KAJIAN ASPEK VEGETASI DAN KUALITAS TANAH
SISTEM SILVIKULTUR TEBANG PILIH TANAM
JALUR (STUDI KASUS DI AREAL HPH PT. SARI
BUMI KUSUMA, KALIMANTAN TENGAH)
PRIJANTO PAMOENGKAS
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ABSTRAK
PRIJANTO PAMOENGKAS. Kajian Aspek Vegetasi dan Kualitas Tanah Sistem Silvikultur Tebang Pilih Tanam Jalur (Studi Kasus di Areal HPH PT. Sari Bumi Kusuma, Kalimantan Tengah). Dibimbing oleh CECEP KUSMANA sebagai ketua, SETYO PERTIWI dan IIN P. HANDAYANI masing-masing sebagai anggota komisi.
Sistem silvikultur Tebang Pilih Tanam Jalur (TPTJ) sebagai salah satu contoh selective system atau selective logging merupakan sistem pengelolaan hutan alam produksi yang kini menjadi salah satu alternatif yang patut dipertimbangkan untuk memperbaiki kualitas hutan alam yang rusak melalui penanaman dengan sistem jalur. Dalam sistem ini batas diameter tebang diturunkan menjadi 40 cm sehingga produksi kayu per ha menjadi lebih besar. Namun, disisi lain sebagai akibat dari penurunan tersebut terjadi perubahan pada komposisi dan struktur vegetasi serta iklim mikro yang lebih luas sehingga menimbulkan kekhawatiran akan terjadinya perubahan kualitas tanah yang cukup besar pada areal penebangan tersebut. Untuk itu maka kajian tentang perubahan ekosistem merupakan studi yang sangat penting dalam praktek system TPTJ yang selama ini belum banyak dibahas.
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan perubahan vegetasi dan kualitas tanah pada areal hutan bekas tebangan, areal TPTJ dan hutan primer, mengidentifikasi indikator kualitas tanah yang sensitif terhadap perubahan ekosistem hutan, serta menentukan lebar jalur tanam yang ideal bagi pertumbuhan tanaman meranti.
Penelitian dilakukan di areal Hak Pengusahaan Hutan (HPH) PT. Sari Bumi Kusuma, Unit S. Seruyan, Kalimantan Tengah. Hamparan hutan yang diteliti adalah hutan primer, hutan bekas tebangan 1 bulan, dan areal TPTJ umur 1 tahun sampai dengan 5 tahun. Pada setiap plot penelitian dibuat dua petak contoh, masing-masing berukuran 200 m x 200 m.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan sistem silvikultur Tebang Pilih Tanam Jalur (TPTJ) dalam rangka pengelolaan hutan alam bekas tebangan berada pada tingkat yang masih dapat diterima, baik terhadap aspek vegetasi maupun kualitas tanah. Jumlah jenis, baik pohon maupun permudaan yang terdapat dalam areal TPTJ tidak berbeda secara signifikan dibandingkan hutan primer. Proporsi jenis komersial tingkat pohon dalam areal TPTJ relatif sama dengan hutan primer, sedangkan komposisi permudaannya dalam areal TPTJ dan hutan primer didominasi oleh jenis komersial dari kelompok non Dipterocarpaceae. Kualitas tanah, seluruh plot penelitian berada dalam kategori sangat rendah sampai sedang. Perbaikan kualitas tanah terjadi pada areal TPTJ umur 3 tahun dan 4 tahun, sedangkan status hutan primer termasuk dalam kategori sangat rendah. Tolok ukur carbon biomassa mikroorganisme tanah (C-mic) lebih peka untuk menilai perubahan kandungan bahan organik tanah dibandingkan C-organik. Respon pertumbuhan Shorea parvifolia terhadap lebar jalur tanam, lebih baik dibandingkan Shorea johorensis dan Shorea leprosula. Berdasarkan simulasi dengan model sistem dinamik, penerapan lebar jalur tanam awal 4 m dan maksimum 10 m merupakan pilihan ideal untuk diterapkan dari aspek pertumbuhan diameter dan kualitas tanah.
ABSTRACT
PRIJANTO PAMOENGKAS. Study on Vegetation and Soil Quality Aspects of Selective Cutting and Line Planting Silviculture System (Case Study in PT. Sari Bumi Kusuma Concession Area, Central Kalimantan). Under Academic Supervision of CECEP KUSMANA, SETYO PERTIWI and IIN P. HANDAYANI.
Silviculture system of Selective Cutting and Line Planting (SCLP), as one example of selective system or selective logging, is a system of natural forest production management, recently become a proper alternative should be taken into consideration in order to improve natural forest degradation through line planting system. In this system, the cutting diameter limit reduced up to 40 cm in order to increase wood production per hectare. As the consequences of such reducing result in changing on vegetation composition and structure as well as larger microclimate so that bring concerns toward the potential of extensive change to soil quality at cutting area. For that reason, a study on ecosystem changes is essential to be done in applying system of SCLP which has not been widely discussed.
The objective of this research is to compare the change of vegetation and soil quality on logged over forest, area of SCLP and primary forest, identify the indicator of sensitive soil quality toward forest ecosystem changes, and determine a proper width of planting strip.
Research was conducted on forest concession area (HPH) PT. Sari Bumi Kusuma, Unit S. Seruyan, Central Kalimantan. The object of research is primary forest, logged over forest one month after logging and TPTJ area of various age from one year to five years. For achieving the objective, 14 sample plots measuring 200 m x 200 m each, were laid out at research plots.
The result showed that the application of SCLP system on management of logged-over forest caused on acceptable level changes, either on vegetation and soil quality. The number of species, either tree and natural regeneration in area of TPTJ has no significant changes compared to primary forest. Proportion of commercial species of tree level in SCLP area has the same number with primary forest, whereas species composition of regeneration level dominated by commercial species of non Dipterocarpaceae group. Soil quality, in all plots study ranged from very low to moderate and soil quality recovery occurred in SCLP area of 3 and 4 years old, whereas primary forest has very low soil quality category. The assessment of soil organic matter changes on SCLP system application using C-mic is more sensitive compared to C-organic. The growth respond of Shorea parvifolia toward the width of planting strip is better comparing to Shorea johorensis and Shorea leprosula. Based on simulation of system dynamic, application of initial width of planting strip 4 m and maximum 10 m as a proper choice to be implemented from point of view diameter growth and soil quality.
Key Words : Dipterocarpaceae, Selective Cutting and Line Planting, soil
Judul Disertasi : Kajian Aspek Vegetasi dan Kualitas Tanah Sistem Silvikultur Tebang Pilih Tanam Jalur (Studi Kasus Di Areal HPH PT. Sari Bumi Kusuma, Kalimantan Tengah)
Nama : Prijanto Pamoengkas
NIM : P 146.00003
Disetujui : Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS.) Ketua
(Dr. Ir. Setyo Pertiwi, M.Agr.) (Dr. Ir. Iin P. Handayani, MSc.) Anggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Ilmu Pengetahuan Kehutanan
(Dr. Ir. Dede Hermawan, MSc.) (Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc.)
KAJIAN ASPEK VEGETASI DAN KUALITAS TANAH
SISTEM SILVIKULTUR TEBANG PILIH TANAM
JALUR (STUDI KASUS DI AREAL HPH PT. SARI
BUMI KUSUMA, KALIMANTAN TENGAH)
PRIJANTO PAMOENGKAS
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
iii
DAFTAR ISI
Hal
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1 Perumusan Masalah ... 3 Kerangka Pemikiran ... 4 Tujuan Penelitian ... 7 Hipotesis ... 8 Manfaat Penelitian ... 8 TINJAUAN PUSTAKA Ekosistem ... 9
Sistem Silvikultur Tebang Pilih Tanam Jalur (TPTJ) ... 11
Dampak Tebang Pilih terhadap Ekosistem Hutan ... 14
Kualitas Tanah sebagai Indikator Perubahan Ekosistem ... 18
Sistem dan Model ... 24
Pemodelan Sistem Dinamik ... 25
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN Letak dan Luas ... 27
Pengelolaan Hutan ... 28
Kondisi Fisik Lokasi ... 31
Kondisi Vegetasi... 33
METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ... 34
Satuan Petak Contoh Penelitian... 34
Tata Laksana Penelitian... 36
Persiapan Penelitian ... 37
Pelaksanaan Penelitian di Lapangan ... 37
Struktur dan Komposisi Vegetasi... 37
Kualitas Tanah... 38
Iklim... 40
Pertumbuhan Tanaman Meranti ... 41
Analisa Data... 41
Analisa Vegetasi ... 41
Analisa Data Statistik ... 42
Analisa Gerombol (Cluster Analysis)... 42
Analytic Network Process (ANP)... 42
iv
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil ... 45
Vegetasi ... 45
Komposisi Jenis ... 45
Luas Bidang Dasar ... 51
Permudaan Hutan ... 52
Permudaan Tingkat Semai ... 52
Permudaan Tingkat Pancang ... 53
Permudaan Tingkat Tiang... 54
Pengelompokan Plot Penelitian Berdasarkan Kesamaan Komunitas 54 Kesamaan Komunitas Tingkat Pohon ... 55
Kesamaan Komunitas Tingkat Tiang ... 55
Kesamaan Komunitas Tingkat Pancang ... 56
Kesamaan Komunitas Tingkat Semai ... 57
Kualitas Tanah pada Plot Penelitian ... 57
Sifat Fisik Tanah pada Hutan Primer dan Areal TPTJ ... 58
Sifat Kimia Tanah pada Hutan Primer dan Areal TPTJ... 60
Status C-organik Tanah dan N-total ... 60
Kandungan N Tersedia... 61
Sifat Biologi Tanah pada Hutan Primer dan Areal TPTJ ... 63
Biomassa Karbon Mikroorganisme (C-mic) ... 63
Klasifikasi Plot TPTJ Berdasarkan Indikator Kualitas Tanah... 65
Perbedaan Sifat Tanah antara Jalur Tanam dan Jalur Antara... 68
Pertumbuhan Tanaman Meranti pada Jalur Tanam ... 69
Penilaian Kualitas Tanah... 70
Nilai Tertimbang Indikator Kualitas Tanah ...70
Nilai Kualitas Tanah ...73
Kondisi Kualitas Tanah pada Plot Penelitian ...74
Model Hubungan antara Kondisi Tanah, Iklim dan Pertumbuhan Diameter Tanaman Meranti... 74
Batasan Model... 74
Formulasi Diagram Umpan Balik... 75
Diagram Alir Keterkaitan antara Lebar Jalur, Tanah, Iklim dan Riap Diameter Meranti... 76
Simulasi Pertumbuhan Diameter Tanaman Meranti ... 79
Skenario I : lebar jalur tanam awal 3 meter dan maksimum 10 meter ... 80
Skenario II : lebar jalur tanam awal 3 meter dan maksimum 8 meter ... 81
Skenario III : lebar jalur tanam awal 4 meter dan maksimum 10 meter ... 82
Skenario IV : lebar jalur tanam awal 3 meter dan maksimum 12 meter ... 84
Pembahasan ... 85
v
SIMPULAN DAN SARAN ... 102 DAFTAR PUSTAKA... 104 LAMPIRAN... 110
vi
DAFTAR TABEL
No Teks Hal
1. Tahapan kegiatan sistem Tebang Pilih Tanam Jalur ... 13
2. Rekapitulasi data curah hujan di Camp TPTJ periode 2004. ... 32
3. Riwayat pengelolaan lahan plot penelitian ... 35
4. Indikator terpilih kualitas tanah dan metode analisisnya ... 40
5. Jumlah pohon menurut kelas diameter dan komposisi jenis penyusun tegakan pada pada areal TPTJ dan hutan primer ... 45
6. Jumlah pohon menurut kelompok jenis pada areal TPTJ dan hutan primer ... 47
7. Keragaman jenis dan Indeks Nilai Penting sepuluh jenis pohon dominan pada plot studi... 49
8. Indeks keanekaragaman jenis tingkat pohon dan permudaan pada areal TPTJ dan hutan primer ... 50
9. Luas bidang dasar menurut kelas diameter pada areal TPTJ dan hutan primer ... 51
10. Kerapatan tingkat semai pada hutan primer dan areal TPTJ ... 52
11. Kerapatan tingkat pancang pada hutan primer dan areal TPTJ... 53
12. Kerapatan tingkat tiang pada hutan primer dan areal TPTJ... 54
13. Kesamaan komunitas tingkat pohon pada areal TPTJ dan hutan primer... 55
14. Kesamaan komunitas tingkat tiang pada areal TPTJ dan hutan primer .... 56
15. Kesamaan komunitas tingkat pancang pada areal TPTJ dan hutan primer 56 16. Kesamaan komunitas tingkat semai pada areal TPTJ dan hutan primer.... 57
17. Sifat fisik tanah pada hutan primer dan areal TPTJ pada kedalaman 0-10 cm dan 10-20 cm ... 58
18. Kandungan C-organik, N-total, pH dan nisbah C/N serasah pada hutan primer dan areal TPTJ pada kedalaman 0-10 cm dan 10-20 cm ... 60
19. Kandungan NH4, NO3 dan N tersedia/N-total pada hutan primer dan areal TPTJ pada kedalaman 0-10 cm dan 10-20 cm... 62
20. Kandungan C-mic, C-org dan nisbah Cmic/Corg pada hutan primer dan areal TPTJ pada kedalaman 0-10 cm dan 10-20 cm ... 63
21. Nilai rataan masing-masing gerombol untuk tiap peubah ... 68
22. Pengaruh jalur tanam dan jalur antara terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah pada kedalaman 0-10 cm di masing-masing plot TPTJ ... 68
vii
24. Matriks perbandingan berpasangan tingkat pengaruh indikator terhadap
kualitas tanah ... 71
25. Skala nilai metode perbandingan berpasangan ... 72
26. Nilai tertimbang untuk tiap indikator berdasarkan dependensi... 72
27. Nilai tertimbang akhir tiap indikator kualitas tanah ... 73
28. Nilai batas ambang kualitas tanah ... 73
29. Nilai akhir kualitas tanah pada plot penelitian ... 74
30. Pertumbuhan diameter meranti jika jalur tanam awal 3 meter dan maksimum 10 meter... 77
viii
DAFTAR GAMBAR
No Teks Hal
1. Kerangka pemikiran penelitian... 7
2. Peta lokasi penelitian ... 28
3. Teknis penerapan sistem TPTJ di HPH PT. Sari Bumi Kusuma ... 31
4. Skematik posisi plot penelitian menurut ketinggian ... 31
5. Diagram alir kegiatan penelitian ... 36
6. Bentuk petak ukur untuk analisa vegetasi... 38
7. Lay-out pengamatan vegetasi dan pengambilan contoh tanah setiap petak contoh... 39
8. Jumlah pohon (N/ha) menurut kelas diameter pada seluruh plot penelitian ... 48
9. Kondisi Bobot isi (a), Porositas (b) dan Stabilitas agregat (c) pada hutan primer dan areal TPTJ ... 59
10. Fluktuasi kandungan C-organik (a) dan N-total (b) pada kedalaman 0-10 cm dan 10-20 cm pada plot penelitian ... 61
11. Fluktuasi kandungan ammonium (a) dan nitrat (b) pada kedalaman 0-10 cm dan 10-20 cm pada plot penelitian ... 63
12. Fluktuasi suhu tanah (a) dan kadar air tanah (b) terhadap C-mic... 64
13. Fluktuasi kandungan C-organik (a) dan C-mic (b) pada kedalaman 0-10 dan 10-20 cm pada seluruh plot... 65
14. Dendrogram klasifikasi plot TPTJ... 66
15. Perubahan riap diameter rata-rata tiga jenis meranti pada plot TPTJ... 70
16. Diagram umpan balik hubungan lebar jalur, tanah, iklim dan riap diameter tanaman meranti ... 75
17. Diagram alir hubungan antara lebar jalur tanam dan riap diameter meranti ... 76
18. Grafik hubungan antara diameter (a), riap diameter (b) dan kualitas tanah (c) dengan waktu pada pola 3-4-6-10... 78
19. Grafik hubungan antara diameter (a), riap diameter (b) dan kualitas tanah (c) dengan waktu pada skenario I ... 80
20. Grafik hubungan antara diameter (a), riap diameter (b) dan kualitas tanah (c) dengan waktu pada skenario II... 82
21. Grafik hubungan antara diameter (a), riap diameter (b) dan kualitas tanah (c) dengan waktu pada skenario III ... 83
22. Grafik hubungan antara diameter (a), riap diameter (b) dan kualitas tanah (c) dengan waktu pada skenario IV... 85
ix
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Hal
1
.
Daftar nama pohon yang dijumpai pada lokasi penelitian... 1102. Datahasil rekapitulasi analisa vegetasi pada plot penelitian ... 113
3. Analisa sidik ragam kandungan C-mic pada kedalaman 0-10 cm... 114
4. Analisa sidik ragam kandungan C-mic pada kedalaman 10-20 cm... 115
5. Analisa sidik ragam kandungan C-org pada kedalaman 0-10 cm. ... 116
6. Analisa sidik ragam kandungan C-org pada kedalaman 10-20 cm... 117
7. Analisa sidik ragam kandungan N-total pada kedalaman 0-10 cm... 118
8. Analisa sidik ragam kandungan N-total pada kedalaman 10-20 cm... 119
9. Analisa sidik ragam kandungan NH4 pada kedalaman 0-10 cm... 120
10. Analisa sidik ragam kandungan NH4 pada kedalaman 10-20 cm. ... 121
11. Analisa sidik ragam kandungan NO3 pada kedalaman 0-10 cm... 122
12. Analisa sidik ragam kandungan NO3 pada kedalaman 10-20 cm ... 123
13. Analisa sidik ragam pH pada kedalaman 0-10 cm... 124
14. Analisa sidik ragam pH pada kedalaman 10-20 cm... 125
15. Analisa sidik ragam bobot isi pada kedalaman 0-10 cm. ... 126
16. Analisa sidik ragam bobot isi pada kedalaman 10-20 cm... 127
17. Analisa sidik ragam porositas pada kedalaman 0-10 cm ... 128
18. Analisa sidik ragam porositas pada kedalaman 10-20 cm. ... 129
19. Analisa sidik ragam stabilitas agregat pada kedalaman 0-10 cm. ... 130
20. Analisa sidik ragam stabilitas agregat pada kedalaman 10-20 cm ... 131
21. Perbandingan berpasangan untuk indikator yang berpengaruh terhadap atau dipengaruhi oleh bobot isi. ... 132
22. Perbandingan berpasangan untuk indikator yang berpengaruh terhadap atau dipengaruhi oleh stabilitas agregat………... 132
23. Matriks Perbandingan berpasangan untuk indikator yang berpengaruh terhadap atau dipengaruhi oleh C-organik... 132
24. Matriks perbandingan berpasangan untuk indikator yang berpengaruh terhadap atau dipengaruhi oleh N-total... 133
x
25. Matriks perbandingan berpasangan untuk indikator yang berpengaruh
terhadap atau dipengaruhi oleh C-mic. ... 133
26. Nilai skoring indikator bobot isi ... 133
27. Nilai skoring indikator stabilitas agregat ... 134
28. Nilai skoring indikator C-organik... 134
29. Nilai skoring indikator N-total... 135
