ii. metode penelitian - Fakultas Biologi

II. METODE PENELITIAN
Struktur vegetasi tumbuhan bawah diukur menggunakan teknik garis berpetak.
Garis berpetak tersebut ditempatkan pada setiap umur tegakan jati. Struktur vegetasi yang
diukur didasarkan pada Kershaw (1973) yang meliputi kelimpahan jenis, keanekaragaman
jenis, kekayaan jenis, kerapatan, dan frekuensi tumbuhan bawah, yang merupakan data
primer. Untuk mengetahui hubungan antara struktur vegetasi tumbuhan bawah dan unsur
hara tanah pada tegakan hutan jati umur 7, 27, dan 34 tahun dilakukan analisis tanah dan
analisis CCA. Selain parameter unsur hara tanah dalam bentuk NH4, PO4, dan K2O,
parameter pendukung meliputi pH tanah, intensitas cahaya, kelembaban tanah, temperatur
tanah, luas basal area tegakan jati, dan kerapatan tegakan jati juga diukur dan dihubungkan
dengan kelimpahan jenis tumbuhan bawah, keanekaragaman jenis tumbuhan bawah,
kekayaan jenis tumbuhan bawah, dan kerapatan tumbuhan bawah (Lampiran 3.).
A. Deskripsi Lokasi
Penelitian telah dilakukan pada bulan Maret sampai Mei 2014 di RPH
Mandirancan, yang termasuk wilayah kesatuan BKPH Kebasen, KPH Banyumas Timur.
Tegakan jati di lokasi penelitian dibedakan ke dalam tiga kelompok umur tegakan
yaitu:
1. Tegakan umur 7 tahun
Tegakan ini berada pada petak 53A-1 dengan luas 11,70 ha yang terletak pada
koordinat 109o13’25,3” BT dan 07o30’45,8” LS dengan ketinggian tempat 200-220
m dpl.
2. Tegakan umur 27 tahun
Tegakan ini berada pada petak 54A dengan luas 6,20 ha yang terletak pada
koordinat 109o13’24,2” BT dan 07o30’47,2” LS dengan ketinggian tempat 200-204
m dpl.
3. Tegakan umur 34 tahun
Tegakan ini berada pada petak 53A-2 dengan luas 3,10 ha yang terletak pada
koordinat 109o13’24,3” BT dan 07o30’46,9” LS dengan ketinggian tempat 204 m
dpl.
Sejak berdiri tahun 1976 RPH Mandirancan telah menanam tanaman jati dan
pinus dengan total luas area 654,3 Ha. Berdasarkan fungsinya hutan jati di RPH
Mandirancan berfungsi sebagai hutan produksi (Perum Perhutani KPH Banyumas
Timur, 2012). Menurut Gunawan et al. (2012) tipe curah hujan di RPH Mandirancan
5
berdasarkan klasifikasi Schmidt-Ferguson termasuk tipe A serta topografi umum
wilayahnya 79,65% adalah bergelombang sampai curam.
B. Pengumpulan Data
Jenis data dan informasi yang dikumpulkan dalam penelitian ini terdiri dari
data sekunder dan data primer.
1. Data Sekunder
Data ini berupa informasi tentang kondisi umum lokasi penelitian (RPH
Mandirancan), yang meliputi letak dan luas, topografi, iklim, vegetasi, satwa, sosial
ekonomi dan budaya masyarakat setempat.
2. Data Primer
Data primer yang dikumpulkan adalah berupa hasil survei lapangan yang
meliputi data jumlah individu dan jenis tumbuhan bawah, diameter tegakan jati,
jumlah tegakan jati pada setiap petak pengamatan, intensitas cahaya, sampel tanah
yang kemudian akan dianalisis kandungan unsur hara tanahnya, kelembaban dan
temperatur tanah.
C. Teknik Pengambilan Sampel
Penelitian ini menggunakan metode survei. Sebelum melaksanakan penelitian,
terlebih dahulu dilakukan inventarisasi petak tegakan jati yang memenuhi persyaratan
umur tersebut. Pada setiap kelompok umur tegakan jati dibuat garis rintis sepanjang
350 m searah kemiringan lahan area penelitian. Pada garis rintis tersebut diletakan
petak berukuran 10 m x 10 m sebanyak 7 buah untuk mengamati tegakan jati. Jarak
antar petaknya adalah 50 m (Gambar 2.1). Untuk mengetahui struktur vegetasi
tumbuhan bawah yang terdapat pada tegakan hutan jati dibuat petak kecil berukuran
2 m x 2 m sebanyak 5 buah yang diletakkan secara sistematis di dalam setiap petak 10
m x 10 m. Hal yang sama dilakukan pada setiap umur tegakan jati.
Gambar 2.1. Metode garis berpetak untuk pengambilan sampel tegakan jati,
tumbuhan bawah, dan tanah.
Keterangan :
Petak A = petak berukuran 10 m x 10 m untuk pengambilan data variabel tegakan jati.
Petak B = petak berukuran 2 m x 2 m untuk pengambilan data variabel tumbuhan bawah
dan beberapa unsur hara tanah.
6
D. Cara Kerja
1. Dibuat garis rintisan sepanjang 350 m pada setiap kelompok umur tegakan jati.
2. Pada garis rintisan tersebut dibuat petak berukuran 10 m x 10 m sebanyak 7 buah
dengan jarak antar petak 50 m untuk mengamati tegakan jati yang meliputi
kerapatan tegakan, dan diameter tegakan.
3. Untuk mengetahui struktur vegetasi tumbuhan bawah yang meliputi kelimpahan,
keanekaragaman jenis, kekayaan jenis, kerapatan, dan frekuensi tumbuhan bawah
dibuat petak kecil berukuran 2 m x 2 m sebanyak 5 buah yang diletakkan secara
sistematis di dalam setiap petak 10 m x 10 m. Selain itu, diukur pula intensitas
cahaya, kelembaban dan temperatur tanah dalam petak berukuran 2 m x 2 m
tersebut.
4. Sampel tanah diambil pada setiap petak pengamatan ukuran 2 m x 2 m
menggunakan core sampler (Gambar 2.2.).
5. Analisis unsur hara tanah dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto.
E. Variabel dan Parameter Penelitian
Variabel dan parameter pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Variabel tegakan jati
Variabel tegakan jati terdiri atas parameter umur tegakan, kerapatan tegakan, dan
luas basal area. Data tegakan jati diambil dari petak berukuran 10 m x 10 m
sebanyak 7 buah pada setiap umur tegakan hutan jati. Sehingga untuk seluruh
umur tegakan hutan jati didapatkan 35 petak berukuran 10 m x 10 m.
2. Variabel struktur vegetasi tumbuhan bawah
Variabel struktur vegetasi tumbuhan bawah terdiri atas parameter jenis tumbuhan
bawah, jumlah individu masing-masing jenis tumbuhan bawah, keanekaragaman,
kekayaan, kerapatan dan frekuensi tumbuhan bawah. Data tumbuhan bawah
diambil dari petak ukuran 2 m x 2 m yang dibuat di dalam petak 10 m x 10 m.
Jumlah seluruh petak 2 m x 2 m pada setiap kelompok umur tegakan jati adalah
sebanyak 35 petak. Sedangkan untuk seluruh umur tegakan hutan jati adalah 105
petak. Pada petak 2 m x 2 m tersebut dicatat jenis tumbuhan bawah dan jumlah
individu masing-masing jenis tumbuhan bawah. Jika nama jenis tumbuhan bawah
belum diketahui nama ilmiahnya, maka dilakukan identifikasi dan atau determinasi
di Laboratorium Taksonomi Tumbuhan Fakultas Biologi Universitas Jenderal
Soedirman. Identifikasi dilakukan dengan membandingkan dengan herbarium yang
7
ada, sedangkan determinasi menggunakan buku Backer (1963; 1965; 1968) dan
Van Steenis (2006).
3. Variabel faktor kimia tanah
Variabel faktor kimia tanah meliputi parameter N dalam bentuk NH4 tersedia, P
dalam bentuk PO4 tersedia, K dalam bentuk K2O tersedia dan pH tanah. Sampel
tanah diambil pada setiap petak pengamatan ukuran 2 m x 2 m menggunakan core
sampler pada setiap kelompok umur tegakan jati. Pengambilan sampel tanah
dilakukan pada 5 titik pada seluruh petak ukuran 2 m x 2 m (Gambar 2.2). Tanah
dari 5 titik pengambilan sampel tersebut dikompositkan, sehingga jumlah seluruh
sampel tanah dari setiap kelompok umur tegakan jati adalah sebanyak 7 sampel
tanah. Sedangkan untuk seluruh kelompok umur tegakan hutan jati di lokasi
penelitian adalah 21 sampel tanah. Analisis unsur hara tanah akan dilakukan di
Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman
Purwokerto.
4. Variabel faktor fisika tanah
Variabel faktor fisika meliputi parameter intensitas cahaya, kelembaban dan
temperatur tanah yang diukur pada petak kecil berukuran 2 m x 2 m.
10 m
10 m
Gambar 2.2. Pengambilan sampel tanah
Keterangan :
= Titik pengambilan sampel tanah
8
F. Metode Analisis
1. Analisis data tegakan jati
a. Luas Basal Area tegakan jati
Pengolahan data diawali dengan perhitungan rata–rata diameter batang tegakan
jati berdasarkan rumus dari Tokede (1988) in Sudiana (1995) sebagai berikut :
(3-1)
Keterangan :
Di
= rata-rata diameter batang setinggi dada petak contoh ke-i.
Dij
= diameter pohon setinggi dada ke-j petak contoh ke-i.
ni
= jumlah pohon pada petak contoh ke-i.
Diameter batang tegakan jati tersebut digunakan untuk mengetahui luas basal area
tegakan jati. Luas basal area tegakan jati akan dihitung menggunakan rumusan
sebagai berikut:
BA = 1/4Π * D2
(3-2)
Keterangan :
BA = basal area
D = diameter batang setinggi dada
b. Kerapatan tegakan jati
Sedangkan untuk perhitungan kerapatan pohon jati dilakukan berdasarkan rumus
dari Cox (1971) sebagai berikut :
(3-3)
(3-4)
2. Analisis data tumbuhan bawah
a. Nilai Penting
Indeks nilai penting didasarkan atas parameter kerapatan relatif (KR) dan frekuensi
relatif (FR), yang dihitung berdasarkan rumusan dari Cox (1971) sebagai berikut :
(3-5)
9
(3-6)
(3-7)
(3-8)
Indeks nilai penting = Kerapatan relatif + frekuensi relatif
b. Indeks Keanekaragaman Shannon-Wiener
Indeks keanekaragaman dianalisis berdasarkan rumusan yang digunakan oleh
Mueller-Dombois dan Ellenberg (1974) sebagai berikut:
(H’) = - ∑ pi ln pi
(3-9)
Keterangan :
ni = jumlah individu suatu jenis
N = jumlah total individu yang ditemukan
Nilai indeks keanekaragaman Shannon-Wiener dapat diklasifikasikan dalam
beberapa kategori, yaitu jika nilai H’ < 2 maka nilai H’ tergolong rendah, jika nilai H’
= 2-3 maka tergolong sedang dan jika nilai H’ > 3 maka tergolong tinggi (Magurran,
1988).
c. Indeks Kekayaan Jenis Margalef (R1)
Indeks kekayaan jenis Margalef dianalisis berdasarkan Hilwan et al. (2013) sebagai
berikut:
(3–10)
Keterangan :
R1 = Indeks Kekayaan
S = Jumlah jenis yang ditemukan
N = Jumlah total individu
Indeks kekayaan jenis Margalef dapat diklasifikasikan dalam beberapa kategori,
yaitu jika R1 < 3,5 menunjukan kekayan jenis yang tergolong rendah, 3,5 – 5,0
menunjukkan kekayaan jenis tergolong sedang, dan R1 > 5,0 menunjukkan
kekayaan jenis tergolong tinggi (Magurran, 1988).
10
3. Canonical Correspondence Analysis (CCA)
Untuk mengetahui hubungan antara struktur vegetasi tumbuhan bawah
dan faktor kimia tanah (pH, NH4, PO4, K2O), faktor fisika (Intensitas cahaya,
kelembaban tanah, temperatur tanah) serta tegakan jati (T. grandis L. f.) (umur
tegakan, kerapatan tegakan, luas basal area tegakan jati) digunakan Canonical
Correspondence Analysis (CCA). CCA merupakan salah satu teknik ordinasi yang
handal untuk mengungkapkan hubungan antara persebaran jenis tumbuhan dan
faktor lingkungan. CCA adalah teknik ordinasi yang digunakan untuk menentukan
persebaran jenis tumbuhan berdasarkan variabel lingkungan ataupun respon
tumbuhan terhadap variabel lingkungan (Kent dan Coker, 1992; Resosoedarmo et
al., 1985; Kent dan Ballard, 1988; ter Braak, 1987).
Dalam peneliitian ini, faktor lingkungan yang digunakan dalam ordinasi
meliputi pH tanah, NH4 tersedia, PO4 tersedia, K2O tersedia, umur tegakan hutan
jati, kerapatan tegakan jati, luas basal area tegakan jati, intensitas cahaya,
kelembaban tanah, dan temperatur tanah. Faktor lingkungan tersebut dihubungkan
dengan kelimpahan, keanekaragaman jenis, kekayaan jenis, dan kerapatan
tumbuhan bawah.
Analisis ordinasi dengan Canonical Correspondence Analysis (CCA)
dilakukan dengan software Canoco for Windows V4.5. Canoco merupakan software
analisa ekologi yang menggunakan banyak variabel data dan menggabungkan
perhitungan statistika dengan komposisi jenis, atau komunitas, atau populasi, dan
kondisi lingkungan yang disebut sebagai metode ordinasi (Leps and Smilauer,
2003). Menurut Clarke dan Ainsworth (1993) apabila nilai korelasi antar variabel
dalam analisis CCA = 0 maka tidak terdapat korelasi; > 0 - 0,25 maka korelasi sangat
lemah; > 0,25 – 0,5 maka korelasi cukup; > 0,5 – 0,75 maka korelasi kuat; > 0,75 –
0,99 maka korelasi sangat kuat; dan 1 menunjukan korelasi sempurna.
11