Inventarisasi Tumbuhan Paku di Kawasan Hutan Gunung Sibuatan Kecamatan Merek Kabupaten Karo Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Hutan
Hutan merupakan kumpulan pepohonan yang tumbuh rapat beserta tumbuh
tumbuhan memanjat yang berperan sangat penting bagi kehidupan. Kerapatan
hutan disebabkan oleh adanya semak belukar, tumbuhan penutup tanah, dan
adanya pohon-pohon pemanjat. Hutan, terutama hutan alam, yaitu suatu mosaik
rumpang dan tegakan yang berlapis dari berbagai fase perkembangan dan umur.
Adanya rumpang dan susunan daun berlapis, maka di dalamnya tercipta beraneka
ragam kondisi
iklim mikro yang menjadi habitat bagi berbagai jenis lumut,
tumbuhan epifit, liana rotan, semak, dan perdu. Hutan yang tumbuh dan
berkembang tidak lepas dari faktor faktor yang mempengaruhinya terutama
lingkungan (Arief, 2001).
Menurut Ekoyani (2007) dalam Betty et al., (2015), tumbuhan paku
merupakan tumbuhan cormophyta berspora yang dapat hidup diberbagai habitat
baik secara epifit, terestrial, maupun aquatik. Tumbuhan paku merupakan
tumbuhan berspora yang dapat hidup di mana saja (kosmopolit). Kelimpahan dan
penyebarannya sangat tinggi terutama di daerah hujan tropis dan banyak terdapat
di hutan pegunungan. Menurut Mackinnon (2000) dalam Lubis (2009), hutan
pegunungan terdapat zona-zona vegetasi, dengan jenis dan struktur dan
penampilan yang berbeda. Zona-zona vegetasi tersebut dapat dikenal di semua
gunung di daerah tropis meskipun tidak ditentukan oleh ketinggian saja. Di
gunung yang rendah, semua zona vegetasi lebih sempit, sedangkan di gunung
yang tinggi atau di bagian yang tengah suatu jajaran pegunungan, zona itu lebih
luas.
2.2 Karakteristik Tumbuhan Paku
Tumbuhan paku merupakan tumbuhan berpembuluh yang tidak berbiji, memiliki
susunan tubuh khas yang membedakannya dengan tumbuhan yang lain.
Universitas Sumatera Utara
4
Tumbuhan paku disebut sebagai Tracheophyta berspora, yaitu kelompok
tumbuhan yang berpembuluh dan berkembang biak dengan spora. Bagian-bagian
tubuh berupa akar, batang, dan daun dapat dibedakan dengan jelas.
a) Akar
Akar tumbuh dari pangkal batang, membentuk akar serabut, sehingga itu sistem
perakaran paku merupakan akar serabut. Berdasarkan poros bujurnya, embrio
tumbuhan paku dapat dibedakan menjadi kutub atas dan kutub bawah. Kutub atas
berkembang membentuk rimpang dan daun, sedangkan bagian kutub bawah
membentuk akar. Akar tumbuhan paku bersifat endogen dan tumbuh dari
rimpang. (Holtum, 1968).
b) Batang
Umumnya batang tumbuhan paku tum
buh di tanah disebut akar batang atau rizoma (rimpang). Batang tumbuhan paku
dapat berbentuk panjang, merambat atau memanjat. Rimpang dan daun yang
masih muda sering tertutup oleh rambut atau sisik sebagai pelindungnya Beberapa
tumbuhan paku memiliki batang yang muncul di atas tanah, misalnya pada genus
Alsophyla, Cyathea, Psilotum (Sastrapadja, 1979).
c) Daun
Berdasarkan bentuk dan sifat daunnya tumbuhan paku dapat dibedakan atas dua
golongan menurut Smith dalam Lubis (2009) yaitu:
a) Megaphyllus, yaitu paku yang mempunyai daun besar sehingga mudah
dibedakan atas batang dan daun , misalnya pada Asplenium.
b) Macrophyllus, yaitu paku yang memiliki daun kecil dan umumnya berupa sisik
sehingga
sukar
dibedakan
bagian-bagiannya,
misalnya
pada
genus
Lycopodium.
Paku umumnya dicirikan oleh pertumbuhan daun muda yang melingkar.
Terdapat bintik-bintik pada permukaan bawahnya dan yang kadang-kadang
tumbuh teratur dalam barisan, menggerombol ataupun tersebar. Masing-masing
bintik itu adalah kotak spora yang dikenal dengan istilah sporangium. Kotak ini
Universitas Sumatera Utara
5
berisi spora yang jumlahnya banyak, tetapi ukurannya sangat kecil. Oleh karena
itu, bila kotak spora pecah, menyebarlah butir-butir spora itu seperti tepung
(Sastrapradja, 1979).
Menurut Loveless (1989), berdasarkan ukurannya daun paku dibagi
menjadi dua, yaitu:
a. Daun kecil (mikrofil): hanya setebal selapis sel dan berbentuk rambut. Tidak
memiliki mesofil (daging daun). Belum ditemukan tangkai dan tulang daun.
b. Daun besar (makrofil): berukuran cukup besar dan tipis. Sudah memiliki
bagian-bagian tangkai daun, tulang daun, epidermis dan mesofil.
Daun biasanya terdiri dari bagian yaitu tangkai daun dan helaian daun.
Jika anak daun tersusun seperti sehelai daun, daun (ental) disebut bersirip
(pinnate), tiap anak daun disebut sirip (pinna) dan poros tempat sirip berada
disebut rakis (rachis). Menurut Tjitrosoepomo (1994),
tumbuhan paku
diklasifikasikan berdasarkan perbedaan morfologi tubuh. Berdasarkan hal
tersebut, tumbuhan paku dibagi menjadi empat divisi, yaitu : Psilophyta (paku
purba/paku telanjang), Lycophyta (Paku kawat/paku rambat), Equisetophyta/
Sphenophyta, dan Pterophyta/Felicinae (paku sejati) (Lubis, 2009).
Tumbuhan paku dapat dibedakan menjadi dua bagian utama yaitu organ
vegetatif yang terdiri dari akar, batang, rimpang, dan daun. Sedangkan organ
generatif terdiri atas spora, sporangium, anteridium, dan arkegonium. Sporangium
tumbuhan paku umumnya berada di bagian bawah daun serta membentuk gugusan
berwarna hitam atau coklat. Gugusan sporangium ini dikenal sebagai sorus. Letak
sorus terhadap tulang daun merupakan sifat yang sangat penting dalam klasifikasi
tumbuhan paku (Arini & Kihmo, 2012).
2.4 Penyebaran Tumbuhan Paku
Penyebaran tumbuhan paku sangat khas mulai dari dataran rendah sampai dataran
tinggi. Pola penyebaran merupakan salah salah satu ciri khas dari setiap
organisme di suatu habitat. Pola penyebaran tergantung pada faktor lingkungan
maupun keistimewaan biologis organisme itu sendiri. Organisme dalam populasi
dapat tersebar dalam bentuk umum yang terdiri dari tiga macam yaitu penyebaran
secara acak, merata dan berkelompok (Indriyanto, 2008).
Universitas Sumatera Utara
6
Tumbuhan paku tersebar di seluruh dunia, sebagian besar tumbuh di
daerah tropika basah yang lembab kecuali daerah yang bersalju abadi dan kering
(gurun) (Tjitrosoepomo, 1989). Tumbuhan paku hidup tersebar luas dari tropika
yang lembab sampai melampaui lingkaran Arktika. Jumlah yang teramat besar
dijumpai di hutan hujan tropika dan juga tumbuh dengan subur di daerah beriklim
sedang, di padang rumput yang lembab, dan di sepanjang sisi jalan dan sungai
(Lubis, 2009).
Tumbuhan paku tersebar diseluruh bagian dunia, kecuali daerah bersalju
abadi dan daerah kering (gurun). Total spesies yang diketahui hampir 10.000
(diperkirakan 3000 diantaranya tumbuh di Indonesia), sebagian besar tumbuh di
daerah tropika basah yang lembap. Tumbuhan ini cenderung menyukai kondisi air
yang melimpah karena salah satu tahap hidupnya tergantung dari keberadaan air,
yaitu sebagai tempat media bergerak sel sperma menuju sel telur.Tumbuhan paku
pernah merajai hutan-hutan dunia di Zaman Karbon sehingga zaman itu dikenal
sebagai masa keemasan tumbuhan paku. Serasah hutan tumbuhan pada zaman ini
yang memfosil dan mengalami mineralisasi sekarang ditambang orang sebagai
batubara (Smith, 1995).
Pada relung-relung yang curam, bisa didapatkan jenis-jenis paku yang
menyukai tempat lembab. Bahkan di sumber air panas ataupun kawah-kawah
gunung, ada paku yang dapat tumbuh. Umumnya di daerah pegunungan, jumlah
jenis paku lebih banyak dari pada di dataran rendah. Hal ini disebabkan oleh
kelembaban yang lebih tinggi, banyak aliran air dan adanya kabut. Banyaknya
curah hujan pun mempengaruhi jumlah paku yang tumbuh. Misalnya, Jawa Barat
mempunyai curah hujan yang lebih tinggi dibanding Jawa Tengah dan Jawa
Timur, sehingga paku lebih banyak terdapat di Jawa Barat (Lembaga Penelitian,
1980)
Pertumbuhan paku sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan berupa
suhu, kelembaban tanah, intensitas cahaya dan ketinggian tempat, karena
tumbuhan paku sangat menyukai tempat yang lembab dan bisa hidup juga pada
kondisi lingkungan yang bervariasi, faktor lingkungan tersebut mempengaruhi
keanekaragaman tumbuhan paku. Keanekaragman jenis atau spesies merupakan
ciri tingkatan komunitas berdasarkan organisasi biologinya. Keanekaragaman
Universitas Sumatera Utara
7
spesies dapat digunakan untuk menyatakan struktur komunitas dan digunakan
untuk mengukur stabilitas komunitas, yaitu kemampuan suatu komunitas untuk
menjaga dirinya tetap stabil meskipun ada gangguan terhadap komponenkomponennya (Berena et al., 2015).
2.5 Manfaat Tumbuhan Paku
Menurut Rismunandar (1991), tumbuhan paku termasuk kedalam tumbuhan
tingkat rendah yang menyukai tempat lembab dan memiliki peran penting, baik
itu secara ekologis maupun secara ekonomis. Keberadaan tumbuhan paku dilihat
dari segi ekologi, sebagai produsen dalam suatu rantai makanan dan sebagai
komponen yang berperan sebagai siklus daur nitrogen, pembentukan humus,
melindungi tanah dari erosi, menjaga kelembaban tanah, dan salah satu tumbuhan
pionir pada tahap awal suksesi ekosistem hutan. Menurut Darma et al., 2007,
tumbuhan paku banyak digunakan sebagai tanaman hias, makanan, obat-obatan,
media tumbuh anggrek dan kerajinan. Pemanfaatan yang tidak diikuti dengan
pembudidayaan merupakan ancaman tumbuhan paku di alam.
Keragaman tumbuhan paku sangat banyak, diantaranya mempunyai daya
tarik sehingga banyak dipergunakan sebagai tanaman hias. Batang paku yang
tumbuh baik dan sudah keras, dipergunakan untuk berbagai keperluan. Tidak
jarang sebagai tiang rumah, batang paku digunakan sebagai pengganti kayu. Bagi
yang mempunyai rasa seni, batang paku diukir untuk dijadikan patung-patung
yang baik untuk di tempatkan di kebun. Kadang-kadang dipotong-potong untuk
tempat bunga karena berkas-berkas penebalan tangkai daun mempunyai pola yang
menarik (Lembaga Penelitian, 1980).
Menurut Hartini (2006), persediaan tumbuhan paku di alam susah
dijumpai karena banyaknya masyarakat yang menggunakannya. Pengambilan
tumbuhan paku di alam sudah mulai dilakukan pengawasan dan larangan. Hal ini
dilakukan karena jumlah tumbuhan paku di alam yang semakin menurun dan
mengingat peran tumbuhan paku sebagai penyeimbang ekosistem. Untuk itu
tumbuhan paku perlu dibudidayakan secara intensif. Menurut Widhiastuti et al.,
(2006), tumbuhan paku mempunyai nilai ekonomi tinggi, terutama keindahannya
dan sebagai tanaman holtikultura.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Hutan
Hutan merupakan kumpulan pepohonan yang tumbuh rapat beserta tumbuh
tumbuhan memanjat yang berperan sangat penting bagi kehidupan. Kerapatan
hutan disebabkan oleh adanya semak belukar, tumbuhan penutup tanah, dan
adanya pohon-pohon pemanjat. Hutan, terutama hutan alam, yaitu suatu mosaik
rumpang dan tegakan yang berlapis dari berbagai fase perkembangan dan umur.
Adanya rumpang dan susunan daun berlapis, maka di dalamnya tercipta beraneka
ragam kondisi
iklim mikro yang menjadi habitat bagi berbagai jenis lumut,
tumbuhan epifit, liana rotan, semak, dan perdu. Hutan yang tumbuh dan
berkembang tidak lepas dari faktor faktor yang mempengaruhinya terutama
lingkungan (Arief, 2001).
Menurut Ekoyani (2007) dalam Betty et al., (2015), tumbuhan paku
merupakan tumbuhan cormophyta berspora yang dapat hidup diberbagai habitat
baik secara epifit, terestrial, maupun aquatik. Tumbuhan paku merupakan
tumbuhan berspora yang dapat hidup di mana saja (kosmopolit). Kelimpahan dan
penyebarannya sangat tinggi terutama di daerah hujan tropis dan banyak terdapat
di hutan pegunungan. Menurut Mackinnon (2000) dalam Lubis (2009), hutan
pegunungan terdapat zona-zona vegetasi, dengan jenis dan struktur dan
penampilan yang berbeda. Zona-zona vegetasi tersebut dapat dikenal di semua
gunung di daerah tropis meskipun tidak ditentukan oleh ketinggian saja. Di
gunung yang rendah, semua zona vegetasi lebih sempit, sedangkan di gunung
yang tinggi atau di bagian yang tengah suatu jajaran pegunungan, zona itu lebih
luas.
2.2 Karakteristik Tumbuhan Paku
Tumbuhan paku merupakan tumbuhan berpembuluh yang tidak berbiji, memiliki
susunan tubuh khas yang membedakannya dengan tumbuhan yang lain.
Universitas Sumatera Utara
4
Tumbuhan paku disebut sebagai Tracheophyta berspora, yaitu kelompok
tumbuhan yang berpembuluh dan berkembang biak dengan spora. Bagian-bagian
tubuh berupa akar, batang, dan daun dapat dibedakan dengan jelas.
a) Akar
Akar tumbuh dari pangkal batang, membentuk akar serabut, sehingga itu sistem
perakaran paku merupakan akar serabut. Berdasarkan poros bujurnya, embrio
tumbuhan paku dapat dibedakan menjadi kutub atas dan kutub bawah. Kutub atas
berkembang membentuk rimpang dan daun, sedangkan bagian kutub bawah
membentuk akar. Akar tumbuhan paku bersifat endogen dan tumbuh dari
rimpang. (Holtum, 1968).
b) Batang
Umumnya batang tumbuhan paku tum
buh di tanah disebut akar batang atau rizoma (rimpang). Batang tumbuhan paku
dapat berbentuk panjang, merambat atau memanjat. Rimpang dan daun yang
masih muda sering tertutup oleh rambut atau sisik sebagai pelindungnya Beberapa
tumbuhan paku memiliki batang yang muncul di atas tanah, misalnya pada genus
Alsophyla, Cyathea, Psilotum (Sastrapadja, 1979).
c) Daun
Berdasarkan bentuk dan sifat daunnya tumbuhan paku dapat dibedakan atas dua
golongan menurut Smith dalam Lubis (2009) yaitu:
a) Megaphyllus, yaitu paku yang mempunyai daun besar sehingga mudah
dibedakan atas batang dan daun , misalnya pada Asplenium.
b) Macrophyllus, yaitu paku yang memiliki daun kecil dan umumnya berupa sisik
sehingga
sukar
dibedakan
bagian-bagiannya,
misalnya
pada
genus
Lycopodium.
Paku umumnya dicirikan oleh pertumbuhan daun muda yang melingkar.
Terdapat bintik-bintik pada permukaan bawahnya dan yang kadang-kadang
tumbuh teratur dalam barisan, menggerombol ataupun tersebar. Masing-masing
bintik itu adalah kotak spora yang dikenal dengan istilah sporangium. Kotak ini
Universitas Sumatera Utara
5
berisi spora yang jumlahnya banyak, tetapi ukurannya sangat kecil. Oleh karena
itu, bila kotak spora pecah, menyebarlah butir-butir spora itu seperti tepung
(Sastrapradja, 1979).
Menurut Loveless (1989), berdasarkan ukurannya daun paku dibagi
menjadi dua, yaitu:
a. Daun kecil (mikrofil): hanya setebal selapis sel dan berbentuk rambut. Tidak
memiliki mesofil (daging daun). Belum ditemukan tangkai dan tulang daun.
b. Daun besar (makrofil): berukuran cukup besar dan tipis. Sudah memiliki
bagian-bagian tangkai daun, tulang daun, epidermis dan mesofil.
Daun biasanya terdiri dari bagian yaitu tangkai daun dan helaian daun.
Jika anak daun tersusun seperti sehelai daun, daun (ental) disebut bersirip
(pinnate), tiap anak daun disebut sirip (pinna) dan poros tempat sirip berada
disebut rakis (rachis). Menurut Tjitrosoepomo (1994),
tumbuhan paku
diklasifikasikan berdasarkan perbedaan morfologi tubuh. Berdasarkan hal
tersebut, tumbuhan paku dibagi menjadi empat divisi, yaitu : Psilophyta (paku
purba/paku telanjang), Lycophyta (Paku kawat/paku rambat), Equisetophyta/
Sphenophyta, dan Pterophyta/Felicinae (paku sejati) (Lubis, 2009).
Tumbuhan paku dapat dibedakan menjadi dua bagian utama yaitu organ
vegetatif yang terdiri dari akar, batang, rimpang, dan daun. Sedangkan organ
generatif terdiri atas spora, sporangium, anteridium, dan arkegonium. Sporangium
tumbuhan paku umumnya berada di bagian bawah daun serta membentuk gugusan
berwarna hitam atau coklat. Gugusan sporangium ini dikenal sebagai sorus. Letak
sorus terhadap tulang daun merupakan sifat yang sangat penting dalam klasifikasi
tumbuhan paku (Arini & Kihmo, 2012).
2.4 Penyebaran Tumbuhan Paku
Penyebaran tumbuhan paku sangat khas mulai dari dataran rendah sampai dataran
tinggi. Pola penyebaran merupakan salah salah satu ciri khas dari setiap
organisme di suatu habitat. Pola penyebaran tergantung pada faktor lingkungan
maupun keistimewaan biologis organisme itu sendiri. Organisme dalam populasi
dapat tersebar dalam bentuk umum yang terdiri dari tiga macam yaitu penyebaran
secara acak, merata dan berkelompok (Indriyanto, 2008).
Universitas Sumatera Utara
6
Tumbuhan paku tersebar di seluruh dunia, sebagian besar tumbuh di
daerah tropika basah yang lembab kecuali daerah yang bersalju abadi dan kering
(gurun) (Tjitrosoepomo, 1989). Tumbuhan paku hidup tersebar luas dari tropika
yang lembab sampai melampaui lingkaran Arktika. Jumlah yang teramat besar
dijumpai di hutan hujan tropika dan juga tumbuh dengan subur di daerah beriklim
sedang, di padang rumput yang lembab, dan di sepanjang sisi jalan dan sungai
(Lubis, 2009).
Tumbuhan paku tersebar diseluruh bagian dunia, kecuali daerah bersalju
abadi dan daerah kering (gurun). Total spesies yang diketahui hampir 10.000
(diperkirakan 3000 diantaranya tumbuh di Indonesia), sebagian besar tumbuh di
daerah tropika basah yang lembap. Tumbuhan ini cenderung menyukai kondisi air
yang melimpah karena salah satu tahap hidupnya tergantung dari keberadaan air,
yaitu sebagai tempat media bergerak sel sperma menuju sel telur.Tumbuhan paku
pernah merajai hutan-hutan dunia di Zaman Karbon sehingga zaman itu dikenal
sebagai masa keemasan tumbuhan paku. Serasah hutan tumbuhan pada zaman ini
yang memfosil dan mengalami mineralisasi sekarang ditambang orang sebagai
batubara (Smith, 1995).
Pada relung-relung yang curam, bisa didapatkan jenis-jenis paku yang
menyukai tempat lembab. Bahkan di sumber air panas ataupun kawah-kawah
gunung, ada paku yang dapat tumbuh. Umumnya di daerah pegunungan, jumlah
jenis paku lebih banyak dari pada di dataran rendah. Hal ini disebabkan oleh
kelembaban yang lebih tinggi, banyak aliran air dan adanya kabut. Banyaknya
curah hujan pun mempengaruhi jumlah paku yang tumbuh. Misalnya, Jawa Barat
mempunyai curah hujan yang lebih tinggi dibanding Jawa Tengah dan Jawa
Timur, sehingga paku lebih banyak terdapat di Jawa Barat (Lembaga Penelitian,
1980)
Pertumbuhan paku sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan berupa
suhu, kelembaban tanah, intensitas cahaya dan ketinggian tempat, karena
tumbuhan paku sangat menyukai tempat yang lembab dan bisa hidup juga pada
kondisi lingkungan yang bervariasi, faktor lingkungan tersebut mempengaruhi
keanekaragaman tumbuhan paku. Keanekaragman jenis atau spesies merupakan
ciri tingkatan komunitas berdasarkan organisasi biologinya. Keanekaragaman
Universitas Sumatera Utara
7
spesies dapat digunakan untuk menyatakan struktur komunitas dan digunakan
untuk mengukur stabilitas komunitas, yaitu kemampuan suatu komunitas untuk
menjaga dirinya tetap stabil meskipun ada gangguan terhadap komponenkomponennya (Berena et al., 2015).
2.5 Manfaat Tumbuhan Paku
Menurut Rismunandar (1991), tumbuhan paku termasuk kedalam tumbuhan
tingkat rendah yang menyukai tempat lembab dan memiliki peran penting, baik
itu secara ekologis maupun secara ekonomis. Keberadaan tumbuhan paku dilihat
dari segi ekologi, sebagai produsen dalam suatu rantai makanan dan sebagai
komponen yang berperan sebagai siklus daur nitrogen, pembentukan humus,
melindungi tanah dari erosi, menjaga kelembaban tanah, dan salah satu tumbuhan
pionir pada tahap awal suksesi ekosistem hutan. Menurut Darma et al., 2007,
tumbuhan paku banyak digunakan sebagai tanaman hias, makanan, obat-obatan,
media tumbuh anggrek dan kerajinan. Pemanfaatan yang tidak diikuti dengan
pembudidayaan merupakan ancaman tumbuhan paku di alam.
Keragaman tumbuhan paku sangat banyak, diantaranya mempunyai daya
tarik sehingga banyak dipergunakan sebagai tanaman hias. Batang paku yang
tumbuh baik dan sudah keras, dipergunakan untuk berbagai keperluan. Tidak
jarang sebagai tiang rumah, batang paku digunakan sebagai pengganti kayu. Bagi
yang mempunyai rasa seni, batang paku diukir untuk dijadikan patung-patung
yang baik untuk di tempatkan di kebun. Kadang-kadang dipotong-potong untuk
tempat bunga karena berkas-berkas penebalan tangkai daun mempunyai pola yang
menarik (Lembaga Penelitian, 1980).
Menurut Hartini (2006), persediaan tumbuhan paku di alam susah
dijumpai karena banyaknya masyarakat yang menggunakannya. Pengambilan
tumbuhan paku di alam sudah mulai dilakukan pengawasan dan larangan. Hal ini
dilakukan karena jumlah tumbuhan paku di alam yang semakin menurun dan
mengingat peran tumbuhan paku sebagai penyeimbang ekosistem. Untuk itu
tumbuhan paku perlu dibudidayakan secara intensif. Menurut Widhiastuti et al.,
(2006), tumbuhan paku mempunyai nilai ekonomi tinggi, terutama keindahannya
dan sebagai tanaman holtikultura.
Universitas Sumatera Utara