KARYA ILMIAH
HUTAN SEBAGAI MASYARAKAT TUMBUHAN
HUBUNGANNYA DENGAN LINGKUNGAN
Oleh:
BUDI UTOMO
NIP: 132 305 100Staf Pengajar Departemen Kehutanan
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang mana atas rahmat-Nya penulis masih
diberi kesehatan sehingga dapat menyelesaikan tulisan yang sederhana ini.
Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai oleh
pohon-pohon yang menempati suatu tempat dan memiliki keadaan lingkungan yang
khas. Di dalam hutan hubungan antara organisme dan alam lingkungannya
sedemikian eratnya, sehingga dengan mempelajari hubungan lingkungan dengan
organisme yang hidup di dalamnya akan dapat memberi pemahaman bagaimana
proses regenerasi hutan dapat berlangsung secara alami.
Pada kesempatan ini penulis berhasrat ingin mengucapkan terima kasih
kepada semua pihak yang turut membantu dan berpartisipasi dalam penyediaan
literatur yang diperlukan.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, karenanya
kritik dan saran sangat diharapkan demi perbaikan tulisan berikutnya. Akhir kata
penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Amien.
Medan, Agustus 2006
Budi Utomo
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR i
DAFTAR GAMBAR iii
I. PENDAHULUAN 1
II. MASYARAKAT HUTAN DAN LINGKUNGANNYA 3
A. Faktor Iklim 4
1. Cahaya matahari 4
2. Suhu 8
3. Curah hujan 10
4. Kelembaban 10
5. Angin 11
6. Kesetimbangan energi 12
B. Faktor fisiografi dan Edafis 13
1. Topografi 13
2. Tanah 14
3. Lapis alas geologi 17
III. PERAN HUTAN TERHADAP LINGKUNGAN 18
3.1. Peran Hutan 18
3.2. Kerusakan Hutan, dan Lingkungan 22
IV. PUSTAKA 25
I. PENDAHULUAN
Hutan adalah masyarakat tumbuh-tumbuhan yang dikuasai oleh
pohon-pohon yang menempati suatu tempat dan memiliki keadaan lingkungan yang
berbeda dengan lingkungan di luar hutan. Di dalam hutan hubungan antara
tumbuh-tumbuhan, satwa dan alam lingkungannya sedemikian eratnya sehingga
hutan dipandang sebagai suatu system ekologi atau ekosistem.
Hubungan faktor-faktor ekologi yang mempengaruhi perkembangan
masyarakat tumbuhan di hutan dapat digolongkan atas:
A. Faktor alam (abiotik)
a. Faktor Iklim
1. Cahaya
2. Suhu
3. Curah hujan
4. Kelembaban udara
5. Angin
6. Kesetimbangan energi
b. Faktor fisiografi dan edafis
1. Topografi
2. Faktor edafis (tanah)
3. Geologi
B. Faktor Biologi (biotik)
1. Tumbuhan
2. Hewan
3. Manusia
Di hutan alam, hubungan tersebut berlangsung secara alami, yang dimulai
dari perubahan-perubahan seperti: pohon-pohon yang tumbang, mati tua atau oleh
penyakit, petir, dll yang diikuti tumbuhnya biji atau permudaan yang selama itu
tertekan, yang dikenal dengan istilah suksesi. Sejalan dengan waktu terjadinya
suksesi tersebut, keadaan habitat berubah secara perlahan-lahan yang
tersebut. Dengan demikian akan ada mekanisme yang mengembalikannya kepada
keseimbangan.
Suksesi merupakan proses yang terjadi secara terus-menerus yang ditandai
oleh perubahan vegetasi, tanah dan iklim di mana proses itu terjadi.
Perubahan-perubahan ini terjadi karena habitat tempat tumbuh masyarakat tumbuhan
mengalami modifikasi oleh beberapa daya kekuatan alam dan aktivitas organisme
berupa perubahan-perubahan terhadap air, tanah, kimia dan lain-lain.
Perubahan masyarakat tumbuhan tersebut dimulai dari tingkat pioneer
sederhana sampai ke tingkat klimaks, dalam hal ini tumbuhan pioneer merubah
habitatnya sendiri sehingga cocok bagi masuknya spesies baru, keadaan ini
berlangsung terus hingga tingkat klimaks tercapai.
Komunitas klimaks adalah komunitas yang berada dalam keadaan
keseimbangan dinamis dengan lingkungannya, dengan didominasi oleh spesies
klimaks yaitu spesies yang telah berhasil beradaptasi terhadap suatu habitat
sehingga spesies tersebut menjadi dominant di habitat yang bersangkutan
II. MASYARAKAT HUTAN DAN LINGKUNGANNYA
Di dalam ekologi hutan terdapat dua bidang kajian, yakni:
1. Autekologi: bagian ekologi yang mempelajari suatu jenis organisme yang
berinteraksi dengan lingkungannya.
2. Sinekologi: bagian ekologi yang mempelajari hubungan berbagai kelompok
organisme sebagai satu kesatuan yang saling berinteraksi antar sesamanya dan
dengan lingkungannya pada suatu daerah.
Lingkungan hutan termasuk dalam kategori ekologi yang dikenal sebagai
ilmu autekologi. Faktor iklim yang berhubungan dengan atmosfir seperti gas-gas
yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman mencakup radiasi matahari, suhu
udara, kelembaban, angin, cahaya dan kandungan CO2 udara. Curah hujan
merupakan salah satu faktor iklim yang tak langsung mempengaruhi pertumbuhan
tanaman khususnya melalui pengaruhnya terhadap kelembaban tanah.
Faktor tanah mencakup seluruh sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Sifat
bahan induk, profil tanah dan sifat fisik tanah lainnya, flora dan fauna tanah,
siklus hara tanah dan tumbuhan, dan kelembaban tanah dan hubungannya dengan
udara tanah merupakan hal penting dalam menentukan kualitas site.
Faktor biologi mencakup hubungan tanaman dan hewan, baik yang tampak
maupun berukuran mikro, di dalam tanah mempengaruhi kualitas tanah.
Organisme besar yang hidup di atas tegakan, serta manusia membuat
perubahan-perubahan mencolok terhadap kondisi iklim mikro dan tanah. Mikroorganisme
dan hewan kecil seperti bakteri, fungi, cacing tanah, rodentisia, dll, juga memberi
perubahan yang nyata terhadap tanah.
Dalam komunitas hutan, lingkungan sangat kompleks, lebih stabil dan lebih
mudah diukur daripada hewan dan tumbuhan. Jadi lingkungan merupakan
landasan untuk menerangkan komunitas hutan yang mempengaruhi tumbuhan dan
A. Faktor Iklim
1. Cahaya matahari
Sinar matahari yang mencapai atmosfir sebagian akan direfleksikan dan
diabsorbsi oleh atmosfir itu sendiri, oleh awan dan partikel padat yang ada
diatmosfir, vegetasi serta permukaan bumi.
Sepertiga dari total radiasi matahari yang diterima akan direfleksikan
kembali ke angkasa. Awan memegang peran penting di sini karena merefleksikan
cahaya terbanyak, namun begitu refleksi dan pemencaran sinar matahari oleh
permukaan bumi juga penting.
Pada saat mendung, banyak dari radiasi ini yang ditahan oleh lapisan
atmosfir sehingga bumi tetap hangat. Suhu malam di permukaan bumi juga relatif
sejuk karena efek pemanasan radiasi di lapisan awan ini.
Total sinar matahari yang mencapai atmosfir adalah: 1.95 g cal cm-2menit-1
yang disebut solar constant. Panjang gelombang sinar matahari yang
mempengaruhi kehidupan di bumi terbagi 3 yaitu: ultra violet, sinar tampak, dan
near infra red.
Sinar matahari dengan panjang gelombang yang lebih pendek (ultra violet)
akan dibsorbsi oleh atmosfir. Sedangkan sinar matahari dengan panjang
gelombang 0.4 – 0.7 µm disebut sebagai cahaya tampak. Setengah dari total
energi matahari yang mencapai permukaan bumi merupakan sinar tampak. Pada
saat matahari meredup, sangat sedikit sinar ultraviolet yang mencapai permukaan
bumi dibanding sinar tampak.
Sinar tampak disebut illuminance dan dinyatakan dengan lumens foot--2 atau
lumens m-2. Illuminance biasa dipakai oleh system inggris sebagai foot candle
(ft-c), setara dengan 10.764 lumens m-2 (lux). Studi lanjut dalam mengukur
photosynthetically active radiation (PAR) yakni sinar matahari dengan panjang
gelombang 0.4 – 0.7 µm menggunakan kuantum atau photon flux density yang
dinyatakan dalam microensteins cm-2 waktu-1 (µe cm-2 s-1). Ukuran ini mengukur
jumlah total photon dalam spektrum tampak yang mengenai suatu permukaan. Ini
merupakan ukuran terbaik untuk mengukur PAR daripada illuminance.
Walaupun illuminance tidak dapat mengindikasikan energi radiasi dalam
banyak digunakan karena ketersediaan alat fotoelektrik light meter yang dapat
dikalibrasikan untuk mengukur respon visual. Dengan menggunakan nilai
rata-rata 1.42 g cm-2 m-1, solar illuminance maksimum pada permukaan laut yang
diterima pada saat cerah berkisar memiliki nilai ukuran 9.500 ft-c, sehingga angka
10.000 ft-c atau 108.000 lux biasa digunakan untuk menggambarkan sinar
matahari penuh (Spur and Barnes, 1980).
Daun-daun tajuk hutan akan mentransmit 10 – 25% sinar tampak yang
diterimanya. Namun kualitas radiasi yang mencapai lantai hutan sangat tergantung
pada sifat optikal dari daun di tajuk hutan.
Hubungan antara pengaruh cahaya dan pertumbuhan tanaman dikontrol oleh
system pigmen yang dikenal dengan phytochrome yang tersusun dari
chromophore dan protein. Chromophore adalah bagian yang pela terhadap
cahaya.
Phytocrome merah =============== Phytocrome infra merah menghambat perkecambahan merangsang perkecambahan
Phytocrome memiliki dua bentuk dengan sifat yang reversible yakni:
phytocrome merah yang mengabsorpsi sinar merah dan phytocrome infra merah
yang mengabsorpsi sinar infra merah. Biji yang sedang berimbibisi bila diberi
cahaya merah (6.400 A – 6.700 A) akan menyebabkan phytocrome merah berubah
menjadi phytocrome infra merah yang menimbulkan reaksi merangsang
perkecambahan, sebaliknya bila diberi cahaya infra merah (7.200 A – 7.500 A)
akan merubah phytocrome infra merah ke phytocrome merah yang menghambat
perkecambahan. Di alam cahaya merah mendominasi cahaya infra merah
sehingga pigmen phytocrome diubah ke phytocrome infra merah yang aktif
(Sutopo, 1985).
Iklim muncul sebagai interaksi radiasi sinar matahari dan atmosfir yang
mengelilingi bumi. Datangnya sinar matahari baik langsung atau tidak, cahaya
meningkatkan terjadinya fotosintesis dan panas yang menghangatkan air dan
tanah untuk berlanjutnya proses-proses kehidupan tumbuhan. Dari atmosfir
diperoleh O2, CO2 yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis dan kelembaban
Fotosintesis merupakan proses biologi yang dilakukan tanaman untuk
menunjang proses hidupnya yakni dengan memproduksi gula (karbohidrat) pada
tumbuhan hijau dengan bantuan energi sinar matahari, yang melalui sel-sel yang
berespirasi energi tersebut akan dikonversi menjadi energi ATP sehingga dapat
digunakan bagi pertumbuhannya. Reaksi umum dari proses fotosintesis adalah:
6 H2O + 6 CO2 CCahaya 6H12O6 + 6 O2 + e
Proses fotosintesis adalah reaksi yang hanya akan terjadi dengan keberadaan
sinar matahari, baik kualitas maupun kuantitasnya. Struktur, pertumbuhan dan
ketahanan tegakan hutan sangat dipengaruhi oleh faktor cahaya. Panjang relatif
siang dan malam juga turut mempengaruhi bagaimana tumbuhan dapat tumbuh
dan berkembang dalam lingkungan tersebut. Sinar matahari mempengaruhi suhu
udara dan secara tidak langsung mempengaruhi kondisi panas di sekitar dan di
dalam tubuh tanaman.
CO2 berada dalam konsentrasi yang rendah di atmosfir, namun ia
dibutuhkan dalam jumlah besar untuk fotosintesis dan dikeluarkan melalui
respirasi hewan dan tumbuhan. Jumlah CO2 udara di sekitar tajuk hutan berkisar
0.03 – 0.04%. curah hujan dan kabut secara substansial meningkatkan kandungan
CO2 udara. Selama musim hujan dan kabut, dengan cahaya yang rendah akan
menurunkan fotosintesis namun serapan CO2 meningkat. Rendahnya pergerakan
udara selama musim hujan dan kabut mencegah hilangnya CO2 dari hutan. CO2
di atmosfir meningkat dari tahun ke tahun yang disebabkan deforestasi, yakni
karbon yang dikeluarkan dari serapan bahan organik (tegakan). Pembakaran
fosil-fosil seperti batubara juga menambah konsentrasinya di atmosfir. Peningkatan ini
menstimulir peningkatan suhu udara yang dapat menimbulkan efek-efek negatif
yang tidak diharapkan.
Fotosintesis membutuhkan sejumlah besar CO2 yang akan diasimilasi oleh
tegakan. Diperkirakan lebih dari 27 metric ton gas dibutuhkan untuk
2. Suhu
Radiasi sinar matahari merupakan sumber panas yang mengendalikan suhu
di permukaan tanah. Di dalam hutan, pada waktu pohon-pohon menggugurkan
daun celah yang terbentuk akan memungkinkan masuknya sinar matahari. Di
bawah kondisi ini rata-rata suhu udara lebih tinggi dibanding sebelumnya. Saat
tajuk tertutup daun secara penuh kembali, suhu di dalam hutan akan menurun
sehingga lebih rendah daripada di luar hutan. Hal ini dapat dilihat pada table 1.
Tabel 1. Rata-rata suhu maksimum, minimum dan suhu rata-rata (oC) di bawah kondisi terbuka dan di bawah tajuk tanaman pinus putih.
Secara umum, suhu menurun dengan meningkatnya jarak dari equator
(latitude), Juga menurun dengan meningkatnya altitude. Variasi suhu berkisar
0.8oC/derajad latitude, atau 0.7oC/100 km dari equator. Suhu juga bervariasi
berdasarkan ketinggian tempat. Penurunan suhu udara berkisar 1.5 - 2oC di
pegunungan setiap naik 300 meter dari permukaan laut.
Fungsi proses-proses dalam tubuh tanaman secara umum dapat bertahan
pada kisaran 0 – 50oC agar sel tetap hidup, protein, aktivitas biologi dapat stabil
dan reaksi enzimatis berjalan aktif. Di hutan proses fotosintesis masih dapat
berlangsung hingga suhu udara 0oC, ini karena pada suhu tersebut
jaringan-jaringan tanaman masih memperoleh panas dari sinar matahari oleh radiasi
permukaan bumi sehingga fotosintesis masih bisa berlangsung hingga 70%.
Begitu suhu meningkat, aktivitas tanaman akan meningkat hingga ke batas
optimum, namun kemudian menurun hingga mencapai suhu kematian panas (heat
killing temperature). Proses-proses tanaman yang dipengaruhi oleh suhu adalah:
1. Aktivitas enzim yang mengkatalisasi reaksi biokimia khususnya
fotosintesis dan respirasi
2. Kelarutan CO2 dan O2 dalam sel tanaman
3. Transpirasi
4. Kemampuan akar mengabsorbsi air dan mineral dari tanah, dan
Fotosintesis adalah proses yang bergantung cahaya, berarti kecepatan
fotosintetis yakni kecepatan menambat CO2 dan energi matahari sangat tergantung
pada intensitas sinar matahari. Dengan pertimbangan kecepatan fotosintesis netto
pada tumbuhan meningkat dengan peningkatan intensitas cahaya, maka suatu saat
akan dapat terjadi peningkatan fotosintesis yang tidak diikuti oleh peningkatan
penambatan CO2 netto. Kondisi ini terjadi kerana kecepatan hilangnya CO2 dalam
proses respirasi lebih besar dibanding dengan kecepatan penambatan CO2 dalam
proses fotosintesis. Bila intensitas cahaya terus meningkat, maka pada suatu saat
akan dapat tercapai keseimbangan antara hilangnya CO2 pada respirasi dan CO2
yang ditambat pada proses fotosintesis. Suhu yang menyebabkan kondisi ini
disebut titik kompensasi suhu. Peningkatan kembali intensitas cahaya akan
menurunkan kecepatan fotosintesis hingga tercapai titik di mana peningkatan
intensitas cahaya tidak menghasilkan peningkatan penambatan CO2 yang disebut
dengan titik saturasi suhu. Setiap jenis tumbuhan menunjukkan titik saturasi dan
titik kompensasi yang berbeda, tergantung toleransi tumbuhan tersebut terhadap
variasi intensitas cahaya yang diterimanya.
Peningkatan suhu di atas suhu optimum menurunkan laju fotosintesis. Pada
suhu 30oC banyak enzim yang rusak dan pada suhu yang lebih tinggi lagi
enzim-enzim menjadi tidak berfungsi sehingga pertumbuhan menurun, namun respirasi
meningkat terus hingga suhu berkisar 50oC. Jika suhu ditingkatkan lagi akan
terjadi kerusakan sel, kondisi ini terjadi pada suhu 55oC.
Kematian jaringan tanaman, pada tanaman yang sedang aktif tumbuh dan
jaringan sukulen dapat terjadi akibat pembekuan yang cepat dan terbentuknya
kristal es dalam protoplasma. Pada saat suhu menurun, air yang sangat vital akan
ditarik dari protoplasma yang menyebabkan denaturasi dan akhirnya
menyebabkan kematian. Pada tanaman tropis kematian dapat terjadi pada suhu
berkisar 0 – 20oC.
3. Curah hujan
Seperti halnya suhu udara, curah hujan berbeda-beda menurut latitude dan
altitude. Penyebaran curah hujan terhadap permukaan bumi tergantung hubungan
mencapai beberapa tempat sepanjang lereng ketinggian. Udara yang ada menjadi
menurun kelembabannya untuk memberi kesempatan terjadinya hujan di elevasi
yang lebih tinggi. Pola curah hujan dipengaruhi oleh udara yang ada dan barrier
pegunungan. Di pantai pasifik, rata-rata curah hujan pada elevasi yang lebih
rendah akan meningkat tajam menurut elevasi yang bervariasi antara 13 hingga 17
mm/100m. maksimum curah hujan terjadi pada ketinggian 900 – 1.500 meter dari
permukaan laut di California Utara, di atas elevasi ini curah hujan menurun
menurut altitude.
4. Kelembaban
Air merupakan substansi anorganik yang paling dibutuhkan tanaman dalam
jumlah besar. Sumber air bagi tanaman berasal dari tanah, dan kelembaban
termasuk curah hujan. Curah hujan sangat penting karena ia mempengaruhi
kelembaban dalam tanah. Kelembaban udara juga amat mempengaruhi laju
kehilangan air dari daun melalui transpirasi.
Air di atmosfir berada dalam bentuk uap air. Berat aktual air/unit volume
udara disebut kelembaban absolut, sedangkan persentase uap air relative hingga
ke jumlah maksimum di mana udara dapat memegangnya disebut kelembaban
relatif.
Kapasitas memegang uap air oleh udara sangat dipengaruhi oleh suhu udara.
Pada suhu 27oC, udara dapat memegang dua kali uap air yang dapat dipegang oleh
udara pada suhu 16oC. Dengan kata lain kelembaban absolut pada suhu 27oC dua
kali lebih besar daripada 16oC pada saat kelembaban relatif 100% pada ke dua
suhu tersebut. Kelembaban absolute dapat diukur oleh: tekanan uap yang
dinyatakan dalam mm mercury atau bar. Sebagai contoh: kejenuhan udara pada
suhu 16oC akan meningkatkan kolom mercury sebesar 13 mm pada kondisi uap
air yang bebas udara, sedangkan pada suhu 27oC dengan dua kali bobot air yang
dapat ditahannya pada udara yang jenuh, peningkatan tersebut menjadi 26 mm
atau dua kali daripada suhu 16oC. Perbedaan antara tekanan uap aktual dan
tekanan uap jenuh pada suhu yang sama disebut: vapor pressure gradient atau
Gradient tekanan uap merupakan mekanisme udara yang mengendalikan
pergerakan air dalam tubuh tanaman dan dari tanah ke akar tanaman. Defisit
tekanan uap secara meluas lebih dikenal dengan istilah potensial air dengan
satuan bar (1 atm = 1 bar). Dengan demikian defisit tekanan air akan bernilai
negatif.
Menurut Sri dan Sudirman (1988) Dikenal tiga jenis potensial air tanah yang
dianggap mempengaruhi pertumbuhan tanaman, yaitu:
Ø = + + z
Di mana: Ø = Potensial total air tanah
= Potensoal matriks (disebabkan penarikan air kapiler/air yang
ditarik oleh matriks tanah
= Potensial osmotik (disebabkan zat terlarut dalam air tanah)
z = Potensial gravitasi atau gaya berat
5. Angin
Di daerah tropik biasanya kecepatan angin lebih rendah dibanding dengan
daerah subtropik. Akan tetapi badai guntur sering terjadi di daerah tropik terutama
di musim hujan. Angin kencang yang terjadi hanya beberapa menit sering
mendahului badai guntur ini. Sebagai akibatnya pohon-pohon hutan maupun
perkebunan sering hancur, kadang kala pengaruhnya mencapai areal
berhektar-hektar. Dengan demikian angin mampu mempengaruhi struktur dan komposisi
hutan.
Angin kencang di pantai laut yang terbuka memberi pengaruh mencolok
pada fisiognomi pepohonan dan semak. Ini disebabkan pengaruh udara kering
mengandung garam atas perkembangan kuncup di sisi atas pohon dan belukar
tersebut, sedangkan kuncup di sisi bawah lebih terlindung sehingga mampu
tumbuh. Akibatnya ke arah darat berkembang lahan hutan yang khas seperti
terpangkas.
Pada hutan pedalaman, kecepatan angin bergerak lebih rendah sehingga
vegetasi yang tumbuh cukup rapat dan pohon mampu tumbuh hingga ketinggian
6. Kesetimbangan energi
Sinar matahari penting bagi tumbuhan kerena merupakan satu-satunya
sumber energi untuk proses fotosintesis. Secara tidak langsung sinar matahari juga
menyediakan energi untuk segala proses kehidupan dalam biosfer. Permukaan
bumi merefleksikan kembali sinar infra merah bergelombang panjang ke atmosfir
yang bergerak ke angkasa, sementara atmosfir sendiri juga merefleksikan sinar
infra merah ke angkasa dan ke permukaan bumi. Dengan demikian tumbuhan dan
hewan juga terkena sinar infra merah dari permukaan bumi dan atmosfir. Sinar
matahari diterima bumi hanya pada siang hari. Sinar infra merah bekerja pada
siang maupun malam hari, ini memberi arti ekologi yang penting bagi kehidupan.
Di atmosfir, oksigen dan nitrogen membentuk lebih dari 99 persen udara
yang dengan mudah meneruskan cahaya matahari dari permukaan bumi ke
angkasa. Ini karena unsur ini tidak memiliki pita serapan yang berarti untuk
panjang gelombang infra merahnya. Dengan demikian jika hanya gas ini saja yang
menyusun atmosfir, maka batas suhu di bumi akan jauh lebih luas, dalam arti suhu
menjadi jauh lebih panas di siang hari dan jauh lebih dingin di malam hari.
Namun keberadaan karbondioksida dan uap air yang memiliki pita serapan
panjang gelombang infra merah mampu mengendalikan pertukaran cahaya
matahari antara bumi, surya dan angkasa, sehingga mengakibatkan penurunan
batas suhu di biosfir. Jumlah CO2 menurut volume tidak berbeda di seluruh biosfir
akibat pernafasan, pembakaran dan pembusukan, sehingga flux energi yang
disebabkan CO2 juga tidak banyak berbeda. Namun kandungan uap air sangat
beragam mulai dari 10% pada udara kering hingga 100% dalam udara yang jenuh
air. Ini berarti dalam habitat gurun dengan kondisi udara kering dan langit bebas
dari awan, setiap jasad hidup terpaksa mengalami suhu yang ekstrim. Selama
siang hari jasad itu memancarkan sinar infra merah, pada saat yang sama ia
menerima sinar matahari dan pancaran dari atmosfir, akibatnya suhu jasad
tersebut meningkat. Sebaliknya di malam hari sementara jasad tersebut
memancarkan sinar infra merah, ia tidak menerima sinar surya atau pancarannya
dari atmosfir sehingga menyebabkan suhunya lebih rendah. Bila pada siang hari
langit tertutup awan, uap air di awan akan menyerap sebagian sinar surya
bertambah dalam awan akan mengeluarkan pancaran sinar infra merah ke dalam
tanah daripada yang dipancarkan oleh jasad tersebut, sehingga menyebabkan
perasaan lebih hangat bagi jasad tersebut.
B. Faktor fisiografi dan Edafis
1. Topografi
Faktor fisiografi merupakan faktor nir-hidup yang khas pada suatu habitat.
Salah satu faktor ini adalah topografi yang berhubungan dengan bentuk
permukaan daratan dan mencakup ketinggian, kemiringan lereng, serta lapisan
geologi tanah. Bentuk permukaan tanah ini mempengaruhi sifat dan sebaran
komunitas tumbuhan.
Ketinggian yang lebih tinggi menyebabkan perbedaan iklim seperti anginm
suhu yang lebih rendah dan kelembaban yang ekstrim,serta curah hujan. Bentuk
bentang alam tertentu juga menentukan jumlah energi matahari yang mencapai
tanah. Ini menerangkan terdapatnya komunitas yang khas yang hidup di tebing
terjal, gua, alur dan lereng bukit yang curam. Keterjalan lereng juga
mempengaruhi gerakan air dan tanah, sehingga pengikisan terjadi pada
permukaan lereng yang miring dan paling sedikit dibagian lembahnya. Pengikisan
yang hebat akan terjadi pada permukaan tanpa vegetasi sehingga menyebabkan
terbentuknya alur pada tebing-tebing.
2. Tanah
Formasi tanah merupakan hasil pelapukan batuan dari proses geologi yang
terbentuk akibat interaksi dari iklim, bahan induk, relief, organisme dan waktu.
Tanah dapat dianggap sebagai lapisan tipis alami yang menutupi permukaan
bumi yang menunjang kehidupan. Tanah terbentuk dari batuan atau bahan induk
lainnya melalui proses pelapukan. Pelapukan awal dimulai melalui pelapukan
mekanis batuan induk menjadi bahan induk yang dibantu oleh perubahan suhu
dan hujan. Selanjutnya akar tumbuhan yang hidup berkoloni serta organisme lain
seperti cacing tanah, semut dan serangga membantu pemecahan dan
penghancuran bahan yang keras yang menghasilkan bahan yang lebih halus. Pada
tertentu dapat hidup di bawah kondisi ini, seperti: lumut. Matinya tumbuhan,
organisme lainnya, serta pelapukan bahan induk lebih lanjut menghasilkan humus
dan lapisan tanah dan tumbuhan yang dapat tumbuh lebih banyak lagi. Akar
tumbuhan yang lebih besar dapat menembus batuan dan bahan induk yang lebih
dalam sehingga membatu dalam proses pelapukan mekanisnya.
Selain proses pelapukan fisikan pelapukan kimia juga penting di mana
keduanya saling berkaitan yang membantu kegiatan satu dengan lainnya. Akibat
pelapukan fisika mendorong terjadinya pelapukan kimia yang melibatkan reaksi
permukaan. CO2 dan asam-asam yang terlarut dalam air hujan dapat mengikis
permukaan batuan. Asam-asam karbonat bersama dengan asam lainnya yang
terbentuk oleh dekomposisi bahan tumbuhan mati menghasilkan reaksi hidroksida
sejumlah unsur.
Beberapa sifat tanah yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman yang
tumbuh di atasnya terbagi atas sifat fisik, kima dan biologi tanah. Sifat fisik tanah
mencakup warna tanah, tekstur, struktur, bulk density, permeabilitas dan stabilitas
agregat.
Warna tanah walaupun kegunaannya kecil namun dapat dijadikan petunjuk
sifat-sifat tanah. Misalnya warna gelap mencirikan kandungan bahan organic yang
tinggi, warna kelabu menunjukkan pengaruh air dominan, sedangkan warna merah
menunjukkan tanah-tanah yang telah mengalami pelapukan lanjut.
Tekstur tanah merupakan perbandingan relatif fraksi tanah terdiri dari pasir
2 mm – 50 µ, debu berukuran 50 µ - 2 µ, dan liat berukuran lebih kecil dari 2 µ.
Tekstur yang paling baik bagi pertumbuhan tanaman adalah lempung karena ia
menyediakan kondisi yang paling disukai bagi pertumbuhan tanaman (gambar 6).
Struktur tanah menyatakan penyusunan butir-butir primer (pasir, debu dan
liat) menjadi butir-butir majemuk (agregat) yang dibatasi oleh bidang lemah satu
sama lainnya. Beberapa tipe struktur tanah terdiri atas tanah berstruktur dan tanpa
struktur. Tipe struktur terdiri atas, gumpal, tiang, remah, dll. Sedangkan tanpa
struktur terbagi atas lepas dan pejal (massive).
Tanah terdiri atas tiga fase yakni padat, cair dan gas. Fase air menempati
ruang kosong di antara zarah-zarah padat. Kemampuan tumbuhan untuk menyerap
dalam tiga golongan, yakni: air higroskopis (air yang mengisi pori mikro tanah),
air kapiler dan air gravitasi. Penahan air menimbulkan tegangan yang dipengaruhi
oleh jumlah air yang ada. Makin sedikit air makin besar tegangan dan energi yang
dibutuhkan tanaman untuk memperoleh air). Kondisi air tanah yang tersedia bagi
pertumbuhan tanaman berada pada kondisi kapasitas lapang (gambar 7).
Tanah yang bertekstur dan dianggap baik umumnya memiliki ruang pori
total sebesarl 50%, yakni ruang pori diantara pasir, debu, liat dan diantara agregat
tanah. Bulk density merupakan berat suatu volume tertentu dari tanah dalam
keadaan tidak terganggu. Makin padat suatu tanah maka bulk density makin
meningkat. Untuk tanah mineral biasanya bulk density bernilai 1 – 1.3 g cm-3.
Sifat kimia mencakup pH tanah, kadar bahan organik, serta kandungan
unsur hara yang terkandung dalam tanah. Sedangkan sifat biologi mencakup
aktivitas mikroorganisme, cacing tanah, serangga tanah, dll. Kesemua sifat tanah
ini sangat mempengaruhi kesuburan tanah serta mencirikan sifat tanah di suatu
tempat.
3. Lapis alas geologi
Batuan induk memiliki sifat tertentu yang mencirikan kandungan
mineralnya yang khas. Hal ini mengakibatkan kandungan unsur-unsur dari
pelapukan batuan ini juga berbeda-beda. Sifat kimia batuan induk sangat
mempengaruhi sifat tumbuhan yang tumbuh di daerah tersebut, kecuali tumbuhan
lain yang tidak dipengaruhi oleh susunan kimia yang khas tersebut.
III. PERAN HUTAN TERHADAP LINGKUNGAN
3.1. Peran Hutan
Hutan bukanlah warisan nenek moyang, tetapi pinjaman anak cucu kita yang
harus dilestarikan. Jika terjadi bencana, maka dipastikan, biaya 'recovery' jauh
lebih besar ketimbang melakukan pencegahan secara dini. Begitu pentingnya
fungsi hutan sehungga pada 21 Januari 2004 Presiden Megawati merasa perlu
mencanangkan Gerakan Nasional Rehabilitasi Hutan dan Lahan (GN-RHL) yaitu
gerakan moral yang melibatkan semua komponen masyarakat bangsa untuk
memperbaiki kondisi hutan dan lahan kritis. Dengan harapan, agar lahan kritis itu
dapat berfungsi optimal, yang juga pada gilirannya bermanfaat bagi masyarakat
sendiri. Tujuan melibatkan komponen masyarakat, tentu saja, agar mereka
menyadari bahwa hutan dan lingkungan itu sangat penting dijaga kelestariannya.
Hutan memiliki fungsi yang penting bagi kehidupan manusia diantaranya sebagai
berikut:
1. Pelestarian Plasma Nutfah
Plasma nutfah merupakan bahan baku yang penting untuk pembangunan di
masa depan, terutama di bidang pangan, sandang, papan, obat-obatan dan industri.
Penguasaannya merupakan keuntungan komparatif yang besar bagi Indonesia di
masa depan. Oleh karena itu, plasma nutfah perlu terus dilestarikan dan
dikembangkan bersama untuk mempertahankan keanekaragaman hayati.
2. Penahan dan Penyaring Partikel Padat dari Udara
Udara alami yang bersih sering dikotori oleh debu, baik yang dihasilkan
oleh kegiatan alami maupun kegiatan manusia. Dengan adanya hutan, partikel
padat yang tersuspensi pada lapisan biosfer bumi akan dapat dibersihkan oleh
tajuk pohon melalui proses jerapan dan serapan. Partikel yang melayang-layang di
permukaan bumi sebagian akan terjerap pada permukaan daun, khususnya daun
yang berbulu dan yang mempunyai permukaan yang kasar dan sebagian lagi
terserap masuk ke dalam ruang stomata daun. Ada juga partikel yang menempel
pada kulit pohon, cabang dan ranting. Dengan demikian hutan menyaring udara
3. Penyerap Partikel Timbal dan Debu Semen
Kendaraan bermotor merupakan sumber utama timbal yang mencemari
udara di daerah perkotaan. Diperkirakan sekitar 60-70 % dari partikel timbal di
udara perkotaan berasal dari kendaraan bermotor. Hutan dengan kanekaragaman
tumbuhan yang terkandung di dalamnya mempunyai kemampuan menurunkan
kandungan timbal dari udara.
Debu semen merupakan debu yang sangat berbahaya bagi kesehatan, karena
dapat mengakibatkan penyakit sementosis. Oleh karena itu debu semen yang
terdapat di udara bebas harus diturunkan kadarnya.
4. Peredam Kebisingan
Pohon dapat meredam suara dan menyerap kebisingan sampai 95% dengan
cara mengabsorpsi gelombang suara oleh daun, cabang dan ranting. Jenis
tumbuhan yang paling efektif untuk meredam suara ialah yang mempunyai tajuk
yang tebal dengan daun yang rindang. Berbagai jenis tanaman dengan berbagai
strata yang cukup rapat dan tinggi akan dapat mengurangi kebisingan, khususnya
dari kebisingan yang sumbernya berasal dari bawah.
5. Mengurangi Bahaya Hujan Asam
Pohon dapat membantu dalam mengatasi dampak negatif hujan asam
melalui proses fisiologis tanaman yang disebut proses gutasi. Proses gutasi akan
memberikan beberapa unsur diantaranya ialah : Ca, Na, Mg, K dan bahan organik
seperti glumatin dan gula. Bahan an-organik yang diturunkan ke lantai hutan dari
tajuk melalui proses troughfall dengan urutan K>Ca> Mg>Na baik untuk tajuk
dari tegakan daun lebar maupun dari daun jarum.
Hujan yang mengandung H2SO4 atau HNO3 apabila tiba di permukaan daun
akan mengalami reaksi. Pada saat permukaan daun mulai dibasahi, maka asam
seperti H2SO4 akan bereaksi dengan Ca yang terdapat pada daun membentuk
garam CaSO4 yang bersifat netral. Dengan demikian adanya proses intersepsi dan
gutasi oleh permukaan daun akan sangat membantu dalam menaikkan pH,
sehingga air hujan menjadi tidak begitu berbahaya lagi bagi lingkungan. pH air
hujan yang telah melewati tajuk pohon lebih tinggi, jika dibandingkan dengan pH
6. Penyerap Karbon-monoksida
Mikro organisme serta tanah pada lantai hutan mempunyai peranan yang
baik dalam menyerap gas. Tanah dengan mikroorganismenya dapat menyerap gas
ini dari udara yang semula konsentrasinya sebesar 120 ppm (13,8 x 104 ug/m3)
menjadi hampir mendekati nol hanya dalam waktu 3 jam saja.
7. Penyerap Karbon-dioksida dan Penghasil Oksigen
Hutan merupakan penyerap gas CO2 yang cukup penting, selain dari
fito-plankton, ganggang dan rumput laut di samudera. Cahaya matahari akan
dimanfaatkan oleh semua tumbuhan baik di hutan kota, hutan alami, tanaman
pertanian dan lainnya dalam proses fotosintesis yang berfungsi untuk mengubah
gas CO2 dan air menjadi karbohidrat dan oksigen. Dengan demikian proses ini
sangat bermanfaat bagi manusia, karena dapat menyerap gas yang bila
konsentrasinya meningkat akan beracun bagi manusia dan hewan serta akan
mengakibatkan efek rumah kaca. Di lain pihak proses ini menghasilkan gas
oksigen yang sangat diperlukan oleh manusia dan hewan.
8. Penahan Angin
Angin kencang dapat dikurangi 75-80% oleh suatu penahan angin yang
berupa hutan kota.
9. Penyerap dan Penapis Bau
Daerah yang merupakan tempat penimbunan sampah sementara atau
permanen mempunyai bau yang tidak sedap. Tanaman dapat menyerap bau secara
langsung, atau tanaman akan menahan gerakan angin yang bergerak dari sumber
bau.
10. Mengatasi Penggenangan
Daerah bawah yang sering digenangi air perlu ditanami dengan jenis
tanaman yang mempunyai kemampuan evapotranspirasi yang tinggi. Jenis
tanaman yang memenuhi kriteria ini adalah tanaman yang mempunyai jumlah
11. Mengatasi Intrusi Air Laut dan Abrasi
Kota-kota yang terletak di tepi pantai seperti DKI Jakarta pada beberapa
tahun terakhir ini dihantui oleh intrusi air laut. Pemilihan jenis tanaman dalam
pembangunan hutan kota pada kota yang mempunyai masalah intrusi air laut
harus betul-betul diperhatikan. Upaya untuk mengatasi masalah ini yakni
membangun hutan lindung kota pada daerah resapan air dengan tanaman yang
mempunyai daya evapotranspirasi yang rendah.
Hutan berupa formasi hutan mangrove dapat bekerja meredam gempuran
ombak dan dapat membantu proses pengendapan lumpur di pantai. Dengan
demikian hutan selain dapat mengurangi bahaya abrasi pantai, juga dapat berperan
dalam proses pembentukan daratan.
12. Produksi Terbatas
Hutan memiliki fungsi in-tangible juga tangible. Sebagai contoh, pohon
mahoni di hutan kota Sukabumi sebanyak 490 pohon telah dilelang dengan harga
Rp. 74 juta. Penanaman dengan tanaman yang menghasilkan biji atau buah yang
dapat dipergunakan untuk berbagai macam keperluan warga masyarakat dapat
meningkatkan taraf gizi dan penghasilan masyarakat.
13. Ameliorasi Iklim
Salah satu masalah penting yang cukup merisaukan penduduk perkotaan
adalah berkurangnya rasa kenyamanan sebagai akibat meningkatnya suhu udara di
perkotaan. Hutan kota dapat dibangun untuk mengelola lingkungan perkotaan
agar pada saat siang hari tidak terlalu panas, sebagai akibat banyaknya jalan aspal,
gedung bertingkat, jembatan layang, papan reklame, menara, antene pemancar
radio, televisi dan lain-lain. sebaliknya pada malam hari dapat lebih hangat karena
tajuk pepohonan dapat menahan radiasi balik (reradiasi) dari bumi.
14.Pelestarian Air Tanah
Sistem perakaran tanaman dan serasah yang berubah menjadi humus akan
memperbesar jumlah pori tanah. Karena humus bersifat lebih higroskopis dengan
Jika hujan lebat terjadi, maka air hujan akan turun masuk meresap ke
lapisan tanah yang lebih dalam menjadi air infiltrasi dan air tanah dan hanya
sedikit yang menjadi air limpasan. Dengan demikian pelestarian hutan pada
daerah resapan air dari kota yang bersangkutan akan dapat membantu mengatasi
masalah air dengan kualitas yang baik.
15. Penapis Cahaya Silau
Manusia sering dikelilingi oleh benda-benda yang dapat memantulkan
cahaya seperti kaca, aluminium, baja, beton dan air. Apabila permukaan yang
halus dari benda-benda tersebut memantulkan cahaya akan terasa sangat
menyilaukan dari arah depan, akan mengurangi daya pandang pengendara.
Keefektifan pohon dalam meredam dan melunakkan cahaya tersebut bergantung
pada ukuran dan kerapatannya.
16. Mengurangi Stress, Meningkatkan Pariwisata dan Pencinta Alam
Kehidupan masyarakat di lingkungan hidup kota mempunyai kemungkinan
yang sangat tinggi untuk tercemar, baik oleh kendaraan bermotor maupun
industri. Petugas lalu lintas sering bertindak galak serta pengemudi dan pemakai
jalan lainnya sering mempunyai temperamen yang tinggi diakibatkan oleh
cemaran timbal dan karbon-monoksida. Oleh sebab itu gejala stress (tekanan
psikologis) dan tindakan ugal-ugalan sangat mudah ditemukan pada anggota
masyarakat yang tinggal dan berusaha di kota atau mereka yang hanya bekerja
untuk memenuhi keperluannya saja di kota. Hutan kota juga dapat mengurangi
kekakuan dan monotonitas.
3.2. Kerusakan Hutan, dan Lingkungan
Ternyata dengan semakin tidak harmonisnya hubungan manusia dengan
alam tumbuhan mengakibatkan keadaan lingkungan di perkotaan menjadi hanya
maju secara ekonomi namun mundur secara ekologi. Padahal kestabilan kota
secara ekologi sangat penting, sama pentingnya dengan nilai kestabilannya secara
ekonomi. Oleh karena terganggunya kestabilan ekosistem perkotaan, maka alam
menunjukkan reaksinya berupa: meningkatnya suhu udara, penurunan air tanah,
berupa air minum berbau, mengandung logam berat, pencemaran udara seperti
meningkatnya kadar CO2, ozon, karbon-dioksida, oksida nitrogen dan belerang,
debu, suasana yang gersang, monoton, bising dan kotor.
Dalam waktu dua tahun terakhir kita merasakan peristiwa alam, seperti
bencana banjir dan longsor. Diawali banjir bandang di Pacet, Mojokerto, Jawa
Timur, pada 11 Desember 2002. Tak kurang dari 26 orang meninggal dunia
dengan tragis. Di awal tahun 2003, banjir badang Jakarta mengakibatkan beberapa
penduduk tewas, puluhan ribu masyarakat harus mengungsi di Jakarta, Tangerang,
dan Bekasi. Akibat ikutan lain, adanya banjir di Jakarta ini melumpuhkan kegiatan
sektor swasta, termasuk pengiriman barang-barang ekspor mereka.
Di Mandalawangi, Garut, Jawa Barat pada tanggal 28 Januari 2003 telah
terjadi tanah longsor dengan jumlah korban meninggal 21 orang. Memasuki akhir
musim penghujan tahun 2002/2003 dikejutkan dengan peristiwa hujan lebat dan
longsor di Flores, yang kemudian disusul peristiwa alam yang didominasi oleh
kekeringan di Pantura Pulau Jawa. Pada akhir 2003 terjadi bencana banjir
bandang yang sangat dahsyat di Bukit Lawang; Bahorok, Sumatera Utara pada
tanggal 2 November 2003 yang membawa korban tidak kurang dari 134 orang
meninggal serta ratusan lainnya hilang. Pada Desember 2003 beberapa wilayah
Jambi terendam banjir sampai sekitar seminggu. Yang terakhir adalah peristiwa
banjir besar di kota Mojokerto 4-5 Februari 2004.
Peristiwa alam dan lingkungan tersebut sebenarnya menunjukkan bahwa
alam sedang bergolak menuju keseimbangan baru. Kondisi ini akan terus bergerak
menyesuaikan diri terhadap intervensi manusia yang tidak pernah berhenti
mempengaruhinya, serta kemungkinan perubahan alam itu sendiri yang perlu
dicermati. Proses alam dalam menuju keseimbangan baru ini sering kurang bisa
ditangkap maknanya oleh manusia, sebaliknya manusia seringkali saling
menyalahkan bukannya mencari solusi yang arif.
Bencana alam, seperti banjir, yang terjadi pada tahun 2003 dan yang
berlanjut sampai awal tahun 2004 kalau ditelusuri disebabkan oleh dua kelompok
faktor yakni faktor yang tidak dapat dikendalikan manusia dan faktor yang dapat
dikendalikan manusia. Curah hujan kecepatan angin, dan geologi merupakan
faktor-faktor yang berpengaruh pada peristiwa alam yang menimbulkan bencana dua
tahun terakhir ini menunjukkan bahwa ada faktor alamiah yang tidak bisa
dikendalikan manusia, tetapi juga banyak faktor yang sebetulnya berasal dari
intervensi manusia, termasuk arah kebijakan yang tidak tepat. Curah hujan dan
intensitas hujan yang tinggi, angin kencang, gempa bumi, dan letusan gunung
berapi merupakan contoh-contoh faktor alam yang tidak bisa dikendalikan
manusia. Sedangkan masalah invasi spesies eksotik, illegal logging di kawasan
hutan, pemukiman, dan budidaya pertanian di lereng gunung merupakan bentuk
intervensi yang sebetulnya dapat dikendalikan manusia. Semua itu berpengaruh
besar terhadap peristiwa banjir bandang dan tanah longsor. Antara faktor alam dan
faktor manusia sangat sulit dipisahkan karena adanya interaksi timbal balik dalam
IV. PUSTAKA
Ewusie, J. Y. 1990. Pengantar Ekologi Tropika. Membicarakan alam tropika Afrika, Asia, Pasifik dan dunia baru. Penerbit ITB Bandung. 369 hlm.
Kusmana C. dan Istomo, 1995. Ekologi hutan. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Spurr S.H. and B.V. Barnes, 1980. Forest ecology. John Wiley and Sons, Inc.USA. Third edition. 686 hlm.
Sri S.H. dan Sudirman Y., 1988. Fisiologi stres lingkungan. PAU Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. 235 hlm.