Penerapan Model Analitik Gash untuk Pendugaan Intersepsi dan Evaporasi Harian pada Kawasan Hutan Percobaan Dramaga

PENERAPAN MODEL ANALITIK GASH UNTUK P E m U G a N
INTERSEPSI DAN EVAPORASI HARMN PADA MAWASAN WTAN
PERCOBAAN D
GA

Freddy Barangan Siantnri

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN NIETEOROLOGX
FAKULTAS MATEMATMA DAN E M U PENGETAB(Um ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

PENERAPAN MODEL ANALITIK GASH UNTUK PENDUGAAN
INTERSEPSI DAN EVAPORASI HARIAN PADA KAWASM EIUTAN
PERCOBM D
AGA

Freddy Barangan Sianturi

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mempemleh gelar Sarjz~naSains
pada Fakultas Matematika dan I h u Pengetahuan Alanc
Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN NIETEOROLOGI
FAKOLTAS MATEMATIKA DAN E M U PENGETAEnJAN &AM
INSTITUT PERT
BCB68R
2009

Judul

Penerapan Model Analitik Gash Untuk Pendugaan intersepsi Dan
Evaporasi Harian Pada Kawasan Hutan Percobaan Dramaga
: Freddy Barangan Sianturi
: G24104006
:

Narna
NRP

Menyetujui,

h

DosenAPembiibing I

Dosen PembiniJimg I1

Prof. Dr. Ir. Daniel ~ ~ v a r s o
NIP. 130804892

Alam

Tanggal Lulus :

Februari 2009

The LORD will Lead us

... !.

(NIV, Numbers 14 :8)

Everything beautijitl in its Time ...
(NII: Ecclesiates 3 :11)

iii

Freddy Barangan Sianturi. Penerapan Model Analitik Gash Untuk P e n d n ~ p nIntersepsi dan
Evaporasi Harian Pada Kawasan Hntan Percobaan Dramaga Dibimbing olch Prof. Dr. Daniel

Intersepsi merupakan bagian dari hujan yang tertahan oleh tajuk tanaman yang
selanjutnya secara alami akan menguap kembali ke atmosfer, sehingga tidak ntencapai pennukaan
tanah. Salah satu metode pengukumn besamya hujan yang terintersepsi tajuk tanaman adalah
dengan metode pendebtan neraca air. Dengan mengetahui besamya hujan sebelum melewati
kanopi (hujan bruto) dan hujan setelah melewati kanopi (hujan neto) maka dapat diketahni
besamya hujan yang terintersepsi.
Metode lain yang dapat diynakan dalam menduga besamya intersepsi adalah metode
analitik Gash. Penentuan besamya komponen-komponen yang digunakan dalam metode analitik

Gash menjadi faktor penting keakuratan model dalam mendekati (menduga) nilai intersepsi hasil
ohsewasi. Komponen-komponen model Gash sendiri diperoleh dari karakter vegetasi, cuaca dan
intersepsi bwasan penelitian seperti porositas, kapasitas simpan tajuk dan batang, input baton&
laju evaporasi serta intensitas hujan. Selain itu. besamya intersepsi jeluk hujan oleh tajuk tanaman
dapat jnga diietahui dengan menghitung besamya evaporasi potensial di kawasan tersebut.
Dari hasil pengukuran selama delapan bnlan penelitian diperoleh E~njanbruto sebesar
830.6 mm dan hujan neto sebesar 526.87 mm yang berasal dari curahan tajuk sebesar 514.53 mm
(61.59%) dan aliran batang sebesar 12.34 mm (1.49%). Sehingga diperoleh intersepsi hujan oleh
kanopi hutan sebesar 36.56%.
Besamya nilai intersepsi hasil model analitik Gash adalah sebesar 337.37 mm (40.62%),
dengan curahan tajuk sebesar 486'46 mm (58.57%) dan aliran batang sebesar 6.77 mm (0.82%).
Besamya komponen-komponen model yang digunakan adalab 0.14 nntuk porosltas tajuk, 0.05 mm
dan 0.25 mm besamya kapasitas simpan tajuk dan kapasitas simpan baton& d m 0.04 nilai
koefisien input batang. Rata-rata intensitas hujan kawasan penelitian selama pengamatan sebesar
19.29 mmljam dengan laju evaporasinya sebesar 7.45 d j a m . hujan yang dibutuhkan cu~tuk
memenuhi kapasitas simpan tajuk dan batang masing-masing sebesar 0.08 mm dan 6.25 rnm. Hasil
perhitungan dengan model analitik Gash yang berupa intersepsi, curahan tajuk d m aliran batang
per kejtdian hujan tidak jauh berbeda dengan hasil o b s e m i di lapagan.
Pendugaan intersepsi hujan melalui pendekatan nilai evaporasi potensial ltarian hasilnya
jauh berbeda. Intersepsi hujan cenderung tebih besar nilainya dibandimgkan dengan evaporasi

potensial harian dan kedunya tidak memiliki pola perubahan yang sama terhadnp waktu.

PENERAPAN MODEL ANALITIK GASH UNTUK P E m U G a N
INTERSEPSI DAN EVAPORASI HARMN PADA MAWASAN WTAN
PERCOBAAN D
GA

Freddy Barangan Siantnri

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN NIETEOROLOGX
FAKULTAS MATEMATMA DAN E M U PENGETAB(Um ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

PENERAPAN MODEL ANALITIK GASH UNTUK PENDUGAAN
INTERSEPSI DAN EVAPORASI HARIAN PADA KAWASM EIUTAN
PERCOBM D
AGA

Freddy Barangan Sianturi

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mempemleh gelar Sarjz~naSains
pada Fakultas Matematika dan I h u Pengetahuan Alanc
Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN NIETEOROLOGI
FAKOLTAS MATEMATIKA DAN E M U PENGETAEnJAN &AM
INSTITUT PERT
BCB68R
2009

Judul

Penerapan Model Analitik Gash Untuk Pendugaan intersepsi Dan
Evaporasi Harian Pada Kawasan Hutan Percobaan Dramaga
: Freddy Barangan Sianturi
: G24104006
:

Narna
NRP

Menyetujui,

h

DosenAPembiibing I

Dosen PembiniJimg I1

Prof. Dr. Ir. Daniel ~ ~ v a r s o
NIP. 130804892

Alam

Tanggal Lulus :

Februari 2009

The LORD will Lead us

... !.

(NIV, Numbers 14 :8)

Everything beautijitl in its Time ...
(NII: Ecclesiates 3 :11)

iii

Freddy Barangan Sianturi. Penerapan Model Analitik Gash Untuk P e n d n ~ p nIntersepsi dan
Evaporasi Harian Pada Kawasan Hntan Percobaan Dramaga Dibimbing olch Prof. Dr. Daniel

Intersepsi merupakan bagian dari hujan yang tertahan oleh tajuk tanaman yang
selanjutnya secara alami akan menguap kembali ke atmosfer, sehingga tidak ntencapai pennukaan
tanah. Salah satu metode pengukumn besamya hujan yang terintersepsi tajuk tanaman adalah
dengan metode pendebtan neraca air. Dengan mengetahui besamya hujan sebelum melewati
kanopi (hujan bruto) dan hujan setelah melewati kanopi (hujan neto) maka dapat diketahni

besamya hujan yang terintersepsi.
Metode lain yang dapat diynakan dalam menduga besamya intersepsi adalah metode
analitik Gash. Penentuan besamya komponen-komponen yang digunakan dalam metode analitik
Gash menjadi faktor penting keakuratan model dalam mendekati (menduga) nilai intersepsi hasil
ohsewasi. Komponen-komponen model Gash sendiri diperoleh dari karakter vegetasi, cuaca dan
intersepsi bwasan penelitian seperti porositas, kapasitas simpan tajuk dan batang, input baton&
laju evaporasi serta intensitas hujan. Selain itu. besamya intersepsi jeluk hujan oleh tajuk tanaman
dapat jnga diietahui dengan menghitung besamya evaporasi potensial di kawasan tersebut.
Dari hasil pengukuran selama delapan bnlan penelitian diperoleh E~njanbruto sebesar
830.6 mm dan hujan neto sebesar 526.87 mm yang berasal dari curahan tajuk sebesar 514.53 mm
(61.59%) dan aliran batang sebesar 12.34 mm (1.49%). Sehingga diperoleh intersepsi hujan oleh
kanopi hutan sebesar 36.56%.
Besamya nilai intersepsi hasil model analitik Gash adalah sebesar 337.37 mm (40.62%),
dengan curahan tajuk sebesar 486'46 mm (58.57%) dan aliran batang sebesar 6.77 mm (0.82%).
Besamya komponen-komponen model yang digunakan adalab 0.14 nntuk porosltas tajuk, 0.05 mm
dan 0.25 mm besamya kapasitas simpan tajuk dan kapasitas simpan baton& d m 0.04 nilai
koefisien input batang. Rata-rata intensitas hujan kawasan penelitian selama pengamatan sebesar
19.29 mmljam dengan laju evaporasinya sebesar 7.45 d j a m . hujan yang dibutuhkan cu~tuk
memenuhi kapasitas simpan tajuk dan batang masing-masing sebesar 0.08 mm dan 6.25 rnm. Hasil
perhitungan dengan model analitik Gash yang berupa intersepsi, curahan tajuk d m aliran batang

per kejtdian hujan tidak jauh berbeda dengan hasil o b s e m i di lapagan.
Pendugaan intersepsi hujan melalui pendekatan nilai evaporasi potensial ltarian hasilnya
jauh berbeda. Intersepsi hujan cenderung tebih besar nilainya dibandimgkan dengan evaporasi
potensial harian dan kedunya tidak memiliki pola perubahan yang sama terhadnp waktu.

PENERAPAN MODEL ANALITIK GASH UNTUK P E m U G a N
INTERSEPSI DAN EVAPORASI HARMN PADA MAWASAN WTAN
PERCOBAAN D
GA

Freddy Barangan Siantnri

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN NIETEOROLOGX
FAKULTAS MATEMATMA DAN E M U PENGETAB(Um ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

PENERAPAN MODEL ANALITIK GASH UNTUK PENDUGAAN
INTERSEPSI DAN EVAPORASI HARIAN PADA KAWASM EIUTAN

PERCOBM D
AGA

Freddy Barangan Sianturi

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mempemleh gelar Sarjz~naSains
pada Fakultas Matematika dan I h u Pengetahuan Alanc
Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN NIETEOROLOGI
FAKOLTAS MATEMATIKA DAN E M U PENGETAEnJAN &AM
INSTITUT PERT
BCB68R
2009

Judul

Penerapan Model Analitik Gash Untuk Pendugaan intersepsi Dan
Evaporasi Harian Pada Kawasan Hutan Percobaan Dramaga
: Freddy Barangan Sianturi
: G24104006
:

Narna
NRP

Menyetujui,

h

DosenAPembiibing I

Dosen PembiniJimg I1

Prof. Dr. Ir. Daniel ~ ~ v a r s o
NIP. 130804892

Alam

1. PENDAHULUAN

1.1 Latnr Belakang

Intersepsi hujan oleh tajuk tumbuhan
merupakan bagian dalam siklus hidrologi
yang memiliki peranan penting dalam
memperlambat dan mengurangi hujan menjadi
aliran permukaan. Makna intersepsi disini
adalah bagian dari hujan yang tertahan oleh
tajuk tumbuhan untuk beberapa saat dan
karena proses fisis kembali ke atmosfer atau
"hilang" melalui proses evaporasi. Bebernpa
penelitian tentang intersepsi menemukan
besamya intersepsi hujan oleh tajuk hutan
dapat mencapai 10 - 35% dari hujan bruto
(Wright et al., 1990; Whitehead and Kelliher,
1991; Thimonier, 1998; Zhang et al., 2005).
Bahkan dibeberapa daerah intersepsi dapat
mencapai 50% dari hujan bruto (Calder, 1990;
Lankreijer et al., 1993).
Salah satu penyebab berkurangnya atau
"hilangnya" sejumlah air yang tertahan oleh
tajuk tumbuhan adalah akibat adanya proses
evaporasi yang terjadi pada saat itu. Proses
evaporasi pada tajuk tumbuhan bisa terjadi
karena kondisi atmosfer yang belum mencapai
kondisi jenuh. Selama kondisi atmosfer behnn
jenuh maka proses evaporasi air hujan yang
terintersepsi akan terus terjadi.
Besamya intersepsi baru dapat diketahui
setelah diketahui besamya hujan sebelum dan
sosudah tajuk tumbuhan dari hasil pangukuran
langsung. Namun karena sifat tajuk tumbuhan
relatif tidak berubah dari waktu ke waktu
khususnya pada kawasan hutan maka
besamya intersepsi dapat diduga dari model
yang ada. Model analitik telah sering
digunakan dalam menduga nilai interepsi dan
hasilnya sangat sukses dalam memprediksi
besanya hujan yang terintersepsi pada
kawasan yang luas termasuk baik itu dalam
hutan tipe berdaun jarum maupun berdaun
lebar, hutan hujan tropis maupun hutan semiarid (Leyton et al., 1967; Lloyd et al., 1988;
Hutjes et al., 1990; Dykes, 1997; Valente et
al., 1997; Jackson, 2000; Price and CarlyleMoses, 2003).
Model analisis Illtersepsi Gash (1978)
dipilih untuk menduga besamya intersepd
karena komponen penyusun model yang
digunakan cukup sederhana seperti porositas
tajuk, kapasitas simpan tajuk dan hatang,
input batan& laju evaporasi harian dan

intensitas hujan yang diperoleh dari hasil
analisis data lapangan.
Selain model analitik Gash yang
digunakan untuk
menduga besamya
intenepsi, metode pentiekatan evaporasi
potensial
Penman-Mlonteith
jugs
diiitsertakan untuk melibat seberapa besar
hujan yang tertahan tajuk tumbuhan di
evaporasikan kembali ke atmosfer.
Penelitian ini dilakukaii di kawasan hutan
percobaan Dramaga Bogor dengan tujuan
untuk meugetahui besamya intersepsi hujan
oleh tajuk hutan &&lam kawasan penelitian
serta melakukan perbandigan h a i l observasi
dengan keluaran model Gash dalam
memprediksi besamya intersepsi hujan oleh
tajuk hutan.
1.2 Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini antara
lain :
1. Melakukan p e n g u k m hujan hruto dan
hujan net0 untuk mengetahui besamya
intersepsi hujan oleh tajuk hutan.
2. Pengynaan model dalam menduga
besamya intersepsi.
3. Menduga intersepsi hujan oleh tajuk hutan
melalui evaporasi potensial harian.

11. TlNJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian lntersepsi

Memahami mekanisme dan pengaruh
intersepsi air hujan oleh tajtlk tumbuhan
mempakan awal dari pemhelajaran terhadap
pendayagunaan atau manajemen swnber daya
air dalam ekosistem mahluk hidup, seperti
analisis siklus hidrologi, penanggulangan
banjir, antisipasi daerah rawan longsor, serta
analisis distribusi konsenttasi polutan
(Clements, 1971; Monokram, 1979; Sanders,
1986; American Forest, 1996).
Dalam kaitannya dengan penanganan
banjir, intersepsi air hujan oleh tajuk
tumbuhan atau kanopi akan memperlambat
serta mengurangi volume air hujan yang akan
menjadi air permukaan. Begitu juga dengan
peluang tejadinya longsor maupun erosi
tanah. Intersepsi air hujan akan mereduksi
kemampuan air dalam memecah ikatan antar
partikel tanah karena pengurangan besamya
momen tumhukan oleh partikel hutir air hujan
oleh kanopi.
lntersepsi air hujan adalah bagian air hujan
yang tidak mencapai permukaan tanah karena
tertahan oleh kanapi atau tajuk tumbuhan dan
kemudian bilang akibat adanya penguapan.
Hasil penelitian terdahulu menunjukkan
besarnya intersepsi untuk berbagai jenis tajuk
tumbuhan berkisar antara 10 - 40% dari hujan
bmto (Dingman, 1994).
Pengukuran besamya air intersepsi tidak
dapat dilakukan secara langsung. Untuk
mengetahui besamya air yang terintersepsi
dapat dilakukan dengan pendekatan neraca
air. Dengan mengetahui besamya hujan bmto
dan hujan neto maka dapat diketahui besamya
air yang terintersepsi. Hujan bmto adalah
hujan sebelum melewati tajuk tumbuhan,
sedangkan hujan net0 adalah hujan setelah
melewati kanopi yang kemudian akan
membentuk a l i i pennukaan. Pada kawasan
bervegetasi, hujan neto berasal dari curahan
tajuk dan a l i i batang.
Dalam pengertiannya, komponen curahan
tajuk adalah bagian hujan bmto yang
menyentuh tajuk tumbuhan dan jatuh ke tanah
setelah tajuk tersebut jenuh air. Jenuh beratti
air yang tertampung oleh tajuk tumbuhan
sudab lebih besar dari kemampuan tajuk
dalam menyimpan air. Crockford dan
Richardson (1990) menambahkan bahwa

bagian dari hujan bruto yang 1010s tanpa
melewati tajuk tumbuhaa yang kemudian
disebut porositasjuga termasuk curahan tajuk.
Aliran batang mempakan bagian dari
hujan bmto yang mengalir t u r n ke
permukaan tanah mengikuti s t r u b tubuh
tumbuhan (cabang dan batang tanaman). Pada
dasarnya besarnya aliran batang dipengaruhi
oleh besamya bagian hujan yang menjadi
masukan bagi hatang yang kemudian disebut
input hatang dan kapasitas simpan air oleh
batang. Hasil pengukuran Xiao el a1 (2000)
terhadap besamya curahan tajuk pada pohon
ek (Cork Oak tree, Qttercus suber) mencapai
55 % dan aliran batmgny:~sebesar 15 % dari
hujan bmto.
2.2 Faktor-faktor

yang mempengaruhi

intersepsi
Secara umum,
faktor-faktor yang
UIempenga~hi besamya hujan neto juga
mempengaruhi besamya nilai intersepsi hnjan
oleh tajuk tumbuhan. Terdapat dua faktor
penting penyebab variabilitas nilai intersepsi.
Faktor pertama adalah &ktor cuaca khususnya
k d e r i s t i k hujan seperti besamya hujan,
durasi kejadian hujan dan intensitas hujan.
Fakior cuaca yang lain seperti kecepatan
angin, evaporasi juga m t mempengamhi
besamya intersepsi di hebetapa jenis hutan.
Faktor kedua yang lid& kalah pentiugnya
adalah karakteristik vegetasi.
2.2.1 Fakror Cuaca

Salah satu karakteristik hujan yang
mempengaruhi hesamya intersepsi adalah
intensitas hujan. Gomez el a1 (2002)
melaporkan bahwa korelasi hubungan antara
intensitas hujan berbanding IUNS terhadap
aliran batang. Intensitas hujan yang tinggi
akan mempercepat penjenuhan kapasitas
simpan tajuk (Calder, 1991; Cameron, 2007).
Pada butan tipe berganti dann (deciodus
forest), kecepatan angin dapat mereduksi
besarnya kapasitas simpan air (Honann et
a1.,1996) tetapi pada hutun cemara (
L
i
det
a[., 2004) hubungan a n t m keduanya tidak
ditemukan.
Evaporasi
yang
kecil
menunjukkan laju kehilangan hujan yang
terintersepsijuga kecil (Klassen el al,. 1998).

2.2.2 Faktor vegetasi

2.3 Model anaiitik Gash

Pengaruh faktor vegetasi terhadap niiai
intersepsi terlihat dari besar kecilnya hujan
net0 seperti curahan tajuk dan a l i i batang.
Besanya curahan tajuk dan a l i batang
masing-masing ditentukan oleh arsitektur dan
densitas tumbuhan, pola perhnnhuhan dan
perkembangan
tumbuhan,
karekteristik
permukaan daun dan batang serta tinggi
tanaman.
Curahan tajuk selain dipengaruhi oleh
hujan bmto dipengaruhi juga oleh kapasitas
simpan air oleh tajuk, sedangkan besamya
kapasitas simpan tajuk dipengamhi oleh
arsitektur tumbuhan (Asdak et a[,. 1988b).
Nilai kapasitas tajuk (mm)berkisar antam 0.6
mm - 1.8 mm untuk kawasan hutan
(Whitehead dan K e l l i , 1991; Navar and
Bryan, 1994). Bahkan untuk hutan berdaun
jarum kapasitas simpan tajuk dapat mencapai
2.5 mm (Bruijnzeel dan Wiersun, 1987,
Waterloo et al., 1999; Klassen et al., 1998).

Penggunaan model analitik Gash dalam
menduga besamya intersepsi telah hanyak
dimanfaatkan oleh beberapa peneliti hidxologi
sebelumnya di berbagai belahan dunia
(Jackson N.A, 2000; Zhang et al., 2005;
Moses, 1999; Asdak ef at., 1998). Terdapat
dua model yang dikeluarkiln Gash. Model asli
@emma) Gash digunakan untuk kawasan
yang tutupan kanopinya sama dengan loo%,
sedangkan model revisi Gash digunakan untuk
kawasan yang tutupan kanopinya kurang dari
100%.

Nilai kapasitas simpan tajuk yang sangat
bervariasi untuk setiap kejadian hujan (Robin,
2003) dinilai konstan dalam satu kejadian
hujan. Kapasitas tajuk cenderung meningkat
pada kondisi hujan ringan (Calder, 1990;
1996). Nilai minimum dari kapasitas tajuk
menunjukkan bahwa tingkat evaporasi dari
hujan yang terintersepsi adalah kecil.
Sama seperti cunhan tajuk, besamya
a l i i batang juga dipengaruhi oleh kapasitas
simpan batang yang nilainya berbeda untuk
setiap jenis tanaman. Besarnya volume
maupnn aliran batang dipenggaruhi oleh
ukum individu pohon seperti diamter
permukaan tajuk dan diameter batang serta
vm'asi d a i kapasitas simpan batang setiap
pohon (Jackson, N.A., 2000).
Hal lain di luar karaktersitik hujan,
karakteristik tumbuhan dan karakteristik
kawasan penelitian yang mempengaruhi
penelitian intersepsi adalah instrumen yang
dipakai dalam mengukur hujan bmto dan
hujan neto. Galat dari alat menjadi suatu ha1
yang krusial dalam penelitian intenepsi
(Calder, 1990). Sevruk (1986) memperkirakan
besamya galat yang diakibatkan oleh alat
sebesar 2 - lo%, dan Cmckford dan
Richardson (1990) menduga galat dari alat
dapat mencapai 20 %.

Beberapa asumsi yang digunakan dalam
model analitik Gash (1978) antara lain :
a. Hujan yang tejadi dianggap telah dapat
mewakili serangkaian kejadian hujan yang
ada. Dengan kata lain hanya ada satu
kejadian hujan d a l m satu hari. J i i dalam
satu hari tejadi lebih dari satu kali
kejadian hujan maka selang waktu antara
hujan yang satu deugan hujan yang lainnya
dianggap cuhup lama ~mtukmengeringkan
tajuk.
b. Laju evaporasi dan intensitas hujan
bersifat konstan selarna hujan dan ada
kemungkian akan tetap konstan pada
semua kejadian hujan pada periode yang
sama.
c. Nilai evaponsi dari batang yang jenuh
dipertimbangkan untuk diabaikan.
Penggunaan model diluar asumsi menurut
Gash akan memperbesar error dalam menduga
dan menganalisis setiap kejadian hujan.
Hal yang utama &lam penerapan Model
Analitik Gash adalah penentuan besamya
komponen-komponen penyusun model.
Dalam model analitik Gash terdapat tiga
kelompok komponen penyusun model (Gash,
1978) yaitu kelompok vegetasi, kelompok
cuaca dan kelompok intersepsi. Yang
termasuk dalam kelompok vegetasi antara lain
koefisien porositas atau free throughfall
coeflcienf @), kapasitas simpan tajuk atau
canopy storage capacity (S),input batang atau
koefisien partisi aliran batang atau stemfIow
partitioning coeflcient @,) kapasitas simpan
batang atau tnink storage capacity (S,),
koefisien intersepsi (I-p- p,). Kelompok
kedua yang digunakan adalah kelompok cuaca
dan dan
seperti laju evaporasi rata-rata,
intensitas hujan rata-rata, R. Kelompok ketiga
adalah kelompok intersepsi yang terdiii dari
besamya hujan yang dibutuhkan untuk
memenuhi kapasitas simpan tajuk (Pi)serta

untuk memenuhi kapasitas simpan batang
(pa.
Penerapan model analitik Gash yang
dilakukan Navar (1994) di kawasan semak
belukar daerah timur laut Mexico
menghasilkan nilai rata-rata kapasitas simpan
tajuk sebesar 0.87 dari kisaran 0.39 - 1.59
mm, porositas tajuk sebesar 0.25, input batang
sebesar 0.008 dan kapasitas simpan batang
sebesar 0.024 mm. Rata-rata laju evaporasi di
kawasan tersebut sama dengan 2.95 mmljam
dan rata-mta intensitas hujan sekitar 13.52
mmljam. Besamya hujan (mmf yang
dibuhhkan untuk mengisi penuh kapasitas
simpan tajuk (P',) adalah 1.39 mm. Dari
komponen-komponen model tersebut maka
diketahui total air intersepsi yang hilang atau
terevaporasi yaitu sebesar 67.82 mm yang
bersumber dari evaporasi pada saat proses
pembasahan tajuk sebesar 2.72 mm, evaporasi
dari tajuk yang jenuh selama hujan sebesar
47.96 mm, evaporasi setelah hujan selesai
14.79 mm, dan evapomi dari batang sebesar
2.36 mm.
Galat pendugaan komponen yang berasal
dari laju evaporasi rata-rata sebesar 17.74
mm, koefisien kapasitas simpan tajuk 2.30
mm dan porositas tajuk sebesar 0.80 mm serta
proporsi dari hujan bruto yang menjadi aliran
batang sebesar 9.91 mm. Penyumbang galat
terbesar adalah laju evaporasi rata-rata Saat
pertama kali model ini digunakan tahun 1975
dan 1976, Gash tidak menemnkan adanya
korelasi yang signifkm antara dan ?l clan
perbedaan antara nilai intersepsi basil
observasi dan keluaran model terbesar adalah
16 mm.
Penelitian intersepsi hujan oleh tajuk hutan
yang dilakukan Zhang et a1 (2005) dengan
menggunakan model analitik Gash di hutan
campumn di China memperoleh nilai
kapasitas simpan tajuk antara 1.1 mm di
musim semi dan dingin sampai 1.7 mm di
musim panas. Koefisien porositas hutan
tersebut 0.27 dan koefisien aliran batang
sebesar
0.03.
Peneliti
sebelumnya
mempmkirakan bahwa kapasitas simpan tajuk
untuk hutan berdaun j a m sebesar 0.3 - 2.4
mm (Klaassen et al., 1998 ;Waterloo et al.,
1999), hutan berganti daun sekitar 0.5 - 2.5
(Bmijnzeel and Wiersum, 1998).

2.4 Pendugaan Evaporasi
Air hujan yang tertahan di tajuk tumbuhan
akan mengalami evapomi yang dapat tejadi
sepanjang kejadian hujan sampai kondisi
atmosfer jenub. Beberapa penerapam model
yang pemah dilakukan dalam menduga
besamya intersepi bujan nlenyebutkan bahwa
besamya intersepsi bujan dipengarohi oleh
evapomi dan kapasitzw simpan tajuk
(Misalnya Kutter, 1971; Gash, 1979; Mulder,
1985; Calder,1986).
Pada saat hujan ringan (permulaan hujan),
sebagian dari hujan tersebut akan tertahan
tajuk dan mengisi kapasitas simpan tajuk.
Selama tajuk tumbuhan belum jenuh maka
hujan akan terus tertahan oleh tajuk. Ketika
tajuk jenuh, sebagian besar akan jatuh atau
dialirkan menuju petmukan tanah. Dalam
kondiii seperti ini intersepsi hujan dapat
meningkat karena proses evaporasi selama
hujan.
Navar et a1 (1999) menggunakan model
analitik Gash untuk menduga besamya laju
penyapan dari tajuk tumbuhan yang basah.
Adapun Thom dan Oliver (1977)
menggunakan evaporasi potensial untuk
menggambarkan besamya intersepsi dan
transiprasi dalam suatu kawasan.
Ada banyak metode yang sering
digunakan untuk memprediksi besamya
evaporasi potensial. Dari metode yang paling
sederhana sampai metode yang palimg
kompleks. Predihi besamya evaporasi dengan
metode Panci adalah metode yang paling
sederhana yang banya mernbnluhkan satu data
iklim yaitu evaporasi panci. Mctode PenmanMonteith adalah salah satu metode prediksi
evaporasi potensial yang kompleks clan paling
banyak digunakan (James, 1988). Thom dan
Oliver (1977) juga memakai metode Penman
untuk menghitung evaporasi potensial harian
dalam menduga besarnya intersepsi. Zhang et
a1 (2005) memakai persamaan PenmanMonteith untuk menghihlng nilai evaporasi
potensial dalam menduga laju evaporasi yang
mempakan komponen dalanl
menduga
komponen shukhu tajuk.

111. BAHAN DAN METODE

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan di kawasan hutan
Desa Situ

percobam Dramaga,
Kecamatan

Kabu~aten

Propinsi Jawa barat. Hutan pcrcobaan ini
pads ketinggan 190 m d ~ ' ,dengan luas
totalnya sekitar 60 Ha. Disekitar hutan
terdapat 4 danau b u a h yaih Danau Situ
Leu& S i b Gede, Situ Panjang dan Situ
Burung' Keempat
tersebut jhya
masih dalam radius 5 km.
Pengamatan unsur-unsur cuaca di kawasan
hutan percobaan telah dilakukan sejak tahun
1976 ileh Badan Meteorologi dan ~eofisika.
Berdasarkan data yang telah mereka himpun,
curah hujan tertinggi untuk kawasan ini tejadi
pada hulan Januari (>400 mm) dan curah
hujan terendah terjadi di bulan Agustus (200 250 mm). Lama penyinaran, terlama pada
bulan Agustus (>SO%) dan terendah pada
bulan Januari (GO%). Penyapan tertinggi
terjadi di bulan September (* 4.1 - 4.3 mm)
dan terendah terjadi di bulan Februari (3.1
mm). Kelembaban tertinggi terjadi di bulan
Januari (88 - 90%) dan terendah di bulan
Agustus (80 %).
Hutan percobaan Dramaga memililci
kurang lebii 72 jenis tumbuhan kayu kens
seperti Cinnamomum parfhenoglon, Pinm
merkusii, Acacia mongium, Litsea garciae,
Shorea selenica, Tectona grandis dan lain
sebagainya. Tinggi rata-rata pohon-pohon
tersebut kurang lebih 25 meter, tebal tajuknya
sekitar % tinggi tanaman, diameter baiang
sekitar 0.097 m - 1,65 m.
3.2 Kalibrasi Penakar

laju aliran air yang masuk ke bejana sama
dengan no], sedangkan kalibrasi diiamis
bertujuan untuk mendapat volume air ketika
bejano dioliri air.
Bejana bejungkit dibuat berdasarkan
konsep kesetimbangnn. Serara fisik, setiap sisi
bejana memiliki ukuran yang sama, Oleh
karena itu diharapkan volume air yang dapat
ditampnng masing-masing sisi bejma juga
sama. Pengukuran volume bejana statis
ke
d i l h k a n dengan cars menllangkan
masing-masing sisi bejaua, Volume bejana
Mlume saat bejans tepat menjugkit.
Jika laju
air yang
ke suab bejana
adalah Q (mVs) dan dialiri selama T (s), maka
volume air total yang masuk ke bejana adalah
(Calder dan Kidd 1978, diacu dalam
Murdiyarso dan Tanfik 2008)
Penggunaan bejana bejungkit dalam
pengukuran akan memperigaruhi volume air
total. Hal ini disebabkan karena adanya
penambahan wakh~ serk pengaruh dari
lamanya waktu yang dibuhlhkan pada saat
bejana berpindah posisi (I), sehingga
diperoleh (Calder dan Kidd 1978, diacu dalam
Murdiyano dan Taufik 2008)

J i i volume rata-rata sisi hejana Yo maka
volume air yang tertampung setelah n
jungkitan Vn adalah
Bentuk lain dari persamaarr (3) yaihl

Dengan substitusi persamaan 1 ke persamaan
4 maka diperoleh

- -V,'+t
n

Q

.................................... (5)

Persamaan 5 diatas menunjukkan bahwa

Sebelum d i p a k a n untuk mengukur
cumhan tajuk dan a l i batang di lapangan,
bejana berjungkit hams terlebii dahulu
melewati proses kalibrasi. Proses kalibrasi
dilakukan dengan tujuan untuk memperoleh
volume sisi bejana dan resolusi setiap
jungkitannya serta unluk mengetabui tingkat
keakuratan pengukuran dari bejana bejungkit
yang akan digunakan.

waktu antar jungkitan
dipengaruhi oleh
kebalikan dari laju aliran ak.Hubungan diatas
identik dengan hubungan regresi liear
sederhana dimana besamya variabel tidak
bebasnya (vf dipengaruhi oleh besamya
variabel bebas x.

Proses kalibrasi bejana berjungkit
dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama
adalah kalibrasi statis. Kalibrasi statis adalah
proses pengukuran volume bejana pada saat

Nilai
Dimana x adalah 1/Qdan y =
koefisien a me~pakan besamya volume
dinamik bejana bejungkit dnn nilai koefisien

)(:

y=ax+b ...............................................(6)

(:).

~

I
I

I

1

intersep b mempakan wakhl rata-rata yang
diperlukan bejana untuk berjungkit atan
berpindah posisi (t). Resolusi per jungkitan
bejana (mm) diketahui setelah membagi
volume air yang t e ~ k dengan
~ r
luas bidang
penampung air yang digunakan.
3.3 Peralatan Pengukur Hujan
Pemasangan di Lapangan

dan

Besar kecilnya intersepsi hujan oleh tajuk
tumbuhan dapat diketahui setelah besar hujan
bmto dan netonya juga diketahui. Hujan bmtb
dan intensitasnya diukur dengan penakar
hujan otomatis yang ditempatkan di tengahtengah daerah penelitian di l u x jangkauan
tajuk tumbuhan. Penakar hujan yang
digunakan adalah penakar hujan bejana
berjungkit atau tipping bucket dan setiap
jungk'ttan pada penakar ini memiliki resolusi
sama dengan 0.2 mm.
Mengukur hujan neto berarti mengukw
besamya bagian hujan bmto yang mencapai
pemukaan tanah dan menjadi air pemukaan.
Sumber hujan neto berasal dari curahan tajuk
dm arban batang. Aiat ukur yang digunakan
untuk mengukur besarnya curahan tajuk
maupun aliran batang sama seperti slat ukur
hujan bmto perbedaamya terletak pada
ukuran bejananya.
Curahan tajuk ditampung dalam lima pipa
PVC berdiametet 15 cm yang telah dibelah

dua, sehingga masing-nrasing pipa PVC
memiliki luas 0.3 m2. Pipa PVC ditopang oleh
sepasang penyangga yang tingginya Slm dari
pemnkaan tanab dan diletakkan secara acak
di bawah tajuk tanaman. Air yang tertampung
di setiap pipa PVC tersebut akan dialirkan
menuju bejana berjungkit melalui selang air
berdinmeter 1.27 cm. Pada bejana berjungkit
telah terpasang sehuah sensor yang &pat
mengirimkan sinyal ke sebuah elektronik yang
telah dihubungkan dengal sebuah komputer
kecil (PDA). Smyal yang diiirim oleh sensor
tercatat di PDA. Sirryal yang d i m bempa
data waktu berjungkit bejana, intcwal waktu
antara jungkitan sisi bejana dan tanda
pengenal bejana bejungkit.
Sama seperti metode pengukumn curahan
tajuk, pengukuran aliran batang juga
mengguuakan bejana berjungkit dan PDA
dalam menghitung besamya volume maupun
jeluk air hujan yang turun melalui aliran
batang. Perbedaanya adalah air yang mengalir
di batag lagsung diaratxkan MedUjU bejana
bedungkit Untuk menprunpulkan air yang
mengalir di batang digunaican pipa plastik
elastis berdiameter 2.54 c n ~yang telah dibelah
dan dililitkan di sekeliling batang. Bagian
terendah diarahkan langsung ke bejana
berjungkit melalui pipa plastik elastis
berdiameter 1.27 cm. Gambar 1 adalah
gambar peralatan yang dipakai di lapangan
dan penempatannya di salah satu titik
pengamatan.

Gambar 1. Pengukumn curahan tajuk dan aliran batang. Letak pipa PVC penampung curahan
tajuk yang disebar acak di sekitar titik pengamatan (kiii), bejana berjungkit pengukur
cwahan tajnk dan aliran batang (tengah) dan selang air pengumpul aliran batang yang
menempel di batang (kanan).

komponen ini biasanya diduga dari
besamya slope hubungm antara hujan neto
(P,, mm) dengan hujm bruto (P, mm).
Tetapi hanya untuk kejadian hujan
dibawah 1 mm untuk n~enghindarkan
penganth dari curahan tajuk (Rutter et al,
1975; Gash and Morton, 1978; Samhasiva
Rao, 1987). Jika tidak ada kejadian hujan
yang di bawah 1 mm maka nilai p sama
dengan ratio antara liujan neto dengan
hujan brut0 y a ~ gterkecil dari seluruh
kejadian hujan.

3.4 Prosedur pengukuran intenepsi dan

penggunaan model analitik Gash
Setelah hujan, curahan tajuk dan alinn
batang diketahui besamya melalui pengukuran
di lapangan maka besarnya intersepsi dapat
&hitung langsung dengan cam meugurangkan
besamya hujan bmto dengan hujan neto yang
terukur tersebut. Hubungan hujan bruto
dengan intersepsi, hujan bruto dengan curahan
tajuk dan hujan bmto dengan a i i n batang
masing-masing didapat dari persamaan regresi
yang dibuat dari data hasil pengukurao.

3.4.2

tajuk, S addah
kemampuan maksimuin tajuk tumbuhan
dalam menahan sejumlah airljeluk hujan
bmto. Leyton et al. (1967) menduga nilai
S dengan c a n menarik garis dari titik
terluar menuju ordinat negatif melalui
gratik hubungan antara hujan bmto dengan
hujan neb. Nilai kapasitas simpan tajuk
pada saat kondisi jer~uh diberikan oleh
nilai ordinat negatif.

Penggunaan model analitik Gash

Untuk mendapatkau nilai intersepsi model,
ha1 pertama yang harus dilakukan adalah
menentukan nilai dari komponen-komponen
model tersebut. Kompouen model analitik
Gash diperoleh dari data lapangan seperti
porositas, kapasitas simpan tajuk dan batang,
dan input batang. Untuk lebih memahami asal
dan kegunaan dari komponen tersebut
perhatikan s k e w model berikut.

-

- Kapasitas simpan

Koeysien porositas atau The free
throughfall coeflcient (p). Bagian dari
hujan bmto yang jatuh langsung ke
pennukam tanah tanpa bersentuban
denw bagian tajuk tumbuhan. Nilai dari

4

C L ~ Z2ti*ik
~

- Input batang

(p,) d m kapasitas simpan
batang
(S,
mm) masing-masing
merupakan slope garis regresi dan
koefisen intersep regresi dari hubungan
hujan bmto dengan allran batang.

-

Koefisien intersepsi diperoleh dari hasil
pengurangan I-p-p,.

Ali,~"

+

b3?acs

Gambar 2. Sketsarnodel intersepsi Rutter (1971) yang dirnodifikasi oleh Gash dan Motton (1978)

- Curah hujan rata-rata (R)

selama
pengamatan dalam satuan mmmari
diperoleh dengan membagi curah hujan
bruto selama pengamatan dengan jumlah
kejadian hujan selama pengamatan.

- Lajn rata-mta dari evaporasi atau (E),
merupakan laju evaporasi rata-rata dari
seluruh kejadian hujan yang merupakan
hasil kali antara intersepsi rata-mta setiap
kejadian hujan (%) dengan curah hujan
rata-rata (R). Gash (1979) menunjukan
bahwa slope dari hubungan intersepsi
dengan hujan b ~ t adalah
o
besamya ratio
antara evaporasi rata-rata dengan curah
hujan rata-rata (E/R).

- Rain

to fill canopy storage ( P i ) adalah
besamya hujan yang dibuh~hkan untuk
memenuhi kapasitas simpan tajuk,
diietahui dari persamaan 7 berikut

- Rain to fill trunk storoge (P:) adalah
besamya hujan yang dibutuhkan untuk
memenuhi kapasitas simpan batan& P;
diperoleh dari Persamaan berikut

Setelah nilai komponen-komponen model
Gash diatas diperoleh maka dapat diketahui
besamya intersepsi model.
Dalam sketsa model sebelumnya diketahui
bahwa keluaran model analitik Gash
meruoakan Deniumlahan dari beberaoa Droses
cvKp6Mi Liirig
"
t&fj
a& selaliia E~ja

.

..

berlangsung, seperti evaporasi air intersepsi
pada saat proses pembasahan tajuk (I,),
evaporasi air intersepsi yang terjadi beberapa
saat setelah tajuk jenuh namun hujan belum
berakhir (I.), Evaporasi air intersepsi setelah
hujan berakhir (I,), dan evaporasi yang
dialami oleh batang tumbuhan (I,).
Keempat proses evaporasi diatas tejadi
saat hujan bruto telah melebii hujan yang
dibutuhkan untuk untuk memenuhi kapasitas
simpan tajuk (P, 2 P',) tetapi jika teqadi
kondisi sebaliiya (P, < P',) maka sumber
intersepsi hanya berasal dari evaporasi tajuk
tumbuhan (Ic).
Untuk kejadian hujan diiana hujan
brutonya kurang dari hujan yang dibutuhkan
untuk memenuhi kapasitas simpan tajuk
tumbuhan (P, < Plg), maka besamya intersepsi
'mbael (Weekpsi ioW, IT) Baal%

I, = I, = P, (1- p - p,) (mm)

.............(9)

Untuk kejadian bujan
dimana hujan
bmtonya lebih dari sama dengan hujan yang
dibutuhkan untuk memenuhi kapasitas simpan
tajuk tumbuhan (P, 2 P i ) r~dalah
1, = I,,

+ Is + 1, + It ............................(10)

dimana :

ls =

r,

)(:

=s

((P,- P,')

.................................(12)

....................................................

(13)

I, = St tetapi jika P, < P; malca
It = pt

5. ..............................................

(14)

Besamya aliran batang (SF)dan curahan tajuk
(TF)model adalah
SF= P r ( ~ g- P;)

................................... (15)

TF =Pg-[-SF

.................................. (16)

3.5 Pendngaan Evaporasi Potensial
Besamya evaporasi potensial harian
didekati dengan metode Penman-Monteith.
Persamaan Penman-Monteith yang digunakan
dalam menduga besamya evaporosi potensial
yaitu (Allen et al., 2000)

Dimana :
: evapotranspirasi standart (tanaman

rumput, mnfiari)
: radiasi netto pada permukaan
tanaman rumpnt (Wlm hari)
: kerapatan fluks pemanasan tanah
(MJIm hari)
: kecepatan angin pa& ketinggian 2 m
(ds)
es
:
uapjenuh
e.
: tekanan uaP aktual
es- e. : defisit tekanan UPjenlh @pa)
A
: gradien kurva tekanan uap W@C)
: konstantapsikronle@ik (kw°C)
Y

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Keakuratan pengukumn intersepsi hujan
oleh tajuk tumbuhan tergantung kepada
keakuratan pengukum besamya hujan bruto
dan hujan neto yang dilakukan di lapangan.
Oleh kmna itu, sebelum slat pengukur hujan
bmto dan
net0 digunakan perlu
dilakukan kalibrasi alat terlebih dahulu.

dijadikan sebagai acuan dalan~menentukan
volume normal pada kalibrasi dinamik.
Dengan cara menuangkan sejnmlah air ke
dalam bejana berjungkit maka diperoleh
volume setiap sisi bejanit, hasilnya terlihat
pada Tabel I.
Dari hasil pengukmi &ketahui bahwa
setiap sisi bejana memiliki volume yang
berbeda. Sslisih volume llntara sisi kiri
sisi kanan terbesar sekitar 16 ml (13.23%)
~ a d abeiana beriungkit mneukur ' curahan
Ljuk ( t b i n l gb;c& of' troughfall, TBT)
TBT3 dan selisih volume terkwil sekitar ml
(1.02%) pada beiana bcriunzkit
- - mnmkur
a l i i baiang (16ping bucket of stemflow,
TBS) TBS303.

.

4.1 Kalibrasi penakar curahan tajuk dan
aliran batang

-

A

Kalibrasi volume bejana berjungkit statik
dilakukan untuk mengetahui volume setiap
sisi bejana. Hasil kalibrasi statik kemudian

Tabel 1 Hasil kalibrasi volume statik bejana bejungkit pengukur curahan tajuk dan a l i n batang.
ii (mi)
Standar deviasi
Nomor
identitas bejana Sisi Kanan Sisi Kiri Rataan Sisi Kanan Sisi Kiri
TBT8
246
216
23 1
2
2
TBT3
200
26 1
23 1
0
3
TBT6
247
266
256
4
4
TBT5
216
246
23 1
2
2
TBTl
259
22 1
240
2
2
TBSlOl
198
209
204
2
1
TBS404
195
203
199
1
1
TBS303
194
198
196
2
1
TBS202
203
208
205
4
1
TBS505
240
278
259
0
3
TBS3
40
37
38
I
1
TBSS
43
42
42
1
1
TBS4
42
40
41
I
1
TBSlO
37
40
39
1
1
TBS7
37
43
40
1
1
Tabel 2 Hasil kalibrasi volume dinamis bejana berjungkit pengukur curahan tajuk dan aliran
batang.

a

No Bejana

mVs)

TBTl

77
63
48
24
10
3.021
15.625
38.46
62.5
76.92
19

TBS505

TBS 7

= zy
(S

50
50
50
50
50
51
51
51
51
51
101

193
241
332
590
1332
49%
946
396
259
211
252

T o
3.86
4.82
6.64
11.8
26.64
97.961
18.549
7.765
5.0784
4.137
2.4950495

v,

(ml)
12000
12000
12000
12000
12000
13228
13228
13228
13228
13228
4043

(mi
K)
12100
12050
12050
12050
12020
13230
13250
13250
13300
13350
4050

(mvs)
62.694
50
36.295
20.424
9.024
2.648
14.006
33.459
51.351
63.270
16.0714

Kalibrasi volume dinamik dilakukan untuk
melihat pengaruh pembahan laju a l i i air
yang masuk ke bejana terhadap perubahan
volume bejana Hipotesis awalnya adalah
volume air yang masuk melewati bejana
dengan volume air yang keluar dari bejana
adalah sama. Hasil kalibrasi volume dinamik
bejana bejungkit pengukur curahan tajuk
TBTl dan a l i batang TBS505, TBS7 tersaji
pada Tabel 2. Hasil seleugkapnya disajikan
pada lampiran 2.
Kalibrasi diiik dilakukan dengan
iiie"gswm
laju
riii wg
berbeda. Pemilihan lima laju aliran air
tersebut dianggap telah mewakili laju aliran
air di lapangan, Dalam Tabel 2, Q, adalah laju
aliran air sebelum masuk ke bejana (mVs), En
adalah banyaknya jungkitan yang terjadii ZT
adalah total waktu yang diperlukan untuk n
jungkitan,
adalah waktu mta-mta yang
dibutuhkan untuk satu kati jungkitan, V,
adalah volume
air yangjam^,
tertwpung
(hasil
Pe"m)
Sitela
Vo aaa
volume normal untuk n jungkitan (hasil
perhitungan), dan Q, adalah laju aliran air
setelah melewati bejana).
Hal terpeuting yang terlihat langsung dari
basil p e n g u k m pada Tabel 2 adalah
perubahan volume air yang tertampung
setelah n jungkitan (V,). Perubahan yang
tejadi akan berpengaruh terhadap hail akhir
kalibrasi. Terliit jelas bahwa semakin tinggi
laju a l i air maka semakin besar selisih
antara volume normal (Vo) d m volume air
yang tertampung (V). Perubahan iui
disebabkan karena pengaruh dari mekanisme
jungkitan bejana. Pada saat sisi bejana
berpindah posisi terdapat sejumlah air yang
tidak jatuh ke sisi bejana yang seharusnya air
terkumpul. Seperti pada bejana berjungkit
pengukur curahan tajuk TBT1, volume normal
untuk 50 jungkitan adalah 12000 ml tetapi
karena koudisi air mengalir maka volume air
dalam bejana selalu bertambah dengan
bertambah cepatuya laju a l i air yang masuk
yaitu sebesar 0.8 ml air untuk setiap
perubahan laju aliran air.
Nilai volume diiamik bejana bejungkit
didapat dari nilai slope hubungan l/Q, (axis)
dengan T (ordinat). Intcrsept dari persamaan
i.'
menunjukkan lamanya waktu yang
dibutriwd Mjm MtiilCkwiiidsti
(bejungkit). Misalnya, persamaan kalibrasi
diiamik untuk bejana berjungkit TBTl adalah
yl=240.2x+0.025, Persamaan ini bennakna
bahwa volume diiamik bejana adalah sebesar

240.2 ml dan lamanya w&tu yang dibutuhkan
sisi bejana untuk berpindah posisi adalah
0.109 s. Volume dinamik bejana sebesar 240.2
ml tersebut menjelaskan bahwa berapapun
laju aliran air yang masixk ke bejana maka
volumenya adalah 240.2 ml. Persamaan
regresi setiap bejana bejungkit dapat dilihat
di Tabel 3.
Tabel 3. Hasil kalibrasi volume dinamik dan
volum statik bejana berjungkit
pengukur curahan tajuk clan aliran
hatang.

No.

Penrimaan

Bejana

regrui

TBTB
TBT3
TBT6
TBT5
TBTI
TBSlOl
TBS404
TBS303
TBS202
TBS505
TBS3
TBSS
TBS4
TBSlO
TBS7

V0l.
dinamik

VUI.
Statik

*

0

y=230.7x+0.064
230.7
y=229.5~+.0067
229.5
y =256.5+0.03
256.5
y=231.7x+0.021
231.7
yl=240.2xi-a025
240.2
y=203.72x +0.043
203.7
y=198.9x+0.063
199
y=196x+0.03
196
~ = ~ O ~ . S X + O . O I Z209.5
v=259.3x+ 0.028
259.3
;=38.33x+ 0.046
38.3
y=42.4&+ 0.016
42.5
y=40.9&+ 0.006
40.9
y=38.47x+ 0.004
38.5
y=39.91x+ 0.012
39.9

231

231

256
231
240
204
199
196

205
259
38
42
41
39

40

Melalui uji statistika dengan hipotesis
awal

% : Perbedaan perlakmn
volume yang sama

memberikan

HI : Perbedaan
perlaki~an
volume yang berbeda

memberikan

J i besarnya a yang digtlnakan sebesar 5%,
maka dipemleh Fbllrolg(0.00007) lebih kecil
dari nilai Fb,, (Fl,,,pos = 4.193).
Keputusanuya adalah merima I-I, yang b e d
perbedaan perlakuan ymg diberikan tidak
mengakibatkan terjadiiya pembahan volume.
4.2 Resolusi bejana berjungkit

J i sebelumnya basil lralibrasi volume
statik dan dinamik telah cukup membuktikan
bahwa pengaruh perbedaan laju aliran air
yang masuk ke dalam bejana tidak
meughasilkan pembahan volume yang nyata,
maka penentuan resolusi setiap jungkitan sisi
bejana dilakukan untufc memudahkan
perhitungan cumban tajuk dan aliran batang
yang sebenamya. Selain itu, dengan
mengetahui resolusinya diietahui juga kondjsi
kekonsisteuan alat di lapangan.

Faktor utama yang mempengamhi resolusi
setiap jungkitan pada bejana adalah luas dari
permukaan wadah awal penampung hujan.
Untuk curahan tajuk wadah penampung awal
curahan tajuk adalah 5 buah talang pipa PVC
yang telah dibagi 2 dengan lnas 15000 cm2
dan disebar secara acak di bawah taiuk
tnmbuhan sedangkan untuk a l i i bat&
wadah penampung awalnya adalah tajuk
tumbuhan itu sendiri. Dalam Tabel 4 dapat
diliat perbandingan luas tajuk tumbuhan
setiap titik pengamatan dan di Tabel 5 adalah

hasil perhitungan resolusi bejana setiap
jungkitannya.
.
Tabel 4. Luas tajuk tumbuhan di setiap titik
pengamatan
Jumlah
Estimasi Luas
No. Titik
pengamatan
Pohon
tajuk (m?
1
3
57.3
2
3
4
5

3
2

1
4

34.85
26.88
32.1
90.53

Tabel 5 Resolusi (d, mm) setiap jungkitan bejana beriungkit
cutahan taiuk dan a l i i
- - penxukur
. .batang di titik pengama& 3.TITIK 5 - TBS 505
TI'rlK 5 - TBS 7
Luas Penampaw
15000 cm2
Luas Penamme

-

Q(mUs) ( 1 )

d (mm)

131.491
65.282
52.1 52
43.419
37.192
32.526

262.981
261.127
260.760
260.515
260.341
260.210

0.0029
0.0029
0.0029
0.0029
0.0029
0.0029

28.901

260.109

0.0029

26.003

260.028

0.0029

17.319

259.784

0.0029

8.651
5.189
2.594
1.297
0.864

259.542
259.445
259.372
259.336
259.324

0.0029
0.0029
0.0029
0.0029
0.0029

0.648

259.318

0.0029

0.519

259.314

0.0029
0.0029
0.0029

0.259

259.307

0.026

259.300

0.005
0.003

259.300
259.300

Berdasarkan hasil analisis resolusi pada
Tabel 5, temyata nilai resolusi bejana untuk
setiap jungkitannya relatif konstan untuk
setiap interval waktn jungkitan. Jika nilai
rasolusi 0.16 mm pada TBTl digenapkan
menjadi 0.2 mm maka toleransi volumenya
sebesar 225 ml - 375 ml dengan volume
normal sebesar 234 ml. Untuk bejana
berjungkit pengukur aliran batang hatas nilai
toleransi volumenya tersaji pada Tabel 6.

0.0029
0.0029

Tabel 6 Toleransi volume pada bejana
berjungkit pengukur a l i batang
Resolusi
Toleransi volume
TBS bejana (mm)
bejana (mi)
101
0.004
200.55 - 902.48
404
0.006
191.95 - 1247.68
303
0.007
174.85- 1311.38
202
0.006
176.55 - 1147.58
505
0.003
226.25 - 791.88

4.3 Intersepsi

Total bari hujan yang terukur selama
pengamatan sebanyak 38 bari hnjan (830.6
mm), dengan hujan terendah yang tercatat
adalah sebesar 0.4 mm yang tejadi pada
tanggal 16 dan 17 Agustus 2008, dan hujan
tertinggi yang tercatat sebesar 109.6 mm yang
terjadi pada tanggal 4 Juli 2008. Rata-rata
lama kejadian hujan sekitar 1 jam 20 menit
dan kejadian hujan terlama yang tercatat
terjadi pada tanggal 2 Agustus 2008 (3 jam 48
menit). Hujan dengan intensitas tertinggi
terjadi pada tanggal 24 September 2008
sebesar 66.58 mmljam dan intensitas
terendahnya terjadi pada tanggal 16 Mei
sehesar 1.26 mmljam.
Nilai intersepsi barian diperoleh dengan
cam pengurangan besamya hujan bmto

dengan hujan net0 yang me~pakanjumlah
dari curahan tajuk dan aliran batang hasil
pengukuran. Selama pengamatan besamya
intersepsi kumuhtif adalah 303.73 mm atau
sekitar 36.56% dari hujan bmto. Hal tersebut
jelas terlihat melalui grafik kumulatif hujan
bmto dan hujan neto pada Gambar 3. Jamk
antam kedua grafik kumuk~tifsebelum tanggal
4 Juli 2009 terlihat tidak terlalu jauh jika
dibandiigkan dengan jamk keduanya di akhir
pengamatan. Hal ini disebahkan, sifat hujan
sebelum tanggal 4 Juli 2009 di dominasi oleh
hqjan dengan intensitas rendah karena
lamanya hujan berlangsung cukup singkat.
Dari hubungan antara intersepsi dengan
hujan bmto diperoleh persamaan regresi yaitu
I = 0.3865Pg - 0.4555 dengan koefisien
deteminasinya (R') sebesar 0.925 (Gambar 4).
Dengan mengetahui besamya koefisien
determinasi maka diketahui berapa persen
atau seberapa besar variabilitas hujan bruto
(variabel bebas) dalam mempenganhi
variabilitas nilai intersepsi (variabel tidak
bebas). Pada persamaan diatls variabilitas
nilai intersepsi dapat dijelaskan oleh
variabiiias dari hujan bntto.
Dari persamaan tersebut diketahui bahwa
besamya laju relatif evaponsi rata-rata dari
tajuk yang basal1 (the rolatrve wet canopy
evaporatior: rate, %/k ) adalah sebesar 0.3865
yang mempakan nilai slope dari persamaan
tersebut. J i pada saat bujan twun dan
evaporasi dianggnp no1 atau tidak tejadi
evaporasi sepanjang hufm maka besamya
simpanan tajuk (canopy storage) addah
sebesar 0.45 mm (Horton, 1919; Zinke, 1967;
Blake, 1975).

TlllGGIV UUlUI

Gambar 3 Hujan bmto kumulatif dan hujan neto knmulatif hasil pengukuran di lapangan.

dengm htescpsi

-Gas

regrai

€33

6a
-9%

qOI

1a

P
g
m

Gambar 4 Hubungan antara hujan bruto (mm) dengan intersepsi (mm). Slope dari persamaan
regresi menunjukkan laju evaporasi rata-mta dari tajuk yang basah.
Jika diasumsikan bahwa intensitas bujan di
setiap titik pengamatan adalah sama (19.29
mmdam), ternyata laju evaporasi yang terjadi
di setiap titik sekitar 4.73 - 8.17 mmljam.
Nilai ini tergolong besar jika dibandiigkan
dengan nilai rata-rata laju evapomi harian
yaitu sebesar 3.16 mmljam. Besamya
evaporasi yang diperoleb Pearce et a1 (1980)
di butan evergreen di New Zealand yaitu
sebesar 0.37 mmljam, Steward (1979) di
hutan cemara di Inggris sebesar 0.19 mmljam.
Persamaan regmi hubungan hujan bmto
dewan intersepsi di setiap titik .
pengamatan
disajikiin dalam Tabel 7. Tabel 7 Persamaan
regresi
Yang
menunjukkan hubungan antara hujan
dengan intersepsi pada setiap titik
pengamatan
Titik
Persamaan reeresi

4.3.1

Hubungan Intersepsi dengan lama
kejadian hufan
Huwiuigw iiitan
inteBepsi detigan
lamanya hujan berlangsung (Gambar 5) dalam
~ n e l i t i a n ini terg~l~ng lemah yang
ditunjukkan dari kecilnya nilai koetisien
korelasi antara keduanya yaitu sebesar 0.14.
Menurut Toba dm Ohta (2003), intersepsi dan
lamanya hujan berbandiu~g terbali k w n a
semakin lama hujan maka akan semakin
banyak air yang tidak dapat disimpan atau
ditahan tajuk tanaman.
4.3.2 Hubungan Intersepsi dengan Intensitas

hujan

Frekuensi kejadian hujan
selama
pengamatan didominasi oleh hujan dengan
intensitas rendah yang kurang dari 6.25
mmljam. Hujan dengan intensitas tinggi
menyebabkan berkurangiya hujan yang
reriatersepsi !are113besarnya k,~pasitassimpan
Ldjuk tidak berubdl1 brsrvl~yasclanla kejadiin
hujan. Sedangkao pada saat hujan den*
intensitas ringan intempsinya besar karena
pada saat hujan dapat terjadi evaporasi
terutam jika hujan berhenti untuk beberapa
saat. Seperti yang terlihat pada Gambar 6.
Pada Gambm 6 terlihat adanya anomali
dimana hujan yang intensitasnya sangat
tinggi, intersepsi hujan juga tinggi. Hal
tersebut dapat terjadi !serena intensitas !!~ja!!
&lam satU kejadian liiijw yadg MI'angSUlig
cukup lama sangat bewariasi intensitasnya.

Gambar 5 Sebaran nilai intersepsi dan lama kejadian hujan berdasarkan kelas intensitas hujannya

RitenstasI\uMCmw1darrl

Gambar 6 Intersepsi 11ujan (mm) berdasarkan kelas inlesitas bujan
4.4 Curahan tajuk

Besar kecilnya curahan tajuk berpengarub
besar terhadap nilai intersepsi, Semakin besar
curahan tajuk maka intersepsi bujan oleb tajuk
semakin kecil. Curahan tajuk yang kecil
menggambarkan bahwa tajuk hrmbuhan di
kawasan tersebut cukup lebat.
Hasil pengukumn total curahan tajuk
sebesar 514.53 mm (61.94%). Dibandiigkan
deugan curahan tajuk di hutan cemam di
daerah Georgia Barat sebesar 80.5% dari
bujan bmto, di kawasan yang sama besarnya
hujan brulo di hutan kayu keras sebesar 82%,
dan hutan campuran sebesar 80.9%. Salah
satu faktor yang menyebabkan rendahnya
~wahantajuk di kawasan penelitian adalah
luas taj~& tumbuhari 'SCrtA penentuitn posisi
kolektor dmi curahan tajuk. Hasil pengukuran
kolektor tidak lagi dianggap mewakili titik
melainkan luas area yang &wakiliiya. Tabel 8
merupakan data luas tajuk dengan hasil

pengukuran curahan tajt~k di setiap titik
pengamatan.
Tabel 8 Perbedaan nilai curahan tajuk di
setiap titik pengmaan
Titik
penw'dn
Titik 1
Titik 2
Titik 3
Titik 4
Titik 5

Luas tajuk (mZ)
57.3

34.85
26.88
32.1
90.53

6(mm)
12.6
15.8
12.3
13.1
15.2

4.4.1

Porositas Tajuk

4.4.2

E'obfilto
rositasyatig
ti?iuk
menggambarkan
hujaii
samoai
ke peifiukmbadan
tanpa menyentuh tajuk tumbuhan. Nilai
pomsitas ditentukan dari nilai slope p i s
regresi hubungan hujan bmto dengan hujan
neto. Tetapi dengan syamt hujan bmto kumng
dari 1 mm (Rutter et al, 1975) untuk
menghindarkan pengaruh dari curahan tajuk.
Gash (1978) mentolerir hujan bmto yang
digunakan untuk menduga besamya porositas
tajuk adalah hujan yang kurang dari 1.5 mm.
Metode lain yang &pat diginakan adalah
dengan menggunakan data hujan terkecil.
Nilai porositas tajuk yang diperoleh dari ratio
antara hujan net0 dengan hujan bmto.
Dari hasil pengukuran terdapat empat
kejadian hujm ymg kumng d g i 1.5 mm.
Slope dari hasil regesinya sebesar 0.33. J