4.3. Normalized Diferrence Vegetation Index (NDVI)
4.3.2. Perubahan NDVI Berdasarkan Zonasi dalam Cagar Biosfer
Cibodas Tahun 1991 - 2010 Zona inti Cagar Biosfer Cibodas merupakan kawasan konservasi aktif yang dijaga kelestariannya menurut UU No. 5 Tahun 1990 . Dalam zona ini kegiatan yang diperuntukan hanya sebatas pada kegiatan – kegiatan konservasi dan kegiatan pendidikan atau penelitian yang tidak menyebabkan kerusakan atau perubahan fungsi zona inti itu sendiri. Oleh karena itu berdasarkan
klasifikasi lahan yang telah dilakukan zona inti Cagar Biosfer Cibodas didominasi oleh tutupan lahan vegetasi hutan. Kondisi vegetasi yang baik ini akan membuat nilai NDVI pada zona ini menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan zona lain di Cagar Biosfer Cibodas.
Fungsi zona penyangga adalah sebagai pelindung bagi zona inti. Pada zona ini dimungkinkan terjadi konversi lahan vegetasi hutan menjadi lahan vegetasi lain, namun jenis tutupan vegetasi yang ada di zona penyangga merupakan jenis tutupan vegetasi yang menyerupai vegetasi pada zona inti seperti tutupan lahan perkebunan. Dalam Cagar Biosfer Cibodas peruntukan zona penyangga tidak hanya sebatas pada penggunaan lahan untuk perkebunan, namun terdapat jenis tutupan lahan vegetasi lain seperti ladang yang luasnya cukup besar. Hal ini akan mempengaruhi nilai NDVI pada zona penyangga Cagar Biosfer Cibodas.
Zona transisi memiliki fungsi sebagai kawasan pembangunan di Cagar Biosfer Cibodas. Pembangunan yang terjadi di zona
ini seharusnya sesuai dengan asas Cagar Biosfer yakni pembangunan yang berkelanjutan. Namun demikian konversi lahan vegetasi menjadi lahan non vegetasi banyak terjadi di zona transisi, sehingga menurunkan kualitas vegetasi yang pada akhirnya menurunkan nilai NDVI sebagai indikator kondisi vegetasi.
4.3.2.1. Perubahan NDVI Zona Inti Cagar Biosfer Cibodas Tahun 1991 - 2010
Hasil pengolahan data NDVI memberikan kisaran nilai NDVI untuk zona inti Cagar Biosfer Cibodas antara 0 – 0.99 . Meskipun demikian, masih terdapat nilai NDVI yang berada di bawah nol. Hal ini karena pada beberapa data citra terdapat penutupan oleh awan dan bayangan awan di wilayah inti yang membuat nilai NDVI menjadi negatif. Sebaran nilai NDVI berdasarkan luas ditampilkan dalam Tabel 5.
Pada tahun 1991 dan 2001 persentase luas terbesar berada pada kisaran NDVI 0.5 – 0.6 dengan persentase luas berturut – turut sebesar 45% dan 28%. Pada tahun 2006 persentase luas terbesar terjadi pada kisaran NDVI 0.6 - 1 dengan persentase sebesar 52% dan pada tahun 2010 persentase luas terbesar berada pada kisaran nilai NDVI 0.4 – 0.5 dengan persentase sebesar 34%.
Kisaran nilai NDVI 0.1 – 0.2 memiliki flukstuasi persentase luas antara 0.4% sampai 2.9%. Persentase luas terbesar terjadi pada tahun 2001 dan yang terendah terjadi pada tahun 2006. Kisaran nilai NDVI ini mengindikasikan kondisi vegetasi yang memiliki kerapatan yang rendah di sekitar tutupan lahan terbangun. Kondisi vegetasi yang baik di tahun 2006 akibat usaha rehabilitasi lahan membuat luas lahan yang memiliki kisaran nilai NDVI ini menjadi lebih rendah dibandingkan dengan tahun kajian lain.
Tabel 5 Nilai NDVI berdasarkan luas zona inti Cagar Biosfer Cibodas tahun 1991 - 2010
Tahun NDVI 0 – 0.1 0.1 – 0.2 0.2 – 0.3 0.3 – 0.4 0.4 – 0.5 0.5 – 0.6 0.6 - 1 1991 (ha) 263.9 408.1 563.5 1,377.1 3,982.7 10,619.0 6,644.9 % 1.1 1.7 2.4 5.8 16.7 44.6 27.9 2001 (ha) 520.6 696.9 1,150.7 2,721.0 5,003.4 6,613.3 4,023.6 % 2.2 2.9 4.8 11.4 21.0 27.8 16.9 2006 (ha) 34.7 91.3 260.2 751.6 2,312.2 8,335.1 12,327.9 % 0.1 0.4 1.1 3.2 9.7 35.0 51.8 2010 (ha) 222.1 570.1 1,644.8 4,938.9 8,101.4 6,903.3 561.8 % 0.9 2.4 6.9 20.8 34.1 29.0 2.4
Gambar 17 Distribusi nilai NDVI zona inti Cagar Biosfer Cibodas (dalam persen luas) dengan threshold 0.4
Kisaran nilai NDVI 0.2 – 0.3 memiliki flukstuasi persentase luas antara 1.1% sampai dengan 6.9%. Persentase terbesar terjadi pada tahun 2010 dan yang terendah pada tahun 2006. Kisaran nilai NDVI 0.2 – 0.3 mengindikasikan kondisi vegetasi yang rendah pada lahan pertanian. Konversi lahan vegetasi menjadi lahan non vegetasi yang banyak terjadi pada tahun 2010 mempengaruhi nilai NDVI pada kisaran ini.
Kisaran nilai NDVI 0.3 – 0.4 memiliki flukstuasi persentase luas antara 3.2% sampai 20.8%. Persentase terbesar terjadi pada tahun 2010 dan yang terendah terjadi pada tahun 2006. Kisaran nilai NDVI ini mengindikasikan kondisi vegetasi pada tanaman pertanian seperti ladang. Peningkatan luas ladang di zona inti pada tahun 2010 memicu peningkatan luas NDVI pada kisaran 0.3 – 0.4 menjadi lebih besar pada tahun tersebut.
Kisaran nilai NDVI 0.4 – 0.5 memiliki flukstuasi persentase luas antara 9.7% sampai 34.1%. Persentase tertinggi berada pada tahun 2010 dan yang terendah terjadi pada tahun 2006. Kisaran nilai NDVI sebesar ini mengindikasikan kondisi vegetasi yang cukup rapat. Konversi lahan yang banyak terjadi di tahun 2001 nyatanya tidak serta merta membuat nilai NDVI pada zona inti mengalami penurunan. Kondisi vegetasi pada zona inti yang masih cukup baik menandakan bahwa fungsi ekologis zona inti sebagai kawasan konservasi masih terjaga.
Kisaran nilai NDVI 0.5 – 0.6 memiliki flukstuasi persentase luas antara 27.8% hingga 44.6%. Persentase luas terbesar terjadi pada tahun 1991 dan yang terendah terjadi
pada tahun 2001. Selain di tahun 1991, persentase luas pada tahun 2006 juga tinggi. Kisaran nilai NDVI sebesar ini mengindikasikan kondisi vegetasi yang rapat seperti vegetasi hutan.
Kisaran nilai NDVI terakhir yakni 0.6 – 1 memiliki persentase luas antara 2.4% hingga 51.8%. Persentase terbesar berada pada tahun 2006 dan yang terendah pada tahun 2010. Secara garis besar kondisi vegetasi pada kisaran nilai NDVI ini sama dengan kondisi vegetasi pada kisaran nilai NDVI 0.5 – 0.6. Rendahnya nilai NDVI pada tahun 2010 lebih banyak disebabkan oleh konversi lahan vegetasi menjadi lahan non vegetasi. Tingginya persentase luas kisaran NDVI ini di tahun 2006 menunjukkan bahwa usaha rehabilitasi lahan yang dilakukan sejak tahun 2004 berjalan dengan baik.
4.3.2.2. Perubahan NDVI Zona Penyangga Cagar Biosfer Cibodas Tahun 1991 - 2010 Seperti yang terjadi di zona inti, pada zona penyangga kisaran nilai NDVI berada antara nilai 0 – 0.99. Selain kisaran nilai tersebut, masih terdapat nilai NDVI yang kurang dari 0. Tabel 6 memperlihatkan nilai NDVI berdasarkan luas zona penyangga selama empat tahun kajian.
Pada tahun 1991, 2001, dan 2010 persentase luas tertinggi berada pada kisaran nilai NDVI sebesar 0.5 – 0.6 dengan persentase luas berturut – turut sebesar 37.2%, 24.4%, dan 28.5%. Namun pada tahun 2006 persentase luas tertinggi berada pada kisaran nilai NDVI 0.6 – 1 dengan persentase luas sebesar 38.5%.
Tabel 6 Nilai NDVI berdasarkan luas zona penyangga Cagar Biosfer Cibodas tahun 1991 – 2010
Tahun NDVI 0 – 0.1 0.1 – 0.2 0.2 – 0.3 0.3 – 0.4 0.4 – 0.5 0.5 – 0.6 0.6 - 1 1991 (ha) 71.1 300.0 704.9 1,650.6 3,207.3 5,354.3 3,517.7 % 0.5 2.1 4.9 11.5 22.3 37.2 24.5 2001 (ha) 763.7 1,019.5 1,413.8 1,909.9 2,413.5 3,511.5 2,515.6 % 5.3 7.1 9.8 13.3 16.8 24.4 17.5 2006 (ha) 35.6 174.9 549.3 1,399.4 2,716.8 44,24.6 5,534.7 % 0.2 1.2 3.8 9.7 18.9 30.8 38.5 2010 (ha) 324.3 819.0 1,735.6 2,927.1 3,475.1 4,101.3 595.2 % 2.3 5.7 12.1 20.3 24.2 28.5 4.1
Gambar 18 Distribusi nilai NDVI zona penyangga Cagar Biosfer Cibodas (dalam persen luas) dengan threshold 0.4
Berdasarkan nilai threshold, kisaran nilai NDVI antara 0 – 0.4 mengalami peningkatan luas dibandingkan dengan zona inti. Hal ini dapat dilihat pada gambar 18, dimana grafik NDVI kisaran 0 – 0.4 mengalami peningkatan persentase luas semua tahun kajian dibandingkan dengan grafik NDVI kisaran 0 – 0.4 di zona inti. Peningkatan persentase luas untuk kisaran nilai NDVI 0 – 0.4 di zona penyangga menyebabkan penurunan persentase luas untuk kisaran nilai NDVI 0.4 – 1.
Peningkatan persentase luas untuk kisaran nilai NDVI 0 – 0.4 dan penurunan persentase luas untuk kisaran nilai NDVI antara 0.4 – 1 mengindikasikan bahwa kondisi vegetasi pada zona penyangga tidak sebaik kondisi vegetasi pada zona inti. Berdasarkan hasil klasifikasi lahan meskipun vegetasi hutan masih menjadi yang dominan di zona penyangga , namun luas hutan di zona penyangga jauh berkurang jika dibandingkan dengan zona inti. Selain faktor berkurangnya
luas vegetasi hutan, pada zona penyangga telah terjadi konversi lahan vegetasi yang tidak sesuai dengan peruntukan zona penyangga. Pembangunan karena keberadaan beberapa kawasan wisata juga menjadi pemicu menurunnya kualitas vegetasi di zona ini.
4.3.2.3. Perubahan NDVI Zona Transisi Cagar Biosfer Cibodas Tahun 1991 - 2010
Kisaran nilai NDVI berdasarkan hasil pengolahan data pada zona transisi masih memberikan selang nilai antara 0 – 0.99. Pada zona ini nilai NDVI negatif seperti halnya yang terjadi pada zona inti dan zona penyangga disebabkan karena adanya awan dan bayangan awan pada data citra serta adanya data rusak pada citra tahun 2010. Tabel 7 memperlihatkan nilai NDVI untuk zona transisi berdasarkan luasannya.
Tabel 7 Nilai NDVI berdasarkan luas zona transisi Cagar Biosfer Cibodas tahun 1991 – 2010
Tahun NDVI 0 – 0.1 0.1 – 0.2 0.2 – 0.3 0.3 – 0.4 0.4 – 0.5 0.5 – 0.6 0.6 - 1 1991 (ha) 171.4 1,878.3 4,840.6 7,988.2 10,455.2 10,872.1 3,551.7 % 0.4 4.8 12.3 20.2 26.5 27.5 9.0 2001 (ha) 3,170.6 3,820.1 4,584.0 5,477.2 6,343.8 6,649.1 4,216.7 % 8.0 9.7 11.6 13.9 16.1 16.8 10.7 2006 (ha) 833.9 2,886.8 4,430.8 6,792.6 9,627.2 11,112.6 3,934.2 % 2.1 7.3 11.2 17.2 24.4 28.1 10.0 2010 (ha) 3,336.3 4,791.4 6,492.2 8,045.7 7,728.6 3,226.2 217.9 % 8.5 12.1 16.4 20.4 19.6 8.2 0.6
Gambar 19 Distribusi nilai NDVI zona transisi Cagar Biosfer Cibodas (dalam persen luas) dengan threshold 0.4
Persentase luas tertinggi pada tahun 1991, 2001, dan 2006 berada pada kisaran nilai NDVI antara 0.5 – 0.6 dengan persentase luas berturut-turut sebesar 27.5%, 16.8%, dan 28.1%. Pada tahun 2010, persentase luas terbesar berada pada kisaran nilai NDVI antara 0.3 – 0.4 dengan persentase luas sebesar 20.4%.
Pada gambar 19 diperlihatkan grafik NDVI berdasarkan pada persentase luas pada zona transisi. Pada zona ini perubahan luasan yang ditandai dengan perubahan grafik distribusi persentase luas terjadi. Berdasarkan nilai threshold, grafik pada zona transisi untuk kisaran nilai NDVI antara 0 – 0.4 mengalami peningkatan yang lebih besar dibandingkan peningkatan yang terjadi pada zona penyangga.
Peningkatan luas untuk kisaran nilai NDVI antara 0 – 0.4 pada zona transisi bahkan melebihi persentase luas untuk kisaran NDVI 0.4 – 1 pada tahun 2010. Pada tahun 2001 persentase luas yang dimiliki kisaran nilai NDVI 0 – 0.4 sama dengan persentase luas pada kisaran nilai NDVI 0.4 – 1. Pada tahun kajian lain yakni tahun 1991 dan 2006, peningkatan persentase luas untuk kisaran nilai NDVI 0 – 0.4 juga terjadi, namun tidak setinggi pada tahun 2001 dan 2010.
Perubahan luasan untuk setiap kisaran nilai NDVI di zona transisi ini menandakan bahwa pada zona ini terjadi perubahan kondisi vegetasi yang cukup besar jika dibandingkan dengan kondisi vegetasi pada zona inti. Berdasarkan hasil klasifikasi lahan yang telah dilakukan, luas vegetasi hutan di zona transisi buka lagi yang dominan seperti yang terjadi pada dua zona lainnya. Selain karena faktor
luas vegetasi hutan yang berkurang, faktor dari luasan lahan terbangun yang berada di zona transisi yang lebih besar dibandingkan dengan luas tutupan lahan yang sama di zona cagar biosfer lain membuat luas untuk kisaran nilai NDVI 0.4 – 1 menjadi lebih kecil. 4.4. Fraction of Photosynthetically Active
Radiation (fAPAR)
fAPAR merupakan salah satu komponen penting dalam pendugaan NPP. Nilai fAPAR menggambarkan aktivitas fotosintesis yang dilakukan oleh kanopi vegetasi. Nilai fAPAR didapatkan dari hasil turunan nilai NDVI. Hubungan antara fPAR dan NDVI didapatkan dari persamaan Ochi dan Shibasaki (1999). Persamaan ini dimasukkan ke dalam pengolahan fAPAR menggunakan software
ERDAS IMAGINE 9.1 sebagai formula fAPAR dengan input data NDVI. Hasil pendugaan nilai fAPAR pada penelitian ini juga berupa kisaran nilai fAPAR berdasarkan luasan Cagar Biosfer Cibodas.
4.4.1. Perubahan nilai fAPAR Cagar