KETERKAITAN ANTARA KETINGGIAN POHON DENGAN DIAMETER
DAN KONDUKTIVITAS HIDROLIK PEMBULUH XILEM
RANTING POHON DI HUTAN PROVINSI JAMBI
JAMALUDDINSYAH
BIOLOGI TUMBUHAN SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2021
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Keterkaitan antara Ketinggian Pohon dengan Diameter Xilem dan Konduktivitas Hidrolik Pembuluh Xilem Ranting Pohon di Hutan Provinsi Jambi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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.Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, 01 Februari 2021
Jamaluddinsyah
RINGKASAN
JAMALUDDINSYAH. Keterkaitan antara Ketinggian Pohon dengan Diameter Xilem dan Konduktivitas Hidrolik Pembuluh Xilem Ranting Pohon di Hutan Provinsi Jambi. Dibimbing oleh TRIADIATI dan SULISTIJORINI.
Transpor air pada pohon terjadi melalui pembuluh xilem yang bersambung dari akar hingga ke kanopi. Kemampuan tiap pembuluh xilem untuk mentranspor air pada tumbuhan berbeda – beda yang ditentukan oleh jumlah, luas, dan panjang pembuluh xilem. Kemampuan pembuluh xilem pada proses transpor air dikenal dengan konduktivitas hidrolik. Konduktivitas hidrolik berperan penting pada banyak aspek fisiologi tumbuhan seperti: transpirasi, asimilasi CO2, pertumbuhan, dan produktivitas. Pohon dengan efisiensi hidrolik yang baik menjadi syarat penting untuk mempertahankan produktivitas pohon yang besar dan tinggi. Penelitian – penelitian sebelumnya tentang hubungan antara ketinggian pohon dengan konduktivitas hidrolik dilakukan pada spesies yang sama dan terbatas, sehingga informasi mengenai hubungan antara ketinggian pohon dengan konduktivitas hidrolik masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh tinggi pohon terhadap diameter dan konduktivitas hidrolik pembuluh xilem ranting, hubungan diameter dan kerapatan pembuluh xilem serta hubungan konduktivitas hidrolik dengan kekerasan kayu pada dua lokasi penelitian.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2018 – Maret 2019. Pengumpulan data dilakukan di hutan Harapan dan hutan Bukit duabelas Provinsi Jambi. Data sampel berupa ranting paling atas (upper-canopy twigs) diambil dari plot berukuran 50 m x 50 m yang secara keseluruhan berjumlah 8 plot (4 plot di hutan harapan dan 4 plot di bukit duabelas). Setiap sampel dikumpulkan dari pohon yang memiliki ketinggian setinggi dada > 10 cm sebanyak 10 sampel per pohon. Pengambilan sampel menggunakan bigshot line launcher dan tinggi pohon diukur menggunakan laser rangerfinder vertex III. Sampel disayat melintang dengan menggunakan sliding microtome. Pewarnaan sampel sayatan melintang ranting menggunakan campuran 0.65% alcian blue: 0.35% safranin (w/v), kemudian sampel difoto dengan photomicroscope kemudian dilakukan pengukuran pada pembuluh xilem dengan menggunakan perangkat lunak Adobe Photoshop dan ImageJ. Data kuantitatif dianalisis menggunakan perangkat lunak R. Hubungan dan pengaruh tinggi pohon, diameter xilem, dan konduktivitas hidrolik pembuluh xilem dianalisis menggunakan korelasi dan regresi.
Hasil uji regresi menunjukkan bahwa ketinggian pohon aktual (tinggi pohon sebenarnya) maupun ketinggian pohon maksimum (ketingian maksimal pohon dapat tumbuh) berpengaruh positif terhadap diameter dan konduktivitas hidrolik pembuluh xilem ranting, sehingga hasil tersebut menunjukkan bahwa diameter pembuluh xilem dan konduktivitas hidrolik meningkat seiring dengan pertambahan ketinggian pohon. Diameter pembuluh xilem juga meningkat seiring dengan pertambahan diameter pohon setinggi dada. Sebaliknya, diameter pembuluh xilem dan konduktivitas hidrolik menurun seiring dengan bertambahnya kepadatan kayu. Kata kunci: kerapatan pembuluh xilem, konduktivitas hidrolik, kekerasan kayu
SUMMARY
JAMALUDDINSYAH. Linkage between Tree Height, Diameter and Hydraulic Conductivity of Twigs Xylem Vessels in Jambi Forests. Supervised by TRIADIATI and SULISTIJORINI.
Water transport in trees occurs through xylem vessels that extend from the roots to the canopy. The ability of each xylem vessel to transport water in plants varies depending on the number, area, and length of the xylem vessels. The ability of the xylem vessels in the water transport process is known as hydraulic conductivity. Hydraulic conductivity plays an important role in many aspects of plant physiology such as: transpiration, CO2 assimilation, growth and productivity. Trees with good hydraulic efficiency are an important requirement to maintain large and high tree productivity. Previous studies on the relationship between tree height and hydraulic conductivity were carried out within and limited species, therefore, information on the relationship between tree height and hydraulic conductivity is still limited. This study aims to analyze the effect of tree height on the diameter and hydraulic conductivity of the xylem vessels of the twigs. Investigate the relationship between the diameter and density of the xylem vessels and asses the relationship between hydraulic conductivity and wood density in the two research locations.
The research was conducted in October 2018 - March 2019. Data collection was carried out in Harapan forest and Bukit duabelas forest, Jambi Province. Twigs samples of upper-canopy twigs were taken from plots measuring 50 m x 50 m, in total of 8 plots (4 plots in Harapan Forest and 4 plots in Bukit Duabelas). Each sample was collected from trees with a height at breast height> 10 cm as many as 10 samples per tree. Sampling was taken using a bigshot line launcher and tree height was measured using a laser rangefinder vertex III. The samples were cut using a sliding microtome. The staining of the cross section of the twig samples used a mixture of 0.65% alcian blue: 0.35% safranin (w / v), then the sample was photographed with a photomicroscope and the xylem vessels were measured using Adobe Photoshop and ImageJ software. Quantitative data were analyzed using R software. The relationship and influence of tree height, xylem diameter, and hydraulic conductivity of xylem vessels were analyzed using regression and correlation.
The regression test results showed that the actual tree height and maximum tree height have a positive effect on the diameter and hydraulic conductivity of the xylem vessels of the twigs. Therefore, these results indicated that the xylem vessel diameter and hydraulic conductivity increase with the increase in tree height. The diameter of the xylem vessels also increases with the increase in the diameter of the tree at breast height. In contrast, xylem vessel diameter and hydraulic conductivity decrease with increasing wood density.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2021
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Biologi Tumbuhan
KETERKAITAN ANTARA KETINGGIAN POHON DENGAN DIAMETER
DAN KONDUKTIVITAS HIDROLIK PEMBULUH XILEM RANTING
POHON DI HUTAN PROVINSI JAMBI
BIOLOGI TUMBUHAN SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2021
Tim Penguji pada Ujian Tesis: 1 Dr Turhadi, M.Si
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2018 ini ialah konduktivitas hidrolik, dengan judul Keterkaitan antara Ketinggian Pohon dengan Diameter Xilem dan Konduktivitas Hidrolik Pembuluh Xilem Ranting Pohon di Hutan Provinsi Jambi.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Dra Triaiati dan Ibu Dr Ir Sulistijorini selaku pembimbing, serta Dr Martyna M. Kotowska yang telah banyak memberi saran. Ucapan terima kasih disampaikan pada semua dosen di Program Studi Biologi Tumbuhan atas semua ilmu yang diberikan kepada penulis selama menempuh program magister. Selain itu ucapan terima kasih dari penulis untuk teman – teman Biologi Tumbuhan angkatan 2018 yang telah banyak mensupport selama pembuatan tesis ini dan juga terima kasih penulis kepada Rangers khususnya Khairul Anwar yang telah banyak membantu selama di lapangan. Ucapan terima kasih disampaikan kepada tim CRC 990 EFForTS yang telah membantu dalam pembuatan naskah publikasi. Terkhusus ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada istri tercinta yang selalu mendukung, membantu dan memberikan semangat selama ini. Terakhir, kepada semua yang telah membantu, penulis akan mengingat kebaikan-kebaikan semuanya. Now and Always.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, 01 Februari 2021
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Tujuan Penelitian 2 1.4 Manfaat Penelitian 3 II TINJAUAN PUSTAKA 42.1 Hubungan Air dan Tumbuhan 4
2.2 Struktur Pembuluh Xilem 4
2.3 Aliran Air Melalui Xilem 5
2.4 Konduktivitas Hidrolik dan Ketinggian Pohon 6
III METODE 8
3.1 Waktu dan Tempat 8
3.2 Pengumpulan Data 8
3.3 Prosedur Pengolahan Data 9
3.4 Perhitungan Konduktivitas Hidrolik 10
3.5 Prosedur Analisis Data 10
IV HASIL DAN PEMBAHASAN 11
4.1 Tinggi Pohon dan Sifat Hidrolik Pembuluh Xilem 11
4.2 Diameter Pembuluh Xilem 14
4.3 Hubungan Kekerasan Kayu dengan Konduktivitas Hidrolik Xilem 15
V SIMPULAN DAN SARAN 17
5.1 Simpulan 17
5.2 Saran 17
DAFTAR PUSTAKA 18
LAMPIRAN 25
DAFTAR GAMBAR
1 Peta lokasi penelitian. Lokasi penelitian terletak di batu sawar (Hutan Bukit Duabelas) dan muara bulian (Hutan Harapan), Kabupaten
Batang Hari, Provinsi Jambi. 9
2 Hubungan antara ketinggian aktual berbagai spesies pohon di hutan hujan tropis dengan kerapatan pembuluh xilem (A), diameter hidrolik pembuluh xilem (C), dan konduktivitas hidrolik (D). Tinggi pohon tidak berhubungan terhadap luas area lumen (B). 11 3 Hubungan antara diameter pohon setinggi dada (DBH) dengan kayu
(WD) (A), diameter hidrolik pembuluh kekerasan xilem (Dh) (B). 12 4 Hubungan antara ketinggian maksimum berbagai spesies pohon di
lokasi penelitian kerapatan pembuluh xilem (A), diameter hidrolik pembuluh xilem (C), dan konduktivitas hidrolik (D), Ketinggian pohon tidak berhubungan dengan luas area lumen pembuluh xilem (B). 13 5 Pengelompokkan ukuran dan sebaran sel pembuluh xilem. Diameter
xilem rata-rata terkecil (A), Diameter pembuluh xilem rata-rata sedang (B), dan Diameter pembuluh xilem rata-rata terbesar (C). 15 6 Hubungan antara kekerasan kayu (WD) terhadap konduktivitas
