TINJAUAN KONSEPTUAL MODEL PERTUMBUHAN DAN HASIL TEGAKAN HUTAN SITI LATIFAH Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Pengertian beberapa istilah penting a. Pertumbuhan dan Hasil tegakan Dalam kegiatan pengelolaan dibedakan pengertian pertumbuhan tegakan dan hasil tegakan. Menurut Dafis dan Johnson ( 1987 ) dan Vanclay ( 1994 ), pertumbuhan tegakan adalah perubahan ukuran dari sifat terpilih tegakan . ( dimensi tegakan ) yang terjadi selama priode tertentu. Hasil tegakan adalah banyaknya dimensi tegakan yang dapat dipanen yang dikeluarkan pada waktu tertentu. Perbedaan antara pertumbuhan dan hasil tegakan terletak pada konsepsinya, yaitu produksi biologis untuk pertumbuhan tegakan dan pemanenan untuk hasil tegakan. Pengelolaan hutan berada pada keadaan kelestarian hasil, apabila besarnya hasil sama dengan pertumbuhannya dan berlangsung terus menerus . Secara umum dapat dikatakan bahwa jumlah maksimum yang dapat diperoleh dari hutan pada suatu waktu tertentu adalah jumlah kumulatif pertumbuhan sampai waktu itu, sedangkan jumlah maksimum hasil yang dapat dikelurkan secara terus menerus setiap priode sama dengan pertumbuhn dalam priode waktu itu. b. Riap dan Etat Dipandang dari priode waktu yang dipakai dasar dalam perhitungannya , pertumbuhan dan hasil dapat mengandung dua arti, yaitu tingkat ( level ) dan laju. Pertumbuhan dan hasil dalam arti, total menunjukkan jumlah sampai priode waktu tertentu, biasanya dinyatakan untuk setiap tahun. Laju pertumbuhan tegakan disebut sebagai riap tegakan ( m3 / ha / tahun ) , sedangkan banyaknya volume kayu maksimum yang dipanen per priode ( tahun ) disebut etat hasil. Pengelolaan akan berada pada tingkat kelestarian hasil apabila besarnya etat sama dengan besarnya riap tegakan. Beers dalam Davis dan Jhonson (1987 ) memperinci pengertian mengenai riap antara dua kali pengukuran volume tegakan yang berurutan sebagai berikut : 1. Riap kotor termasuk “ingrowth” = v2 + m + c – v1 2. Riap kotor dari volume awal = v2 + m + c -I – v1 3. Riap bersih termasuk “ ingrowth “ = v2 + c – v1 4. Riap bersih dari volume awal = v2 + c – I – v1 5. Pertambahan bersih dalam tegakan persediaan = v2 – v1 Dimana : V1 = Volume dari pohon hidup pada awal volume pengukuran V2 = Volume dari pohon hidup pada akhir priode pengukuran M = Volume pohon yang mati selama priode pengukuran , tetapi masih dapat diukur C = Volume hasil penebangan selama priode pengukuran I = Volume ‘ ingrowth ‘ selama priode pengukuran , yaitu volume pohon-pohon baru yang tumbuh menjadi pohon yang dapat diukur selama priode pengukuran. Untuk keperluan penelitian yang menerapkan penjarangan dan adanya pengurangan akibat kematian , rumus riap kotar dari polume awal adalah yang terbaik. Riap dibedakan kedalam riap riap tahunan berjalan (Current Annual Increment, disingkat CAI ), riap periodic ( Periodic Increment, disingkat PI) dan riap rata-rata tahunan (Mean Annual Increment, disingkat MAI ). CAI adalah riap dalam satu tahun berjalan, PI
©2004 Digitized by USU digital library
1
adalah riap dalam satu priode waktu tertentu , sedangkan MAI adalah riap rata-rata ( pertahun ) yang terjadi pada priode waktu tertentu ( Prodan , 1968 ). Ketika bentuk riap ini mempunyai hubungan matematis sebagai berikut : a. CAI
=
dVt = V’t dt b. PIt2 = Vt2 – Vt 1 c. MAI = Vt / t dimana Vt adalah pertumbuhan kumulatif tegakan sampai umur t . c. Faktor tempat tumbuh tegakan Faktor tempat tumbuh tegakan adalah totalitas dari perubahan tempat tegakan , mencakup bentuk lapangan , sifat-sifat tanah dan iklim yang memiliki tingkat keeratan hubungan yang cukup tinggi dengan dimensi tegakan . P0ubah ubah ini tidak perlu berupa faktor – faktor yang berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan tegakan. II. Penetapan Model Matematika Dalam Mempelajari Pertumbuhan dan Hasil Tegakan Pola pertumbuhan tegakan antara lain dapat dinyatakan dalam bentuk kurva pertumbuhan yang merupakan hubungan fungsional antara sifat tertentu tegakan , antara lain volume , tinggi, bidang dasar, biomassa dan diameter dengan umur tegakan . Bentuk kurva pertumbuhan tegaan yang ideal akan mengikuti bentuk ideal bagi pertumbuhan organisme ( termasuk tumbuh – tumbuhan ) , yaitu berbentuk kurva sigmoid . Bidwel (1979 ) menyatakan bahwa bentuk umum kurva pertumbuhan umum kumulatif tumbuh – tumbuhan akan memiliki tiga tahap yaitu tahap pertumbuhan eksponensial , tahap pertumbuhan mendekati linear dan pertumbuhan yang asimptotis. Bentuk kurva pertumbuhan menurut Bidwell (1979 )ini sebenernya merupakan suatu rincian dari bentuk kurva sigmoid yang dicirikan oleh adanya titik belok dan garis asimtot dari kurva . Wiroatmodjo ( 1984 ) mencoba menginventarisasi model – model matematika yang disarankan beberapa peneliti yang dikelompokan kedalam model yang tidak mempunyai asimptot dan model yang mempunyai asimptot, sebagai berikut : a. 1. Y = a0 + a1 A + a2 A2 a. 2. Y = a0 ea A a . 3 Y = a0 A2 a. 4. Y = e- a 1A a. 5. Y =a0 A2 e- a 1A dimana : Y = dimensi tegakan , yaitu : volume , diameter rata- rata, tinggi pohon , dll pada umur A A = umur tegakan e = 2.71828 a0 , a1 , a2 = konstanta Model a. 1. merupakan bentuk kurva polynomial untuk pertumbuhan dan riap yang disarankan oleh Prodan ( 1968 ) dan diakuinya sebagai model yang tidak cocok untuk menggambarkan proses pertumbuhan secara lengkap . Apabila dipakai ordo tertingi 2 ( seperti pada model a. 1.) maka kurva kurva yang diperoleh adalah kurva kecepatan pertumbuhan ( riap ) dengan bentuk yang simetris . Model a.2. sebenarnya merupakan kurva eksponensial yang hanya baik untuk menyatakan pertumbuhan pada tahap awal saja dari kurva pertumbuhan seluruhnya. Model a. 5.Merupakan hasil perkalian antara a.
©2004 Digitized by USU digital library
2
3. dengan a. 4. dan dikenal dengan nama model Hugghersh- off, yaitu nama orang yang mengembangkan model ini . Menurut Huggersoff seperti yang dikutip oleh Prodan ( 1968 ) , kurva riap pada tahap pertumbuhan awal dapat dinyatakan dengan model parabola berderajat 2 ( model a. 3. ) , sedangkan pada tahap berikutnya dapat diterangkan oleh model kurva eksponensial negatif ( model a. 4. ) untuk menerangkan pertumbuhan yang terus berkurang , sehingga kurva riap totalnya dapat diterangkan oleh model a. 5. Jadi model a.5. adalah model untuk laju pertumbuhan yang akan mencapai titik nol pada saat A = 0 dan A = ~ ( b ) Model yang mempunyai garis asimtot b. 1. Y = a0 + a1 / A b 2. Y = a0 +a1 / Aa 2 b. 3. Y = a0 + a1 / A + a2 / A2 b. 4. Y. = a0 ea 2 / A b. 5 . I = e ( a 0 Y + a1 A a2 ) b. 6. Y = c (1 - a 0 e- a 1 A ) b 7. Y = c / ( 1 + a0 e- a 1A ) b 8. Y = c e – a0 e b 9. Y = c ( 1 – e –ao A ) a1 dimana : I = pertumbuhan tegakan satu tahun setelah berumur A satu tahun c = dimensi tegakan ( sebagai mana halnya Y ) maksimum yang dapat dicapai Model b.1, b.2, dan b.3 dikemukakan oleh Hossfleld pada tahun 1822 dan sampai saat ini masih sering digunakan dalam menganalisis data pertumbuhandan hasil tegakan hutan ( prodan , 1968; Munez 1981 ). Nilai ao pada ketiga persamaan itu biasanya positif, sedangkan nilai a1 negatif dan nilai a2 ( pada persamaan b.2 dan b.3 ) juga negatif. Menurut fries (1974 ) model b.5 dikemukakan oleh cultterdan Alilison ( 1973 ) , sedangkan model b.8 disebut sebagai model Gompertz, ( Richards, 1959 ). Model b.9 dikemukakan oleh Mitscherlich pada tahun 1956 ( Prodan , 1868 ). Apabila diperhatikan dari bentuk kurvanya, sifat pertumbuhan tegakan ideal untuk kurva memiliki bentuk sigmoid adalah sebagai mana terlihat pada Gambar 1 ( Wiroatmojo , 1984 ). Y I
II
III
(1)
(2) A Gambar 1. Bentuk kurva hasil tegakan
©2004 Digitized by USU digital library
3
Keterangan : (1) = Kurva hasil tegakan (total pertumbuhan) (2) = Kurva kecepatan pertumbuhan tegakan, merupakan turunan pertanma dari kurva (1) Y = hasil tegakan A = Umur tegakan Penjelasan untuk setiap tahapan pertumbuhan adalah sebagai berikut : Tahap ( I ) : Merupakan bagian permulaan pertumbuhan . Turunan ketiga dari bagian kurva hasil ini bertanda positif dan terletek berada diantara titik nol kekanan sampai deangan turunan ketiga kurva hasil memotong absis ( pada gambar 1 daerah ini berada pada garis op ,,, ) Tahap (II) : Merupakan bagian pertengahan dari pertumbuhan . Daerah ini berada pada daerah pada saat turunan ketiga dari kurva hasil negatif ( pada gambar 1, daerah ini berada pada garis P,,, R,,,, ) . Tahap (III) : merupakan bagian akhir dari pertumbuhan . Daerah ini berada pada saat turunan ketiga dari kurva hsil bertanda positif, dimulai dari titik potong antara turunan ketiga kurva hasil dengan absis ( R, , , ) kekanan. Pada bagian ini kurva hasil bergerak dengan gerakan yang makin lambat menuju garis asimptot. III. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Tegakan Kramer dan Koslowski (1960) menyatakan bahwa pertumbuhan pohon sangat ditentukan oleh interaksi antara tiga faktor, yaitu keturunan, lingkungan dan terknik silvikultur. Secara skematis digambarkannya interaksi dari ketiga faktor itu sebagaimana terlihat pada Gambar 2
Faktor lingk dan sil vikultur
Potensi Keturunan
Proses fisiologi internal
Pertumbuhan pohon Gambar 2. Gambar interaksi faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan pohon Kramer dan Koslowski (1960) mengelompokkan faktor-faktor lingkungan (luar) ke dalam tanah, iklim, api, pencemaran, dan faktor biotic. Faktor-faktor tanah, iklim, api, pencemaran termasuk faktor abiotik, sedangkan faktor pengatur tumbuh (hormaon), keseimbangan air dan genetic dimasukkannya ke dalam faktor dalam dari pohon
©2004 Digitized by USU digital library
4
IV. Kesimpulan 1. Fungsi pertumbuhan dan hasil tegakan merupakan alat yang sangat berguna dalam pengaturan hasil hutan dengan berlandasrkan kepada prinsip kelestarian hasil. Model fungsi ini sangat baik dalam penyusunan studi kelayakan pembangunan HTI maupun dalam penyususnan rencana karya pembangunan pengusahaan hutan. 2. Pembentukan fungsi pertumbuhan dan hasil tegakan harus memperhatikan ketiga faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tegakan, yaitu : faktor genetik, keadaan tempat tum,buh dan tindakan silvikultur.
DAFTAR PUSTAKA Bidwell, G.S. 1979. Plant Physiology . Edition, new YorkN
Second edition.
Colliermacmillan international
Davis , K. P. 1966. Forest Management : Regulation and Valution . McGraw – Hill Book Company, New York. Davis , L. S. and K. N. jhonson . 1987. Forest Management . Third Edition. McGraw –Hill Book Company, New York. Fries, J. 1974. Growth model for tree and stand simulation . IUFRO Working party S4. 01 – 4. Procedings of Forestry , Stockholom. Husch, B. 1963. Forest Mansuration and statistic . The Roland Press Company, New York. Kramer, P.J. and Th.T. Kozlowski. 1960. Physiology of Trees. McGraw-Hill Book Company, New York. Prodan, M. 1968. Forest Biometrcs. Translated in English by Press, Oxford.
S. H. Garner . Pergamon
Suhendang, E. 1990. Hubungan antara Dimensi Tegakan Hutan Tanaman dengan Faktor Tempat Tumbuh dan Tindakan silvikultur pada Hutan Tanaman Pinus merkusii Jungh, et de Vriese di Pulau Jawa. Disertasi Doktor pada fakultas Pascasarjana IPB, Bogor. Tidak dipublikasikan. Suharlan , A. k. Sumarna dan Y. sudino . 1975. Tabel Tegakan sepuluh jenis kayu industri. Lembaga penelitian hutan , Bogor. Vanclay, J.K. 1994. Modelling Forest Growth and Yield . Applica tions to Mixed Tropical Forets . CAB International, Guildford. Wiroatmojo , P. 1984. Model perhitungan pertumbuhan dan hasil kayu bulat tanaman Pinus merkusii di Jawa . Disertasi doctor pada Fakultas Pasca Sarjana IPB, Bogor . Tidak diterbitkan .
©2004 Digitized by USU digital library
5
