .........................................................

115

Spesies yang saling berbeda antara blok Sangkima dan Prevab, TN. Kutai .......................................................................

116

7

Sebaran spasial spesies tingkat pancang .....................................

117

8

Sebaran spasial spesies tingkat pohon.........................................

121

9

Penyebaran spesies tingkat pancang terhadap luas plot contoh ..........................................................................................

125

Penyebaran spesies tingkat pohon terhadap luas plot contoh ..........................................................................................

126

Rekapitulasi nama spesies plot contoh bujur sangkar tingkat pancang ...........................................................................

127

Rekapitulasi nama spesies plot contoh bujur sangkar tingkat pohon...............................................................................

131

Rekapitulasi nama spesies plot contoh persegi panjang tingkat pancang ...........................................................................

135

Rekapitulasi nama spesies plot contoh persegi panjang tingkat pohon...............................................................................

139

2 3 4 5 6

10 11 12 13 14