DAFTAR ISI
Berkala Ilmiah IlmuPengetahuan dan Teknologi Kehutanan
jht
ISSN 2337-7771 E-ISSN 2337-7992
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 1 Maret 2014
HASIL AIR PENGGUNAAN LAHAN HUTAN DALAM MENYUMBANG ALIRAN SUNGAI
Edy Junaidi
KAYU SISA PENJARANGAN DAN TEBANG HABIS HUTAN TANAMAN JATI
Ahmad Budiaman, Devi Muhtariana, dan Nensi Yunita Irmawati
PERENCANAAN PEMBERDAYAAN MASYARAKAT SEKITAR HUTAN MELALUI ANEKA USAHA KEHUTANAN (Studi di Dinas Kehutanan Kabupaten Malang)
Hari Wijayanto, Agus Suryono dan Tjahjanulin Domai
KINERJA INDUSTRI KAYU LAPIS DI KALIMANTAN SELATAN MENUJU EKOEFISIENSI
Darni Subari
KARAKTERISTIK JENIS POHON PADA BERBAGAI TIPE LOKASI HUTAN KOTA DI PEKANBARU PROPINSI RIAU
Anna Juliarti
KAJIAN DINAMIKA HARA TANAH PADA EMPAT PERLAKUAN
Ary Widiyanto
STRUKTUR DAN DIMENSI SERAT PELEPAH KELAPA SAWIT
Lusita Wardani, Faisal Mahdie, dan Yusuf Sudo Hadi
KAJIAN BENTANG LAHAN EKOLOGI FLORISTIK HUTAN RAWA GAMBUT BERBASIS CITRA PENGINDERAAN JAUH DI SUB DAS SEBANGAU
Raden Mas Sukarna
PENGARUH TEKNIK PENGENDALIAN PENYAKIT BENIH TERHADAP VIABILITAS BENIH TEMBESU
(Fagraea fagrans Roxb)
Tati Suharti, Yulianti Bramasto dan Naning Yuniarti
KERUSAKAN TANAH YANG TERJADI AKIBAT SLIP PADA KEGIATAN PENGANGKUTAN KAYU
Yuniawati dan Sona Suhartana
UJI VIABILITAS DAN SKARIFIKASI BENIH BEBERAPA POHON ENDEMIK HUTAN RAWA GAMBUT KALIMANTAN TENGAH
Siti Maimunah
ANALISA USAHA LEBAH MADU HUTAN DAN KUALITASNYA
Fatriani, Arfa Agustina Rezekiah, Adistina Fitriani
1-8 9-15 16-23 24-34 35-39 40-46 47-51 52-59 60-64 65-70 71-76 77-81
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih dan penghargaan diberikan kepada para penelaah yang telah berkenan menjadi Mitra Bestari pada Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 1yaitu:
Prof. Dr. Ir. M. Lutfhi Rayes,M.Sc (Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya)
Prof.Dr.Ir. Wahyu Andayani, M.Sc (Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada)
Prof.Dr.Hj. Nina Mindawati, M.S
(Puslitbang Produktivitas Hutan, Kementerian Kehutanan RI) Prof. Dr. Ir. Syukur Umar, DESS
(Fakultas Kehutanan Universitas Tadulako) Prof. Dr. Ir. Baharuddin Mappangaja, M.Sc. (Fakultas Kehutanan Universitas Hasanuddin)
Prof.Dr.Ir.H.M. Ruslan, M.S
(Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat) Dr.Ir. Satria Astana, M.Sc.
(Puslitbang Perubahan Iklim dan Kebijakan, Kementerian Kehutanan RI) Dr. Ir. KusumoNugroho, MS
(Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian) Dr.Ir. Cahyono Agus Dwikoranto, M.Agr. (Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada)
Prof.Dr.Ir. Sipon Muladi
(Fakultas Kehutanan, Universitas Mulawarman) Prof. Dr. Ir, Djamal Sanusi
(Fakultas Kehutanan Universitas Hasanuddin) Dr. Sc. Agr. Yusran, S.P., M.P (Fakultas Kehutanan Universitas Tadulako)
Salam Rimbawan,
Jurnal Hutan Tropis Volume 1 Nomor 3 Edisi Novem-ber 2013 kali ini menyajikan 12 buah artikel ilmiah hasil penelitian kehutanan.
Edy Junaidi meneliti peranan hidrologi hutan (hutan alam dan hutan tanaman) terhadap aliran sungai ditinjau dari neraca air dengan membandingkan penggunaan lahan hutan dan penggunaan lahan lain.
Ahmad Budiaman, dkk meneliti besarnya kayu sisa dari kegiatan tebang habis kelas umur (KU) VII dan penjarangan KU VI Kayu jati (Tectona grandis) yang dikelola oleh Perum Perhutani.
Hari Wijayanto, dkk meneliti pemberdayaan masyarakat sekitar hutan melalui aneka usaha kehutanan. Hasil penelitian ini menunjukkan proses perencanaan aneka usaha kehutanan sebagai usaha memberdayaan masyarakat sekitar hutan masih kurang maksimal.
Darni Subari meneliti kinerja industri kayu lapis di Kalimantan Selatan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa industri kayu lapis umumnva memiliki kesamaan dalam proses dan mesin produksinya
Anna Juliarti meneliti jenis-jenis pohon yang ditanam di lokasi Hutan Kota di Pekanbaru. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ditemukan 7 spesies, 5 famili yang terdapat di median jalan, 12 spesies , 11 famili yang berada di pinggir jalan dan 26 spesies, 17 famili yang terdapat di taman-taman kota
Ary Widiyanto meneliti dinamika hara pada lahan agroforestri sengon-kapulaga dengan pemberian empat perlakuan yang berbeda. Hasil penelitian menunjukan bahwa jenis perlakuan dan kedalaman tanah tidak berpengaruh secara nyata terhadap kadar C, N dan P tanah, sedangkan waktu pengukuran berkorelasi dengan kadar C, N dan P tanah.
Lusita Wardani, dkk mengidentifikasi beberapa sifat anatomi pelepah sawit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tebal serat, diameter serat pelepah sawit serta diameter metaxylem dan tebal dinding selnya
masing-masing adalah 2328,3-2486,0 ìm; 26,2-27.0 ìm; 598,3-792,51ìm, and 21,65-26,65 ìm.
Raden Mas Sukarna meneliti klasifikasi struktur hutan rawa yang akurat melalui model Forest Canopy Density Citra Landsat, dan model distribusi floristik hutan pada satuan bentang lahan berdasarkan integrasi spasial antara variasi struktur hutan dan tipe bentuk lahan.
Tati Suharti, dkk meneliti teknik pengendalian penyakit benih terhadap viabilitas benih tembesu (Fagraea fragrans Roxb).
Yuniawati dan Sona Suhartana meneliti kerusakan tanah yang terjadi akibat terjadinya slip pada saat kegiatan pengangkutan kayu di wilayah Resort Pemangkuan Hutan (RPH) Ciguha, BKPH Cikawung, KPH Sukabumi Perum Perhutani Unit III Jawa Barat dan Banten.
Siti Maimunah meneliti indeks viabilitas benih untuk jenis-jenis yang tumbuh di hutan rawa gambut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa besarnya indeks viabilitas dipengaruhi oleh tingkat kemasakan buah dan ketepatan cara skarifikasi benihnya. Tumih dan pulai adalah jenis yang direkomendasikan untuk dikembangkan di lahan gambut terdegradasi.
Fatriani, dkk meneliti biaya, pendapatan dan keuntungan usaha lebah madu serta menganalisa kualitas madu yang dihasilkan oleh usaha lebah madu. Lokasi penelitian berada di Desa Telaga Langsat Kecamatan Tangkisung Kabupaten Tanah Laut
Semoga hasil penelitian tersebut dapat menjadi pengetahuan yang bermanfaat bagi pembaca untuk dikembangkan di kemudian hari. Selamat Membaca.
Banjarbaru, Maret 2014 Redaksi,
1
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 1 Maret 2014 E-ISSN 2337-7992ISSN 2337-7771
HASIL AIR PENGGUNAAN LAHAN HUTAN DALAM MENYUMBANG ALIRAN SUNGAI
Water yield of Forest Land Use contributing in river stream
Edy Junaidi
Balai Penelitian Teknologi Agroforestry
Jalan Ciamis-Banjar Km. 4 P.O. Box 5. Telp. 0265771352
ABSTRACT. Comprehension about water balance in land use related with the total water yield that
con-tributed in river stream. This research aimed to study the forest hydrology function (natural forest and plantation forest) toward river stream that evaluated with water balance comparing both forest land use and other land use. Research studying of forest land use and other land use (agriculture, settlement, mixture garden and coppice) in Cisadane Watershed used the SWAT hydrology model studying water balance on land use. Result of annual water balance in the forestland use was bigger for the evapotranspirasion value and smaller for the surface runoff. It had effect on forest’s surface flow contribu-tion for river stream. While the percolacontribu-tion value and ground water deposit that calculated water balance for the forest land use were larger than other land use. It had effect on forest’s lateral- base flow contribu-tion minimizing of dryness occurrence.
Key words: water balance, river stream and forest
ABSTRAK. Pemahaman tentang neraca air suatu penggunaan lahan berkaitan dengan hasil air total yang
berkontribusi terhadap aliran sungai. Penelitian ini bertujuan mengkaji peranan hidrologi hutan (hutan alam dan hutan tanaman) terhadap aliran sungai ditinjau dari neraca air dengan membandingkan penggunaan lahan hutan dan penggunaan lahan lain. Penelitian yang mengkaji penggunaan lahan hutan dan penggunaan lahan lain (pertanian, pemukiman, kebun campuran dan semak belukar) di DAS Cisadane menggunakan model hidrologi Soil and Water Assessment Toll (SWAT) dalam mengkaji neraca air penggunaan lahan. Hasil neraca air tahunan untuk penggunaan lahan hutan berupa nilai yang lebih besar untuk evapotranspirasi dan lebih kecil untuk aliran permukaan dibandingkan pengunaan lahan yang lain. Hal ini berpengaruh terhadap kontribusi aliran permukaan lahan hutan pada aliran sungai. Sedangkan nilai perkolasi dan simpanan air tanah berdasarkan perhitungan neraca air yang lebih besar untuk penggunaan lahan hutan. Hal ini juga berpengaruh terhadap kontribusi aliran lateral dan aliran dasar lahan hutan pada aliran sungai.
Kata kunci : Neraca air, aliran sungai dan hutan
Penulis untuk korespondensi, surel: edy_jun2003@yahoo.com
PENDAHULUAN
Peranan hutan pada hidrologi daerah aliran sungai (DAS) dalam menjaga kestabilan tata air yang secara langsung mempengaruhi aliran sungai telah lama menjadi bahan diskusi dan perdebatan para ahli hidrologi. Perdebatan mengenai peranan hidrologi hutan sudah dimulai sejak abat 19, pada saat ahli kehutanan eropa memperkenalkan teori busa. Teori ini berpendapat bahwa tanah, akar dan daun yang terdapat pada hutan yang komplek berperan sebagai busa raksasa yang menyerap air hujan yang jatuh (menyimpan air pada musim
penghujan dan mengeluarkan air pada musim kemarau). Meskipun banyak dikritik sejak tahun 1920-an, teori ini banyak mendapat perhatian para ahli hidrologi hutan (CIFOR dan FAO, 2005; Andreassian, 2004).
Kajian mengenai peranan hutan berkaitan terhadap fungsi hidrologinya dalam menyumbang aliran sungai terletak pada hasil air total (water yield). Hasil air total dapat dikaji dari pemahaman tentang neraca air hutan yang berkaitan dengan siklus hidrologi hutan.
Neraca air dalam hutan meliputi beberapa faktor yang mempengaruhi siklus hidrologi dalam sistem hutan.
2
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 1, Edisi Maret 2014
Secara sederhana persamaan neraca air pada lahan hutan adalah curah hujan = hasil air total + evapotranspirasi + perubahan lengas tanah (Lee, 1990). Siklus hidrologi dalam neraca air hutan akan mempengaruhi hasil air to-tal (aliran permukaan, aliran lateral dan aliran dasar) yang akan dikontribusikan pada aliran sungai. Penelitian ini lebih ditekankan pada pemahaman neraca air penggunaan lahan hutan dibandingkan penggunaan lahan lain. Pemahaman tentang neraca air dalam hutan dapat memberikan gambaran tentang peranan hasil air total yang berkontribusi terhadap aliran sungai.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji peranan hidrologi hutan terhadap aliran sungai ditinjau dari neraca air dan hasil air penggunaan lahan hutan dibandingkan penggunaan lahan lain. Diharapkan hasil penelitian ini dapat memberikan gambaran kuantitas hasil air hutan terhadap aliran sungai.
METODOLOGI
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di DAS Cisadane yang secara administrasi terletak di Propinsi Jawa Barat (Gambar 1). Secara geografis DAS Cisadane terletak pada 106o20’50"-106o28’20" BT dan 6º0’59"-6º47’02" LS..
Penelitian dilaksanakan dari bulan Maret - bulan Mei tahun 2009.
Luas DAS Cisadane adalah 1.372,34 km2
berdasarkan penafsiran citra DEM. Sedangkan panjang sungai utama adalah 292,71 km. Nilai kerapatan drainase DAS Cisadane + 0,21. Bentuk DAS Cisadane agak memanjang. DAS Cisadane mempunyai nilai rata-rata gradien sungai 1,50 %.
Gambar 1. Lokasi penelitian pada DAS Cisadane Figure 1. Study location in Cisadane Watershed
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini, yaitu data primer (berupa kondisi karakteristik penggunaan lahan dan karakteristik tanah) dan data sekunder (berupa peta jaringan sungai, peta DEM (Digital Elevasion Model), peta penggunaan lahan (land use), peta jenis tanah, iklim dan hidrologi DAS). Jenis data dan sumber data dapat dilihat pada Tabel 1. Sedangkan alat yang digunakan komputer dengan software MapWindow45RC2, software MWSWAT 1.4, software SWAT 2.1.5 editor, GPS dan alat tulis menulis.
Tabel 1. Jenis dan sumber data yang digunakan pada penelitian
Table1. Type and source data were used in research
Metode Penelitian
Penelitian ini memanfaatkan penggunaan model SWAT (Soil and Water Assessment Tool). SWAT adalah model prediksi untuk skala DAS yang dikembangkan oleh Jeff Arnold untuk USDA ARS (US Department of Agricul-ture- Agriculture Research Service) awal tahun 1990-an. Proses fisik yang berhubungan dengan pergerakan air pada DAS disimulasikan model SWAT yang didasarkan neraca air. Pada SWAT, simulasi hidrologi suatu DAS
Jenis Data (Data type) Sumber Data (Data source) Keterangan (Remark)
Peta jaringan sungai
(River network map)
(skala 1 : 50.000) Peta DEM (DEM map)
Petaland use (Land use map)(skala 1 : 250.000)
Peta jenis tanah(Soil map)(skala 1 : 250.000) Data curah hujan
(Rain value data)
Data temperatur
(Tempe rature data)
Data iklim(Climate data)
Data debit SPAS
(River flow data)
Data karakteristik penggunaan lahan, tanah dan sungai
(Characteristics of land use, soil and river datum) Bakosurtanal US Geoological Survey BP DAS Citarum – Ciliwung BP DAS Citarum – Ciliwung Balai Pengelolaan Sumberdaya air Ciliwung-Cisadane, Balai besar Ciliwung-Cisadane dan Balai Pengelolaan DAS Ciliwung-Cisadane Balai Klimatologi Balai Klimatologi Balai Pengelolaan Sumberdaya air Ciliwung-Cisadane Survei inventarisasi lahan
Peta rupa bumi Indonesia
SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) untuk Z_58_14.tiff dengan resolusi spasial 90 x 90 m Klasifikasi citra Landsat TM (Thematic Mapper) path 122 row 064 dan row 065 tahun 2005
12 stasiun penakar cura h hujan tahun 2005 dan 2006
2 stasiun temperatur tahun 2005 dan 2006
4 stasiun klimatologi yaitu 1 stasiun selama 5 tahun dari tahun 2003 – 2007 dan 3 stasiun selama 5 tahun dari tahun 1995 – 1999
SPAS Batu baulah pengamatan tahun 2005
3
Edy Junaidi: Hasil Air Penggunaan Lahan Hutan dalam Menyumbang.... (2): 1-8
dipisahkan ke dalam dua bagian utama, yaitu fase lahan dan fase air. Pada peneilitian ini pengkajian pada fase lahan dari siklus hidrologi yang dilihat pada tingkat HRUs. HRUs (unit lahan) adalah kelompok lahan di dalam sub-basin yang memiliki kombinasi tanaman penutup, tanah dan pengelolaan yang unik.
Tahapan kegiatan penelitian terdiri dari dua tahapan, yaitu tahapan survei dan tahapan penggunaan model SWAT. Pada tahapan survey pengumpulan data berupa data primer dan sekunder disesuaikan dengan masukan data (input) yang diperlukan model SWAT. Data primer dan sekunder yang diperlukan diantaranya : iklim, karakteristik tanah, karakteristik penggunaan lahan, karakteristik sungai dan peta – peta. Tahapan penggunaan model SWAT ini terdiri dari penyiapan data berupa data spasial dan data atributnya agar model dapat dijalankan untuk bisa menghasilkan output sesuai dengan tujuan penelitian.
Analisis Data
Analisis data pada penelitian ini lebih ditujukan kepada penggunaan model SWAT yaitu output model. Kalibrasi model SWAT bertujuan agar luaran model yang digunakan hasilnya mendekati dengan luaran dari DAS prototip yang diuji. Pada penilitian ini luaran yang dikalibrasi adalah hasil debit, dengan cara membandingkan antara hasil prediksi dengan hasil observasi dengan menggunakan kriteria statistik. Data hasil observasi berasal dari SPAS Batubaulah untuk pengamatan tahun 2005. Metode statistik yang digunakan adalah persentase perbedaan dari nilai observasi (DVi), koefisien determinasi (R2) dan
koefisien Nash-Sutcliffe (ENS).
Hasil model untuk analisa output HRUs merupakan luaran model untuk data input tahun 2006. Data dikompilasi dalam bentuk tabel dan grafik yang dianalisis secara deskriptif. Data output HRUs yang dikompilasi pada setiap penggunaan lahan yaitu curah hujan, evapotranspirasi aktual, kemampuan tanah menyimpan air, perkolasi, simpanan air tanah, aliran permukaan, hasil air, kontribusi untuk aliran permukaan, kontribusi untuk aliran bawah permukaan dan kontribusi untuk aliran dasar.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Iklim dan Penggunaan lahan
Wilayah DAS Cisadane mempunyai iklim tropis yang dipengaruhi oleh angin muson dan mempunyai dua
musim yaitu musim penghujan dan musim kemarau. Musim penghujan pada DAS Cisadane berlangsung antara bulan November hingga bulan April, sedangkan musim kemarau berlangsung antara bulan Juni hingga Oktober (BP DAS Citarum – Ciliwung, 2002).
Curah hujan dan evapotranspirasi potensial merupakan unsur iklim yang mempengaruhi transformasi hujan menjadi debit dalam siklus hidrologi, selain temperatur, radiasi matahari, kelembaban udara, radiasi matahari dan kecepatan angin.
Curah hujan rata-rata tahunan di DAS Cisadane berdasarkan output model berkisar antara 2.902 mm sampai dengan 4.735 mm. Gambar 3 menunjukkan sebaran besarnya curah hujan rata-rata tahunan hasil perhitungan model pada setiap sub DAS. Curah hujan rata-rata tahunan 2.903 – 3.744 mm mendominasi wilayah DAS Cisadane bagian hulu. Sedangkan curah hujan rata-rata tahunan > 3.744 mm berada pada bagian hilir.
Besarnya evapotranspirasi potensial rata-rata tahunan untuk setiap sub DAS berdasarkan output model (metode Penman/Monteith) dapat dilihat pada Gambar 4. Pada DAS Cisadane besarnya evapotranspirasi potensial rata-rata tahunan berkisar antara 596 mm sampai 772 mm.
Gambar 3. Sebaran curah hujan rata-rata tahunan Figure 3. Swamp of annual mean rainfall
4
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 1, Edisi Maret 2014
Gambar 4. Sebaran evapotranspirasi potensial rata-rata tahunan
Figure 4. Swamp of annual mean potensial evapotrans-piration
Keadaan Penggunaan Lahan
Luasan masing-masing penggunaan lahan dapat dilihat pada Tabel 2. Penggunaan lahan di DAS Cisadane didominasi oleh ladang (47,2 % luas DAS), hutan ha (21,4 % luas DAS) dan pemukiman (17,7 % % luas DAS). Sedangkan penggunan lahan yang lain mempunyai luas kurang dari 5 % dari luas DAS meliputi sawah, kebun cam-puran, tambak, lahan terbuka, semak belukar dan pasir. Tabel 2. Luasan penggunaan lahan
Table 2. Area of land use)
Sumber : Hasil analisis
Penggunaan lahan hutan yang terdapat pada DAS Cisadane mempunyai vegetasi pepohonan dengan tutupan lahan yang rapat terutama jenis tanaman hujan tropis. Penggunan lahan pemukiman terdiri dari kelompok rumah yang dihuni oleh manusia. Sedangkan penggunaan lahan kebun campuran merupakan areal yang dibudidaya oleh masyarakat dengan tanaman pepohonan, tanaman perkebunan dan/atau tanaman semusim. Untuk tanaman pepohonan didominasi jenis sengon (Paraserianthes falcataria) dan manglid. Untuk tanaman perkebunan didominasi tanaman kopi dan coklat, sedangkan tanaman semusim/rempah didominasi oleh ketela pohon. Penggunaan lahan ladang merupakan lahan yang dikelola oleh petani dan ditanami tanaman semusim yang tidak berkayu dengan jenis tutupan tidak rapat seperti palawija (jagung dan kacang tanah), ketela pohon dan sayuran. Untuk penggunaan lahan belukarmerupakan tutupan lahan berupa vegetasi rendah dan biasanya ditumbuhi oleh tanaman jenis perdu. Sedangkan penggunaan lahan sawah merupakan lahan yang ditanami padi dan terendam air.
Kalibrasi Model
Gambar 5 menunjukkan grafik XY scatter hubungan antara debit bulanan prediksi (nilai X) model SWAT dan debit bulanan observasi (nilai Y) pada SPAS Batubaulah. Hasil analisis statistik menunjukkan nilai koefisien Nash-Sutcliffe sebesar 0,63, Dv sebesar –13,22 % dan R2 sebesar 0,79.
Menurut kriteria Santi et al. (2001), hasil prediksi model SWAT dapat dikriteriakan baik dalam memprediksi hidrologi DAS Cisadane, karena mempunyai rata-rata debit hasil prediksi berada pada kisaran -15 % sampai + 15 % dari rata-rata debit hasil observasi, serta nilai ENS e” 0,5 dan R2 e” 0,6. Sehingga model SWAT dapat digunakan
untuk memprediksi hidrologi DAS Cisadane.
Gambar 5. Grafik XY scatter debit bulanan prediksi hasil model dan debit bulanan
Figure 5. Observasi SPAS Batu Baulah (XY scatter graph of result model to predict monthly flow and to observe monhtly flow on SPAS Batu Baulah)
No Penggunaan lahan Luas Ha % 1 Hutan 33.452,6 21,4 2 Kebun Campuran 6.743,1 4,0 3 Tegalan 73.597,4 47,2 4 Lahan Terbuka 1.570,7 1,0 5 Pasir 127,5 0,1 6 Pemukiman Kota 27.649,2 17,7 7 Sawah 7.839,3 5,0 8 Semak Belukar 570,8 0,4 9 Tambak 4.992,6 3,2 Jumlah 156.043,0 100,0
5
Edy Junaidi: Hasil Air Penggunaan Lahan Hutan dalam Menyumbang.... (2): 1-8
Kajian Neraca Air Penggunaan Lahan Hutan
Hasil simulasi model SWAT untuk neraca air tahunan untuk penggunaan lahan hutan dibandingkan penggunaan lahan lain di DAS Cisadane yang dikompilasi dari HRUs dapat dilihat pada Tabel 3. Nilai neraca air luaran model adalah evapotranspirasi, perkolasi, simpanan air pada aqifer bebas, simpanan air pada akifer terkekang dan nilai aliran permukaan yang dihasilkan oleh penggunaan lahan hutan dibandingkan penggunaan lahan lain selama tahun 2005. Disamping itu juga dapat dihasilkan nilai curah hujan yang jatuh dan kemampuan setiap jenis tanah dalam menyimpan air pada penggunaan lahan hutan diban-dingkan penggunaan lahan lain.
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi berhubungan erat dengan proses intersepsi dan transpirasi yang terjadi pada suatu penggunaan lahan. Hasil menunjukkan evapotranspirasi tahunan yang terjadi pada penggunaan lahan hutan sebesar 801,6 mm (19,1 % dari hujan yang jatuh pada lahan hutan yaitu 4203,8 mm) jauh lebih besar diban-dingkan penggunaan lahan pertanian (sawah besarnya 740,6 mm dan ladang besarnya 665,3 mm) , pemukiman (683 mm), kebun campuran (736,3 mm) dan semak belukar (715,3 mm). Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Vertessy (2000) di Australia yang menunjukkan bahwa evapotranspirasi hutan (1300 mm/ tahun) jauh lebih besar dibandingkan pada padang rumput (650 mm/tahun).
Nilai evapotranspirasi yang besar pada hutan dise-babkan oleh beberapa faktor, yaitu :
a. Tutupan tajuk hutan lebih tinggi dan tetap diban-dingkan penggunaan lahan pertanian, semak belukar dan pemukiman sehingga intersepsi dan transpirasi lebih besar.
b. Zone perakaran tanaman hutan lebih luas diban-dingkan tanaman pertanian dan semak sehingga lebih banyak mengekstrak simpanan air pada tanah dan air tanah yang menyebabkan tingginya tran-spirasi.
c. Albedo pada penggunaan lahan hutan lebih rendah dibandingkan penggunaan lahan pertanian, semak belukar dan pemukiman, sehingga transpirasi hutan lebih besar.
Terkait dengan tingginya nilai evapotranspirasi pada hutan, menyebabkan air hujan yang jatuh pada lahan hutan
banyak mengalami intersepsi yang menunjukkan ber-kurang persentase air hujan yang menjadi aliran permu-kaan.
Nilai evapotranspirasi yang tinggi pada lahan hutan juga menjadi perdebatan para ahli hidrologi bahwa hutan akan mengurangi simpanan air tanah, sehingga menyebabkan kekeringan. Pendapat ini hanya berlaku jika curah hujan yang jatuh lebih rendah daripada nilai evapotranspirasi yang terjadi, sehingga tidak terdapat lagi air hujan yang jatuh ke permukaan tanah.
Perkolasi
Perkolasi merupakan lanjutan dari pergerakan air ke dalam tanah akibat terjadinya infiltrasi air hujan ke dalam permukaan tanah. Nilai perkolasi yaitu 2443,6 mm (58,1 % curah hujan yang jatuh) pada penggunaan lahan hutan seperti yang terlihat pada Tabel 3. jauh lebih besar dibandingkan penggunaan lahan pertanian (pada sawah 49,1 % curah hujan dan ladang besarnya 41,2 % curah hujan), pemukiman (besarnya perkolasi 20,8 % curah hujan yang jatuh), kebun campuran (37,2 % curah hujan) dan semak (32,1 % curah hujan yang jatuh). Sedangkan nilai kemampuan tanah dalam menyimpan air pada lahan hutan (147,7 mm) lebih rendah dibandingkan penggunaan lahan lain (pertanian (sawah besarnya 180 mm dan ladang besarnya 176,3 mm), pemukiman besarnya 184,4 mm, kebun campuran besarnya 185,4 mm dan semak besarnya 184,7 mm). Hal ini mematahkan pendapat “teori busa” bahwa hutan berfungsi menyimpan air untuk dialir-kan pada musim kemarau, tetapi sebenarnya penggunaan lahan hutan mampu meningkatkan laju infiltrasi tanah sehingga memperbesar laju perkolasi.
Kemampuan hutan dalam meningkatkan infiltrasi dan perkolasi tanah sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Mulyana (2000) dimana kemampuan meresapkan air pada DAS berhutan (tegakan P. merkusii) lebih besar daripada DAS non hutan (pertanian) yakni sebesar 418,8 mm/tahun. Penelitian oleh Widianto et. al. Menunjukkan penutupan lahan hutan memiliki laju infiltrasi yang lebih besar dibandingkan penutupan lahan kopi. Kemampuan hutan dalam meningkatkan laju infiltrasi dan perkolasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
a. Tanah hutan mengandung banyak bahan organik tanah karena tingginya tingkat dekomposisi pada hutan dibandingkan penggunaan tanah lain (perta-nian (ladang dan sawah), pemukiman dan semak).
6
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 1, Edisi Maret 2014
Bahan organik ini mempunyai kemampuan mening-katkan serapan air ke dalam tanah. Sehingga laju infiltrasi dan perkolasi pada tanah hutan meningkat. b. Zone perakaran tanaman hutan yang lebih luas akan memperbaiki struktur lapisan tanah yang secara langsung meningkatkan pori makro tanah. Per-baikan struktur tanah dan pori makro tanah akan meningkatkan laju infiltrasi dan perkolasi tanah
Kestabilan iklim makro pada tanah hutan menye-babkan makrobiologi tanah hutan lebih kaya dibandingkan penggunaan tanah lain. Kegiatan makrobiologi tanah akan memperbaiki karakter fisika tanah khususnya struktur tanah yang secara langsung dapat meningkatkan pori makro tanah sehingga laju infiltrasi dan perkolasi tanah meningkat.
Simpanan air tanah
Simpanan air tanah berhubungan dengan pengisian akifer pada tanah baik akifer bebas dan akifer terkekang. Pada Tabel 3. menunjukkan perbandingan penggunaan lahan hutan dengan penggunaan lahan lainnya dalam pengisian akifer tanah (akifer bebas dan akifer terkekang). Penggunaan lahan hutan dapat meningkatkan laju perkolasi tanah sehingga pengisian akifer tanah lebih tinggi yaitu 128,6 mm untuk akifer bebas dan 1123,3 mm untuk akifer terkekang dibandingkan penggunaan lahan pemukiman (91 mm untuk akifer bebas dan 1045,6 mm untuk akifer terkekang), kebun campuran (98,2 mm untuk akifer bebas dan 1085,5 mm untuk akifer terkekang), ladang (81,1 mm untuk akifer bebas dan 1084,0 mm untuk akifer terkekang), sawah (136,1 mm untuk akifer bebas dan 1115,6 mm untuk akifer terkekang) dan semak belukar (89,1 mm untuk akifer bebas dan 1123,3 mm untuk akifer terkekang).
Aliran permukaan
Tabel 3. menunjukkan hasil aliran permukaan pada setiap penggunaan lahan yang terdapat di DAS Cisadane. Pada penggunaan lahan hutan hasil aliran permukaan lebih kecil yaitu 836,8 mm (19,9 % dari curah hujan) dibandingkan penggunaan lahan pertanian (ladang besarnya 39,2 % dari curah hujan dan sawah besaranya 34,5 % dari curah hujan), kebun campuran (44.9 % dari curah hujan), pemukiman (61.9 % dari curah hujan) dan semak belukar (51.4 % dari curah hujan). Berdasarkan hasil besaran aliran permukaan yang lebih kecil dari penggunaan lahan lain menunjukkan lahan hutan mempunyai kemampuan mengurangi kejadian banjir.
Tabel 3. Hasil simulasi model untuk neraca air tahun 2005
Table 3. (Model simulation result for water balance in 2005 year
Sumber : hasil analisis Source : Analysis result
Keterangan : SW = kemampuan tanah menyimpan air AB = Aqifer bebas
AT = Aqifer terkekang
Kontribusi Penggunaan Lahan Hutan terhadap Aliran Sungai
Pada Tabel 4. menunjukkan besarnya kontribusi penggunaan lahan hutan untuk aliran sungai pada DAS Cisadane hasil simulasi model dibandingkan penggunaan lahan lain (pertanian (sawah dan ladang), pemukiman, kebun campuran dan semak belukar) selama setahun. Kontribusi aliran ini didasarkan pada hasil air total dari perhitungan neraca air. Kontribusi aliran tahunan yang dapat diperoleh pada luaran model berupa aliran permukaan, aliran lateral dan aliran dasar.
Tabel 4. Kontribusi penggunaan lahan hutan terhadap aliran sungai dibandingkan penggunaan lahan lain Table 4. Contribution of forest land use for river stream
was compared other land use)
Sumber (Source) : hasil analisis (analysis result)
Aliran Permukaan
Terlihat pada Tabel 3 dan Gambar 7 penggunaan lahan hutan memberikan kontribusi aliran permukaan sebesar 836,8 mm (23,3 % dari hasil airnya). Nilai ini jauh lebih kecil daripada kontribusi aliran permukaan penggunaan lainya, dimana untuk penggunaan lahan pemukiman sebesar 74,5 % dari hasil air, kebun campuran sebesar 57,7 % dari hasil air, pertanian dalam hal ini sawah (45,4 % dari hasil air) dan ladang (43,9 % dari hasil air).
Penggunaan lahan Land use Curah Hujan Rainfull (mm) SW (mm) Evapotranspirasi Evapotranspiration Perkolasi Perkolasion Simpanan AB Storage Simpanan AT Storage Aliran permukaan Surface runoff Nilai Value (mm) % hujan %rain Nilai Value (mm) % hujan %rain Nilai Value (mm) % hujan %rain Nilai Value (mm) % hujan %rain Nilai Value (mm) % hujan %rain Hutan 4203.8 147.7 801.6 19.1 2443.6 58.1 128.6 3.1 1123.2 26.7 836.8 19.9 Pemukiman 4329.3 184.4 683.0 15.8 899.0 20.8 91.0 2.1 1045.6 24.2 2679.6 61.9 Kebun campuran 4620.3 185.4 736.3 15.9 1718.9 37.2 98.2 2.1 1085.5 23.5 2074.4 44.9 Ladang 4025.8 176.3 665.3 16.5 1660.6 41.2 81.1 2.0 1084.0 26.9 1579.6 39.2 Semak belukar 4734.6 184.7 715.3 15.1 1520.8 32.1 89.1 1.9 1075.6 22.7 2433.0 51.4 Sawah 4734.6 184.0 740.6 15.6 2322.5 49.1 136.1 2.9 1115.6 23.6 1632.9 34.5 Penggunaan lahan (Land use) Hasil air (Water yield) (mm) Aliran permukaan (Surface flow) Aliran lateral (Lateral flow) Aliran dasar (Base flow) Nilai (Value) (mm) % hasil air (%Water yield) Nilai (Value) (mm) % hasil air (%Water yield) Nilai (Value) (mm) % hasil air (%Water yield) Hutan 3359.0 836.8 23.3 114.8 3.2 2157.0 60.0 Pemukiman 3596.5 2679.6 74.5 69.1 1.9 789.3 21.9 Kebun campuran 3737.4 2074.4 57.7 90.2 2.5 1483.5 41.2 Ladang 3202.5 1579.6 43.9 124.2 3.5 1470.2 40.9 Semak belukar 4586.8 2433.0 67.6 58.6 1.6 1307.5 36.4 Sawah 3719.9 1633.0 45.4 40.0 1.1 2010.0 55.9
7
Edy Junaidi: Hasil Air Penggunaan Lahan Hutan dalam Menyumbang.... (2): 1-8
Sedangkan penggunaan lahan semak belukar berkon-tribusi sebesar 67, 6 % dari hasil air. Berdasarkan besar-nya kontribusi aliran permukaan yang sangat kecil terha-dap aliran sungai menunjukkan kemampuan lahan hutan dalam mengurangi terjadinya peak flow yang berarti meminimalkan terjadinya banjir.
Aliran Lateral dan Aliran Dasar
Kontribusi aliran lateral dan aliran dasar terhadap aliran sungai sangat berpengaruh terhadap base flow. Semakin baiknya kondisi base flow suatu aliran sungai ditandainya dengan meningkatnya base flow pada hidrograf akan meminimalkan terjadinya kekeringan. Berhubugan dengan kondisi tersebut, semakin tinggi kontribusi penggunaan lahan dalam menyumbang aliran lateral dan aliran dasar terhadap aliran sangai akan meminimalkan terjadinya kekeringan.
Lahan hutan berdasarkan hasil analisa keluran model berkontribusi untuk aliran lateral dan aliran dasar paling besar dibandingkan penggunaan lahan lainnya (Gambar 8). Kontribusi lahan hutan untuk aliran lateral sebesar 3,2 % dari hasil air, pemukiman sebesar 1.9 % dari hasil air, kebun campuran sebesar 2,5 % dari hasil air dan semak belukar sebesar 1,6 % dari hasil air. Sedangkan kontribusi aliran dasar untuk lahan hutan (60 % dari hasil air), pemukiman (21,9 % dari hasil air), kebun campuran (41,2 % dari hasil air), semak belukar ( 36,4 % dari hasil air) dan pertanian (sawah sebesar 55,9 % dari hasil air dan ladang sebesar 40,9 % dari hasil air). Besarnya kontri-busi lahan hutan berupa aliran lateral dan aliran dasar terhadap aliran sungai menunjukkan kemampuan lahan hutan dalam meningkatkan base flow yang berarti me-minimalkan kejadian kekeringan.
Gambar 7. Hasil air dan kontribusi aliran permukaan pada beberapa penggunaan lahan
Figure 7. Water yield and surface flow contribution for several land uses
Gambar 8. Kontribusi aliran lateral dan aliran dasar pada beberapa penggunaan lahan
Figure 8. Lateral flow and base flow contribution for several land uses
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Hasil neraca air tahunan untuk penggunaan lahan hutan berupa nilai evapotranspirasi, perkolasi dan simpanan air pada tanah menunjukkan nilai yang lebih besar terhadap penggunaan lahan lain (pertanian, pemu-kiman, kebun campuran dan semak belukar). Sedangkan untuk nilai aliran permukaan penggunaan lahan hutan lebih kecil dibandingkan penggunaan lahan lain.
Nilai kontribusi aliran permukaan terhadap aliran sungai penggunaan lahan hutan yang lebih kecil dibandingkan penggunaan lahan lain meningkatkan kemampuan lahan hutan dalam meminimalkan kejadian banjir. Sedangkan nilai kontribusi besarnya aliran lateral dan aliran dasar terhadap aliran sungai penggunaan lahan hutan yang lebih besar dibandingkan penggunaan lahan lain meningkatkan kemampuan lahan hutan dalam me-minimalkan kejadian kekeringan.
Saran
Berdasarkan hasil penelitian pemahaman neraca air penggunaan lahan hutan dibandingkan penggunaan lahan lainnya dalam kontribusi hasil air terhadap aliran sungai dapat digunakan sebagai gambaran peranan penggunaan lahan hutan dalam meminimalkan kejadian banjir dan kekeringan. Masih diperlukan pemahaman pengaruh penggunaan lahan hutan terhadap perubahan hidrologi DAS secara umum.
8
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 1, Edisi Maret 2014 DAFTAR PUSTAKA
Andreassian, V., 2004. Waters and forests: from histori-cal controversyto scientific debate. Journal of Hy-drology 291, pp. 1–27. [terhubung berkala].http:// www.elsevier.com/locate/jhydrol. Html [29 Mei 2011].
Arsyad. 2006. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.
Balai Pengelolaan DAS Ciliwung – Cisadane. 2002. RTL RLKT DAS Cisadane. Dirjen RLPS. Departemen Kehutanan. (Tidak dipublikasikan).
CIFOR dan FAO. 2005. Hutan dan banjir, tenggelam dalam suatu fiksi, atau berkembang dalam fakta ?. RAB Publication 2005/03. Forest Prespectives 2. CIFOR dan FAO. Bogor dan Bangkok.
JG. Arnold, Kiniry J.R. and Williems, J.R. 2005. Soil and Water Assessment Tool Theoretical Documenta-tion version 2005. Agricultur Research Servic US. Texas. [terhubung berkala].http:// www.http.brc.tamus.edu/swat/document. html [31 Oktober 2008].
Junaidi, E. 2009. Kajian Berbagai Alternatif Perencanaan Pengelolaan DAS Cisadane Menggunakan Model SWAT. Thesis Pascasarjana IPB. Bogor. (Tidak dipublikasikan).
Lee, R. 1992. Hidrologi Hutan (terjemahan). Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Luis. F. Leon. 2007. Map Window Interface for SWAT (MWSWAT). [terhubung berkala]. http:// www.waterbase.org/document.html [5 Mei 2008]. Mulyana, N. 2000. Pengaruh Hutan Pinus (P. merkusii)
terhadap Karekteristik Hidrologi di sub DAS Ciwulan Hulu KPH Tasikmalaya Perum Perhutani Unit III Jawa Barat. Thesis Pascasarjana IPB. Bogor. (Tidak dipublikasikan).
S.R. Neitsch, JG. Arnold, JR. Kiniry, R. Srinivasan and JR. Williems. 2005. Soil and Water Assessment Input/Output File Documentation version 2005. Agricultur Research ervic US. Texas.[terhubung berkala].http://www. http.brc.tamus.edu/swat/docu-ment. Html [31 Oktober 2008].
Vertessy, R.A. 2000. Impacts of Plantation forestry on Catchment Runoff. Proceeding of a National Work-shop, 20-21 JULY 2000, Melbourne. RIIRDC Publi-cation No 01/20.
Widianto, D., Suprayogo, H. Noveras, R.H. Widodo, P. Purnomosidhi dan M.V. Noordwijk.
____. Alih Guna Lahan Hutan Menjadi Lahan Pertanian: Apakah Fungsi Hutan dapat Digantikan Sistem Kopi Monokultur.
