ANALISIS KOMUNITAS TUMBUHAN Ekologi Hutan
ANALISIS KOMUNITAS OMUNITAS TUMBUHAN A. PENDAHULUAN PENDAHULUAN Analisis komunitas tumbuhan merupakan suatu cara mempelajari susunan atau komposisi jenis dan bentuk atau struktur vegetasi. B. PARAMETE ARAMETER R KUALITA KUALITATIF DALAM ANALISI ANALISIS S KOMUNITAS TUMBUHAN Sifat komunitas tumbuhan : – –
Kualitatif Kuantitatif
Parameter kualitatif : 1. Fisiognami Fisiognami : Penampakan luar dari suatu komunitas tumbuhan yang dapat dideskripsikan berdasarkan kepada penampilan spesies yang dominan, penampakan tinggi tumbuhan, dan warna dari tumbuhan yang tampak oleh mata •
2. Fenologi Fenologi : perwujudan spesies pada setiap fase dalam siklus hidupnya. Spesies yang sama dengan tingkat umur yang berbeda akan membentuk struktur komunitas yang berbeda. Spesies yang berbeda akan memiliki fenologi yang berbeda. Keanekaragaman spesies dalam suatu komunitas tumbuhan akan menentukan struktur komunitas •
•
• •
3. Periodisitas •
Perodisitas : kejadian musiman dari berbagai proses dalam kehidupan tumbuhan. Kejadian musiman pada tumbuhan dapat ditunjukkan oleh perwujudan bentuk daun dan ukurannya, masa pembungaan, masa bertunas, dan peluruhan buah dan biji.
4. Stratifikasi •
Stratifikasi : distribusi tetumbuhan dalam ruangan vertical. Semua spesies tetumbuhan dalam komunitas tidak sama ukurannya, serta secara vertical tidak menempati ruang yang sama. Stratifikasi tetumbuhan dibagian atas tanah berhubungan dengan sifat spesies tetumbuhan untuk memanfaatkan radiasi matahari yang diterima, dan memanfaatkan ruangan menurut keperluan yang berbeda-beda. Dalam ekosistem hutan, stratifikasi tersebut diciptakan oleh susunan tajuk pohon-pohon menurut arah vertical dan terjadi karena adanya pohon-pohon yang menduduki kelas pohon dominan, pohon kodominan, pohon tertekan dan pohon bawah/mati.
5. Kelimpahan Kelimpahan : parameter kualitatif yang mencerminkan distribusi relative spesies organisme dalam komunitas. Menurut penaksiran kualitatif, kelimpahan dapat dikelompokkan menjadi lima : •
– – – – –
Sangat jarang Kadang-kadang atau jarang Sering atai tidak banyak Banyak atau berlimpah-limpah dan Sangat banyak atau sangat berlimpah
6. Penyebaran Penyebaran : parameter kualitatif yang menggambarkan keberadaan spesies organism pada ruang secara horizontal. Penyebaran tersebut dapat dikelompokkan menjadi tiga : random, seragam dan berkelompok •
7. Daya Hidup
Daya hidup atau vitalitas : Tingkat keberhasilan tumbuhan untuk hidup dan tumbuh normal, serta kemampuan untuk bereproduksi. Daya hidup akan menentukan setiap spesies organism untuk memelihara kedudukan dalam komunitas dan sangat membantu meningkatkan kemampuan setiap spesies tumbuhan dalam beradaptasi terhadap kondisi tempat tumbuhnya. Ada lima kategori dari daya hidup tetumbuhan antara lain : a.
V1 : tetumbuhan yang berkecambah, tetapi segera mati
b.
V2 : tetumbuhan yang tetap hidup setelah berkecambah, tetapi tidak dapat bereproduksi
c.
V3 : tetumbuhan sedang bereproduksi, tetapi hanya secara vegetatif saja
d.
V4 : tetumbuhan sedang bereproduksi secara seksual, tetapi sangat berkurang
e.
V5 : tetumbuhan sedang bereproduksi sangat baik secara seksual
8. Bentuk Pertumbuhan Bentuk pertumbuhan : penggolongan tetumbuhan menurut bentuk pertumbuhannya, habitat atau menurut karakteristik lainnya. Bentuk pertumbuhan dikelompokkan menjadi lima antara lain : a. Phanerophytes , golongan tetumbuhan berkayu dan pohon yang tingginya lebih dari 30 cm b. Chamaephytes, teumbuhan berkayu dan semak kecil yang tingginya kurang dari 30 c. Hemicryptophytes, tetumbuhan golongan rerumputan dan herba d. Cryptophytes, tembuhan yang sebagian besar organ pertumbuhannya berada di bawah permukaan tanah dan air : • • •
Hydrophytes : memilik tunas di bawah permukaan air Helophytes : tumbuhanrawa dan paya dengan rhozoma berada di bawah tanah Geophytes : tumbuhan daratan dengan rhizome, akar dan umbi berada dibawah tanah
e. Therophytes ,
tetumbuhan yang tidak mempunyai organ pertumbuhan khusus, umumnya herba setahun.
C. PARAMETER KUANTITATIF DALAM ANALISIS KOMUNITAS TUMBUHAN
Kepentingan deskripsi suatu komunitas tumbuhan diperlukan : 1). Minimal tiga macam parameter (Gopal dan Bhardwaj (1979): DENSITAS, FREKUENSI DAN DOMINANSI (kelindungan, biomassa dan produktivitas) 2). Tiga macam parameter penting (Kusmana(1997)) : DENSITAS, FREKUENSI DAN KELINDUNGAN (bagian dari dominansi) Kelindungan : daerah yang ditempati oleh tetumbuhan dan dasar dinyatakan dengan salah satu atau kedua-duanya dari penutupan dasar ( basar cover ) dan penutupan tajuk (canopy cover )
Beberapa parameter kuantitatif : 1.
K
Densitas = Kerapatan = D=K
KR
Kerapatan relative = KR
2.
Frekuensi = F
Frekuensi relative = FR
3.
Dominansi = D
F
Luas seluruh petak contoh
Jumlah individu untuk species ke i Luas seluruh petak contoh
jumlah petak contoh ditemukann ya suatu spesies Jumlah seluruh petak contoh
FR
D
Jumlah individu
Frekuensi suatus pesies ke i Frekuensi seluruh spesies
x100%
Jumlah bidang dasar
DR Dominansi Relatif = DR
DR
Luas contoh Dominansi dari suatu jenis Dominansi dari seluruh jenis
x 100%
Jumlah bidang dasar suatu jenis jumlah bidang dasar seluruh jenis
x100%
Indeks Nilai Penting (importance value index )
INP = KR + FR + DR 5. Summed Dominance ratio = SDR
SDR atau perbandingan nilai enting adalah parameter yang identik dengan INP Gunanya : untuk menyatakan tingkat Dominansi (tingkat penguasaan) spesies-spesies dalam suatu komunitas tumbuhan INP SDR
3
6. Indeks Dominansi (index of dominance ) = ID = adalah parameter yang menyatakan tingkat terpusatnya dominansi dalam suatu komunitas dimana : ID = Indeks Dominansi n.i = nilai penting tiap spesies ke-i N = Total nilai penting Apabila nilai ID tinggi, maka Dominansi terpusat pada satu spesies, apabila ID rendah maka Dominansi terpusat pada beberapa spesies.
7. Indeks Keanekaragaman
Gunanya untuk : Menyatakan struktur komunitas Mengukur stabilitas komunitas yaitu kemampuan untuk menjaga dirinya tetap stabil meskipun ada gangguan terhadap komponenkomponennya. Keanekaragaman spesies yang tinggi menunjukkan : suatu komunitas memiliki kompleksitas tinggi karena interaksi spesies yang terjadi dalam komunitas itu sangat tinggi – –
Beberapa indeks keanekaragaman yang dapat dipilih dalam analisis komunitas (odum, 1993) a. Indeks Shannon atau Shannon index of general diversity (H) Keterangan : H = Indeks Shannon n.i = nilai penting dari tiap spesies N = Total nilai penting
b. Indeks Margalef (d) Keterangan : d =nilai Margalef= indeks keanekaragaman Shannon s = jumlah spesies; N = jumlah individu
c. Indeks Simpson = Simpson of Diversity (D) s
D
1 ( P i ) i 1
2
Keterangan : D = Indeks Simpson P-i = Proporsi spesies ke-I dalam komunitas s = jumlah spesies
8. Indeks Kesamaan = index of similarity = IS
IS diperlukan untuk mengetahui tingkat kesamaan antara beberapa tegakan, antara beberapa unit sampling, atau antara beberapa komunitas yang dipelajari dan dibandingkan komposisi dan struktur komunitasnya (Odum, 1993) Keterangan : IS = Indeks kesamaan C = jumlah spesies yang sama dan terdapat pada kedua komunitas A = jumlah spesies di dalam komunitas A B = jumlah spesies di dalam komunitas B
Soerianegara dan Indrawan (1982) : Keterangan : IS = Indeks kesamaan W = jumlah dari nilai penting yang lebih kecil atau sama dari dua spesies berpasangan, yang ditemukan pada dua komunitas a = Total nilai penting dari komunitas A, atau tegakan A atau unit sampling A b = Total nilai penting dari komunitas B, atau tegakan B atau unit sampling B
9. Homogenitas Suatu Komunitas
Frekuensi menunjukkan homogenitas dan penyebaran dari individu-individu spesies dalam komunitas. Untuk mengetahui homogenitas suatu komunitas, nilai frekuensi tiap spesies dikelompokkan ke dalam lima kelas (Raunkiaer, 1934 dalam Gopal dan Bhardwaj, 1979) : a). Kelas A, yaitu spesies-spesies yang mempunyai frekuensi 1-20% b). Kelas B, yaitu spesies-spesies yang mempunyai frekuensi 21-40% c). Kelas C, yaitu spesies-spesies yang mempunyai frekuensi 41-60% d). Kelas D, yaitu spesies-spesies yang mempunyai frekuensi 61-80% e). Kelas E, yaitu spesies-spesies yang mempunyai frekuensi 81-100% Berdasarkan Hukum Frekuensi Raunkiaer, maka : a. Jika A > B > C >=< D < E, maka spesies-spesies yang menyusun komunitas tumbuhan berdistribusi normal b. Jika E>D, sedangkan A,B dan C rendah, maka kondisi komunitas tumbuhan homogeny c. Jika E
D. Metode Pengambilan Contoh Untuk Analisis Komunitas Tumbuhan
Pengambilan contoh untuk analisis komunitas tumbuhan dapat dilakukan dengan : 1. Petak Tunggal (plot)
2. Metode Jalur 3. Metode Garis Berpetak 4. Metode Kombinasi
5. Metode Kuadran
1. Metode Petak
Metode petak umum digunakan dalam pengambilan contoh berbagai tipe organisme termasuk komunitas tumbuhan. Petak yang digunakan berbentuk : •
Segi empat
•
Persegi dan
•
Lingkaran
a. Petak Tunggal •
•
Mempelajari satu petak sampling yang mewakili suatu tegakan. Ukuran minimum tergantung pada : Kerapatan tegakan Banyaknya jenis pohon Luas menimum petak contoh dapat digunakan kurva spesies area. Dasarnya, penambahan luas petak tidak menyebabkan kenaikan jumlah spesies lebih dari 5% (Soegianto, 1995; Kusmana, 1997). Metode ini tidak perlu dihitung frekuensi (F) dan Frekuensi relatif (FR). INP = KR + DR –
–
•
•
•
Cara penentuan jumlah petak contoh dengan menggunakan Kurva Spesies Area 1.
Daftarkan jenis-jenis pohon yang terdapat dalam suatu petak kecil
2.
Ukuran petak diperbesar dua kali dan jenis-jenis pohon yang terdapat didaftarkan pula.
3.
Pekerjaan dilanjutkan sampai saat dimana penambahan luas petak tidak menyebabkan penambahan yang berarti pada banyaknya jenis.
4.
Dari daftar banyaknya jenis dan ukurab petak dibuat kurva spesies area, yaitu jumlah jenis (sumbu Y), luas atau ukuran petak (Sumbu X).
Data Jumlah Spesies Tumbuhan yang terdapat pada Setiap Petak
Lanjutan No.petak Contoh
Ukuran Petak Contoh (m2)
Jumlah Spesies (kumulatif Spesies)
1
1
7
2
2
3
…
Penambahan
Penambahan
Persentase (%)
12
5
71,4
4
16
4
33,3
4
8
20
4
25,0
5
16
24
4
25,0
6
32
27
3
12,5
7
64
30
3
11,1
8
128
32
2
6,7
9
256
33
1
3,1
10
512
34
1
3,1
11
1024
35
1
2,9
12
2048
36
1
2,9
Kurva Spesies Area :
35 30
s e i s e 25 p S h a 20 l m u J
10 5 1
2
4
8
16
25
2048 (m 2)
•
•
•
Luas petak minimum untuk hujan tropika lebih kurang 3 ha (Soerianegara dan Indrawan, 1982) Petak contoh berbentuk persegi panjang lebih efektif untuk sampling daripada petak contoh bujur sangkar. Petak contoh seluas 3 ha dibuat ukuran 20 m x 1500 m. Petak tersebut dibagi menjadi petakpetak kontinu berukuran 20 m x 50 m atau masing-masing seluas 0,1 ha.
b. Petak Ganda •
•
Pengambilan contoh vegetasi dilakukan dengan menggunakan banyak petak contoh yang letaknya tersebar merata sebaiknya sistematis. Ukuran petak contoh disesuaikan dengan tingkat pertumbuhan dan bentuk tumbuhannya : –
20 m x 20 m pohon
–
10 m x 10 m tiang
–
5 m x 5 m pancang
–
1 m x 1 m atau 2 m x 2 m semai
Desain Petak-petak Contoh di Lapangan dengan Metode Petak Ganda Secara Acak
Secara Sistematis
2. Metode Jalur •
•
Metode paling efektif untuk mempelajari perubahan keadaan vegetasi menurut kondisi tanah, topografi dan elevasi. Jalur-jalur dibuat memotomg garis kontur dan sejajar satu sama lainnya.
•
Jumlah jalur disesuikan dengan IS.
•
Jalur contoh 20 m dibuat dengan IS =2%-10%
A
Arah rintis 20 m
C B
10 m
Jalur A (lebar 20 m) dengan petak-petak 20 m x 20 m pohon Jalur B (lebar 10 m) dengan petak-petak 10 m x 10 m tiang dan pancang Jalur C (lebar 2 m) dengan petak-petak 2 m x 2 m atau 2 m x 5 m semai
3. Metode garis Berpetak •
•
Modifikasi metode petak ganda atau petak jalur yaitu dengan cara melompati satu atau lebih petak-petak dalam jalur. Petak-petanya dapat berbentuk : persegi panjang, bujur sangkar atau lingkaran. A D
C B
Petak A = petak berukuran 20 m x 20 m pohon Petak B = petak berukuran 10 m x 10 m tiang Petak C = petak berukuran 5 m x 5 m pancang Petak D = petak berukuran 2 m x 2 m semai
4. Metode Kombinasi •
Merupakan kombinasi antara metode jalur dan garis berpetak. Desain petak contoh di lapangan dengan metode kombinasi
A D
C
Arah rintis B
5. Metode Kuadran •
•
•
•
•
umumnya dipergunakan untuk pengambilan contoh vegetasi tumbuhan jika hanya vegetasi fase pohon yang menjadi objek kajiannya. mudah dikerjakan, dan lebih cepat jika akan dipergunakan untuk mengelahui komposisi jenis, tingkat dominansi, dan menaksir volume pohon. Syarat penerapan metode kuadran adalah distribusi pohon yang akan diteliti harus acak. Di dalam metode kuadran, pada setiap titik pengukuran dibuat garis absis dan ordinat khayalan, sehingga pada setiap titik pengukuran terdapat empat buah kuadran. Pilih satu pohon di setiap kuadran yang letaknya paling dekat dengan titik pengukuran dan ukur jarak dari masingmasing pohon ke titik pengukuran
Desain titik pengukuran dan letak pohon yang diukur dengan metode kuadran (Kusmana, 1997)
